JP2010006711A

JP2010006711A - 幼虫の分離方法、幼虫の搬送方法、幼虫の配置方法、ならびに幼虫の刺傷方法。

Info

Publication number: JP2010006711A
Application number: JP2008164713A
Authority: JP
Inventors: Shunji Natori; 俊二名取; Masahide Tanaka; 雅英田中
Original assignee: Rohm Co Ltd
Current assignee: Rohm Co Ltd
Priority date: 2008-06-24
Filing date: 2008-06-24
Publication date: 2010-01-14

Abstract

【課題】昆虫に有益な物質を工業的に産生させるための昆虫の幼虫の分離方法、搬送方法、配置方法ならびに幼虫の刺傷方法の提供。
【解決手段】センチニクバエの幼虫が蛹化を求めて容器外に這い出して容器外壁から落下することを利用して幼虫の分離および成熟の確認を行う。落下した幼虫は冷水流により搬送することで幼虫の洗浄および冷却麻酔を併せて行う。流水路を順次細くすることで幼虫を分散させ、一匹ずつメッシュトレイに順次配置する。このとき、規格外の幼虫は排除する。幼虫が所定時間配置できないときはメッシュを空送りして配置工程が滞るのを防止する。配置した幼虫を抗菌ペプチドの産生のために順次刺傷する。このとき、幼虫の配置がない所定位置での刺傷動作を行わない。
【選択図】図９

Description

本発明は、昆虫から有益物質を得るための方法に関する。

近年抗生物質に代わる抗菌作用のある物質として、抗菌活性のあるたんぱく質やペプチドが注目されており、これを昆虫により産生させることが提案されている。
特開２００１−２３３８９９号公報

しかしながら、これを工業的に行うための検討はまだ充分とは言えない。

本発明の課題は、上記に鑑み、昆虫に有益な物質を工業的に産生させるための昆虫の幼虫の分離方法、搬送方法、配置方法ならびに幼虫の刺傷方法を提供することにある。

上記課題を達成するため、本発明は、ハエの幼虫を餌容器内で飼育する第一ステップと、蛹化を求めて容器外に這い出す幼虫を回収する第二ステップを有し、これによって成熟した幼虫を分離することを特徴とする幼虫の分離方法を提供する。この構成は、餌容器内の餌からの幼虫の分離を幼虫自身の習性によって行うとともに、分離された幼虫が成熟していることの確認をも兼ねたものであり、例えばこのようにして分離した幼虫を刺傷することによって抗菌ペプチドを産生させる場合などに極めて有用なものである。

本発明の具体的な特徴によれば、餌容器における幼虫の這い登り部分よりも這い出し部分における幼虫との密着性を低くする。これによって、自身の習性で幼虫が容器を這い登るとともに這い出した幼虫が容器外に落下するのを促進することができる。また、本発明の他の具体的な特徴によれば、第二ステップは容器から這い出た幼虫を水流により回収するステップを含む。これによって容器外に落下した幼虫を効率よく回収することができる。

本発明の他の特徴によれば、昆虫の幼虫を得る第一ステップと、得た幼虫を水流に移す第二ステップを有し、水流により幼虫の搬送および洗浄を行うことを特徴とする幼虫の搬送方法が提供される。幼虫の処理のためには、例えばこれを刺傷のために搬送することが必要であるとともに、例えば幼虫全体をそのまま粉砕して飼料に混合する場合など、その後の活用のために幼虫を洗浄する必要がある。水流による搬送はこのために極めて有用なものである。

上記本発明の具体的な特徴によれば、第二ステップの水流を冷水流とし、この冷水流により幼虫の搬送、洗浄および麻酔を行う。例えば、搬送した幼虫に抗菌ペプチドを産生させるためにこれを刺傷する場合、刺傷を容易にするために冷却麻酔することが有力であるが、冷水による搬送は麻酔の効用も兼ねたものとなる。

本発明の他の特徴によれば、昆虫の幼虫を得る第一ステップと、得た幼虫を水流に移す第二ステップと、水流により分散した幼虫を配置する第三ステップを有することを特徴とする幼虫の配置方法が提供される。例えば、搬送した幼虫に抗菌ペプチドを産生させるためにこれを刺傷する場合、刺傷を容易にするために幼虫を分散配置する必要があるが、水流によりこれを効率的に行うことができる。

上記本発明の具体的な特徴によれば、第二ステップの水流の流路断面積を水流方向に細くしていくことにより流速を高め、これによって水流中の幼虫を水流方向に分散させる。これによって幼虫の分離およびその分散間隔が長くなり、第三ステップにおける配置が容易になる。

本発明の他の特徴によれば、昆虫の幼虫を得る第一ステップと、得た幼虫を分散させる第二ステップと、分散させた幼虫を順次所定の位置に配置していく第三ステップとを有することを特徴とする幼虫の配置方法が提供される。このようにまず幼虫を分散させこれを順次配置していくことで、例えば、搬送した幼虫に抗菌ペプチドを産生させるためにこれを刺傷する場合、刺傷が容易になる。

上記本発明の具体的な特徴によれば、第三ステップにおいて所定時間内に所定位置に幼虫を配置できないときは、その位置に幼虫を配置しないまま次の位置への配置に移行する。これは、幼虫を順次配置していく際において、例えば次の幼虫が供給されない等で配置が滞るときには、その位置に幼虫を配置しないまま次の位置への配置に移行することを意味する。このような配置促進策によって、配置が遅延しているうちに例えば既に配置済みの幼虫の麻酔が切れて所定の位置から動き出す等の不都合を避けることができる。

上記本発明のさらに具体的な特徴によれば、第三ステップにおいて幼虫を配置しなかった位置を記録する。これによって、例えば幼虫が配置されてない位置において無駄に刺傷のための針などを動かすのを避けることができる。

上記本発明の他の具体的な特徴によれば、第三ステップにおいて自身が規格外である幼虫を配置せず排除する。このような規格として好適なものは幼虫の重量である。例えば幼虫が軽すぎるときは、破断していて使えない場合があるし、重量が重過ぎるときは２匹以上がくっついていて一匹ずつ分離して配置するのが困難となるからである。

上基本発明のさらに他の具体的な特徴によれば、第三ステップにおいて分散度合いが規格外である幼虫を配置せず排除する。これは、幼虫が間隔をおかずに連続して供給された場合など、これらを別々に配置する上でのタイミングをとるのが困難となることが考えられるからである。

本発明の他の特徴によれば、昆虫の幼虫を得る第一ステップと、得た幼虫を所定位置に配置する第二ステップと、前記所定位置への幼虫の配置情報に基づきこれを刺傷する第三ステップとを有し、刺傷により幼虫に抗菌ペプチドを産生させることを特徴とする幼虫の刺傷方法が提供される。これによって、昆虫が配置されている位置において効率よくこれを刺傷することができる。

上記本発明の具体的な特徴によれば、第三ステップにおいて幼虫の配置がない所定位置での刺傷動作を行わない。これは刺傷のための針などの無駄な動きを避けるためであり、例えば幼虫を配置できなかった位置の記録情報に基づいて可能となる。

