ユーグレナと共生して

 

 

　

【共生エネルギーと呼ぼう】

きょうも心を失い時間を過ごした。そしてブログを書き出した。だから何を書
き出したらいいのか迷っている。下の息子が職場で能見篤史に似ていると言わ
れたと彼女がいうので、なんだ、昨日まで滝沢秀明だったんじゃないのかとい
いつつ、ウィキペディア見て兵庫県の出石郡出身とか、道理で？北摂顔に近い
のかと思いつつ、能見がまだ不振なときからのファンだったので悪い気がしな
かった（こればかりはＤＮＡ支配の世界だしね）。そんなことより、全豪オー
プンので錦織圭が８０年ぶりベスト１６という方が、勿論ダルの契約の話題も
あるがマイナーな分、なでしこジャパンと同じで感動を呼ぶねとネットを見て
いる。

　

ユーグレナ藻（euglenids）が話題になって具体的な事業化・企業化の動きが
でてきた。東京大学発ベンチャーのユーグレナが、清水建設、全日本空輸、電
通、東京センチュリーリースを第三者割当増資を実施し、割当先各社と戦略的
資本関係を構築し、ミドリムシを使用したバイオジェット燃料、環境関連技術、
食品などの研究開発を加速させるという。鞭毛虫の一群のユーグレナ藻は、運
動性のある藻類として有名なミドリムシを含む単細胞真核藻類のグループ。お
よそ40属1000種が知られており、分類上はユーグレナ植物門を形成する。主に
富栄養条件の淡水域に分布し、水田や水たまりに普通に見られる。少数ながら、
海域に棲む種や共生性の種も含まれる。大部分のユーグレナ藻は葉緑体を持っ
ており、光合成を行って独立栄養生活を営むが、捕食性のものや吸収栄養性の
種もある。

ユーグレナは、ミドリムシを中心とした微細藻類に関する研究開発及び生産管
理、品質管理、販売等を展開している。ミドリムシは、基本的には太陽光と水
と二酸化炭素だけ成育し、人間が必要とする栄養素をすべて含むことから、世
界の食料問題に解決するための食品としての有効利用としても期待がもたれて
いるが、ミドリムシは CO₂を炭水化物等に固定し酸素を作り出す効率が優れて
おり、増殖速度も早いため、製鉄所や火力発電所などから発生する CO₂の排出
削減への活用やバイオ燃料化等に関しても研究が進められている。さらに、水
中の成分を取り込むミドリムシの性質を生かした環境浄化技術は、水質改善な
ど環境問題の解決策として注目されている。

バイオ燃料製造方法   2011-246605

しかし、藻の話では盛り上がらないかなと思いつつそこに夢を見ている人たち
もいるのでもう少しこの記事につきあってみたい。ところで、バイオ燃料には、
炭水化物を糖化しアルコール発酵を経て生産されるバイオエタノールや、植物
油の主成分であるトリグリセリドやワックスエステルなどの中性脂質から生産
されるバイオディーゼルやバイオジェット燃料などがある。バイオ燃料の原料
植物としては、大豆、トウモロコシ、パームなどが知られているが、可食性作
物を原料とする場合、食糧不足への懸念から問題になっている。一方、ジャト
ロファ、カメリナなどの非食性植物からの生産も進められているが、単位面積
当りの生産量が低いことが問題となっている。一方、池や沼に広く生息する光
合成微生物や原生動物は、植物と同様の光合成能を持ち、水と二酸化炭素から
油脂や炭水化物を生合成し、細胞内に数十質量％蓄積する。その生産量は、植
物に比べて高く、単位面積当たりで、これらの生産量が高いと言われるパーム
の１０倍以上で採算が合わない。

そこで、細胞内に油脂および炭水化物を蓄積する光合成微生物を培養液で培養
する培養工程と、培養液で培養した光合成微生物の細胞内に蓄積された炭水化
物を油脂化させる油脂化工程と、前記光合成微生物の細胞内から油脂を抽出す
る抽出工程と、抽出した油脂を改質する改質工程で製造して、培養工程で光合
成微生物を培養し、炭素源である二酸化炭素を光合成微生物の光合成によって
油脂／炭水化物をバイオマス変換し、細胞内に蓄積させた後、油脂化工程で合
成微生物の細胞内に蓄積した炭水化物を油脂化することで、より多くの油脂
を得て、抽出工程で油脂を抽出した後、改質することによでバイオ燃料製造す
るというものだ。

