(57)【要約】【課題】本発明は、微生物の収集効率を向上させかつ、培養条件の設定が容易な微生物の培養方法を提供する。【解決手段】２以上の透光性を有する板状部材２、又は、１以上の透光性を有する板状部材２及び１以上の透光性を有しない板状部材２を用いて形成される単層又は複層の空間１内で、空間１を形成する板状部材２の内壁２ａ、及び／又は、空間１内に備えられた担体に微生物を付着させ、微生物を付着させた板状部材２及び／又は微生物を付着させた担体に、培養液を供給して微生物を培養する工程を有し、空間１を形成する板状部材２の間隔が１〜２ｍｍである微生物の連続培養方法。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
２以上の透光性を有する板状部材、又は、１以上の透光性を有する板状部材及び１以上の透光性を有しない板状部材を用いて形成される単層又は複層の空間内で、前記空間を形成する板状部材の内壁、及び／又は、前記空間内に備えられた担体に微生物を付着させ、前記微生物を付着させた板状部材及び／又は前記微生物を付着させた担体に、培養液を供給して微生物を培養する工程を有し、
前記空間を形成する板状部材の間隔が１〜２ｍｍである微生物の連続培養方法。
【請求項２】
前記微生物を培養する工程において、前記空間を培養液で満たす請求項１に記載の微生物の連続培養方法。
【請求項３】
前記板状部材の一方又は両方の面側から光照射する請求項１又は２に記載の微生物の連続培養方法。
【請求項４】
前記培養液が炭酸ガスを含む請求項１〜３のいずれか一項に記載の微生物の連続培養方法。
【請求項５】
前記透光性を有する板状部材が炭酸ガス透過性である請求項１〜４のいずれか一項に記載の微生物の連続培養方法。
【請求項６】
前記空間から排出された培養液を、再び前記空間に供給して微生物の培養を行う請求項１〜５のいずれか一項に記載の微生物の連続培養方法。
【請求項７】
前記空間から排出される培養液の一部または全部から微生物を回収する工程を有する請求項１〜６のいずれか一項に記載の微生物の連続培養方法。
【請求項８】
前記空間内を加圧して、当該空間内に蓄積又は滞留している微生物を回収する工程を有する請求項１〜７のいずれか一項に記載の微生物の連続培養方法。
【請求項９】
前記板状部材は、鉛直方向、水平方向又は傾斜して配置されている請求項１〜８のいずれか一項に記載の微生物の連続培養方法。
【請求項１０】
前記空間を形成する板状部材の内壁の少なくとも一方に、高さ１０〜１００μｍの突起が形成されている請求項１〜９のいずれか一項に記載の微生物の連続培養方法。
【請求項１１】
微生物が、微細藻類である請求項１〜１０いずれか一項に記載の微生物の連続培養方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、微生物の連続培養方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
地球温暖化その他の地球環境保護への対策として、温暖化ガスの排出を可及的に抑える取り組み等が各国の産業界に強く求められている。クロレラ等の微細藻類や光合成細菌などの微生物は、ＣＯ２を排出しないでエネルギー生産が可能な資源その他の産業上利用可能な資源として非常に有望視されており、商業レベルでの活用及び効率的な製造に期待が寄せられている。
【０００３】
クロレラ等の微細藻類をエネルギー資源その他の産業上の利用に供するためには、できるだけ低いコストで生産量を向上することが要求されるが、水中で微細藻類を大量培養する場合、大規模なプールやタンクを必要とする。したがって、用地の取得又は設備の大規模化による費用増大等の課題がある。
【０００４】
そこで、土地を有効活用して簡易な設備で単位面積当たりの生産量の向上を図るために、鉛直に立てた担体表面に培養液を自然流下させ、その担体表面で微細藻類等の微生物を継続して増殖させ、自然流下した培養液中から連続的に微生物を回収する培養システムが提案されている（例えば、特許文献１）。この方式では担体表面の薄い水膜が従来法のプール水面に相当し、光（人工光）・炭酸ガス・栄養素を得て順調に光合成がなされる。この方式を格納したユニットでは、担体一枚が同一面積の水面と同等あるいは以上の培養量を得ることおよび担体の並列多層装備により同一床面積当たりでプールなどの従来法の１０倍２０倍の収穫を期待できる。