図１は、本発明の実施の形態に係るセンチニクバエを利用した飼料生産システムの第１実施例を示すブロック図であり、刺傷することによって抗菌活性を有する幼虫を混合した飼料を製造するものである。第１実施例の飼料製造システムは、成虫飼育部２、幼虫飼育部４、幼虫分離部６、成虫循環部８、幼虫麻酔刺傷部１０、抗菌ペプチド産生部１２、幼虫凍結乾燥部１４、幼虫粉砕部１６、産生検査部１８および飼料混合部２０を有する。なお、各部に付した（１）乃至（９）の数字は、各部による工程の実施順序を示す。また各部は、コンピュータを有する生産管理部２２によって集中管理されている。本発明によって生産される飼料は、畜産業または水産業において従来の抗生物質配合飼料に代わるものとして極めて有用なものである。

図１において、成虫飼育部２、幼虫飼育部４、成虫分離部６および成虫循環部８は全体として機密状態に外気と密閉されている。また、これらの部分は隔壁２４、２６および２８により通常はそれぞれ機密状態に分断されているが、後述のように工程移管の目的で適宜これら隔壁を開くことができる。なお、隔壁２４、２６おおよび２８のいずれが開かれた場合でも、成虫飼育部２、幼虫飼育部４、成虫分離部６および成虫循環部８は全体として機密状態に保たれる。

成虫飼育部２は、吸気部３０から新鮮な空気を取り入れ、脱臭部３２を介して排気部３４から無害無臭の空気を排出する環境保護システムを備えている。成虫飼育部２自体が臭気を発することは少ないが、隔壁２４を開いた際に幼虫飼育部４の強い臭気が流れ込む可能性があるので、独自に上記の環境保護システムを備える。

成虫飼育部２には飼育籠３６が備えられており、捕虫籠３８から放たれたセンチニクバエの成虫４０がその中で２５℃から２８℃の温度で飼育されている。捕虫籠３８に羽化直後の成虫を捕える方法については後述する。成虫４０は成虫餌容器４２に入っている水および成虫餌容器４４に入っている砂糖と粉ミルクで成長し、羽化後約５日で成虫出入口を開放した産仔箱４６内に侵入し、幼虫餌容器４８に入っている動物のレバーなど幼虫餌の上に仔虫を産む。なお、センチニクバエは卵胎生である。

図１では、幼虫餌容器４８を入れた産仔箱４６を一つしか図示していないが、実際には多数の産仔箱４６が飼育籠３６内に設置されており、一つの産仔箱４６内にも複数の幼虫餌容器４８が収容されている。そして産仔箱４６単位で幼虫餌容器４８を設置した時刻が管理されている。

成虫飼育部２と同様にして、幼虫飼育部４は、吸気部５０から新鮮な空気を取り入れ、脱臭部５２を介して排気部５４から無害無臭の空気を排出する環境保護システムを備えている。なお、成虫飼育部４は幼虫の食餌排泄により強い臭気を発生するので、脱臭部５２には臭気センサ５６が設けられており、臭気の強さにより脱臭部５２および排気部５４の能力を調節する。幼虫飼育部４も幼虫の育成のため２５℃から２８℃の温度に保たれる。なお、幼虫の育成速度は温度が高いほど促進される。しかしながら、餌と温度が一定であれば育成速度もほぼ所定範囲に収まり、育成の再現性は良い。

成虫飼育部２に設置された産仔箱４６は、充分な産仔数が確保されたことが期待される所定交換時刻が到来すると、成虫の出入り口を閉じ、隔壁２４を開いて幼虫飼育部４に移送される。この交換時刻は実験的に求めるが一度決定したあとはシステム全体の見直しを行わない限り変更せず、後述する生産管理においては変数として扱わない。

幼虫飼育部４に移送された産仔箱４６からは、取り出し口を開くことによって幼虫餌容器４８が取り出され、容器移送部５８に移される。なお、幼虫餌容器４８取り出し後の産仔箱４６は新たな幼虫餌容器４８を入れて成虫飼育部２に戻される。このようにして、産仔箱４６は成虫飼育部２と幼虫飼育部４の間を循環する。なお、上記の産仔箱４６からの幼虫餌容器４８の出し入れおよび産仔箱４６の成虫飼育部２と幼虫飼育部４の間の移送およびこれに伴う隔壁２４の開閉は自動機構によって行われる。

容器移送部５８は、産仔箱４６から取り出されてから２４時間経過した虫餌容器４８があればこれを１齢管理部６０に移送する。この段階で、幼虫餌容器４８には１齢幼虫６２が育っているものと期待される。１齢管理部６０はこの状態の幼虫餌容器４８の組成を初期値として記憶する。幼虫餌容器４８の組成は、幼虫の成育に従って餌から幼虫の体および排泄物に変化し、変わっていく。１齢管理部６０はこの組成の変化を幼虫餌容器４８内の餌と幼虫の混合物の表面の色または混合物の超音波診断などによって検出する。次に、容器移送部５８は、１齢管理部６０に移送されてからさらに２４時間経過した虫餌容器４８があればこれを２齢管理部６４に移送する。この段階で、幼虫餌容器４８には脱皮を行って２齢幼虫６６が育っているものと期待される。２齢管理部６４は同様に組成を検出し、この状態の幼虫餌容器４８の組成を初期値との比較のために記憶する。さらに、容器移送部５８は、２齢管理部６４に移送されてからさらに２４時間経過した虫餌容器４８があればこれを３齢管理部６８に移送する。この段階で、幼虫餌容器４８にはさらに脱皮を行って３齢幼虫７０が育っているものと期待される。２齢管理部６４は同様に組成を検出し、この状態の幼虫餌容器４８の組成を初期値および２齢組成との比較、さらには３齢幼虫生育情報として記憶する。なお、図１では、幼虫餌容器４８内の幼虫はレバーなどの餌の表面にのみ図示されているが、実際には大半が餌の中にもぐりこんでいる。そして、３齢幼虫の段階になると蛹になるための乾燥をもとめて餌の表面に這い出し、餌容器４８の内壁を登るものも出現する。

３齢管理部６８による組成検出が完了した幼虫餌容器４８は、隔壁２６または隔壁２８を開き、所定の配分比率に従って幼虫分離部６または成虫循環部８に移送される。この配分比率は幼虫餌容器４８の大半が幼虫分離部６に移送されるよう定められが、一つの幼虫餌容器４８あたりの３齢幼虫数７０の数が多すぎると成虫循環部８への配分比率が減らされるとともに、逆の場合は成虫循環部８への配分比率が高められる。これによって３齢幼虫７０の生産に必要な飼育籠３６の成虫４０の数を確保するとともに、飼育籠３６の成虫数が飼育に破綻をきたす程度に過剰とならないよう管理する。なお、上記の配分は、３齢幼虫が入った幼虫餌容器４８が充分多い大規模な生産システムの場合は、幼虫分離部６または成虫循環部８に所定配分比率で同時的に移送されるが、小規模生産システムの場合は、例えば幼虫餌容器４８を１０回連続で幼虫分離部６に移送する毎に後成虫循環部８への移送を１回挟むなど、時系列的に移送先を振り分け調節することによって行われる。このように、生産管理は飼育箱３６への幼虫餌容器４８の出し入れ時間を固定して成虫循環部への配分比率によりフィードバックをかけることによって行われる。なお、上記のように、システム全体を見直してより収量を上げようとする場合には、生産管理は飼育箱３６への幼虫餌容器４８の出し入れ時間がより適切となるよう変数として検討する。

