(57)【要約】【課題】培養中の真正眼点藻類の増殖を抑制する。【解決手段】真正眼点藻類の培養装置１００は、複数のＬＥＤユニット６を備えている。ＬＥＤユニット６は、中心波長が６３０ｎｍの光を照射する抑制用ＬＥＤを複数用いて構成されたものである。真正眼点藻類の培養装置１００のＬＥＤユニット６を、その正面が水槽１０１内を向く姿勢で、水槽１０１の縁部に設置する。太陽光が水槽１０１内にある培養株１０に照射されることにより、培養株１０中のナンノクロロプシスオキュラータ１３の増殖が促進される。真正眼点藻類の培養装置１００のＬＥＤユニット６を作動させると、ＬＥＤユニット６のＬＥＤから光が培養株１０中のナンノクロロプシスオキュラータ１３に照射される。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
培養中の真正眼点藻類に対して、前記真正眼点藻類の増殖を抑制する波長の光を照射する抑制用ＬＥＤを備える、
ことを特徴とする真正眼点藻類の培養装置。
【請求項２】
前記真正眼点藻類は、ナンノクロロプシスオキュラータである、
ことを特徴とする請求項１に記載の真正眼点藻類の培養装置。
【請求項３】
前記抑制用ＬＥＤは、中心波長が６１０〜６５０ｎｍの光を照射するものである、
ことを特徴とする請求項１または２に記載の真正眼点藻類の培養装置。
【請求項４】
前記真正眼点藻類に対して、前記真正眼点藻類の増殖を促進する波長の光を照射する促進用ＬＥＤをさらに備え、
前記促進用ＬＥＤの光と前記抑制用ＬＥＤの光とを同時に照射する、
ことを特徴とする請求項１から３のいずれか１項に記載の真正眼点藻類の培養装置。
【請求項５】
前記促進用ＬＥＤは、中心波長が４１０〜４７０ｎｍの光と、中心波長が６６０〜６９０ｎｍの光とのうちの少なくともいずれか一方を照射するものである、
ことを特徴とする請求項４に記載の真正眼点藻類の培養装置。
【請求項６】
前記促進用ＬＥＤの光量と前記抑制用ＬＥＤの光量との比が、２：１である、
ことを特徴とする請求項４または５に記載の真正眼点藻類の培養装置。
【請求項７】
前記真正眼点藻類に対して、中心波長が４８０〜５２０ｎｍの光を照射するカロテノイド用ＬＥＤをさらに備え、
少なくとも前記抑制用ＬＥＤの光と前記カロテノイド用ＬＥＤの光とを同時に照射する、
ことを特徴とする請求項１から６のいずれか１項に記載の真正眼点藻類の培養装置。
【請求項８】
培養中の真正眼点藻類に対して、前記真正眼点藻類の増殖を抑制する波長の光を照射する、
ことを特徴とする真正眼点藻類の培養方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、真正眼点藻類の培養装置および真正眼点藻類の培養方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
海産魚類の種苗生産では、有用微細藻類としてナンノクロロプシスオキュラータ（Nannochloropsis oculata）などの真正眼点藻類が使用されている。例えば、ナンノクロロプシスオキュラータは、ＥＰＡ（エイコサペンタエン酸：eicosapentaenoic acid）などの高度不飽和脂肪酸を多く含んでいることから、海産仔稚魚の飼料である海産ツボワムシ類の飼料用あるいは栄養強化用として、海産仔稚魚や海産ツボワムシ類がいる水槽内に投入される。食物連鎖によりナンノクロロプシスオキュラータを捕食した海産ツボワムシ類が海産仔稚魚に捕食されることにより、海産仔稚魚に高度不飽和脂肪酸が蓄積され、栄養価の高い海産仔稚魚を生産できる。また、ナンノクロロプシスオキュラータは、アンモニア態窒素を吸収する性質を有することから、種苗生産時の水質を良好に保つ効果を発揮する。さらに、ナンノクロロプシスオキュラータは、葉緑体を含んでいるので、水槽内を緑色にし、海産仔稚魚の行動を落ち着かせる効果、いわゆるグリーンウォーター効果を発揮する。
【０００３】
