日本農芸化学会 2012 年度大会トピックス賞 発表番号：3C01a01
演 題： 微細藻類からのn-アルカンを主成分とするバイオ燃料の生産：好熱性・
嫌気性モデル栄養共生菌の培養の影響
発 表 者：山根國男、松山 茂、五十嵐健輔、内海真生、白岩博善、桑原朋彦
連 絡 先
氏名（ふりがな）：山根國男（やまねくにお）
住所：〒305-8572 茨城県つくば市天王台 1-1-1 筑波大学生物科学系
電話：029-853-4932 FAX：029-853-6614 e-mail: [email protected]
研究のトピックス性
石油は我々の生活に必須のエネルギー源であり、貯蔵量は近い将来ピークオイル に達する。再生可能エネルギーとして
n
-アルカンを主成分とするバイオ燃料を海産微 細藻類から生産させることは食料や農業用耕地との競合を避けるために最も重要と 考えられる。培養が比較的に簡単で、増殖の速い 4 種類の藻類を出発材料とした。ま た地下の原油地層にも微生物が生存し、バクテリアとアーキアから構成さる水素共役 栄養共生菌が主体となっていることを示してきたが、それぞれは単離されていない。そこで好熱性・嫌気性モデル栄養共生菌を利用した。微細藻類と栄養共生菌を混合培養 した後真空中で加熱処理（３００℃、4 日）し、抽出・精製した石油サンプルと混合 培養を行わないで得たサンプルを比較すると、混合培養した場合の方が２倍程度生産 量が増大した。また解析した４種類の微細藻類の内、円石藻(
Emiliania huxleyi
) は長鎖のアルケンやアルケノンを多く含み、脂質含量が細胞重量の４０～４５％に達 した。また混合培養・熱処理したサンプルでは原油成分が３０～３５％、石油成分が ８～１０％と非常に高い収量であった。一方 GC-MS のパターンも天然のものと類似し ている点が多かった。石油の代替え品としてバイオエタノールやバイオジーゼル油の 研究が主流であるが、原油と同じ性質のバイオ燃料を得ることが予想され、将来性が 示された。研究の波及効果
（１）再生可能エネルギーを生産する方法を確立させることは我国の将来に必須の事項で ある。ことに海洋の微細藻類を利用することが期待される。（２）材料となりうる円石藻 (Emiliania huxleyi)は海産の微細藻類であるので、海洋における資源開発が可能と思わ れる。（３）地底における原油の生成機構が解明できる。（４）現在の研究段階ではコストは 非常に高いが、コストを下げ我国のエネルギー欠乏の緩和に貢献できると考えている。
（スピルリナ）
（ドナリエラ）
（ユーグレナ）
Retention time (min)
iC19 1718
16 19
21 23
27 13
15
13 15
1617
1819 21
23 27
カタール産原油
秋田産原油
（イメージ）
秋田市八橋（新八橋油田）
採掘
GC‐MS 解析
(Euglenophyta) (ユ‐グレナ植物門）
（ユーグレナ）
（スピルリナ）
(Cyanobacteria) (シアノバクテリア）
（ドナリエラ）
（エミリアニア）
(Haptophyta)
（ハプト藻植物門
・円石藻）
Emiliania huxleyi
海産
（Chlorophyta)
（緑藻植物門）
海産
Euglena gracilis
淡水産 Arthrospira platensis
淡水産
Dunaliella tertiolecta テストした微細藻類
嫌気性・高温条件下での モデル水素共役栄養共生 微生物による培養
真空中での加熱処理
（３００℃、4日）
石油成分の抽出・精製
（６８℃）
E. huxleyi (Haptophyta)
（エミリアニア）
GC‐MS解析
結論：エミリアニアに由来するサンプル は収量も多く、原油との類似点が多い 数字は各アルカンの炭素数、iC19とiC20は炭化水素プリスタン
とフィタンを示す。
