【日本】JAMSTECと豊橋技術科学大学等、石油と同等の炭化水素を合成する植物プランクトンを世界初発見

　海洋研究開発機構（JAMSTEC）、豊橋技術科学大学、生理学研究所は7月19日、北極海で、植物プランクトンDicrateria rotunda（D. rotunda）が炭素数10から38まで一連の飽和炭化水素を合成する能力をもつことを発見したと発表した。石油と同等の炭化水素を合成する能力を持つ生物の発見は世界初。

　今回の研究は、2013年に海洋地球研究船「みらい」が北極海研究航海が実施した際に、チュクチ海の海水から採取された植物プランクトン群集から発見された。当初の目的は、北極海の海氷減少に伴い、ベーリング海に生息する植物プランクトンが北極海へ侵入し、現場で生産をしているかどうかを調査。付随的に抽出されたD. rotundaを単離培養し、炭化水素組成を調べたところ、炭素数10から38までの一連の飽和炭化水素が含まれていた。炭素数は、10から15でガソリン相当、16から20でディーゼル油相当、21以上で燃料油相当。Dicrateria自体は太平洋や大西洋等の他の海域でも広く生息することがわかっている。

　石油と同等の炭化水素を合成する植物プランクトンの発見は、新たなバイオ燃料生産の可能性が拓けたことを意味する。また、今回の発見を機に、日本とフランスで保有されている10種のDicrateria属の炭化水素組成を調べたところ、今回の調査株と同様の飽和炭化水素を合成する能力を持つことがわかった。

　但し、実用化までには、合成する量に課題がある。例えば、D. rotundaの単位細胞量あたりの炭化水素含有量は、生物源オイルとしてこれまで利用されてきた実績のあるBotryococcus brauniiの2.5%から20%程度しかない。今後は、合成能力をいかに引き上げられるかがカギを握る。

　今回の発見は、生物学的にもユニークな発見があった。通常、生物が炭化水素を合成する場合には、光合成ができない場合の生体エネルギーとして活用していることが一般的だが、今回は光合成ができない暗い条件下で生産量が増加していた。D. rotundaは、光合成ができない場合は、細胞サイズが縮小体を小さくする反応を見せるため、飽和炭化水素を細胞膜に蓄積することで、細胞や葉緑体の縮小を促進している可能性があるという。

【参照ページ】植物プランクトンDicrateria rotundaが石油と同等の炭化水素を合成する能力をもつことを発見

株式会社ニューラル サステナビリティ研究所