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微細藻類とは

地球を支える微細藻類

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微細藻類は、1個体が数μm~数10 μm(1 mmの1,000分の1~100分の1)という非常に小さな生物です。「植物プランクトン」という呼び方のほうが馴染み深いかもしれませんが、微細藻類の中には「浮遊している(プランクトニック)」ものだけでなく、海底の岩や陸上のコンクリート壁などに付着して生きているものもいます。微細藻類は、「食物連鎖の出発点である生産者」として、また「二酸化炭素を酸素に変換する光合成生物」として、地球の環境を形作っています。

地球の表面積の7割を占める海洋において、微細藻類は唯一の生産者です。オキアミからクジラまで大小にわたる海洋生物と、それを食料とする鳥や哺乳類(もちろん私たち人間も)は全て、微細藻類を出発点とする食物連鎖の中に生きています。

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また、地球上のほとんどの生物にとって、酸素は生存に不可欠なものです。微細藻類が光合成により排出する酸素の量は、陸上植物による酸素生産量とほぼ同等です。つまり、私たちが毎日呼吸で取り込んでいる酸素の半分は、微細藻類が作り出したものなのです。当社でも多く取り扱っている珪藻類(微細藻類の1グループ)の酸素生産量は、アマゾンの熱帯雨林のそれに匹敵するという試算もあります。

このように地球環境は、目に見えないほど小さく膨大な数の微細藻類に支えられているのです。

研究対象としてのおもしろさ

微細藻類には、形態や細胞内の光合成色素によって分類される、珪藻や渦鞭毛藻、藍藻、緑藻、紅藻など多様なグループがあります。その生息域も、海中だけでなく湖沼や河川などの淡水環境、陸上、極地まで、多岐にわたります。先ほど述べたように、微細藻類は非常に小さい生物で、肉眼では観察できません。17世紀に顕微鏡ができて初めて「発見」されました。そして、20世紀後半以降に電子顕微鏡やDNA解析手法が発明され、細部の微細構造や、形態のみからはわからない遺伝的多様性が明らかになってきました。そういった意味で、微細藻類学は「新しい学問」といえるでしょう。現在でも未解明の点は多く、微細藻類学は今後も大いに発展が期待されます。

地球環境を創った微細藻類

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現在の地球の大気のうち、約20%は酸素です。しかし、地球が誕生した46億年前、大気中に酸素は存在しませんでした。およそ30億年前に、初めて光合成によって酸素を排出する生物である藍藻が現れ、その後何億年もの時間をかけて、現在の地球環境が創られました。

微細藻類が現在の地球にもたらしたものは酸素だけではありません。20世紀は「石油の世紀」といわれ、現代の人間社会も石油なくしては成り立ちません。実はこの石油は、海底に堆積した微細藻類の遺骸が、数億年もの時間をかけて高圧による熱変性を受けてできたものなのです。

持続可能な未来社会のカギとなる微細藻類

微細藻類は一定の環境下で細胞内に油脂を蓄積します。現在、石油に代わる燃料として微細藻類由来の油脂を利用するための研究が、多くの企業や大学で進められています。

また、魚介類は、自然界においては微細藻類を直接または間接的に餌としていることから、現在主流となっている魚粉に代替する水産養殖餌料として、微細藻類の活用が想定されます。

微細藻類は食品や医薬品に利用できる物質も生産します。例えば、近年、魚由来の健康成分として脚光を浴びるDHA・EPAですが、これらは魚が自ら作り出したものではありません。微細藻類がDHA、EPAを生産し、その微細藻類を魚が捕食しているのです。他にも、微細藻類の生産する物質の中には、未知のものや人間にとって未利用のものも多く存在します。

さらに、ある種の微細藻類がセシウム、ストロンチウム、ヨウ素を吸収することが報告されており、水の除染に利用できるのではないかとも言われています。多様な色素を蓄積することから、虹色を生み出す生物由来の安全な着色剤としても活躍が期待できます。

このように、多様な用途が考えられる微細藻類ですが、その生産性により産業利用性が更に高まります。

微細藻類は、太陽光と水環境、二酸化炭素さえあれば、ほとんど無限に増殖することができます。さらに、その増殖速度も陸上植物を圧倒します。例えば、植物由来オイルの原料となるトウモロコシやヒマワリは、種を蒔いてから花が咲き、新しい種を得るという一世代のサイクルに数カ月を要します。これに対して微細藻類は数時間~数日に一度のペースで分裂し、倍のバイオマスを得ることができます。

私たちは、微細藻類こそが持続可能な社会の実現に不可欠のカギだと確信しています。