さらにこのユニットを上下に積層することで、床面積当たりで従来法の１００倍の培養量確保も期待できる。
量のみならず、現状では国内外の生産地が太陽光の豊富な地域に限られている立地制約を克服し、極地や地下さらには宇宙空間でも培養可能になる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１３−１５３７４４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかし、特許文献１に記載された培養システムでは、気相中に略鉛直方向に向けて配された担体に沿って培養液を流下させるものであったため培養液の速度を上げようとすると培養液が飛散し易く、培養された微生物の収集効率が低下するという問題があった。また、培養液の流速のコントロールをし難いため、培養条件の設定が困難であるという問題があった。
また、収集量の確保には微生物の群密度が関係し密度が低いと生育にマイナスの影響を及ぼすので、微生物の個体群密度を上げて光・炭酸ガス・栄養素の供給を行うことが必要となる。すなわち、極小空間での微生物と環境条件の最適化が成り立つことが無駄のない培養を可能とする。
そこで、本発明は、微生物の収集効率を向上させかつ、培養条件の設定が容易な微生物の培養方法を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明者らは、上記課題を達成すべく鋭意検討した結果、板状部材あるいは管状部材等を用いて形成した空間内で培養液を供給して微生物を培養する方法において、前記空間を形成する板状部材の間隔を１〜２ｍｍとし、板状部材間を薄い帯状の空間にすることにより、微生物の個体群密度を上げやすくするとともに微生物に培養液を効率的に与えて微生物の安定した増殖を維持することを見出し、本発明を完成するに至った。
すなわち本発明は、
（１）２以上の透光性を有する板状部材、又は、１以上の透光性を有する板状部材及び１以上の透光性を有しない板状部材を用いて形成される単層又は複層の空間内で、前記空間を形成する板状部材の内壁、及び／又は、前記空間内に備えられた担体に微生物を付着させ、前記微生物を付着させた板状部材及び／又は前記微生物を付着させた担体に、培養液を供給して微生物を培養する工程を有し、前記空間を形成する板状部材の間隔が１〜２ｍｍである微生物の連続培養方法、
に関し、
（２）前記微生物を培養する工程において、前記空間を培養液で満たす（１）に記載の微生物の連続培養方法、
（３）前記板状部材の一方又は両方の面側から光照射する（１）又は（２）に記載の微生物の連続培養方法、
（４）前記培養液が炭酸ガスを含む（１）〜（３）のいずれか一項に記載の微生物の連続培養方法、
（５）前記透光性を有する板状部材が炭酸ガス透過性である（１）〜（４）のいずれか一項に記載の微生物の連続培養方法、
（６）前記空間から排出された培養液を、再び前記空間に供給して微生物の培養を行う（１）〜（５）のいずれか一項に記載の微生物の連続培養方法、
（７）前記空間から排出される培養液の一部または全部から微生物を回収する工程を有する（１）〜（６）のいずれか一項に記載の微生物の連続培養方法、
（８）前記空間内を加圧して、当該空間内に蓄積又は滞留している微生物を回収する工程を有する（１）〜（７）のいずれか一項に記載の微生物の連続培養方法、
（９）前記板状部材は、鉛直方向、水平方向又は傾斜して配置されている（１）〜（８）のいずれか一項に記載の微生物の連続培養方法、
（１０）前記空間を形成する板状部材の内壁の少なくとも一方に、高さ１０〜１００μｍの突起が形成されている（１）〜（９）のいずれか一項に記載の微生物の連続培養方法、
（１１）微生物が、微細藻類である（１）〜（１０）いずれか一項に記載の微生物の連続培養方法、に関する。
【発明の効果】
【０００８】