幼虫分離部６に配分された幼虫餌容器４８はグリセロール槽７２に沈められ、液面に浮んだ３齢幼虫数７０を回収籠７４で掬い取ることにより３齢幼虫数７０を分離する。回収籠７４の重量は計量部７５で計量される。回収籠７４自体の重量は既知なので、この計量により、一つの幼虫餌容器４８から回収された３齢幼虫７０の総重量の情報が得られる。この情報は後述する幼虫麻酔刺傷部１０で得られる幼虫数の情報と組み合わされ、幼虫一匹あたりの重量の情報となる。

グリセロール槽７２には、３齢幼虫数７０のみを浮かせるため、幼虫よりも重くレバーなどの餌よりも軽い比重となるよう調整した３％から１０％のグリセロール水溶液が満たされている。なお、幼虫分離部６にも吸気部、脱臭部および排気部が設けられているが、成虫飼育部２と同様の構成なので説明は省略する。

一方、成虫循環部８に配分された幼虫餌容器４８についてはそのまま放置すると、３齢幼虫７０は乾燥を求めて幼虫餌容器４８を這い登り、蛹７６となる。蛹７６は１０日で成虫４０に羽化するので、誘引餌を入れた捕虫籠３８の入り口を開いてこれを捕える。なお、成虫は光に誘引されるので、捕虫籠３８の近傍に誘引光源を置いて成虫を誘引してもよい。成虫誘引後、捕虫籠３８の入り口を閉じるとともに誘引餌を除去（光誘引の場合は除去不要）し、これを成虫飼育部３６に移送する。そして移送した捕虫籠３８の入り口を開いて飼育籠３６に接続すると、成虫餌容器４４などに誘引されて、成虫４０が飼育籠３６に移動するので、成虫の循環が成立する。なお、成虫循環部８にも吸気部、脱臭部および排気部が設けられているが、成虫飼育部２と同様の構成なので説明は省略する。

成虫分離部６で分離された３齢幼虫７０は回収籠７４ごと水分を補給しながら２４時間放置される。この水分は幼虫が乾燥して蛹になるのを防ぐためのものである。これは幼虫が蛹になって体表が固くなるとともに成虫組織にむけて変態すると、後の刺傷工程の効率が悪くなるからである。しかし、抗菌ペプチドの産生能力は、蛹にも成虫にもあるので、刺傷による抗菌ペプチド産生自体が不可能になるわけではない。このようにして２４時間放置すると、３齢幼虫の体内に残っていた餌が完全に消化され、幼虫体内が清浄化される。この清浄化は後の工程において幼虫ごと飼料に混合しても飼料が汚染されることがないようにするためのものである。幼虫清浄化の様子は幼虫を外から観察することによっても確認できるので、幼虫の画像や色をセンサで検出することにより清浄化を自動的に確認することもできる。

体内が清浄化された３齢幼虫７０は回収籠７４ごと幼虫麻酔刺傷部１０に移送され、トレイ部７８に載置される。トレイ部７８は位置センサ部８０による検知が容易なように表面が黒色であるとともに金属などの熱伝導率の良い材質で作られている。トレイ部７８に載置された３齢幼虫７０は氷などが入ったトレイ冷却部８２で４℃程度に冷やされることによって麻酔され動かなくなる。このような状態になった３齢幼虫７０の個々の位置は位置センサ部８０で検知され、その情報が針駆動部８４に伝達されるので、針駆動部８４は位置情報に基づき針８６を順次３齢幼虫７０の真上に移動させるとともに３齢幼虫７０を一匹ずつ高速で刺傷する。このような幼虫麻酔刺傷部１０の構成の詳細は後述する。

幼虫麻酔刺傷部１０で刺傷された３齢幼虫７０は抗菌ペプチド産生部１２の常温維持および水分維持容器８７内に移送される。常温維持および水分維持容器８７内は常温に保たれるとともに３齢幼虫７０が乾燥しないよう維持する。これによって、抗菌ペプチド産生部１２に移送された３齢幼虫７０は冷却麻酔から覚めるとともに蛹に変わるのを阻止され、３齢幼虫状態を維持する。そして、この状態で１２時間待機させると３齢幼虫７０はその体液中に抗菌ペプチドを産生する。

抗菌ペプチド産生部１２に移送されて１２時間経過した３齢幼虫７０は、凍結乾燥部１４に移送されて凍結乾燥される。乾燥状態となった３齢幼虫７０は、さらに幼虫粉砕部１６に移送され、ここで粉砕されて幼虫粉末８８となる。なお、通常の蛋白質は、加熱等によって変性するが、３齢幼虫７０が産生した抗菌ペプチドの抗菌活性は、過熱や乾燥によっても失われない。従って、幼虫凍結乾燥部１４および幼虫粉砕部１６の処理によって幼虫粉末８８となっても抗菌ペプチドの活性は維持されている。また、幼虫粉砕部１６では乾燥した３齢幼虫７０をそのまま粉砕するので、抗菌ペプチドを含む体液乾燥部分だけでなく、幼虫外壁のクチクラ層を含んでいる。クチクラ層は比較的固い組織であるが、幼虫粉砕部１６は、これを砕くに充分な粉砕能力を持っている。

幼虫粉砕部１６で得られた幼虫粉末８８の一部は検査サンプルとして産生検査部１８により採取され、クロマトグラフィーなどの手法により精製されてその存在の確認が行われる。そして、このサンプル検査を経た幼虫粉末８８は飼料混合部２０に移送され、飼料９０と混合撹拌される。以上によって、抗菌ペプチド配合飼料の生産が可能となる。

図２は、生産管理部２２のコンピュータによって集中管理されている生産管機能を示すフローチャートである。コンピュータが電源投入により立ち上がると、まずステップＳ２で管理している各部の機能の初期化を行ってステップＳ４に移行する。

ステップＳ４では、成虫育成部２の飼育籠３６の中に、交換時刻が到来した幼虫餌容器４８があるか否かをチェックする。そして、該当する幼虫餌容器４８があれば、これを幼虫飼育部４に移送してステップＳ８に進む。一方、幼虫餌容器４８がすべて交換したばかりで、まだ該当する幼虫餌容器４８がない場合は直接ステップＳ８に移行する。

ステップＳ８では、幼虫飼育部４の中に移送後２４時間経過後４８時間経過未満の幼虫餌容器４８があるか否かをチェックする。このような幼虫餌容器４８の中には１齢幼虫６２がいることが想定されるからである。そして該当する幼虫餌容器４８があればステップＳ１０に進み、容器移送部５８によってこれを１齢管理部６０の上に移送してステップＳ１２に進む。一方、該当する幼虫餌容器４８がない場合は直接ステップＳ１２に移行する。

同様に、ステップＳ１２では、幼虫飼育部４の中に移送後４８時間経過後７２時間経過未満の幼虫餌容器４８があるか否かをチェックする。このような幼虫餌容器４８の中には２齢幼虫６６がいることが想定されるからである。そして該当する幼虫餌容器４８があればステップＳ１４に進み、容器移送部５８によってこれを２齢管理部６４の上に移送してステップＳ１６に進む。一方、該当する幼虫餌容器４８がない場合は直接ステップＳ１６に移行する。