こうしたナンノクロロプシスオキュラータなどの真正眼点藻類といった培養対象物を大量に培養する方法として、屋外に設置した水槽内に培養対象物を入れ、培養対象物に太陽光を照射する方法がある。しかし、１日のうちの日照時間には限界があり、また悪天候などにより日照不足となることもあるので、上記方法では培養対象物の培養効率が安定しないという問題がある。屋外で培養対象物を培養しようとすると、培養対象物以外の微生物、例えば藍藻類などが混入して増殖し、その結果、培養対象物の培養効率が落ちてしまうという問題もある。また、夏場の炎天下などのように培養対象物に照射される光量が多くなると、増殖が加速し、栄養不足などの理由から培養対象物が枯れてしまうという問題もある。このような問題を解決するために、屋内に設置した水槽内に培養対象物を入れ、培養対象物に蛍光灯やＬＥＤなどの光を照射する方法がある（例えば特許文献１）。
【０００４】
特許文献１には、光源としてＬＥＤを使用し、ピーク波長が約５４０ｎｍ以下の光を光合成生物（培養対象物）に照射する方法が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００４−１４７６４１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、上記特許文献１に開示された方法では、培養対象物の増殖を抑制することができないので、光量が多ければ、依然として培養対象物が枯れてしまうという問題が生じてしまう。
【０００７】
本発明は、上記実情に鑑みてなされたものであり、培養中の真正眼点藻類の増殖を抑制することができる真正眼点藻類の培養装置および真正眼点藻類の培養方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
発明者は、真正眼点藻類の吸光度特性に関して、鋭意研究を重ねたところ、真正眼点藻類の増殖を抑制する波長の光に関する新たな知見を得るに至り、本発明を完成させた。
【０００９】
上記目的を達成するため、本発明の第１の観点に係る真正眼点藻類の培養装置は、
培養中の真正眼点藻類に対して、前記真正眼点藻類の増殖を抑制する波長の光を照射する抑制用ＬＥＤを備える、
ことを特徴とする。
【００１０】
上記の真正眼点藻類の培養装置において、
前記真正眼点藻類は、ナンノクロロプシスオキュラータである、
ようにしてもよい。
【００１１】
上記の真正眼点藻類の培養装置において、
前記抑制用ＬＥＤは、中心波長が６１０〜６５０ｎｍの光を照射するものである、
ようにしてもよい。
【００１２】
上記の真正眼点藻類の培養装置において、
前記真正眼点藻類に対して、前記真正眼点藻類の増殖を促進する波長の光を照射する促進用ＬＥＤをさらに備え、
前記促進用ＬＥＤの光と前記抑制用ＬＥＤの光とを同時に照射する、
ようにしてもよい。
【００１３】
上記の真正眼点藻類の培養装置において、
前記促進用ＬＥＤは、中心波長が４１０〜４７０ｎｍの光と、中心波長が６６０〜６９０ｎｍの光とのうちの少なくともいずれか一方を照射するものである、
ようにしてもよい。
【００１４】
上記の真正眼点藻類の培養装置において、
前記促進用ＬＥＤの光量と前記抑制用ＬＥＤの光量との比が、２：１である、
ようにしてもよい。
【００１５】
上記の真正眼点藻類の培養装置において、
前記真正眼点藻類に対して、中心波長が４８０〜５２０ｎｍの光を照射するカロテノイド用ＬＥＤをさらに備え、
少なくとも前記抑制用ＬＥＤの光と前記カロテノイド用ＬＥＤの光とを同時に照射する、
ようにしてもよい。
【００１６】
また、上記目的を達成するため、本発明の第２の観点に係る真正眼点藻類の培養方法は、
培養中の真正眼点藻類に対して、前記真正眼点藻類の増殖を抑制する波長の光を照射する、
ことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１７】
本発明によれば、培養中の真正眼点藻類の増殖を抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】実施の形態１に係る真正眼点藻類の培養装置の斜視図である。
【図２】図１の真正眼点藻類の培養装置の側面図である。
【図３】実施の形態２に係る真正眼点藻類の培養装置の斜視図である。
【図４】増殖特性を示す図である。
【図５】光学濃度特性を示す図である。
【図６】異なる照射条件における増殖特性を示す図である。
【図７】１細胞当たりのクロロフィル量を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
本発明に係る実施の形態について図面を参照して説明する。なお、本発明は下記の実施の形態および図面によって限定されるものではない。
