微細藻類の特性、分類および応用



の 微細藻類 それらは真核生物、光独立栄養生物であり、すなわちそれらは光からエネルギーを得てそれら自身の食物を合成する。それらはそれらにそれらに大きい光合成効率を与えるクロロフィルと他の付属の顔料を含みます.

それらは凝集体として確立されたとき単細胞の、植民地時代のものであり、そして糸状（孤立または植民地時代）である。それらはシアノバクテリア（原核生物）と共に植物プランクトンの一部です。植物性プランクトンは、受動的に浮遊するかまたは移動性が低下した光合成、水生微生物のセットです。.

微細藻類は、エクアドルの陸地から極地にかけて見られ、経済的に非常に重要な生体分子および代謝物の供給源として認識されています。それらは食料、医薬品、飼料、肥料、燃料の直接の供給源であり、汚染の指標でさえあります。.

索引

  • 1特徴
    • 1.1太陽光をエネルギー源とする生産者
    • 1.2生息地
  • 2分類
    • 2.1クロロフィルの性質
    • 2.2エネルギー貯蔵としての炭素系ポリマー
    • 2.3細胞壁の構造
    • 2.4モビリティの種類
  • 3バイオテクノロジー応用
    • 3.1人間と動物の食べ物
    • 3.2食品としての利用の利点
    • 3.3養殖
    • 3.4食品産業における色素
    • 3.5人間医学および獣医学
    • 3.6肥料
    • 3.7化粧品
    • 3.8廃水処理
    • 3.9汚染指標
    • 3.10バイオガス
    • 3.11バイオ燃料
  • 4参考文献

特徴

エネルギー源として太陽光を使用する生産者

ほとんどの微細藻類は、クロロフィル（テトラピロール植物性色素）、光合成の実行を可能にする光エネルギーの光受容体を含むため、緑色に着色しています。.

しかしながら、いくつかの微細藻類は、それらが緑色を覆い隠すキサントフィル（黄色のカロテノイド色素）を含有するので、赤色または褐色の着色を有する。.

生息地

それらは様々な水生環境、甘味、塩味、天然および人工（プールや水槽など）に生息しています。土壌や酸性の生息地、そして多孔質の岩石（内部石灰岩）の中、非常に乾燥した場所や非常に寒い場所で成長できる人もいます.

分類

微細藻類は、それが多系統性である、すなわち、それが異なる祖先の種を分類するので、非常に不均一な群を表す。.

これらの微生物を分類するために、いくつかの特徴が使用されてきました。その中には、クロロフィルとそのエネルギー貯蔵物質の性質、細胞壁の構造、そしてそれらが示す移動性の種類があります。.

そのクロロフィルの性質

ほとんどの藻類はクロロフィルタイプaを持っています、そして、いくつかはこれに由来するクロロフィルの別のタイプを持っています.

多くは絶対栄養性で、暗闇の中では成長しません。しかし、いくつかは暗所で成長し、光がない状態で単糖や有機酸を異化します。.

例えば、いくつかの鞭毛虫および葉緑素は、炭素およびエネルギー源として酢酸塩を使用することができる。他のものは、エネルギー源としてそれらを使用せずに、光の存在下で単純な化合物を同化する（光従属栄養性）。.

エネルギー貯蔵としての炭素系ポリマー

微細藻類は、光合成プロセスの産物として、エネルギー貯蔵として役立つさまざまなカーボンポリマーを生産します。.

例えば、クロロフィタ区分の微細藻類は、高等植物のデンプンと非常によく似た予備デンプン（α－ １，４ － Ｄ－グルコース）を生成する。.

細胞壁の構造

微細藻類の壁はかなり多様な構造と化学組成を示す。壁は、通常キシラン、ペクチン、マンナン、アルギン酸またはフク酸を添加した、セルロース繊維によって構成することができる。.

石灰質またはサンゴと呼ばれる海藻の中には、細胞壁が炭酸カルシウムの沈着を示すものもあれば、キチンを示すものもあります。.

一方、珪藻はその細胞壁にケイ素を持っていて、それに多糖類とタンパク質が加えられて、左右対称または放射状対称の殻を形成します（フラストル）。これらの殻は長い間無傷のままで化石を形成します.

ユーグレノイド微細藻類は、以前のものとは異なり、細胞壁を欠いている.

モビリティの種類

微細藻類はべん毛を提示することができる（ ユーグレナ と渦鞭毛藻類）が、繊毛を提示することはありません。一方で、いくつかの微細藻類はそれらの栄養成長期に不動性を示すが、それらの配偶子は可動性であり得る。.

バイオテクノロジー用途

人間と動物の食べ物

1950年代、ドイツの科学者たちは、家畜や人の消費をカバーする目的で、従来の動物性および植物性タンパク質に代わる脂質やタンパク質を得るために、微細藻類を大量に栽培するようになりました。.

最近、微細藻類の大量栽培は、飢餓や世界的な栄養失調と戦うための可能性の一つとして予測されています。.