さらに、ステップＳ１６では、幼虫飼育部４の中に移送後７２時間以上経過している幼虫餌容器４８があるか否かをチェックする。このような幼虫餌容器４８の中には３齢幼虫７０がいることが想定されるからである。そして該当する幼虫餌容器４８があればステップＳ１８に進み、容器移送部５８によってこれを３齢管理部６８の上に移送してステップＳ２０に進む。一方、該当する幼虫餌容器４８がない場合は直接ステップＳ２０に移行する。

ステップＳ２０では、ステップＳ１０、ステップＳ１４およびステップＳ１８による移送直後に幼虫餌容器４８の内容物の組成をそれぞれ検出する１齢管理部６０、２齢管理部６４および３齢管理部６８の検出結果に基づき、組成の変化が想定範囲内の変化をしていて異常がないかどうかチェックする。そして異常がなければステップＳ２２に進み、今度は３齢管理部６８が検出する組成が所定範囲外となっていないかどうかチェックする。これは、想定どおりの数の３齢幼虫７０が得られていることのチェックに該当する。なお、餌の量などによるバラつきをキャンセルするため、ステップＳ２２のチェックのためには、１齢管理部６０、２齢管理部６４および３齢管理部６８の検出結果を相互引き算する。

ステップＳ２２で３齢管理部６８の検出する組成が所定範囲外であることが検知されるとステップＳ２４に進み、３齢幼虫が入っている幼虫餌容器４８を成虫循環部に移送する比率を加減してステップＳ２６に移行する。具体的には、ステップＳ２４では、３齢管理部６８の検出する組成が所定範囲より大きいときは成虫循環部８への配分比率が減らされるとともに、３齢管理部６８の検出する組成が所定範囲より小さいときは成虫循環部８への配分比率が増やされる。なお、３齢管理部６８の検出する組成が所定範囲外でないときはこのような加減は不要なので直接ステップＳ２６に移行する。ステップＳ２６では、設定された配分比率に従って、幼虫飼育部４から移送されたときにこれを幼虫分離部６または成虫循環部８に移送してステップＳ２８に進む。一方、ステップＳ１６において幼虫飼育部４の中に移送後７２時間以上経過していて中に３齢幼虫７０がいる幼虫餌容器４８があることが確認できなければ直接ステップＳ２８に移行する。

ここで、ステップＳ２２の派生機能について補足説明する。ステップＳ２２では３齢管理部６８の組成のチェックを行っているが、これが所定範囲内であったときでも、その組成の情報は後続する幼虫麻酔刺傷部１０などの機能で活用される。その詳細は後述する。

ステップＳ２８では、生産検査部１８の検査結果が正常であるか否かをチェックし、正常手あればステップＳ３０に進んで、幼虫粉砕部１６の粉砕幼虫が飼料混合部２０に移送されこれが製品として飼料に混合されるのを許可する。そしてフローはステップＳ４に戻り、以下、同様にして、ステップＳ４からステップＳ３０を繰り返すことで生産を管理する。

なお、ステップＳ２０で組成の変化に異常があることが検知されるとステップＳ３２に進み、生産を中止してフローを終了する。これは、幼虫飼育部４に問題が生じており、生産を続行することに問題があるからである。一方、ステップＳ２８において産生検査に異常があり、期待すべき抗菌ペプチドの産生が行われていないときもステップＳ３２に移行し、生産を中止してフローを終了する。このような粉砕幼虫８８を混合して飼料を生産することはできないからである。

図３は、図１の第１実施例における幼虫麻酔刺傷部１０の詳細構成を示すブロック図であり、図１と共通の構成要素には共通の番号を付している。トレイ部７８は、図３のように複数のトレイ１０２、１０４、１０６、１０８および１１０等に分かれており、トレイ移送部１１２によりトレイ冷却部８２の周りを循環移送されている。なお、各トレイは、既に述べたように表面が黒色であるとともに金属などの熱伝導率の良い材質で作られており、トレイ冷却部８２に接することで、その上に載っている３齢幼虫７０を冷却麻酔する。

回収籠７４により幼虫麻酔刺傷部１０に移送された３齢幼虫７０は、その蓋を開けて振動回転位置にあるトレイ１０２に落とされて載置される。このとき３齢幼虫７０はトレイ１０２の中央部に集まって積み重なった状態になっている。トレイ振動回転部１１４は、３齢幼虫７０がトレイ１０２全体に重ならずに均等に散らばるようにするため、トレイ１０２を振動するとともにこれを回転させて緩やかな遠心力を与える。その詳細は後述する。

トレイ振動回転部１１４によって所定の振動および回転を与えられたトレイ１０２は、トレイ移送部１１２によってトレイ１０４のように位置検出位置に移送される。３齢幼虫７０の冷却はトレイ１０２がトレイ振動回転部１１４にある時点から開始されるが、トレイ１０４のように位置検出位置に移送されてからが本格的な冷却となる。位置検出位置に移送されたトレイ１０４は、フラッシュ閃光管などを有する照明部１１６によって斜めから照明されるとともに、カメラ部１１８によって真上から撮影される。撮影は所定時間毎に繰り返し行われて静止画として画像処理部１２０で処理される。このとき、トレイ１０４の表面が黒いので、白い３齢幼虫７０の輪郭検出が容易に行われる。また、照明部１１６による斜めからの照明も３齢幼虫７０の輪郭検出を容易にする。

画像処理部１２０は、撮影した画像を処理してまずトレイ１０４上の３齢幼虫の重なりの有無を検出する。そして、このような重なりが検出されると、トレイ移送部１１２はトレイ１０４をトレイ１０２の位置に差し戻す。画像処理部１２０は、また、所定時間間隔で撮影した静止画を比較し、近接する二つの画像に差がなくなったとき３齢幼虫７０がすべて麻酔されて静止したと判断する。トレイ移送部１１２はこれに応答してトレイ１０４を針駆動部８４の下のトレイ１０６のような刺傷位置に移送する。なお、撮影された静止画は３齢幼虫７０のそれぞれの位置を示す情報としても針駆動部８４で利用される。

針８６は針上下駆動部１２２に保持され、高速上下駆動が与えられる。この針上下駆動部１２２は二次元水平駆動部１２４によって保持されている。針駆動制御部１２６は画像処理部１２０によって検出された３齢幼虫７０のそれぞれの位置情報に基づき、上記の針上下駆動部１２２および二次元水平駆動部１２４の動きを制御する。このような構成によって、針８６は順次３齢幼虫７０の真上に来るよう針上下駆動部１２２の右側の破線矢印のように二次元移動させられるとともに３齢幼虫７０を一匹ずつ刺傷する。なお、幼虫の刺傷は幼虫をほぼ貫く程度に行われるが、自己治癒力により数分以内に傷口が塞がるため体液が漏洩することはない。また、刺傷は高速で行われ、特に針を抜く速度が充分速いので、３齢幼虫７０の質量による慣性のため３齢幼虫７０が針の動きとともに持ち上がることはない。

