北海道大学 研究シーズ集

Environment

成長のツボを押す新しい植物生育促進技術

森川 正章 教授 Masaaki Morikawa
博士(工学)

排水を活用する次世代バイオマス生産と植物工場への共生細菌の利用可能性

北海道大学植物園のウキクサ亜科植物から全く新しい成長促進細菌P23を発見した。P23は植物の表面スイッチを押すことでその生育を促進する。ウキクサは排水を肥料として生育する高付加価値バイオマスであり、P23との共生によってその生産速度が約2倍

研究の内容

水生植物ウキクサは排水中の窒素やリンを吸収して生育することが可能かつ、リグニンやセルロースをほとんど含まないソフトバイオマスである。そのタンパク質含量は大豆に匹敵する約30%であり、生育環境によってデンプン蓄積量も50%に達する。前者の特徴は家畜飼料としてそのまま利用可能であり、後者はバイオ燃料生産および化成品前駆体HMFを生産するための原料として有用である。このような、次世代バイオマスの生産収率を向上するために、私たちは表層細菌の共生作用による植物生育促進技術開発を行っている。その適用範囲は、ウキクサの栽培以外に野菜・穀類の水耕栽培(植物工場)が想定される。これは遺伝子組換えを伴わない、自然の摂理に従った古くて新しいバイオ技術である。

社会実装への可能性

  • ・食品工場などの排水処理あるいは下水処理工程のグリーン省エネ化、高タンパク&高カロチノイド系バイオマスおよび非可食性デンプン系バイオマスの生産技術としての利用が期待できる。また、一部の野菜植物工場の収率アップあるいは省エネ化にも有効である。

産業界や自治体等へのアピールポイント

工場排水の有効活用と回収 CO2の再資源化やバイオマス燃料生産あるいは家畜飼料生産に関する共同技術開発を希望します。まず、排水を10リットルほどお送り頂ければ、こちらで最適なウキクサ製造条件を検討致します。本技術は(国研)科学技術振興機構により先端的低炭素化技術開発課題に指定されています。

本研究に関連する知的財産

PCT/JP2016/069474「植物の生長を促進する方法、植物生長促進物質を製造する方法及びこれらに利用されるタンパク質」
2018/4/3公開