成果報告書詳細
管理番号20130000000301
タイトル*平成24年度分中間年報 バイオマスエネルギー技術研究開発 戦略的次世代バイオマスエネルギー利用技術開発事業(次世代技術開発) 微細藻類バイオ燃料製造に関する実用化技術強化の研究開発
公開日2013/6/21
報告書年度2012 - 2012
委託先名JX日鉱日石エネルギー株式会社 ヤンマー株式会社 学校法人近畿大学 国立大学法人京都大学 独立行政法人製品評価技術基盤機構
プロジェクト番号P10010
部署名新エネルギー部
和文要約現在、多くの微細藻類を原料とした燃料製造の研究開発が行われているが、以下の問題点が指摘されている。1)真に燃料製造に適した微細藻を選抜する総合的な指標が無い。2)ラボでの優良株が屋外培養ではその能力を十分に発揮できていない例が多い。3)現在はほとんどが野生株を使用しての研究開発であるが、野生株のポテンシャルを向上させるための手段である遺伝子組換えは一部の微細藻にしか適用できていない。4)微細藻の保存は、現在では植継ぎによる方法が主流で、安全性と労力に大きな問題がある。 本研究開発ではこれらの問題を解決するために、以下の研究開発を実施する。
研究項目1.燃料製造に適した株の1次スクリーニングのための評価系の構築
担当:独立行政法人製品評価技術基盤機構、JX日鉱日石エネルギー株式会社
研究項目2.屋外培養に適した微細藻類の選択のための評価系の構築
担当:ヤンマー株式会社
研究項目3.燃料製造に適すると思われる微細藻類に関する遺伝子組換えでのポテンシャル向上のための検討
3‐1 組換え方法の検討と遺伝子導入による光合成能向上のための検討
担当:学校法人近畿大学
3‐2 生物学的封じ込め技術の探索と確立
担当:国立大学法人京都大学
研究項目4.微細藻類を保存するための安全、安価な方法の確立
担当:独立法人製品評価技術基盤機・br>これらの実施により、将来のバイオ燃料、特にジェット燃料の製造に適した新たな微細藻を見出し、バイオジェット燃料の開発を目指す。
英文要約In order to solve the problems on microalgae fuel production, R&D on a primary screening method for oil producible microalgae, evaluation methods for microalgae suitable for outdoor cultures, a process for estimating the possibility of improved oil producible microalgae with the rDNA method, and a safe and low cost preservation method is being conducted in this project. For establishment of primary screening method for oil producible microalgae, we decided the item of estimations for oil producible microalgae and estimated microalgae of National Institute of Technology and Evaluation, Biological Resource Center. (1) We estimated the growth performance including optimum growth condition and doubling time of 80 microalgal strains. (2) We analyzed the composition of the hydrocarbons (alkane) and fatty acids about 100 samples. Furthermore, we re-considered the extraction method for lipids and promote the work flow. (3) We tested new fluorescent dye for lipids (BODIPY505/515) instead of Nile Red.(4)We analyzed the hardness of membrane of 25 microalgae using the scanning probe microscope. For establishment of evaluation methods for microalgae suitable for outdoor cultures, we selected sensors for dissolved oxygen (DO) in suspended solution of microalgae during photosynthesis. The DO sensor will be installed into a newly designed photo-bio-reactor for evaluating performance of many strains. It was observed that differences in chlorophyll fluorescence (CF) parameters of five strains under some light conditions, which implied that the CF can classify microalgae strains according to their responses to light intensity and variation. For estimation of improvement of oil producible microalgae using rDNA method, we determined the resistance to antibiotics of seven algal strains, which are a candidate for producing a large amount of oils. These findings indicated that all transformed cells are screened by kanamycin, hygromycin, spectinomycin, streptomycin, paromomycin at concentrations of 10-100 mg/L. To develop stable transformation of algal cells via particle bombardment, we constructed the plastid containing GFP gene with CaMV35S promoter and HPTII gene. We are trying to screen transformants of algal cells. It is important to keep the genetically modified organisms (GMO) in restricted culture area such as the raceway pond or culture vessels not to spread out to nature. Therefore, it is needed to establish technologies, which support biological isolation of the GMO from nature. We have identified three new high-CO2 requiring mutants by screening 23,000 transformants generated by insertion of a DNA fragment using a newly developed transformation method. Two of the mutants could not grow under ordinary air containing 0.04% CO2 photosynthetically, but they grew well with bubbling of CO2-enriched air (5%, v/v). This CO2-requiring phenotype caused by the genetic modification was probed to be one of the cost-effect isolation methods. Establishment of safe and low cost microalgae preservation method will be done in next year.
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