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藻類による貯蔵物質の生産を促進する方法

国内特許コード P200017118
整理番号 (S2017-0706-N0)
掲載日 2020年8月6日
出願番号 特願2019-517654
出願日 平成30年5月9日(2018.5.9)
国際出願番号 JP2018017865
国際公開番号 WO2018207804
国際出願日 平成30年5月9日(2018.5.9)
国際公開日 平成30年11月15日(2018.11.15)
優先権データ
  • 特願2017-093581 (2017.5.10) JP
発明者
  • 伊藤 卓朗
  • 小川 健一
  • 西川 正信
出願人
  • 学校法人慶應義塾
発明の名称 藻類による貯蔵物質の生産を促進する方法
発明の概要 【課題】低コストで簡便な脂質合成誘導方法により、効率的に藻類をバイオマスとして利用するための、藻類の連続培養を可能とする方法を提供する。
【解決手段】酸化ストレス誘導剤を含む培養液中で、前記藻類を、光照射条件下にて継続して培養し増殖させる工程を含む藻類による貯蔵物質の産生を促進する方法。
【選択図】なし
従来技術、競合技術の概要

二酸化炭素の発生を抑制するクリーンなエネルギー源として、バイオマス由来の燃料(バイオ燃料)が期待されている。バイオ燃料は、藻類、動物油脂、大豆、トウモロコシ、その他の油脂穀物など様々な資源を用いて生産しうるが、藻類は、穀物等からのバイオ燃料とは異なり食料高騰の問題を引き起こす心配がなく、培養が容易であり、貯蔵物質の種類や生産効率を調節することができることから、次世代エネルギー源として特に注目されている。これまでに、糖類や油脂など、藻類の貯蔵物質の生産能力を高める種々の方法が検討されている。

藻類は、窒素を始めとする栄養欠乏により脂肪を蓄積することが知られているが、栄養欠乏により藻類の増殖能が低下する。すなわち、バイオマスの産生を抑制するようなストレス状態が、藻類における脂肪の蓄積を誘導すると考えられる。バイオマスの生産量と脂肪の蓄積量の両方を高める1つの手段として、藻類のバイオマスを増大させる至適条件で藻類を培養した後に、脂肪の蓄積を最大化するストレス条件に変更する二段階培養が行われている(例えば、非特許文献1参照)。さらに窒素飢餓などのストレス状態は、藻類において活性酸素種(ROS)の増加を引き起こし、このような酸化ストレスが藻類における脂肪の蓄積のメディエーターであることが示唆されている(例えば、非特許文献2参照)。

本発明者らは、藻類の葉緑体内のグルタチオン濃度を増加させることにより、栄養制限工程を行うことなく、バイオマスの生産性を向上させうることを見出した(例えば、特許文献1参照)。その代謝メカニズムを解明する中で、酸化ストレスと貯蔵物質の生産性との関係に着目した。藻類に酸化ストレスを付与すると脂質含量が増加することは他にも報告されている(例えば、特許文献2及び3参照)。

産業上の利用分野

本発明は、藻類による貯蔵物質の産生を促進する方法に関し、さらに詳細には、酸化ストレス誘導剤を用いて藻類に恒常的に貯蔵物質を生産させる方法に関する。

特許請求の範囲 【請求項1】
藻類による貯蔵物質の産生を促進する方法であって、
酸化ストレス誘導剤を含む培養液中で、前記藻類を、光照射条件下にて継続的に培養し増殖させる工程を含む、方法。

【請求項2】
前記酸化ストレス誘導剤が、前記藻類の細胞内のグルタチオン濃度を変化させる剤である請求項1に記載の方法。

【請求項3】
前記酸化ストレス誘導剤が、パラコート、過酸化水素及び次亜塩素酸塩からなる群より選択される剤であり、前記藻類の増殖を維持しうる濃度で前記培養液に含まれる請求項1又は2に記載の方法。

【請求項4】
前記貯蔵物質が、炭素密度の高い有機物質である、請求項1~3のいずれか一項に記載の方法。

【請求項5】
前記貯蔵物質が、脂質及び/又は糖質である、請求項1~4のいずれか一項に記載の方法。

【請求項6】
請求項1~5のいずれか一項に記載の方法を用いて藻類を培養する工程と、
前記培養液の少なくとも一部を回収する工程と、を含む、藻類による貯蔵物質の製造方法。

【請求項7】
請求項1~5のいずれか一項に記載の方法を用いて藻類を培養する工程と、
前記培養液の少なくとも一部を回収する工程と、を含む、藻類を含むバイオマスの製造方法。
国際特許分類(IPC)
Fターム
出願権利状態 公開
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