JPS6032B2 - 植物性プランクトンの培養方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は植物性プランクトンの培養方法に関するもので
ある。

プランクトンは分類学上、第１図に示すように分類され
、本発明でいう植物性プランクトンとは、微細藻類のう
ち、紅藻類及び緑藻類を除いた類に属するものを対象と
している。

植物性プランクトンは、それ自身、蛋白や糖分「 まれ
には油質が豊富に含まれ、また、クロロフィルやカロチ
ンあるいは多様な生理活性物質等が含有されており、栄
養的にもすぐれた内容を含み、養殖用餌料としてだけで
はなく、食品工業やｔ医薬品「化学等の工業原料として
も、利用されている。

しかし「従来、植物性プランクトンを、大量に工業的に
培養した例は、プランクトンに類似した藻類のうちトク
ロレラやスピルリーナなどのごとく１部を除いてはあま
り例が見られない。

クロレラやスピルリーナの工業的培養方法としては｛１
）水深１舵程度の大きい池を作り、ゆるやかに損拝しな
がら、太陽光の照射により培養する方法、‘２’クロレ
ラの場合は、その光合成機能（光とＣ０２と日２０によ
って有機物を合成し、０２を放色する反応〜Ｃ０２十日
２０光クロロフィル有機物十０２）を無視し、有機物例
えば酢酸ＣＨ３ＣＯＯ日をェサとして培養する方法。

この方法は酵母の培養方法と似ている。などがあるが、
本発明で対象とする植物性プランクトンの工業的培養方
法はまだ確立されていない状況にある。本発明は上記し
た点に鑑み提案されたもので、光と酵素の存在下で、水
と溶解してＣ０３＝，ＨＣ０３−，ＨＳ‐，Ｓ＝になる
物質を含む混合物ｐＨを略中性ないいま弱アルカリ性に
維持すると共に硫黄バクテリア類をプランクトンと同時
に楯種した状況下で無菌環境で植物性プランクトンを培
養することを特徴とし、その目的とするところは、非常
に簡単な方法で工業的に植物性プランクトンを培養する
ことのできる植物性プランクトンの培養方法を提供しよ
うとするものである。

以下、本発明を第２図乃至第５図実験例に基づいて詳細
に説明する。

本発明は「赤潮という、プランクトンの大量発生現象に
着目してなされたものである。

従来赤轍はＰ（りん）とＮ（ちつ素）がもたらす富栄養
下の１つの現象とされてきたが、ＰとＮを種々の化学的
形態で入れて培養しても「プランクトンは簡単に増殖せ
ず、増殖量には限界があり「 また生長が一定までくる
と突然培養中のプランクトンが死んでしまう現象が生じ
た。そこで、赤潮の発生する水域の環境をつぶさに検討
した所、底泥の有機物のちくせき、この有機物をェサと
するバクテリア等の繁殖「 このことによるＣ０２ガス
の発生（水に溶解してＣ０３＝，ＨＣ０３−の増加）、
そして水の中にもっとも普遍的に存在する硫酸還元菌に
よるＱＳガスの発生（水に溶解してＨＳ−，Ｓ＝の増加
）、その結果として硫黄バクテリアの繁殖があり、この
ことによりＣ０２ガスと母Ｓガスの水域への供給が赤潮
というプランクトンの大量発生現象の原因となっている
点に着目し、Ｐ，Ｎなどを含む栄養水と、光と酸素の存
在下において、水の中のｐＨをＣ０２で略中性ないいま
弱アルカリ性城に維持し、Ｃ０２を注入するに際し、Ｃ
０２ガスに日２Ｓガスを徴量混合するか、もしくは、栄
養水中に水に溶解したとき、ＨＳ‐，Ｓことなる硫黄化
合物を徴量混合すると共に硫黄バクテリアをプランクト
ンと共存させて培養するようにしたものである。