【００２０】
（実施の形態１）
まず、本発明に係る実施の形態１について詳細に説明する。図１は、本実施の形態１に係る真正眼点藻類の培養装置１の斜視図である。図２は、図１の真正眼点藻類の培養装置１の側面図である。本実施の形態１に係る真正眼点藻類の培養装置１は、一例として、屋内で使用する装置である。図１、図２に示すように真正眼点藻類の培養装置１は、テーブル２と、ＬＥＤ（light emitting diode）ユニット３〜６と、エアー供給部７と、を備えている。なお、真正眼点藻類の培養装置１は、テーブル２やエアー供給部７を備えていなくてもよい。
【００２１】
テーブル２は、培養株１０を入れた容器１１を載置可能な広さを有している。培養株１０は、培養液１２と少量のナンノクロロプシスオキュラータ（Nannochloropsis oculata）１３とから作成される。容器１１は、例えば透明ガラスから構成されており、ＬＥＤユニット３〜６から入射した光を透過するものとなっている。ＬＥＤユニット３〜６は、その正面がテーブル２の上に載置される容器１１に対向する姿勢で、テーブル２の縁部に設置されている。従って、ＬＥＤユニット３〜６からの光は、テーブル２の上に載置される容器１１内のナンノクロロプシスオキュラータ１３に照射されることとなる。各ＬＥＤユニット３〜６は、例えば複数のＬＥＤ（ＬＥＤ素子ともいう。）を備えて構成されたものである。なお、各ＬＥＤユニット３〜６は、１つのＬＥＤを備えて構成されたものであってもよい。
【００２２】
なお、本実施の形態１では、真正眼点藻類であるナンノクロロプシス属のナンノクロロプシスオキュラータを培養対象としているが、培養対象は、真正眼点藻類であればナンノクロロプシスオキュラータに限定されない。例えば、培養対象は、ナンノクロロプシス属のナンノクロロプシスサリナ（Nannochloropsis salina）であってもよい。
【００２３】
ＬＥＤユニット３、４は、一例として、中心波長が４５５ｎｍの光を照射するＬＥＤ３ａ、４ａを複数用いて構成されたものである。波長４５５ｎｍは、ナンノクロロプシスオキュラータの増殖を促進する波長となっている。ＬＥＤユニット３、４を構成するＬＥＤ３ａ、４ａを、促進用ＬＥＤともいう。「ナンノクロロプシスオキュラータの増殖」とは、ナンノクロロプシスオキュラータが光合成を行うこと、具体的にはナンノクロロプシスオキュラータが有するクロロフィル（クロロフィルａ）が光を吸収して光合成を行うことにより、細胞分裂をして、ナンノクロロプシスオキュラータの個体数が増加することをいう。なお、ナンノクロロプシスオキュラータの増殖を促進する波長は、４５５ｎｍに限定されず、４１０〜４７０ｎｍ、あるいは、６６０〜６９０ｎｍであればよい。従って、ＬＥＤユニット３、４を構成するＬＥＤ３ａ、４ａは、中心波長が４１０〜４７０ｎｍの光と、中心波長が６６０〜６９０ｎｍの光とのうちの少なくともいずれか一方を照射するものであればよく、中心波長が４５５ｎｍの光を照射するものに限定されない。例えば、ＬＥＤ３ａは、中心波長が４５５ｎｍの光を照射するものであり、ＬＥＤ４ａは、中心波長が６８０ｎｍの光を照射するものであってもよい。あるいは、ＬＥＤ３ａは、中心波長が４５５ｎｍの光を照射するものであり、ＬＥＤ４ａは、中心波長が４１０ｎｍの光を照射するものであってもよい。波長が４１０〜４７０ｎｍの光は青色に見えるので、この波長の光を照射するＬＥＤを、青色ＬＥＤともいう。また、波長が６６０〜６９０ｎｍの光は赤色に見えるので、この波長の光を照射するＬＥＤを、赤色ＬＥＤともいう。
【００２４】
ＬＥＤユニット５は、一例として、中心波長が５２０ｎｍの光を照射するＬＥＤ５ａを複数用いて構成されたものである。波長５２０ｎｍは、ナンノクロロプシスオキュラータが細胞内でカロテノイドを効率的に生産する波長となっている。ＬＥＤユニット５を構成するＬＥＤ５ａを、カロテノイド用ＬＥＤともいう。なお、ナンノクロロプシスオキュラータがカロテノイドを効率的に生産する波長は、５２０ｎｍに限定されず、４８０〜５２０ｎｍであればよい。従って、ＬＥＤユニット５を構成するＬＥＤ５ａは、中心波長が４８０〜５２０ｎｍの光を照射するものであればよく、中心波長が５２０ｎｍの光を照射するものに限定されない。例えば、ＬＥＤ５ａは、中心波長が５００ｎｍの光を照射するものであってもよい。波長が４８０〜５２０ｎｍの光は緑色（青緑色）に見えるので、この波長の光を照射するＬＥＤを、緑色ＬＥＤ（青緑色ＬＥＤ）ともいう。