針駆動制御部１２６は、所定の手順により二次元水平駆動部１２４に指示して針上下駆動部１２２を針上下駆動部１２２の左側の破線矢印のように針洗浄部針１２８の上に移動させるとともに、針上下駆動部１２２に指示して針８６を針洗浄部１２８の中で複数回、刺傷時とは異なる洗浄モードの動きで上下動させる。これによって、３齢幼虫７０の体液などによる針の汚れが適宜洗浄される。このような針駆動制御部の機能の詳細については後述する。

トレイ１０６上のすべての３齢幼虫７０が刺傷されると、トレイ移送部１１２はこれらを常温維持および水分維持容器８７に移すためにトレイ１０６をトレイ１０８のように排出位置に移送して傾ける。常温維持および水分維持容器８７に移された刺傷済みの３齢幼虫７０は、これらを受取った容器ごと抗菌ペプチド産生部１２に移送される。

空になったトレイ１０８は、トレイ移送部１１２によりトレイ１１０のようにトレイ洗浄部１３０内の洗浄位置に移送される。ここで表面汚れが洗浄されたトレイ１１０は、トレイ移送部１１２によってトレイ１０２のような振動回転位置に戻され、回収籠７４から次の３齢幼虫７０を受取る準備に入る。以上のような図１０の各部の機能は、コンピュータを含む幼虫麻酔刺傷制御部１３２によって制御されている。

図４は、図３の幼虫麻酔刺傷制御部１３２の基本機能を示すフローチャートである。フローは図２のステップＳ１８に従って３齢幼虫７０が幼虫麻酔刺傷部１０に最初に移送されることによって起動され、まずステップＳ４２で各部の機能がチェックされる。そして各部の機能が正常であればステップＳ４４に移行して新規に回収された３齢幼虫７０の有無をチェックする。これは、図３において移送された回収籠７４が幼虫麻酔刺傷部１０にセットされ、トレイ１０２に移す準備ができている状態であるかどうかのチェックに該当する。

そして新規回収幼虫の準備ができていればステップＳ４６に進み、新規トレイ１０２に３齢幼虫７０を載置するとともに、ステップＳ４８に移行してトレイ冷却部８２による冷却を開始する。次いでステップＳ５０では、トレイ振動回転部１１４による振動回転処理を起動してステップＳ５２に移行する。なお、ステップＳ４４で新規回収幼虫の準備ができていなければ、直接ステップＳ５２に移行する。

ステップＳ５２では、トレイ振動回転部１１４による振動回転処理が完了したトレイの有無をチェックする。そして該当するトレイがあれば、ステップＳ５４に進み、これを図３のトレイ１０４のような位置検出位置に移送する。次いでステップＳ５６では、図３の位置センサ部８０による処理を起動してステップＳ５８に移行する。なお、ステップＳ５２でトレイ振動回転部１１４による振動回転処理が完了したトレイがあることが検出できなければ直接ステップＳ５８に移行する。

ステップＳ５８では、位置センサ部８０によって３齢幼虫７０の停止およびそれらの各位置が確認できたかどうかをチェックする。そして該当するトレイがあれば、ステップＳ６０に進み、これを図３のトレイ１０６のような刺傷位置に移送する。次いでステップＳ６２では、図３の針駆動部８４による処理を起動してステップＳ６４に移行する。なお、ステップＳ５８で位置センサ部８０によって３齢幼虫７０の停止およびそれらの各位置の確認ができなければ直接ステップＳ６４に移行する。

ステップＳ６４では、針駆動部８４によるトレイ１０６上のすべての３齢幼虫７０の刺傷が完了したかどうかがチェックされ、該当すればステップＳ６６に進んで、図３のように抗菌ペプチド産生部への移送のためにトレイ１０８から３齢幼虫を排出する。以上の後フローはステップＳ４２に戻り、以下ステップＳ４２からステップＳ６６を繰り返して幼虫麻酔刺傷部１０の機能を管理する。なお、上記の繰り返しにおいて、ステップＳ６４で幼虫刺傷の完了が検出されなかったときは直接ステップＳ４２に戻る。また、ステップＳ４２で幼虫麻酔刺傷部１０の各部のいずれかに何かの異常が検出されたときは、ステップＳ６８に移行し、生産を中止してフローを終了する。

図５は、図４のステップＳ５０によって起動されるトレイ振動回転部１１４の機能の詳細を示すフローチャートであり、幼虫麻酔刺傷制御部１３２のコンピュータによって実行されるものである。トレイ振動回転部１１４の機能が起動されてフローがスタートすると、まずステップＳ７２で、第１、第２振動時間および振動モードの等詳細設定が行われる。これは、図２のステップＳ２２で得られた３齢管理部６８の組成の情報に基づいて行われる。３齢管理部６８の組成は３齢幼虫の数に依存した情報であるが、これを均等に散らばるようにするための振動回転モードを３齢幼虫の数の多少によって詳細に調節することは有効である。ステップＳ７２はこのような調節の設定を行うものである。なお、第１振動時間等の意味については後続するステップで説明する。

次いでステップＳ７４では、トレイ振動回転部１１４に載せられているトレイ１０２がトレイ１０４のような位置検出位置から差し戻されたものかどうかをチェックする。該当しなければ、新規に回収籠７４から３齢幼虫７０を受取ったトレイであることを意味するのでステップＳ７６に進み、トレイの水平振動に垂直振動を加えた三次元モードにて振動をおこなう。ついでステップＳ７８でトレイ１０２を回転させ遠心力を付加して、ステップＳ８０に移行する。ステップＳ８０では、このような振動および回転を行うことが予定されている第１振動時間が経過したかどうかのチェックが行われ、時間経過がなければステップＳ７６に戻って、以下時間経過が検出されるまでステップＳ７６からステップＳ８０を繰り返して三次元モード振動と回転を継続する。なお、上記のようにステップＳ７６における垂直振動成分の付加程度、ステップＳ７８における遠心力の付加程度およびステップＳ８０でチェックされる第１振動時間はステップＳ７２で設定される。

ステップＳ８０で第１振動時間が経過したことが検出されるとステップＳ８２に進み、冷却温度に相当する約４℃の冷水滴がトレイ１０２に噴射される。これは互いにくっついている３齢幼虫７０を分離する処理である。次いでステップＳ８４に進み、トレイの水平振動のみの二次元モードにて振動をおこなう。そしてステップＳ８６では、このような冷水滴の噴射および振動を行うことが予定されている第２振動時間が経過したかどうかのチェックが行われ、時間経過がなければステップＳ８２に戻って、以下時間経過が検出されるまでステップＳ８２からステップＳ８６を繰り返して冷水滴噴射および二次元モード振動を継続する。なお、ここでもステップＳ８２における冷水滴噴射の程度ステップＳ８４における二次元モード振動の程度およびステップＳ８０でチェックされる第２振動時間はステップＳ７２で設定される。

ステップＳ８７で第２振動時間が経過したことが検出されるとステップＳ８７に進み、トレイ振動が完了した旨の信号を出力してフローを終了する。ステップＳ８７で出力される信号は図４のステップＳ５２でのチェックに必要な信号である。