微細藻類は異常な濃度の栄養素を持っており、それは高等植物のあらゆる種で観察されているものよりも高いです。微細藻類の毎日のグラムは貧しい人々の食事を補うための代替手段です.

食品としての使用の利点

微細藻類を食品として使用することの利点の中には、以下のものがあります。

  • 微細藻類の高い成長率（単位面積当たりの大豆の20倍の収量があります）.
  • 栄養補助食品として少量の1日量を摂取することにより、消費者の「血液学的プロファイル」および「知的状態」で測定された利益を生み出します.
  • 他の天然食品と比較して高タンパク質含有量.
  • 高濃度のビタミンとミネラル：1日当たり1〜3グラムの微細藻類副産物の摂取により、かなりの量のベータカロチン（プロビタミンA）、ビタミンEとBの複合体、鉄分、微量元素が得られます。.
  • 高エネルギーの栄養源（ミツバチによって収集された高麗人参と花粉と比較して）.
  • 彼らは高強度のトレーニングにお勧めです.
  • 微細藻類の乾燥抽出物は、その濃度、軽量、運搬の容易さから、緊急事態を見越して保存するための腐りにくい食品として適しています。.

養殖

微細藻類は、それらの高いタンパク質含有量（40〜65％乾燥重量）およびそれらの色素を用いてサケ科および甲殻類の色を増大させる能力のために、水産養殖における食品として使用されている。.

例えば、それは成長のすべての段階で二枚貝のための食物として使われます。いくつかの甲殻類種の幼虫期およびいくつかの魚種の初期期.

食品産業における顔料

いくつかの微細藻類色素は、鶏肉および卵黄の色素沈着を増加させるために、ならびに家畜の受精力を増加させるために、飼料中の添加剤として使用されています。.

これらの顔料はマーガリン、マヨネーズ、オレンジジュース、アイスクリーム、チーズおよびベーカリー製品のような製品における着色剤としても使用される。.

ヒトと獣医学

ヒトおよび獣医学の分野では、微細藻類の可能性が認識されています。

  • さまざまな種類の癌、心臓病、眼科疾患のリスクを減らす（そのルテイン含有量のおかげで）.
  • それらは冠状動脈性心臓病、血小板凝集、異常なコレステロール値の予防と治療を助け、特定の精神疾患の治療に非常に有望です（それらのオメガ3含有量のため）.
  • それらは抗変異原性作用を示し、免疫系を刺激し、高血圧を軽減しそして解毒する。.
  • それらは殺菌作用と抗凝固作用を示します。.
  • 鉄の生物学的利用能を高める.
  • 微細藻類に基づいた治療、潰瘍性大腸炎、胃炎、貧血の予防などの疾患が発生しています.

肥料

微細藻類はバイオ肥料や土壌改良剤として使用されています。これらの光独立栄養性微生物は、除去されたまたは燃やされた土壌を素早く覆い、侵食の危険性を減らします。.

いくつかの種は窒素の固定を支持し、例えば肥料を添加せずに何世紀にもわたって氾濫した土地での米の栽培を可能にした。他の種は混合肥料の石灰を取り替えるのに使用されています.

化粧品

微細藻類誘導体は、虫歯の原因となる細菌を排除する強化練り歯磨きの配合に使用されています。.

それらの抗酸化剤および紫外線の保護特性のためのそのような誘導体を含むクリームも開発されている。.

廃水処理

微細藻類は、排水からの有機物の変換プロセス、バイオマスの生成プロセス、および灌漑用の処理水に適用されます。この過程で、微細藻類は好気性バクテリアに必要な酸素を供給し、有機汚染物質を分解します。.

汚染指標

水生環境の主要生産者としての微細藻類の生態学的重要性を考えると、それらは環境汚染の指標である.

さらに、銅、カドミウム、鉛などの重金属や塩素化炭化水素に対する耐性が非常に高く、これらの金属の存在を示す指標になります。.

バイオガス

いくつかの種（例えば, クロレラ そして スピルリナそれらは、培地のｐＨを同時に制御することに加えて、無機炭素源として二酸化炭素を消費するので、バイオガスを精製するために使用されてきた。.

バイオ燃料

微細藻類は、脂肪、油、糖、機能性生物活性化合物など、商業的に興味深い幅広い生物エネルギー副生物を生合成します。.

多くの種は、陸生植物に存在するレベルよりも高いレベルで、高エネルギー液体バイオ燃料として直接使用するのに適した脂質および炭化水素に富み、そして化石燃料精製製品の代替品としての可能性も有する。大部分の油は微細藻類に由来すると考えられていることを考えると、これは驚くことではありません。.

種類, Botryococcus braunii, 特に広く研究されています。微細藻類の油収量は、菜種やヤシと比較して、1エーカーあたり7500〜24000リットルの油から、それぞれ738および3690リットルまで、陸上作物のそれよりも最大100倍高いと予測されています。.

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