本発明の微生物の培養方法は、板状部材の間隔を１〜２ｍｍにして形成した薄い帯状の空間内で、培養液を供給して群密度を上げやすい状態で微生物を培養することにより、採光量・炭酸ガス量・培養液量を無駄なく利用して微生物の収集効率を向上させることができるとともに、培養液の流下速度の調整を容易にして、培養条件を容易に設定することができるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本発明の微生物の培養方法を実施可能な微生物培養システムの一部を模式的に示した斜視図である。
【図２】本発明の微生物の培養方法を実施可能な微生物培養システムを筐体３の内部を示して模式的に示した図である。
【図３】（ａ）図２をＡ−Ａ線で矢視した断面図の例である。（ｂ）図２をＡ−Ａ線で矢視した断面図の他の例である。
【図４】本発明の微生物の培養方法を実施可能な微生物培養システムの変形例を筐体３の内部を示して模式的に示した図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、本発明の微生物の連続培養方法の実施形態について説明する。
【００１１】
本発明の一実施形態の微生物の連続培養方法は、２以上の透光性を有する板状部材、又は、１以上の透光性を有する板状部材及び１以上の透光性を有しない板状部材を用いて形成される単層又は複層の空間内で、前記空間を形成する板状部材の内壁、及び／又は、前記空間内に備えられた担体に微生物を付着させ、前記微生物を付着させた板状部材及び／又は前記微生物を付着させた担体に培養液を供給して微生物を培養する工程を有し、前記空間を形成する板状部材の間隔が１〜２ｍｍであることを特徴とする。
【００１２】
具体的に、本発明の微生物の連続培養方法は、（１）複数の板状部材を用いて形成された薄い帯状の又は偏平な空間内で、微生物を付着させた板状部材及び／又は微生物を付着させた担体に培養液を供給して微生物を培養する工程と、（２）空間から排出される培養液の一部または全部から微生物を回収する工程と、（３）微生物を回収した後の培養液を再度空間内に供給する工程とを有する。なお、工程（１）の後に、（１−２）空間内を加圧して、空間内に蓄積又は滞留している微生物を回収する工程を有していてもよい。
【００１３】
（１）板状部材を用いて形成される薄い帯状の又は偏平な空間内で、微生物を付着させた板状部材及び／又は微生物を付着させた担体に培養液を供給して微生物を培養する工程
この工程では、空間を形成する板状部材の内壁に微生物を付着させるか、空間内に備えた担体に微生物を付着させるか、又は板状部材の内壁及び担体の両方に微生物を付着させて、培養液を供給して微生物を培養する。
【００１４】
図１に示すように、板状部材を用いて形成される空間１は、例えば２枚以上の板状部材２を互いの板面２ａが略平行になるように対向配置させて、対向する２枚の板状部材２，２の内壁２ａ，２ａ間に１層ずつ形成されている。
板状部材２を用いて形成される空間１は、単層であっても複層であってもよい。
板状部材２，２同士の間隔、すなわち空間１の１層の厚さＬは、１ｍｍ以上２ｍｍ以下で、板状部材２，２の間が薄い帯状又は偏平な空間になっていることが好ましい。  
【００１５】
板状部材２は、全て透光性を有していてもよいし、いずれの空間１にも光が届く限り、板状部材２のうち１以上の板状部材２が透光性を有し、他の１以上の板状部材２は透光性を有していなくてもよい。
また、板状部材２の厚さは、特に限定されないが透光性等の観点から薄く形成されていることが好ましい。
【００１６】
例えば、空間１が２層以上ある場合、板状部材２を３つ用いることになるが、両外側が透光性を有しない板状部材２であると、空間１内に光が届き難く、好ましくない。２層以上の空間１を設ける場合は、一方の外側のみに透光性を有しない板状部材２を用い、他は透光性を有する板状部材２を用いることができる。この場合は、透光性を有する板状部材２から透光性を有しない板状部材２に向かって光が照射されるようにするとよい。
【００１７】
また、２層以上の空間１を設ける場合は、少なくとも両外側に透光性を有する板状部材２を用いて、両外側から光を照射することで空間１内に光を届けることもできる。