【００２５】
ＬＥＤユニット６は、一例として、中心波長が６３０ｎｍの光を照射するＬＥＤ６ａを複数用いて構成されたものである。波長６３０ｎｍは、ナンノクロロプシスオキュラータの増殖を抑制する波長となっている。ＬＥＤユニット６を構成するＬＥＤ６ａを、抑制用ＬＥＤともいう。なお、ナンノクロロプシスオキュラータの増殖を抑制する波長は、６３０ｎｍに限定されず、６１０〜６５０ｎｍであればよい。従って、ＬＥＤユニット６を構成するＬＥＤ６ａは、中心波長が６１０〜６５０ｎｍの光を照射するものであればよく、中心波長が６３０ｎｍの光を照射するものに限定されない。例えば、ＬＥＤ６ａは、中心波長が６２０ｎｍの光を照射するものであってもよい。波長が６１０〜６５０ｎｍの光は赤色に見えるので、この波長の光を照射するＬＥＤを、赤色ＬＥＤともいう。
【００２６】
図２に示すように、エアー供給部７は、図示しないエアーポンプと、エアーポンプに基端が接続された通気管８と、通気管８の先端に接続されたエアストーン９とを備えている。
【００２７】
次に、真正眼点藻類の培養装置１の動作について説明する。
【００２８】
ナンノクロロプシスオキュラータを培養するためには、まず、容器１１に、培養液１２と少量のナンノクロロプシスオキュラータ１３とを入れることにより、所定濃度の培養株１０を作成する。そして、作成した培養株１０が入った容器１１を、真正眼点藻類の培養装置１のテーブル２に載置する。次に、エアストーン９を培養株１０の中に入れて、エアーポンプを始動する。これにより、ナンノクロロプシスオキュラータ１３の光合成に必要な空気が通気管８とエアストーン９とを通過して、培養株１０内に供給される。なお、容器１１に蓋をすることで、埃やナンノクロロプシスオキュラータ１３以外の微生物などが混入しないようにしてもよい。
【００２９】
次いで、ＬＥＤユニット３〜６を作動させると、図２の矢印に示すようにＬＥＤユニット３〜６のＬＥＤ３ａ、４ａ、５ａ、６ａからそれぞれの波長の光が容器１１に対して照射される。上記したように容器１１は入射した光を透過するものであるため、ＬＥＤユニット３〜６からの光は、培養株１０中のナンノクロロプシスオキュラータ１３に照射される。
【００３０】
上記したようにＬＥＤユニット３、４を構成するＬＥＤ３ａ、４ａは、中心波長が４５５ｎｍの光を照射するものである。従って、ナンノクロロプシスオキュラータ１３には、波長が４５５ｎｍの光が照射される。これにより、ナンノクロロプシスオキュラータ１３の増殖が促進される。また、ＬＥＤユニット６を構成するＬＥＤ６ａは、中心波長が６３０ｎｍの光を照射するものである。従って、ナンノクロロプシスオキュラータ１３には、波長が６３０ｎｍの光が照射される。これにより、ナンノクロロプシスオキュラータ１３の増殖が抑制される。さらに、ＬＥＤユニット５を構成するＬＥＤ５ａは、中心波長が５２０ｎｍの光を照射するものである。従って、ナンノクロロプシスオキュラータ１３には、波長が５２０ｎｍの光が照射される。これにより、ナンノクロロプシスオキュラータ１３の細胞内においてカロテノイドが効率良く生産される。
【００３１】
この実施の形態では、ナンノクロロプシスオキュラータの増殖を促進する波長の光を照射する促進用ＬＥＤとして、図１に示すＬＥＤ３ａ、４ａを使用している。また、ナンノクロロプシスオキュラータの増殖を抑制する波長の光を照射する抑制用ＬＥＤとして、図１に示すＬＥＤ６ａを使用している。そして、ＬＥＤ３ａを備えるＬＥＤユニット３を１個、ＬＥＤ４ａを備えるＬＥＤユニット４を１個、ＬＥＤ６ａを備えるＬＥＤユニット６を１個としている。このような構成により、促進用ＬＥＤの光量と抑制用ＬＥＤの光量との比は、２：１となっている。
【００３２】
以上説明したように、本実施の形態１に係る真正眼点藻類の培養装置１は、ナンノクロロプシスオキュラータの増殖を抑制する波長６３０ｎｍの光を照射する抑制用ＬＥＤ（ＬＥＤ６ａ）と、ナンノクロロプシスオキュラータの増殖を促進する波長４５５ｎｍの光を照射する促進用ＬＥＤ（ＬＥＤ３ａ、４ａ）と、波長５２０ｎｍの光を照射するカロテノイド用ＬＥＤ（ＬＥＤ５ａ）とを備えており、ナンノクロロプシスオキュラータに対して、抑制用ＬＥＤの光と促進用ＬＥＤの光とカロテノイド用ＬＥＤの光とを同時に照射する。また、促進用ＬＥＤの光量と抑制用ＬＥＤの光量との比は、２：１となっている。これにより、ナンノクロロプシスオキュラータの増殖速度を適した速度にすることができるとともに、カロテノイドを効率良く生産できる。