一方、ステップＳ７４でトレイ振動回転部１１４に載せられているトレイ１０２がトレイ１０４のような位置検出位置から差し戻されたものであることがチェックされたときはステップＳ８８に進み、そのトレイの個別認識によって同じトレイの差し戻しが３回目となったかどうかをチェックする。そして２回目以内であればステップＳ８２に移行してステップＳ８２以降の処理を行う。これは、差し戻しトレイであれば３齢幼虫の散らばりはある程度進んでおり、ステップＳ８２以降の処理だけで幼虫の重なり解消が期待されるからである。

これに対し、ステップＳ８８で同じトレイの差し戻しが３回目に達したときはステップＳ９０に進み、これ以上の振動処理による幼虫重なり解消はできないと看做して対象トレイをトレイ移送路から排除する信号を出力する。これによってトレイ移送部１１２は該当トレイを正常移送路から排除し、そのトレイの３齢幼虫７０を破棄した後トレイ洗浄部に移送する。

さらに、ステップＳ９１では、ステップＳ９０によって出力された排除信号が連続３回に及んでいるかどうかチェックし、２回以下であれば当面問題なしとしてフローを終了する。一方、ステップＳ９１連続３回目の排除信号出力が検出されたときはステップＳ９２に進み、生産を中止してフローを終了する。これは、トレイ単位の不具合でなく、トレイ振動回転部１１４そのものの不具合であることを意味するからである。

図６は、図４のステップＳ５６によって起動される位置センサ部８０の機能の詳細を示すフローチャートであり、幼虫麻酔刺傷制御部１３２のコンピュータによって実行されるものである。位置センサ部８０の機能が起動されてフローがスタートすると、まずステップＳ９３で、照明部１１６のフラッシュ閃光管の発光による照明の下でトレイ１０４の静止画像が撮影される。次いでステップＳ９４で撮影画像の処理を行ってステップＳ９６に進む。

ステップＳ９６では画像処理結果に基づく幼虫の重なりの有無がチェックされ、重なりがないときはステップＳ９８に進んで、前回撮影済みの記憶画像の有無をチェックする。そして記憶画像があればステップＳ１００に進み、これを今回の撮影画像と比較する。次いでステップＳ１０２に進み、両画像の比較結果が互いに一致するかどうかチェックする。

冷却初期で麻酔が効いていないときは３齢幼虫７０がトレイ１０４上で動くので比較結果は一致せず、ステップＳ１０４に進む。そして、今回撮影した画像を記憶画像に上書きしてステップ９３に戻る。なお、ステップＳ９８において記憶画像がなかった場合は最初の撮影であることを意味するので直接ステップＳ１０４に至る。この場合、上書きされる元画像はないが、今回撮影した画像を記憶することをステップＳ１０４では「上書」と総称する。以下、冷却麻酔が効いてトレイ１０４上の全ての３齢幼虫７０が動かなくなるまでステップＳ９３からステップＳ１０４が繰り返される。

一方、麻酔が利き、ステップＳ１０２において両画像の一致が検出されると、フローはステップＳ１０６に進み、記憶画像の画像処理を行う。次いで、ステップＳ１０８では、画像処理結果に基づいて各３齢幼虫７０の二次元画像の重心位置を算出し、これをトレイ１０４の基準位置を元にした各３齢幼虫７０の相対的な二次元の位置情報としてそれぞれ記憶する。このときのトレイ１０４の基準位置としてはトレイ１０４の角の画像を採用してもよいし、トレイ１０４に予め設けられたアラインメントマークの画像を採用してもよい。

次いで、ステップＳ１１０では、記憶された各３齢幼虫の重心位置情報を針駆動部８４に送信する。重心位置の情報はトレイ１０４上にある３齢幼虫の正確な数の情報でもあるので、ステップＳ１１２では、この数が所定範囲外であるかどうかチェックする。そして所定範囲外であればステップＳ１１４に進み、図２のステップＳ２４と同様にして成虫循環部８に移送する幼虫餌容器４８の比率を加減する信号を出力してステップＳ１１６に移行する。なお、ステップＳ１１２で重心数が所定範囲外でなければ直接ステップＳ１１６に移行する。ステップＳ１１４で出力される信号は、図１の生産管理部２２で利用される。

次いで、ステップＳ１１６では幼虫停止確認および各幼虫位置確認信号を出力し、フローを終了する。ステップＳ１１６で出力される信号は、図４のステップＳ５８でのチェックに用いられる。一方、ステップＳ９６で幼虫の重なりが検出されたときはステップＳ１１８に進み、トレイ差戻し信号を出力してフローを終了する。

図７は、図４のステップＳ６２によって起動される針駆動部８４の機能の詳細を示すフローチャートであり、幼虫麻酔刺傷制御部１３２のコンピュータによって実行されるものである。針駆動部８４の機能が起動されてフローがスタートすると、まずステップＳ１２２で、移送されてきたトレイ１０６の基準位置の２次元アラインメントを確認し、トレイ１０６が針駆動部８４に対して正しい位置にセットされているかどうかチェックする。これは、トレイ１０６の角などが針駆動部８４に設けられた基準ストッパーに正しく当たっているかどうかのチェックなどによって可能である。

図７は、次に、位置センサ部８０から送られてきた各３齢幼虫７０の重心位置に基づいて、これを順次選択していくための順序を決定する。この順序は、針８６が隣接する重心位置を効率よく巡っていくよう重心位置間の相対関係を考慮して決定される。以上の後、ステップＳ１２６に至って、決定された順序に従って最優先の重心位置を一つ新規に選択する。

ついで、ステップＳ１２８では、二次元水平駆動部１２４により針上下駆動部１２２を選択された重心位置の真上に針８６が来るよう水平移動する。そして移動が確認されるとステップＳ１３０に進み、針上下駆動部１２２によって針８６を１回だけ高速で上下させる。これによって、その真下にある３齢幼虫の刺傷が完了する。次いで、ステップＳ１３２では、累積の針上下駆動回数を１回分インクリメントしてステップＳ１３４に進む。当然ながら、最初の刺傷がおこなわれた直後では、ステップＳ１３２の結果の累積針上下回数は「１」である。

ステップＳ１３４では、累積の針上駆動回数が所定回数に達しているかどうかをチェックし、該当すればステップＳ１３６に進んで二次元水平駆動部１２４により針上下駆動部１２２を針洗浄部の真上に針８６が来るよう水平移動する。そして移動が確認されるとステップＳ１３８に進み、針上下駆動部１２２によって針８６を洗浄モードにて１０回上下させる。洗浄モードにおける針の上下動は洗浄を効果的にするため、刺傷の際の上下動とは異なる。また、洗浄モードでは、必要に応じ、二次元水平駆動部１２４による微小の水平動を加えてもよい。次いで、ステップＳ１４０では、累積の針上下駆動回数のカウントをリセットしてゼロにし、ステップＳ１４２に移行する。なお、ステップＳ１３４において累積の針上駆動回数が所定回数に達していることが検出されない場合は直接ステップＳ１４２に移行する。以上のようにして、所定回の刺傷実行毎に針洗浄部１２８における針８６の洗浄が行わる。

ステップＳ１４２では、刺傷が行われていない未処理の重心位置の有無をチェックし、未処理のものがあればステップＳ１２６に戻って次の重心位置を一つ選択する。以下、同様にして、全ての重心位置にて針８６の上下駆動が行われるまでステップＳ１２６からステップＳ１４２が繰り返される。