なお、光が届き難い板状部材２又は透光性を有しない板状部材２の光を受け得る側の板面に、反射シートが配されていてもよい。
【００１８】
本明細書において、上記「透光性を有する板状部材２」における「透光性を有する」とは、微生物が吸収し得る波長４００〜７００ｎｍの光を５０％以上透過する場合を意味する。
「透光性を有しない板状部材２」における「透光性を有しない」とは、波長４００〜７００ｎｍの光の透過率が５０％未満である場合を意味する。
【００１９】
板状部材２の形状は、特に限定されるものではなく、収容される筐体に合わせて、矩形、その他の多角形、円形、楕円形等に形成することができる。互いに対向配置される板状部材２は、同形状に形成されており、配置方向に視たときに互いに重なり合うように配置されているとよい。
板状部材２，２間は、１ｍｍ以上２ｍｍ以下の範囲で配置されるため、板状部材２の内壁２ａの全体においてこの間隔を保つために、スペーサが適宜配置されていてもよい。
【００２０】
板状部材２，２同士の間に形成される空間１は、微生物の培養空間１となるとともに、培養液の流路になる。したがって、培養液の供給部及び導出部を除いて、板状部材２の端部間を封止し、空間１において培養された微生物及び供給した培養液が板状部材２の外に飛散等することを防止できるようになっていてもよい。
【００２１】
板状部材２としては、板状部材２同士の間隔を１ｍｍ以上２ｍｍ以下に保てる限り、ガラス状の変形し難い部材の他、シート状、フィルム状の部材であってもよい。
透光性を有する板状部材２の材質としては特に限定されず、例えばガラス、アクリル、ポリスチレン、塩化ビニル等の透明なものが挙げられる。
【００２２】
透光性を有する板状部材２としては、炭酸ガス透過性のものが好ましい。微生物の増殖中は、培養液中の炭酸ガスが徐々に消費されるが、透光性を有する板状部材２が炭酸ガス透過性であると、培養中も外部の炭酸ガスを空間１内に取り込むので、培養液や空間１内に炭酸ガスを追加する必要がなくなるか、追加する量を減らすことが可能となる。
透光性を有しない板状部材２の材質としては特に限定されない。
【００２３】
本工程では、空間１を形成する板状部材２の内壁２ａに微生物を付着させ、微生物を付着させた板状部材２に培養液を供給して微生物を培養することができる。板状部材２の内壁２ａに微生物を付着させて培養する場合、板状部材２は、内壁２ａの少なくとも一方に、高さ１０〜１００μｍの突起（不図示）が形成されていることが好ましい。又は、板状部材２には、微生物を付着させ易くする凹部又は孔が形成されていてもよい。
板状部材２の内壁２ａに突起、凹部又は孔が形成されていることで、微生物が板状部材２に付着しやすく、培養中に容易に剥がれ難くなる。
【００２４】
本発明の方法では、板状部材２を用いて形成される空間１内に微生物を付着させた不図示の担体を配し、空間１内及びこの担体に培養液を供給して微生物を培養することもできる。担体に微生物を付着させて培養する場合、担体は、板状部材２のいずれかの内壁２ａに沿って設けられていてもよいし、板状部材２の内壁２ａに接触しない状態で備えられていてもよい。又は、板状部材２間に挟持されていてもよい。
【００２５】
担体は、空間１にそれぞれ備えることが可能で、微生物を付着できるとともに、供給された培養液を内部に浸透させつつ流動させることが可能なものであれば特に限定されず、例えば、綿ブロード、リント布等からなる薄膜や、多孔質状の薄板等の内部に空隙を有する部材からなるシート体が挙げられる。担体が透過性を有しているとなおよい。
【００２６】
担体の形状は、特に限定されないが、シート状のものであれば１層の空間１内に設置が容易である。また、全体の厚さが２ｍｍ以下であれば、担体の数は１つに限定されるものではなく、２以上設けられていてもよい。
１層以上の空間１を形成する複数の板状部材２は、図２に例示すような筐体３内に収容され且つ筐体３内で固定されているとよい。筐体３は、図３（ａ），（ｂ）に示すように、板状の平板１０と側板１１とを有し、板状部材２を収容可能な内部空間を形成している。筐体３には、透過性を有する材質のものが好適に用いられる。
【００２７】
板状部材２は、鉛直方向、水平方向又は傾斜して配置することができる。