‘１｝ 実験装置 第２図は実験装置を示すものでし １は活性炭とガラス
繊維よりなる除菌用フィルター、２及３は外側がステン
レスででき、クーラー及びヒータで塩議された第１培養
槽及び第２培養槽、４及び５は第１培養槽２と第２培養
槽３を蓮適する蓮通筒で、第１培養槽２中の気泡含有量
が第２培養槽３に比べはるかに多いので、液は図示矢印
のように自然に流れるようになる。

６はガラス製で内部に麓光灯が設置され、温度上昇を防
ぐため換気を実施した光投入器で、第１及び第２培養槽
の周壁部照度が清水充填時１．５万ルックスになってい
る。

７は系内への酸素供給用の空気ブロワ−、８は空気導入
管、９は素焼の筒を使用し、微細な気泡が発生するよう
にした空気導入用デイフューザー、１川ま市販のＣ０２
ガスボンベ、１ １は市販の日２ガスボンベ、１２はＣ
０２ガス送入用の定容量型ェアポンプ、１３は日２Ｓガ
ス送入用の定容量型ェアポンプで、この２つのポンプ１
２，１３は後述するＰＨＩＣのＰＨ値の信号により作動
、停止し、Ｃ０２：日ぶ＝１００三１程度となるよう設
定されてる。

１４は混合器「 １５は混合ガス送風用プロワー、１６
は混合ガス導入管、１７は混合ガス用デイフューザーで
、空気導入用デイフュ−ザー９と同様の構成である。

１８は混合ガスの過剰役分の排出管、１９はミスト、泡
のセパレーター、２０‘ま後述するＰにの圧力信号によ
りＰＩＣ設置ラインを一定圧（大気圧）になるよう開閉
する電磁弁、２１：空気排出管、２２：空気排出ライン
、２３は系内の曲濃度を指示すると共に制御用信号を破
線で示すように出すＰＨＩＣ、２４はライン内の圧力を
指示すると共に制御用信号を破線で示すように出すＰに
である。

なお、上記試験装置では、テストの都合上、太陽光は用
いず、光投入器６を用いており、光投入器にタイマーを
設置し、消灯、点灯を行って人工的に昼と夜即ち、明条
件と脂条件を作り出した。■ 実験に用いた植物性プラ
ンクトンと基本培地｛ィー 渦鞭毛藻類のギムノデイニ
ウムに属する単一種（Ａ株と称す。

）基本培地 滅菌はビタミン類と他とを個別とする。

｛ロー かつ色鞭も藻類のロドモナス属に属する単一種
（Ｂ株と称す。

）滅菌はビタミン類と他とを別個とする。

なおｔ上記の＠は次の通りとする。

し一 ューグレナ類のューグレナ属に属する単一種（Ｃ
株と称す。

）基本培地 ビタミン類と他とを別個に滅菌する。

｛３’実験に用いた硫黄バクテリア類 ‘ィ｝ 硫黄細菌科に属するチオスリツクス属の単一種
〔×株と称す。

〕｛ｏ）紅色細菌科に属するクロヌティウム属の単一種
〔Ｙ株と称す。

〕し一 紅色無硫黄細菌料に属するロドシュードモナス
属の単一種〔Ｚ株と称す。

〕‘４｝ 実験要領 第２図に示す培養槽に先に示した培地を満たし「Ａ〜Ｃ
と×〜Ｚの各株を楯種し、空気を通気すると共に「斑制
御、圧力制御を行ない、系内を一切の無菌状態で培養を
行なう。

実験は、まず「×〜Ｚの植種が無く、ｐＨの制御（従っ
てＣ０２，日２Ｓの混合）の無い場合をブランクとして
求め、他のパラメーターでの運転結果を「相対的に比較
し評価を行なった。

