浸透圧調整による炭化水素生産性微細藻の培養と回収プロセスに関する研究

产烃微藻调节渗透压培养及回收工艺研究

• 批准号: 13J07091
• 负责人: 古橋 賢一
• 金额: $ 1.73万
• 依托单位: The University of Tokyo
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• 财政年份: 2013
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2013-04-01 至 2016-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-13J07091/
• 关键词: 透過型電子顕微鏡; エネルギー収支; EPR; 微細藻類; Botryococcus braunii; 固液分離; 濾過; 炭化水素; 抽出; 培養; ミルキング

本年度は，炭化水素回収性が希釈海水培地下で培養すると向上するメカニズムを調べ，また培養から収穫・濃縮・脱水そして溶媒抽出までを考慮した希釈海水培養を用いた炭化水素生産システムと，淡水培養した藻体を溶媒抽出する前に加熱もしくは乾燥する既存の炭化水素生産システムを比較して，希釈海水培養が炭化水素生産システムのエネルギー収支に与える影響を評価した．炭化水素回収性が希釈海水培地下で培養すると向上するメカニズムに関して，急速凍結および凍結置換法を用いた電子顕微鏡観察を行うことで，コロニー表面の繊維状物質の変化を高倍率で撮影することに成功し，炭化水素回収性が向上している藻体ではコロニー表面の繊維状物質が消失もしくは繊維密度が低下していることが確認された．また同様に炭化水素回収性が向上する，溶媒抽出前に90℃で加熱処理した藻体に関しても，電子顕微鏡観察を行ったところ，繊維状物質がコロニー表面から消失しており，熱水中に繊維状物質が溶出したことが強く示唆された．本研究の結果からB.brauniiが炭化水素を細胞内ではなく細胞外マトリクスに蓄積するにも関わらず，容易に有機溶媒抽出できない理由は，コロニー全体を覆っている主に糖類からなるColony sheathと呼ばれている繊維層が親水的な層として働き，コロニー内部への有機溶媒の侵入を妨げているためであることが考えられた．また，炭化水素生産システムのエネルギー収支に関して，溶媒抽出前に加熱・乾燥処理する既存のB. brauniiからの炭化水素生産システムのEPRは，それぞれ1.9，1.3であった．一方で希釈海水培養を用いた炭化水素生産システムの場合，EPRは2.2となり，希釈海水培養によりB. brauniiからの炭化水素生産システムのエネルギー収支は向上することが確認された．

は this year, coking water element back to 収 が bush 釈 hydroponic underground sea で cultivate す る と upward す る メ カ ニ ズ ム を べ, ま た cultivate か ら 収 won, enrichment, dehydration そ し て solvent extraction ま で を consider し た and cultivate を 釈 seawater with い た coking water which produce シ ス テ ム と, Freshwater culture し た algae body を solvent extraction す る に before heating も し く は dry す る existing の coking water which produce シ ス テ ム を compare し て, 釈 seawater culture が coking water which produce シ ス テ ム の エ ネ ル ギ ー 収 に and え る を appraisal of 価 し た. Coking water element back 収 が bush 釈 sea hydroponic underground で nurture す る と upward す る メ カ ニ ズ ム に masato し て, quick freezing お よ び freeze displacement method を with い た electronic 顕 micromirror 観 examine を line う こ と で, コ ロ ニ ー surface の 繊 d shape material の variations change を high-magnification で pinch of shadow す る こ と に し success, Coking water element upward 収 sex が し て い る algae body で は コ ロ ニ ー surface の 繊 d shape material が disappear も し く は 繊 d low density が し て い る こ と が confirm さ れ た. ま た with others に coking water element upward 収 sex が す る, solvent extraction に before 90 ℃ heating で 処 Richard し た algae body に masato し て も, electronic 顕 micromirror 観 examine を line っ た と こ ろ, 繊 d shape material が コ ロ ニ ー surface か ら disappear し て お り, hot water に 繊 d shape material が dissolution し た こ と が く and shown strong sucking さ れ た. の results of this research か ら B.b raunii が coking water element を intracellular で は な く extracellular マ ト リ ク ス に accumulation す る に も masato わ ら ず, easy に organic solvent extraction で き な い reason は, コ ロ ニ ー all を fu っ て い る に Lord sugar か ら な る Colony sheath と shout ば れ て い る 繊 d が hydrophilic layer of な と し て 働 き, コ ロ ニ ー internal へ の organic solvent の intrusion を hinder げ て い る た め で あ る こ と が exam え ら れ た. ま た, coking water production シ ス テ ム の エ ネ ル ギ ー 収 branch に masato し て, solvent extraction に before heating, drying 処 Richard す る existing の b. braunii か ら の coking water which produce シ ス テ ム の EPR は, そ れ ぞ れ 1.9, and 1.3 で あ っ た. Side で and cultivate を 釈 seawater with い た coking water which produce シ ス テ ム の occasions, EPR は 2.2 と な り, bush 釈 seawater cultivation に よ り b. braunii か ら の coking water which produce シ ス テ ム の エ ネ ル ギ ー 収 は team up す る こ と が confirm さ れ た.

项目成果

効率炭化水素回収に向けた微細藻類の培養法

用于高效碳氢化合物回收的微藻培养方法

• 发表时间: 2014
• 作者: 古橋賢一;工藤創;佐賀清崇;長谷川文生;岡田茂;海津裕;芋生憲司
• 通讯作者: 芋生憲司

培地塩濃度がBotryococcus brauniiの形態および炭化水素回収性に与える影響

介质盐浓度对布氏葡萄球菌形态及烃类采收率的影响

• 发表时间: 2014
• 作者: 古橋賢一;佐賀清崇;長谷川文生;岡田茂;海津裕;芋生憲司
• 通讯作者: 芋生憲司

藻類バイオ燃料を簡単に抽出できる培養法を発見 －ボツリオコッカスからのジェット燃料生産に一歩前進－

发现一种可以轻松提取藻类生物燃料的培养方法 - 利用葡萄球菌生产喷气燃料的一步 -

微細藻からのオイル生産プロセスの評価

微藻产油工艺评价

• 发表时间: 2015
• 作者: 古橋賢一;長谷川文生;岡田茂;海津裕;芋生憲司
• 通讯作者: 芋生憲司

Changes of hydrocarbon extractability and extracellular polysaccharides covering Botryococcus braunii cultured in salinity medium

盐度培养基中布氏葡萄球菌烃提取率和胞外多糖的变化

• 发表时间: 2015
• 作者: K. Furuhashi;F. Hasegawa;K. Saga;S. Okada;Y. Kaizu;K. Imou
• 通讯作者: K. Imou