板状部材２を鉛直方向又は傾斜して配置する場合、板状部材２の上端から下端に向かって培養液を供給し、培養液を上下方向に流下させる。
板状部材２が鉛直方向又は傾斜して配置される場合、板状部材２により形成される空間１は、上端、下端、左右両端が開いた状態でもよく、左右両端が閉塞された構造や、図２に示すように筐体３等に収容されて封止されていてもよい。具体的には例えば、図３（ａ）に示すように、板状部材２を収容する筐体３の側板１１が板状部材２，２間を閉塞していてもよいし、図３（ｂ）に示すように、板状部材２，２の側端部との間に隙間を設けていてもよい。板状部材２，２の側端部が閉じられている場合は、筐体３と各板状部材２が管状部材を構成している。
【００２８】
板状部材２を水平方向に配置する場合には、例えば図２に示すように、供給部４と培養液を排出する導出部５を除いて閉じられた筐体３内に板状部材２を収容して循環流路７を接続し、培養液をポンプＰ等によって筐体３の供給部４から供給して、培養液を効率よく循環させるとよい。この場合において、筐体３の培養液の導出部５において培養液を吸引し、培養液の流動を更に円滑にすることもできる。また、流路をらせん状にして流速を制御することもできる。
【００２９】
培養液は、空間１を略満たすように供給される。したがって、微生物を付着させた板状部材２の内壁２ａ又は板状部材２間に担体が配された場合の担体は、培養液の供給中は液相内に配されたに等しい状態となる。空間１が培養液で満たされていると、板状部材２及び／又は担体に付着した微生物に効率よく培養液が供給され、微生物が安定して増殖する。
【００３０】
空間１内で微細藻類等の微生物の安定した細胞増殖を維持し、ガス（ＣＯ２）交換をしやすくするために必要な最小限の水分及び／又は養分を与えるためには、植え付け量にもよるが、０．５ｍ２以上の板状部材２及び／又は担体の場合は、当初は１０００ｍＬ／ｈ／ｍ２以上、その後は徐々に増加させ５０００ｍＬ／ｈ／ｍ2の流速で培養液を流すことが必要である。このため、培養液の流速が１５００ｍＬ／ｈ／ｍ２に至るまでは、流速の増加に伴い微生物の流出量も上昇するが、６０００ｍＬ／ｈ／ｍ２以上では流出量の伸びは鈍化する。好ましくは１５００ｍＬ／ｈ／ｍ２以上である。なお、培養液の流速は、板状部材２の内壁２ａ又は担体の表面の任意の箇所において測定した値である。
【００３１】
一方、流速が大きすぎると、藻類等の微生物が板状部材２の内壁２ａ及び／又は担体に固着し難くなり、増殖率が低下する、養液相が厚くなりＣＯ２の交換が行い難くなる、又は物理的刺激により藻類等の微生物にストレスがかかる、といった問題が生じる。  
培養液は、連続的に供給することもできるし、間欠的に供給してもよい。連続的に供給するとは、所望の量の微生物が得られるまで培養液を止めることなく供給することである。
【００３２】
なお、培養液としては、微生物を通常の方法により培養して、微生物の濃度を高めることが可能な培地の希釈液であれば、特に制限されず、培地としては、例えばＣＨＵ培地、ＪＭ培地、ＭＤＭ培地などの一般的な無機培地を用いることが出来る。さらに、培地としては、ガンボーグＢ５培地、ＢＧ１１培地、ＨＳＭ培地の各種培地の希釈液が好ましい。無機培地には、窒素源としてＣａ（ＮＯ３）２・４Ｈ２ＯやＫＮＯ３、ＮＨ４Ｃｌが、その他の主要な栄養成分としてＫＨ２ＰＯ４やＭｇＳＯ４・７Ｈ２Ｏ、ＦｅＳＯ４・７Ｈ２Ｏなどが含まれる。また、培地には、微生物の生育に影響を与えない抗生物質等を添加してもよい。培地のｐＨは４〜１０が好ましい。また、可能な場合には、各種産業から排出される廃水等も利用してよい。
【００３３】
本発明の方法において、培養液は炭酸ガスを含むことが好ましい。培養液が炭酸ガスを十分含んでいると、微生物の培養を行う間、空間１内に炭酸ガスを補充する必要がなく、装置を簡略化することができる。
【００３４】
培養液は、具体的には、例えば図２に示すように、空間１の上方又は一方に設けられた供給部４から供給される。供給部４には循環流路７が接続されており、循環流路７を介して接続された不図示の培養液貯留タンク及び養分補給タンクから供給できるようになっていてもよい。
【００３５】