テスト番号とその内容を次に示す。

テストＩＸ〜Ｚの楯種なし、Ｃ０２と日２Ｓの注入なし
、Ａ株をＩＡ、Ｂ株をＩＢ，「Ｃ株をＩ Ｃ テストロＸ〜Ｚの楯種なし、Ｃ０２と日２Ｓの注入をｐ
ｐｍ制御に従って行なった時Ａ株をＯＡ、Ｂ株をＯＢ、
Ｃ株をＯ Ｃ テスト瓜×株を楯種、Ｃ０２とＱＳの注入をＰＨ制御に
従がつて行なった時Ａ株をｍＡ、Ｂ株を斑Ｂ、Ｃ株をｍ Ｃ テストＷＹ株を楯種、Ｃ０２と＆Ｓの注入をｐＨ制御に
従って行なった時Ａ株をＷＡ、Ｂ株をＷＢ、Ｃ株をＷｃ テストＶＺ株を楯種、Ｃ０２と日２Ｓの注入をｐｐｍ制
御に従って行なった時Ａ株をＶＡ、Ｂ株をＶＢ、Ｃ株を
Ｖｃ 【５｝ テスト結果と評価 実験を行なうと一般に第３図に示すような増殖カーブ曲
線が得られ、細胞は最初少しづつ増え、やがて、急速に
増殖し、最後にまた少しづっ増えてプラトーに達する。

なお、破線は急速に死滅する状況を示している。いま、
第３図にプラトーに達した時の濃度をＮ、時間をＴとし
、．Ａ株の場合のテスト１を（帯８）、Ｂ株をＮ（母８
）、Ｃ株を（辛さ８）とし、 他の場合は、Ｎ，ＴとしてＮ／ＮＡｏ，Ｎ／ＮＢｏ，・
・…・Ｔ／ＴＡｏ，Ｔ／ＴＢｏ…・・・を求め試験結果
を整理すると、次表のようになる。

上記の結果より次の評価を行うことができる。

（１｝ Ａ〜Ｃ株ともに「テスト１と０では明りように
テストＤの効果があらわれており、プランクトンの細胞
個数Ｎはブランクに対して５０％増であった。しかし時
間Ｔの短縮は殆んどみられない。■ Ａ〜Ｃ株ともに、
Ｘ〜Ｚ株の混入槍種によって「効果が著しく細胞個数Ｎ
に対してはテスト１の場合の約２倍の増殖があり、また
時間Ｔに対しては、テスト１の場合の０．５〜０．所音
という短かし、時間にプラトーに達した。

（３｝ 細胞個数Ｎで２倍、時間Ｔで約０．５でのプラ
トー−到達は、装置を連続的に稼動させたとき、単位時
間当りの収率は、かけ算で効果があらわれるので「約４
倍の増収になる。

以上述べた点から明らかなように、本発明によると、植
物性プランクトンの大量の工業的培養が可能となる。

【図面の簡単な説明】

第１図はプランクトンの分類学上の分類図、第２図は本
発明の実験に用いた実験装置の概略構成図、第３図はプ
ランクトンの増殖カーブを示す図である。 １・・・・・・除菌用フィルター、２・・・・・・第１
培養槽「３・・・…第２培養槽、４，５・・・・・・達
通筒、６・・・・・・光投入器、７・・・・・・空気ブ
ロワー、１０…・・・Ｃ０２ガスボンベ、１１…・・・
Ｈぶガスボンベ、１２，１３…・・・ポンプ、１４・…
・。 混合器、１５・・・・・・混合用ガス用ブロワー、２３
……ＰＨＩＣ。繁′図 第２図 第９図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 光と酸素の存在下で、水と溶解してＣＯ＿３＝，Ｈ
   ＣＯ＿３＾−，ＨＳ＾−，Ｓ＝になる物質を含む混合物
   で、ｐＨを略中性ないしは弱アルカリ性に維持すると共
   に硫黄バクテリア類をプランクトンと同時に植種した状
   況下で、無菌環境で植物性プランクトンを培養すること
   を特徴とする植物性プランクトンの培養方法。