【００３３】
なお、上記実施の形態１では、真正眼点藻類の培養装置１は、抑制用ＬＥＤ（ＬＥＤ６ａ）と促進用ＬＥＤ（ＬＥＤ３ａ、４ａ）とカロテノイド用ＬＥＤ（ＬＥＤ５ａ）とを備えるものとして説明した。しかしながら、この発明はこれに限定されない。例えば、真正眼点藻類の培養装置１は、抑制用ＬＥＤと促進用ＬＥＤとを備えるが、カロテノイド用ＬＥＤを備えないものであってもよい。このようにしても、ナンノクロロプシスオキュラータの増殖速度を適した速度にすることができる。
【００３４】
また、例えば、真正眼点藻類の培養装置１は、抑制用ＬＥＤを備えるが、促進用ＬＥＤとカロテノイド用ＬＥＤとを備えないものであってもよい。この場合、例えば蛍光灯が点灯している環境下でナンノクロロプシスオキュラータを培養してもよい。例えば、蛍光灯の光がナンノクロロプシスオキュラータに照射されると、ナンノクロロプシスオキュラータは光合成を行い増殖する。このようにナンノクロロプシスオキュラータを培養しているときに、真正眼点藻類の培養装置１の抑制用ＬＥＤを作動させて、抑制用ＬＥＤの光をナンノクロロプシスオキュラータに照射することにより、培養中のナンノクロロプシスオキュラータの増殖を抑制することができる。例えば、蛍光灯からの光量が多くなると、ナンノクロロプシスオキュラータの増殖が加速し、栄養不足などの理由からナンノクロロプシスオキュラータが枯れてしまうことがあるが、このような真正眼点藻類の培養装置１を用いることで、ナンノクロロプシスオキュラータの増殖を抑制することができる。従って、ナンノクロロプシスオキュラータが枯れてしまうことを防止することができる。
【００３５】
また、例えば、真正眼点藻類の培養装置１は、抑制用ＬＥＤとカロテノイド用ＬＥＤとを備えるが、促進用ＬＥＤを備えないものであってもよい。この場合、例えば上記したのと同様に蛍光灯が点灯している環境下でナンノクロロプシスオキュラータを培養しているときに、真正眼点藻類の培養装置１を使用すればよい。これにより培養中のナンノクロロプシスオキュラータの増殖を抑制することができるとともに、カロテノイドを効率良く生産できる。
【００３６】
また、上記実施の形態１では、促進用ＬＥＤの光量と抑制用ＬＥＤの光量との比を、２：１とした。しかしながら、この発明はこれに限定されない。例えば、促進用ＬＥＤの光量と抑制用ＬＥＤの光量との比を、１：１や１：２、３：１、４：１などとしてもよい。このようにすれば、培養環境に合わせてナンノクロロプシスオキュラータの増殖速度を設定できる。
【００３７】
上記実施の形態１では、図１に示すようにＬＥＤユニット３〜６を配置した。即ち、図１において左からＬＥＤユニット３（青色）、ＬＥＤユニット４（青色）、ＬＥＤユニット５（緑色）、ＬＥＤユニット６（赤色）の順に、ＬＥＤユニット３〜６を配置した。しかしながら、この発明はこれに限定されず、ＬＥＤユニット３〜６の配置を変更してもよい。例えば、図１において左からＬＥＤユニット３（青色）、ＬＥＤユニット５（緑色）、ＬＥＤユニット６（赤色）、ＬＥＤユニット４（青色）の順に、ＬＥＤユニット３〜６を配置してもよい。また、各ＬＥＤユニットの数を増やしてもよい。例えば、ＬＥＤユニット３、４（青色）を全部で４個、ＬＥＤユニット６（赤色）を全部で２個、ＬＥＤユニット５（緑色）を全部で２個（あるいは１個）などとしてもよい。
【００３８】
（実施の形態２）
次に、実施の形態２について詳細に説明する。図３は、本実施の形態２に係る真正眼点藻類の培養装置１００の斜視図である。本実施の形態２に係る真正眼点藻類の培養装置１００は、一例として、屋外で使用する装置である。図３に示すように真正眼点藻類の培養装置１００は、複数のＬＥＤユニット６と、エアー供給部（図示せず）とを備えている。本実施の形態２におけるＬＥＤユニット６は、上記実施の形態１におけるＬＥＤユニット６と同じものである。従って、ＬＥＤユニット６は、中心波長が６３０ｎｍの光を照射する抑制用ＬＥＤ（図３においては図示せず）を複数用いて構成されたものである。