培養液の供給能力は、培養液の空間１内の流下速度を５ｍＬ／ｈ／ｍ２以上から６０００ｍＬ／ｈ／ｍ２までとし得るものであることが望ましい。この変動幅は微生物の増殖に応じたものである。たとえばクロレラにおいては成長して４分裂し、１６時間でそれぞれが分裂前の大きさに成長する。分裂当初は、養分は少量で足りるが成長期には十分に与えることが必要である。これにより、微生物の周囲を常に新鮮な培養液で満たして増殖を維持しつつ、微生物を培養液とともに連続して自然流下させることができる。また、随時、培養液の流速を変化させたり、担体に振動等の衝撃を与えたりすることにより、担体に付着している微生物の表層部を強制的に落下させると、下層部の光合成が活発になり増殖し回収量を増加させることができる。
【００３６】
本工程における微生物の培養は、光照射しながら行うことが好ましい。
光照射部は、板状部材２の内壁２ａ及び／又は不図示の担体に光を照射する部材であり、例えば、光源として板状をなす蛍光灯、有機ＥＬ又はＬＥＤ等を備えており、適宜、増殖に適した波長や光量を有する光を照射するように構成している。光照射部が照射する光の波長は、３８０〜７８０ｎｍの範囲であればよい。赤色光のみで増殖が可能な微生物に対しては、光照射部は光合成に適した赤色光のみを照射できるとよい。なお、クロレラ等の微生物は赤色光のみで良好に増殖し得る。また、光照射部による光の照射は、連続照射でなくとも、１００〜１０，０００Ｈｚの間欠照射光であってもよい。更に、培養システムを屋外に設置し、太陽光を利用することも可能である。屋内設置のまま、太陽光を導入し、人工光と組み合わせることも有効である。
【００３７】
本工程では、空間１の透明性を有する板状部材２に光照射しながら微生物を培養することができる。空間１を形成する板状部材２が全て透光性を有する板状部材２の場合、空間１の一方から光を照射すればすべての層に光が届くが、例えば２層の空間１を形成する中心の板状部材２が透光性を有しない場合、２つの空間１の外側から光を照射する必要がある。
２以上の空間１の外側の一方を形成する板状部材２として透光性を有しない板状部材２を用いる場合、その透光性を有しない板状部材２の外側からの光照射は不要である。
【００３８】
（１−２）空間１内を加圧して、空間１内に蓄積又は滞留している微生物を回収する工程
本工程では、培養液や気体の供給により空間１内の板状部材２の内壁２ａ及び担体に圧力をかけ、微生物を板状部材２の内壁２ａ及び／又は担体から剥離させ、用意しておいた流下タンク等の容器の培養液中に沈殿させ、更に前記容器の下方に設置した収穫容器に取り込む方法で微生物を回収する。板状部材２の内壁２ａ及び／又は担体に定着している微生物の表層を削り取ることで下層部の光合成を活性化し、分裂増殖を開始させることができる。以上の動作を繰り返すことにより、微生物を連続的に培養しつつ、培養された微生物が収穫される。
【００３９】
培養液の供給により空間１内を加圧する場合、培養液の流速は微生物の培養時より早い１２００ｍＬ／ｈ／ｍ２以上が好ましく、２０００ｍＬ／ｈ／ｍ２以上がより好ましい。
気体の供給により空間１内を加圧する場合、気体の種類は特に限定されず、空気、ハロゲンガスなど、微生物の増殖に影響のないものを用いることができる。気体の供給量は、０．１ｍ３／ｈ以上が好ましい。
【００４０】
（２）空間１から排出される培養液の一部または全部から微生物を回収する工程
培養された微生物を回収する工程では、培養液により培養液の流れを早くする等して微生物を板状部材２の内壁２ａ及び／又は担体から剥離させ、用意しておいた流下タンク等の容器６の培養液中に沈殿させ、更に前記容器６とは別に用意した不図示の収穫容器に取り込む方法で微生物を回収する。
【００４１】
本工程の実施には、図２に示す流下タンク６を用いることができる。
流下タンク６は、空間１から流出した微生物を含む培養液の貯留槽であり、空間１から流出する培養液を受けられるようになっている。空間１から流出した微生物を含む培養液は、流下タンク６において微生物を高濃度に含む沈殿と、微生物を殆ど含まない上清である培養液とに分離される。
収穫容器は、流下タンク６で分離された微生物を高濃度に含む沈殿を収容する容器である。