一方、ステップＳ１４２で未処理重心位置が検出されなければステップＳ１４４に進み、二次元水平駆動部１２４により針上下駆動部１２２を針洗浄部の真上に針８６が来るよう水平移動する。そして移動が確認されるとステップＳ１４６に進み、針上下駆動部１２２によって針８６を洗浄モードにて２０回上下させる。ステップＳ１３８での洗浄モードでの針の上下動は刺傷処理中であるので、その速やかな完了を優先するため洗浄を最低限の回数に留めているが、ステップＳ１４６では、すべての刺傷処理が終わっているので確実な洗浄を優先する。次いで、ステップＳ１４８では、累積の針上下駆動回数のカウントをリセットし、新たなトレイでの刺傷処理に備えて累積回数をゼロとする。次いでステップＳ１５０に進み、トレイ１０６内の全ての３齢幼虫７０の刺傷が完了した旨の信号を出力する。この信号は、図４のステップＳ６４におけるチェックで活用される。

以上の第１実施例では、抗菌ペプチドの産生を幼虫の刺傷によって行っているが、本発明の特徴の一部はこれに限定されるものではなく、他の方法により幼虫に抗菌ペプチドを産生させる実施においても活用可能である。例えば、本発明における抗菌ペプチド配合飼料は、遺伝子組み換えなどにより抗菌ペプチドを大量に発現するよう形質転換したセンチニクバエより得た抗菌ペプチドによっても生産することができる。さらに、抗菌ペプチドの飼料への配合は、大量生産とコストを優先して第１実施例のように幼虫全体を粉砕することも可能であるが、純度を優先する場合には幼虫体液のみを抽出してこれを飼料に加えることによってもよい。また、既に述べたように抗菌ペプチドは加熱によっても変性しないので、幼虫の乾燥は第１実施例のような凍結乾燥に代えて、過熱による乾燥を採用してもよい。

また、上記の第１実施例における生産管理に関する諸特徴についても、抗菌ペプチドの産生を幼虫の刺傷によって行うものに限らず、上記のように遺伝子組み換えなどにより抗菌ペプチドを大量に発現するよう形質転換したセンチニクバエに基づくものにも適用することが可能なものである。

図８は、本発明の実施の形態に係るセンチニクバエを利用した飼料生産システムの第２実施例を示すブロック図である。その構成は図１の第１実施例と同様の部分が多いので興注する部分には同一の番号を付し、必要がない限り説明を省略する。なお、各部に付した（１）乃至（９）の数字は、第1実施例と同様、各部による工程の実施順序を示す。

第２実施例では、産仔箱４６の中に産仔専用餌箱２０２が設けられており、その表面の色の観察により所定数の仔が産み付けられたかどうかを知る。この目的のため、産仔箱４６には産仔専用餌箱２０２の表面観察用のカメラまたはセンサが設けられており、その情報に基づいて生産管理部２２は産仔専用餌箱２０２の表面の画像分析または色分析を行って仔の数が充分かどうかの判定を行う。

充分な数の仔が産み付けられたことが確認できた産仔専用餌箱２０２は生産管理部２２の制御で自動的に産仔箱４６から取り出される。そして攪拌により産仔専用餌箱２０２内の組成を均一化した後、幼虫餌容器４８に小分けされて幼虫育成部４に自動的に移送される。この結果、同一の産仔専用餌箱２０２から小分けされて幼虫飼育部４に移送された各幼虫餌容器４８内の幼虫数は均一となる。

幼虫飼育部４に移送された各幼虫餌容器４８は飼育器管理部２０４によって幼虫飼育部４移送後の時間経過が管理される。なお、図８には同一の大きさの幼虫２０６が代表として図示されているが、実際には移送後の経過時間によって、１例幼虫６２が入った幼虫餌容器４８、２齢幼虫６６が入った幼虫餌容器４８および３齢幼虫７０が入った幼虫餌容器４８が混在し、それぞれ。飼育器管理部２０４によって移送後の経過時間が管理されている。飼育器管理部２０４はさらに不図示の幼虫這い登りセンサを備えており、３齢幼虫７０が入った幼虫餌容器４８からの幼虫の這い登り開始を検出することによりその幼虫餌容器４８内の３齢幼虫が完全に成熟したことを確認する。

なお、這い出した幼虫が幼虫飼育部４に直接零れるのを防止すること、および幼虫の這い出し開始を確実に検出することを目的とし、幼虫餌容器４８をそれぞれ不図示の脱出防止籠内に収めた二重構造として幼虫飼育部４内に配置し、幼虫餌容器４８から這い出した幼虫がこの脱出防止籠に零れ始めるのを検出することにより３齢幼虫７０が完全に成熟したことを確認するようにしてもよい。

幼虫分離部６は、図１と比べて図示の配置は異なるが、その構成は第１実施例のものと同様である。但し、吸気部５０と排気部５２は、幼虫飼育部４と幼虫分離部６で共通となっている。幼虫清浄化部２０８は第１実施例において既に説明したものを図示したものであり、回収籠７４を水分保持箱２１０内に収容し、水分を維持しながら２４時間幼虫を待機させて体内の残留餌を消化させる。既に述べたように、幼虫清浄化の様子は幼虫を外から観察することによっても確認できるので、幼虫清浄化部には幼虫の画像または色を検出するセンサが設けられ、清浄化を自動的に確認する。また、残留餌の消化が確認された幼虫は回収籠７４ごと洗浄され、排泄物等が幼虫の体表面から除去される。これによって幼虫が清浄化され、幼虫のまま飼料に混合しても資料が汚染されない。なお、第２実施例では、回収籠７４の全ての幼虫が幼虫清浄化部２０８に移送されるのではなく、その一部が、成虫循環部への配分比率に従って成虫循環部２１２に移送される。

第２実施例は、第1実施例のように幼虫餌容器４８単位で配分比率に従う配分を行うのではなく、上記のように一つの幼虫餌容器４８内から分離した幼虫を所定の配分比率に従って幼虫単位で幼虫清浄化部２０８と成虫循環部２１２に配分する。成虫循環部２１２に配分された３齢幼虫７０は羽化箱２１４内で待機し、乾燥することで蛹７６になる。羽化箱２１４にはすでにレバーなど悪臭の原因になる物質はないので成虫循環部２１２には吸気部や排気部は設けられていない。なお、図８には、第１実施例で説明した誘引光源２１６が図示されている。

なお、抗菌ペプチド産生部１２における待機中に３齢幼虫７０体内の残留餌の消化が充分期待される場合には、幼虫清浄化部２０８における待機を省略または簡略化することも可能である。少なくとも抗菌ペプチド産生完了時点までに幼虫体内の残留餌が消化され、幼虫凍結乾燥部１４への移送直前に再度幼虫体表面の洗浄を行えば、幼虫体内の残留餌や幼虫からの排泄物による飼料の汚染が防止されるからである。但し、幼虫清浄化部２０８における待機の省略または待機のための構成の簡略化並びに待機時間の短縮は、幼虫体内の残留餌が幼虫麻酔刺傷部１０での幼虫刺傷または抗菌ペプチド産生部１２における抗菌ペプチド産生に悪影響を与えないことを条件とする。

