日本海洋研究开发机构地球环境部门的原田尚美部长与丰桥技术科学大学应用化学与生命工学系的广濑侑助教和生理学研究所生体分子结构研究部门的村田和义特聘教授共同宣布，已确认在北冰洋科研航海中采集的一种定鞭藻类浮游植物“Dicrateria rotunda”具有与石油相当的饱和碳氢化合物合成能力。这是通过对该浮游植物进行分离和培养并调查碳氢化合物的成分后发现的。人类发现能合成碳原子数为10～38、与石油相当的碳氢化合物的生物尚属首次。该成果有助于实现生物燃料开发。相关成果已发布在国际科学期刊《科学报告》（Scientific Reports）的7月19日号上。
根据多张Dicrateria rotunda北冰洋藻株ARC1电子显微镜图像重建的三维结构。这种藻类有两个叶绿体，利用两根鞭毛游动（图片由生理学研究所的村田和义特聘教授提供）
煤油、汽油和柴油等是通过从地下开采出来的石油精炼制成的。原油主要由碳氢化合物（有机化合物）构成，被认为是太古时代的植物等在地下的高温高压条件下经过漫长的热分解形成的。另一方面，在俄罗斯堪察加半岛发现的油田，原油中的碳氢化合物的年代非常新，这表明它们可能来自于相对较新的微生物和细菌活动，但相关的微生物和细菌未被确定。
碳原子数为10～38
研究团队2013年利用海洋地球研究船“未来号”开展北冰洋科研航海，目的是调查随着北冰洋的海冰减少，生长在白令海的一种定鞭藻（赫氏圆石藻：Emiliania huxleyi）是否进入了北冰洋并开始在那里繁殖，未来号于8月至10月在楚科奇海（北纬70度0分6秒，西经168度44分96秒处）采集了浮游植物群。对于可以分离培养的浮游植物，通过进行分离培养分别进行了详细调查。
由此发现其中的Dicrateria rotunda北冰洋藻株ARC1合成了碳原子数为10～38的一系列饱和碳氢化合物。这些成分与汽油（碳原子数为10～15）、柴油（碳原子数为16～20）和燃料油（碳原子数为21以上）基本相同。
该藻属还广泛分布于太平洋和大西洋等其他海域。因此研究团队又针对日本和法国收集保存的浮游植物中的10种同属品种调查了碳氢化合物的成分。
确认11个品种全部具有合成能力
研究发现，包括Dicrateria rotunda在内的11个品种全部具有合成碳原子数为10～38的一系列碳氢化合物的能力。还发现这些藻株的特点是，能更多地合成碳原子数为10和11的短碳数饱和碳氢化合物。
此外，研究团队还利用北冰洋藻株ARC1，改变光、温度和氮营养盐浓度等条件，调查了产生的碳氢化合物量的变化。研究发现，当光合作用停止的黑暗条件和缺乏氮营养盐的条件下，Dicrateria rotunda的细胞体积会缩小，饱和碳氢化合物的总量增加5倍左右。
一般来说，饱和碳氢化合物被作为能量储存时，在无法进行光合作用的黑暗条件下会被消耗，细胞内的含量会下降，但Dicrateria rotunda在黑暗条件下一系列的饱和碳氢化合物量会增加。这表明它不具备能量储存物质的功能。据近年来的研究报告，在蓝藻（光合细菌）中，碳原子数为15-19的饱和碳氢化合物通过积累在叶绿体的类囊体膜和细胞膜中来提高灵活性。北极藻株ARC1被认为可能也是通过在压力条件下提高灵活性来防止细胞和叶绿体缩小的。
增强合成能力
Dicrateria rotunda产生的一系列饱和碳氢化合物成分与石油差不多，完全可以作为生物燃料利用。但另一方面也存在课题，虽然合成量因条件而异，但在明亮场所和水温为20摄氏度的条件下只能合成17-79纳克/毫升，要想实现实用化，需要提高合成能力。
原田部长表示：“为了实现社会应用，正考虑申请竞争性研究资金。今后的课题是如何有效提高Dicrateria rotunda的饱和碳氢化合物合成能力。为此需要优化合成条件、通过育种和基因改造增加合成量、确定饱和碳氢化合物的合成基因簇、利用异种生物构建饱和碳氢化合物生产系统等，今后还需要做大量的基础研究。”
原文：《科学新闻》
翻译编辑：JST客观日本编辑部