【００３９】
次に、真正眼点藻類の培養装置１００の動作について説明する。
【００４０】
ナンノクロロプシスオキュラータを培養するためには、まず、屋外に設置された水槽１０１内に、培養液１２と少量のナンノクロロプシスオキュラータ１３とを入れることにより、所定濃度の培養株１０を作成する。そして、真正眼点藻類の培養装置１００のＬＥＤユニット６を、その正面が水槽１０１内を向く姿勢で、水槽１０１の縁部に設置する。
【００４１】
図３に示すように太陽光が水槽１０１内にある培養株１０に照射されることにより、培養株１０中のナンノクロロプシスオキュラータ１３の増殖が促進される。ここで、真正眼点藻類の培養装置１００のＬＥＤユニット６を作動させると、ＬＥＤユニット６のＬＥＤから光が培養株１０中のナンノクロロプシスオキュラータ１３に照射される。上記したようにＬＥＤユニット６のＬＥＤは、中心波長が６３０ｎｍの光を照射するものである。従って、ナンノクロロプシスオキュラータ１３の増殖が抑制される。
【００４２】
以上説明したように、本実施の形態２に係る真正眼点藻類の培養装置１００は、ナンノクロロプシスオキュラータの増殖を抑制する波長６３０ｎｍの光を照射する抑制用ＬＥＤ（ＬＥＤユニット６のＬＥＤ）を備えており、培養中のナンノクロロプシスオキュラータに対して、抑制用ＬＥＤの光を照射する。これにより、ナンノクロロプシスオキュラータの増殖を抑制することができる。例えば、夏場の炎天下などのように太陽からナンノクロロプシスオキュラータに照射される光量が多くなると、ナンノクロロプシスオキュラータの増殖が加速し、栄養不足などの理由からナンノクロロプシスオキュラータが枯れてしまうことがあるが、本実施の形態２に係る真正眼点藻類の培養装置１００を用いることで、ナンノクロロプシスオキュラータの増殖を抑制することができる。従って、ナンノクロロプシスオキュラータが枯れてしまうことを防止することができる。
【００４３】
なお、上記実施の形態２では、真正眼点藻類の培養装置１００は、抑制用ＬＥＤを備えるものとして説明した。しかしながら、この発明はこれに限定されない。例えば、真正眼点藻類の培養装置１００は、抑制用ＬＥＤと促進用ＬＥＤとを備えるものや、抑制用ＬＥＤとカロテノイド用ＬＥＤとを備えるもの、抑制用ＬＥＤと促進用ＬＥＤとカロテノイド用ＬＥＤとを備えるものであってもよい。例えば、図３において、ＬＥＤユニット６の一部を上記実施の形態１におけるＬＥＤユニット３などに置き換えたり、ＬＥＤユニット６の他にさらに上記実施の形態１におけるＬＥＤユニット３などを追加したりすることにより、真正眼点藻類の培養装置１００を、少なくとも抑制用ＬＥＤと促進用ＬＥＤとを備える構成としてもよい。このような構成にすれば、夜間においてもナンノクロロプシスオキュラータを培養することが可能となり、培養効率を上げることができる。また、冬場などのように太陽からナンノクロロプシスオキュラータに照射される光量が少ないときには、促進用ＬＥＤを作動させることで、ナンノクロロプシスオキュラータの増殖に必要な光量を補完することができる。
【実施例】
【００４４】
以下の実施例により、本発明をさらに具体的に説明するが、本発明は実施例によって限定されるものではない。
【００４５】
まず、ナンノクロロプシスオキュラータの増殖特性を調べるため、異なる濃度の培養株を作成した。異なる濃度の培養株を作成する方法として、例えば、所定濃度の培養株を１つ作成し、これを所定日数（例えば３日）培養した後に２つに分けて、第１段階の培養株Ａを２つ作成する。２つの培養株Ａのうち一方を冷暗所などに保管して、ナンノクロロプシスオキュラータが増殖しない、あるいは増殖し難いようにする。また、もう一方を所定日数（例えば３日）培養した後に２つに分けて、第２段階の培養株Ｂを２つ作成する。２つの培養株Ｂのうち一方を冷暗所などに保管して、ナンノクロロプシスオキュラータが増殖しない、あるいは増殖し難いようにする。また、もう一方を所定日数（例えば３日）培養して第３段階の培養株を作成する。こういった方法などにより、異なる濃度の培養株Ａ、Ｂ、Ｃを作成した。
【００４６】