【００４２】
（３）微生物を回収した後の培養液を再度空間１内に供給する工程
微生物を回収した後の培養液を再度空間１内に供給する工程では、流下タンク６等の容器で分離された培養液（上清液）を回収して再度空間１内に供給する。
微生物を含む培養液が図２に示す供給部４に再供給されることにより、適宜不図示の培養液貯留タンクからの培養液の供給が調整され、不図示の養分補給タンクから必要な養分が適宜供給され、培養液と共に空間１内に供給される。
【００４３】
本工程の実施においては、図２に示すような循環流路７を用いることができる。
循環流路７は、流下タンク６で分離された培養液（上清液）を回収して再度空間１内に供給する管状の部材である。循環流路７上にはポンプＰが設けてあり、これにより回収された培養液を汲み上げることができる。汲み上げられた培養液は再度空間１内に供給される。再度空間１内に供給される培養液は、流下タンク６内で分離された上清であるが、微生物を含んでいてもよい。
【００４４】
なお、図４に示すように、循環流路７に、連結自在な接続部８を設け、接続を解除したときには接続部８の一方を他の配管と接続して適宜培養液に養分を追加できるようになっていてもよい。また、図２に示した例では、循環流路７の途中で３方弁を用いて流下タンク６に培養した微生物を排出できる構成を示したが、上記同様、循環流路７に接続部８を設け、接続を解除した一方から微生物を直接排出できるようにしてもよい。
【００４５】
培養システムで培養対象とする微生物は特に限定されず、例えば、クロレラ（系統学的に分けられたパラクロレラを含む）、セネデスムス、ボトリオコッカス、スティココッカス、ナンノクロリス、デスモデスムス等の微細藻類等が挙げられ、より具体的には、Ｃｈｌｏｒｅｌｌａ  ｋｅｓｓｌｅｒｉ、Ｃｈｌｏｒｅｌｌａ  ｖｕｌｇａｒｉｓ、Ｃｈｌｏｒｅｌｌａ  ｓａｃｃｈａｒｏｐｈｉｌａ等のクロレラ；分子系統解析によりトレボキシア藻網として分類されるＰａｒａｃｈｌｏｒｅｌｌａ  ｋｅｓｓｌｅｒｉ（Ｃｈｌｏｒｅｌｌａ  ｋｅｓｓｌｅｒｉ）；セネデスムス属に属するＳｅｎｅｄｅｓｍｕｓ  ｏｂｌｉｑｕｕｓ；スティココッカス属に属するＳｔｉｃｈｏｃｏｃｃｕｓ  ａｍｐｌｉｆｏｒｍｉｓ、ナンノクロリス属に属するＮａｎｎｏｃｈｌｏｒｉｓ  ｂａｃｉｌｌａｒｉｓ；デスモデスムス属に属するＤｅｓｍｏｄｅｓｍｕｓ  ｓｕｂｓｐｉｃａｔｕｓ等が挙げられる。その他、付着性の珪藻やシュードコリシスティス、又はシアノバクテリア、更には小型の紅藻や緑藻も可能である。また、この中には、遺伝子組換えしたシアノバクテリアや微細藻類も含まれる。また、培養システムを用いて、例えば、オーランチオキトリウム等の光合成を行わない卵菌類を、有機廃液を用いて培養することも可能である。
【００４６】
本発明においては、培養対象とする微生物は光合成微生物であることが好ましく、その場合、培養システムは光照射部が必須である。
なお、培養システムを用いて光合成を行わずに増殖できる微生物を培養する場合は、光照射部はなくてもよい。
【００４７】
本発明の微生物の培養方法によれば、空間１を１ｍｍ以上２ｍｍ以下にして薄い帯状又は偏平な空間とし、微生物の群密度を上げやすい状態にして培養液で満たせるようにしている。したがって、採光量・炭酸ガス量・培養液量を無駄なく利用して微生物の収集効率を向上させるという効果を奏する。また、空間１に連続的に培養液を供給できるようにしているため、培養液を自然流下させる場合に比べて培養液の流速をコントロールし易くなる。
また、図２又は図４に示したような閉管路を形成する微生物培養装置を用いることにより、培養液を流路や微生物の培養領域以外に飛散させたりすることなく、原料を効率的に使用することができ、微生物の培養効率を向上させることができるという効果を奏する。
【符号の説明】
【００４８】
１・・・空間
２・・・板状部材
２ａ・・・内壁
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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