培養槽内に水を貯留し、窒素源、リン源、ミネラルなどの栄養塩類を添加した
改変 Cramer-Myers培地）（ｐＨ3.5）を調製し、培養液にユーグレナを接種し、
太陽光を利用して７日間培養した。培養期間中の培養液の水温は、29℃±３℃。
培養槽に、炭素源として二酸化炭素ガスを供給。二酸化炭素ガスの供給で培養
液のｐＨは酸性になるが、ｐＨ維持装置を用いて約２～６の酸性に維持しユー
グレナはｐＨは２～4.5とすることで他の微生物が増殖しにくくなり、コンタ
ミネーションを防止する。培養液の液深さは50cm以下としたが、30cm以下に維
持した方が培養液中の攪拌により培養液の上下の入れ替えが起こり、より効率
的に光合成を行うことができた。培養槽で増殖したユーグレナを含む培養液を
一定量引き抜き、沈降槽へ送液した。ユーグレナは水よりも比重が重いため、
沈降槽において自然沈降し、底部に沈殿した。沈殿した光合成微生物を一定量
遠心分離機に送液するとともに、上澄み液を培養槽へ返送し、再び培養に利用
する。遠心分離機に送液したユーグレナを含む濃縮培養液を遠心分離した。よ
りユーグレナの濃度の高い、濃縮した重液を得た。次いで、濃縮した重液は、
油脂化のプロセスへ送り、遠心分離機で分離できなかったユーグレナを含む軽
液は、培養槽へ戻し再び培養に利用する。 

油脂化は重液を嫌気条件下で保持し代謝し油脂含有率を向上（嫌気処理温度は
25～40℃の範囲で行い、光合成しないよう遮光した条件化で行った。油脂化で
は、培養後に油脂化を行った場合、処理量が多くなるとともに、ユーグレナの
光合成で排出される酸素により培養液中の溶存酸素量が多く、ユーグレナの濃
度が低く呼吸抑制の溶存酸素濃度低下までに時間や不活性ガスを多分に要すが、
培養後に濃縮処理を加えることで油脂化する処理量を減らし、培養液中の溶存
酸素量を減らし、培養液中のユーグレナの濃度を高め嫌気処理にかかる時間と
不活性ガス量を低減する。次に嫌気処理によって油脂含有率が向上したユーグ
レナを、廃熱利用し110℃、120分間乾燥。ヘキサンを用いた溶媒抽出法で、乾
燥したユーグレナの乾燥物から油脂を抽出、油脂と脱脂したユーグレナの乾燥
物を分け、油脂は、灯軽油水素化脱硫装置にて精製し、石油代替燃料を製造（
炭素長１４を中心とする油脂組成）。軽油やジェット燃料として利用可能なこ
とが可能となる。一方、脱脂したユーグレナを回収し、バイオマス原料として
飼料や肥料や化学原料として利用することができる。

ここまできて、なんだこれは嫌気性処理だが、酸化池処理法（当時の森永エン
ジニアリング製）での工場廃水処理システムの導入経験が使えることにそう時
間はかからなかった。あとは社会的な合採算性の確立ということになり、超概
算見積もりできなくはないと思ったが、頭が疲れてパンパン状態でなんとも冴
えないので別の機会に整理整頓（不要な情報を捨て、合理的なシステムを構築）
しようと思う。それにしても藻類などのバイオマスエネルギーは「共生エネル
ギー」と呼んでも良いのではないかと思えてきた。

あっと、下の携帯電話は単三電池１本で15年持つというもので携帯電話も百円
ライター時代に突入した感がした。

【地震予知は困難だが、経験不足】 

この間の大震災で懺悔著しい地震学会だが、デジタル革命技術を利用し始めて
20年程度の実績しかないから統計学的な<外延>、つまり、マグニチュード９以
上の地震は起こりえないという結論に後悔するのはわかるが、頑張れとエール
を送る他なしだと録画を見て思った。それにしてもＳ氏に依頼していた地震予
知法の研究報告がいまだ届かないのはどうしたものかと思いながこの辺で切り
上げよう。