そして、次のような培養条件により、異なる濃度の培養株Ａ、Ｂ、Ｃを用いてナンノクロロプシスオキュラータを培養した。培養条件として、培養液の水温を２０℃とし、塩分を２３％とした。蛍光灯の光強度を１５０μmol photoms m-2 s-1とし、この蛍光灯の光を連続で照射した。また、培地をｆ培地とした。そして、常時通気した状態で１１日間、バッチ培養した。
【００４７】
実験では、培養開始から１日毎にナンノクロロプシスオキュラータについての細胞濃度ＣＤを測定した。実験結果を、増殖特性として図４に示す。図４に示すように、培養開始時点では培養株によって細胞濃度ＣＤの値に大きな差があったとしても（培養株Ａ：約１１．５、培養株Ｂ：約１５．５、培養株Ｃ：約１６．７）、日数が増えるにつれてその差が縮まり、最終的には略同じ値（約１８．８）に収束することが確認された。このことから、どのような濃度の培養株を用いてナンノクロロプシスオキュラータを培養したとしても、最終的に得られる培養株の濃度はほとんど同じであるといえる。
【００４８】
また、上記実験では、ナンノクロロプシスオキュラータについての光学濃度ＯＤも測定した。実験結果を、光学濃度特性として図５に示す。なお、いずれの培養株でも略同じ光学濃度特性（吸光度特性）を示したため、図５では、培養株Ａについての光学濃度特性を示し、培養株Ｂ、Ｃについての光学濃度特性を省略する。図５に示すように、波長が４１０〜４７０ｎｍの範囲で光学濃度ＯＤがピークとなる領域Ｉが現れ、波長が４８０〜５２０ｎｍの範囲で光学濃度ＯＤがピークとなる領域ＩＩが現れ、波長が６１０〜６５０ｎｍの範囲で光学濃度ＯＤがピークとなる領域ＩＩＩが現れ、波長が６６０〜６９０ｎｍの範囲で光学濃度ＯＤがピークとなる領域ＩＶが現れている。これらの領域のうち、領域Ｉと領域ＩＶは、ナンノクロロプシスオキュラータが有するクロロフィルが吸収する波長領域である。クロロフィルは葉緑素とも呼ばれ、光エネルギーを吸収することにより活性化し、細胞分裂に寄与する性質を有している。従って、クロロフィルが活性化する波長の光が照射されることにより、ナンノクロロプシスオキュラータの増殖が促進されることとなる。また、領域ＩＩは、ナンノクロロプシスオキュラータが有するカロテノイドが吸収する波長領域である。この領域ＩＩの波長の光が照射されることにより、ナンノクロロプシスオキュラータ１３の細胞内においてカロテノイドが効率良く生産されることとなる。そして、領域ＩＩＩは、ナンノクロロプシスオキュラータの増殖を抑制する波長領域である。この領域ＩＩＩの波長の光が照射されることにより、ナンノクロロプシスオキュラータの増殖が抑制されることとなる。
【００４９】
次に、異なる照射条件における増殖特性を測定した。この実験では、光源を蛍光灯からＬＥＤに変更したこと以外については、上記した培養条件と同じ条件により、ナンノクロロプシスオキュラータを培養した。即ち、培養液の水温を２０℃とし、塩分を２３％とした。ＬＥＤ全体の光強度を１５０μmol photoms m-2 s-1とし、このＬＥＤの光を連続で照射した。また、培地をｆ培地とした。そして、常時通気した状態で１１日間、バッチ培養した。なお、以下の説明では、「青色ＬＥＤユニット」というときは、中心波長が４５５ｎｍの光を照射するＬＥＤ（上記実施の形態１におけるＬＥＤ３ａまたはＬＥＤ４ａ）を備えるＬＥＤユニット（上記実施の形態１におけるＬＥＤユニット３またはＬＥＤユニット４）のことを指し、「赤色ＬＥＤユニット」というときは、中心波長が６３０ｎｍの光を照射するＬＥＤ（上記実施の形態１におけるＬＥＤ６ａ）を備えるＬＥＤユニット（上記実施の形態１におけるＬＥＤユニット６）のことを指し、「緑色ＬＥＤユニット」というときは、中心波長が５２０ｎｍの光を照射するＬＥＤ（上記実施の形態１におけるＬＥＤ５ａ）を備えるＬＥＤユニット（上記実施の形態１におけるＬＥＤユニット５）のことを指すものとする。
【００５０】
照射条件として、条件１：光源を青色ＬＥＤユニット２個、赤色ＬＥＤユニット１個及び緑色ＬＥＤユニット１個とした場合、条件２：光源を青色ＬＥＤユニット２個及び赤色ＬＥＤユニット２個とした場合、条件３：光源を青色ＬＥＤユニット１個、赤色ＬＥＤユニット２個及び緑色ＬＥＤユニット１個とした場合について実験を行った。
【００５１】
実験結果を、異なる照射条件における増殖特性として図６に示す。なお、光源の違いによる増殖特性を比較するため、図６（ａ）に、光源を白色光照明（蛍光灯）とした場合（図４の培養株Ａについて）の増殖特性を示す。図６（ｂ）は、条件１による実験結果を示し、図６（ｃ）は、条件２による実験結果を示し、図６（ｄ）は、条件３による実験結果を示している。なお、図６（ａ）〜（ｄ）において、Ａは対数期を示し、Ｂは静止期（定常期）を示している。
【００５２】
図６（ａ）と図６（ｂ）とを比較すると、増殖特性はほとんど変わらないことが分かる。このことから、光源として蛍光灯の替わりにＬＥＤを用いても、蛍光灯を用いてナンノクロロプシスオキュラータを培養する場合と同じように、ナンノクロロプシスオキュラータを培養することができる。上記実施の形態１、２における真正眼点藻類の培養装置１、１００は、蛍光灯よりも消費電力が少ないＬＥＤを用いて構成されているので、電力消費を抑えつつ、ナンノクロロプシスオキュラータを培養することができる。
【００５３】
図６（ｂ）と図６（ｃ）とを比較すると、対数期Ａ付近における傾きが、図６（ｂ）よりも図６（ｃ）の方が緩やかであることが分かる。このことから、赤色ＬＥＤユニットを増やすことにより、ナンノクロロプシスオキュラータの増殖が抑制されるといえる。また、赤色ＬＥＤユニットを減らすことにより、ナンノクロロプシスオキュラータの増殖が促進されるといえる。
【００５４】
また、図６（ｂ）と図６（ｄ）とを比較すると、対数期Ａ付近における傾きが、図６（ｂ）よりも図６（ｄ）の方が緩やかであることが分かる。このことから、青色ＬＥＤユニットを減らし、赤色ＬＥＤユニットを増やすことにより、ナンノクロロプシスオキュラータの増殖速度が遅くなるといえる。また、青色ＬＥＤユニットを増やし、赤色ＬＥＤユニットを減らすことにより、ナンノクロロプシスオキュラータの増殖速度が早くなるといえる。このように、青色ＬＥＤユニットと赤色ＬＥＤユニットとを用いることで、ナンノクロロプシスオキュラータの増殖速度を制御することができる。
【００５５】
また、上記条件１〜３において、ナンノクロロプシスオキュラータの１細胞あたりのクロロフィル量を測定した。実験結果を、クロロフィル量特性として図７（ａ）〜（ｃ）に示す。なお、図７（ａ）〜（ｃ）では、培養液の水温を２０℃とした場合の他、培養液の水温を２３℃とした場合についての結果も示している。図７（ａ）と図７（ｂ）とを比較すると、図７（ａ）よりも図７（ｂ）の方がナンノクロロプシスオキュラータの１細胞あたりのクロロフィル量が全体として少ないことが分かる。このことから、赤色ＬＥＤユニットを増やすことにより、ナンノクロロプシスオキュラータの１細胞あたりのクロロフィル量が全体として少なくなる。即ち、クロロフィルの活性化が抑えられるといえる。また、赤色ＬＥＤユニットを減らすことにより、クロロフィルの活性化が促進されるといえる。
【００５６】
また、図７（ａ）と図７（ｃ）とを比較すると、図７（ａ）よりも図７（ｃ）の方がナンノクロロプシスオキュラータの１細胞あたりのクロロフィル量が全体として少ないことが分かる。このことから、青色ＬＥＤユニットを減らし、赤色ＬＥＤユニットを増やすことにより、クロロフィルの活性化が抑えられるといえる。また、青色ＬＥＤユニットを増やし、赤色ＬＥＤユニットを減らすことにより、クロロフィルの活性化が促進されるといえる。
【００５７】
上述した実施の形態は、本発明を説明するためのものであり、本発明の範囲を限定するものではない。すなわち、本発明の範囲は、実施の形態ではなく、特許請求の範囲によって示される。そして、特許請求の範囲内およびそれと同等の発明の意義の範囲内で施される様々な変形が、本発明の範囲内とみなされる。
【産業上の利用可能性】
【００５８】
本発明は、真正眼点藻類の培養に有用である。
【符号の説明】
【００５９】
１  真正眼点藻類の培養装置
２  テーブル
３、４、５、６  ＬＥＤユニット
３ａ、４ａ  ＬＥＤ（青色）
５ａ  ＬＥＤ（緑色）
６ａ  ＬＥＤ（赤色）
７  エアー供給部
８  通気管
９  エアストーン
１０  培養株
１１  容器
１２  培養液
１３  ナンノクロロプシスオキュラータ
１００  真正眼点藻類の培養装置
１０１  水槽
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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