図９は、本発明の実施の形態に係るセンチニクバエを利用した飼料生産システムの第３実施例を示すブロック図である。その構成は図１の第１実施例と同様の部分が多いので共通する部分には同一の番号を付し、必要がない限り説明を省略する。なお、各部に付した（１）乃至（９）の数字は、第1実施例と同様、各部による工程の実施順序を示す。

図９の第３実施例は、図１の第１実施例における成虫飼育部２、幼虫飼育部４、成虫循環部８、抗菌ペプチド産生部１２、成虫凍結乾燥部１４、幼虫粉砕部１６、産生検査部１８および資料混合部２０と同様の構成を持っている。なお、図９では成虫循環部８の図示を省略している。図９の第３実施例が他の実施例と異なるところは、幼虫の分離から刺傷に関する部分である。

まず、３齢幼虫の分離に関しては、第1実施例および第２実施例ではグリセロール槽７２を用いていたところ、図９の第３実施例では、３齢幼虫７０自身が幼虫餌容器４８這い登って脱出することを利用している。これによって、３齢幼虫の分離および３齢幼虫が完全に成熟したことの確認を同時に行っている。幼虫脱出部３０２はこれを実現するためのものである。

第３実施例では、３齢まで育った幼虫７０が入った幼虫餌容器４８は、３齢計量部３０６で軽量された後、幼虫飼育部４から取り出され、幼虫脱出部３０２内の計量部３０８の上に置かれる。完全に成熟した３齢幼虫７０は幼虫餌容器４８の内壁を這い登って上端に達するが、幼虫餌容器４８の外壁は３齢幼虫７０との密着性が低い表面処理がなされているので、外壁に移ったあと水流路３１０に落下する。なお、幼虫の落下を促進するためには、幼虫餌容器４８の表面処理によらず、ビーカーのように容器上端を外に広がるような形状とすることによっても外壁に移動してからの幼虫の密着性を低くすることが可能である。このようにして３齢幼虫７０は次々に幼虫餌容器４８から脱出し、その結果、計量部３０８が示す幼虫餌容器４８の重量は、３齢計量部３０６で計量した重量から軽くなっていく。そして、計量部３０８が検出する重量差が所定以上に達したことをもって、幼虫餌容器４８からの３齢幼虫７０の脱出完了を確認することができる。もちろん、この重量差は、幼虫餌容器４８内に元々入っていた３齢幼虫７０の数のばらつきにより一定するものではないが、重量差の変化率をモニターし、これが飽和状態に達することをもって、脱出完了と判断することができる。なお、幼虫飼育部４からの取り出し時点と幼虫脱出部３０２への挿入時点で幼虫餌容器４８の重量が一致しているものと看做す場合は、３齢計量部３０６を省略してもよい。

水流路３１０には矢印で示す向きの水流３１２が供給されており、水流路３１０に落下した３齢幼虫７０は水流３１２に浮きながら流されて幼虫刺傷部３１４の冷却槽３１６に水流３１２とともに落下する。水流３１２はほぼ４℃の冷水であって、３齢幼虫７０は水流路３１０に落下した時点から冷却され始め、冷却槽３１６内で冷却が継続される。なお冷却槽３１６の水位は水流３１２の流入量と冷却槽３１６の排水量とのバランスにより一定に保たれている。水流３１２は、上記のように３齢幼虫７０の移送と冷却の意義を有するが、これに加えて、３齢幼虫７０の洗浄の意義も有する。

コンベア部３１８は３齢幼虫７０との密着性が高い網のコンベアベルトの循環により、３齢幼虫７０を冷却槽３１６から水切りして引き上げるとともに、これを配置制御部３２０に移す。配置制御部３２０は、冷却洗浄された３齢幼虫７０を一匹ずつ分離して刺傷のために配置するものである。配置制御部３２０により配置された３齢幼虫７０は刺傷移送部３２２により順次ステッピング移送され、針駆動部３２４によって高速上下動する針３２６によって順次刺傷される。配置制御部３２０、刺傷移送部３２２、針駆動部３２４の詳細は後述する。

図１０は、幼虫刺傷部３１４の詳細を示すブロック図であり、主に配置制御部３２０、刺傷移送部３２２、針駆動部３２４の具体的な構成を、コンベア部３１８とともに示したものである。水流分散整列部４０２はコンベア部３１８から落下する３齢幼虫７０を分散させて一列に整列させるためのものであり、３齢幼虫７０が落下する部分から徐々に細くなっていく水路を持っている。但し、３齢幼虫７０が詰まらないよう、最も細い出口部分でも水路断面の最短径は３齢幼虫７０の長さよりも充分大きい。以上によって、水路の流速は３齢幼虫７０が落下する部分から徐々に早くなり、３齢幼虫７０は水路に従って一匹ずつ一列に疎らに流れるよう分散されていく。なお、水流分散整列部４０２の水路は３齢幼虫７０を互いに分離させてその分散を促進するため、途中で適宜屈曲されている。

以上のような水流分散整列４０２を経て、３齢幼虫７０は一匹ずつ滴下タイミング制御部４０４に落とされる。滴下タイミング制御部４０２は、３齢幼虫７０を水切りするとともにこれを所定のタイミングで滴下口４０６から一匹ずつ滴下させるものであり、その動作の詳細は後述する。滴下口４０６の下にはメッシュ状の幼虫載置部を持つメッシュトレイ４０８が設置されており、配置時ステッピング駆動部４１０によって、メッシュが順次滴下口４０６の真下に来るよう、メッシュひとつ分ずつ順次ステッピング駆動されていく。このような動作は、配置時ステッピング駆動部４１０に正しくメッシュトレイ４０８が設置されたときの滴下口４０６の中心とメッシュトレイ４０８の各メッシュの中心との位置関係が既知であることによって可能である。即ち、この位置関係の情報に基づいて配置時ステッピング駆動部４１０がメッシュトレイ４０８をステッピング駆動していくと、各メッシュの中心が順次滴下口４０６の下に移動していく。

滴下センサ４１１は光源４１２とともに光カプラを構成しており、その間を横切って滴下口１０６からメッシュトレイ４０８に落下する３齢幼虫７０を検知する。配置時ステッピング駆動部４１０は滴下センサ４１１による３齢幼虫７０の落下検知によりメッシュトレイをステッピング駆動する。メッシュトレイ４０８の各メッシュは緩やかな凹部を形成している。この凹部の表面は３齢幼虫７０との密着性が低い表面処理が行われているので、その上に落下した３齢幼虫７０は自然にメッシュの中心に位置するようになるとともに、麻酔により完全に停止状態になくても、メッシュ中心から移動することはない。

なお、後述するように、配置時ステッピング駆動部４１０は所定時間経過すると３齢幼虫７０の落下検知がなくても、メッシュトレイをステッピング駆動する。これは、次の３齢幼虫７０の落下を待ってメッシュトレイ４０８が長時間配置時ステッピング駆動部４１０の上に留まることにより滴下済みの３齢幼虫７０が活発化してメッシュから這い出す等の事態を避け、一つのメッシュトレイ４０８への３齢幼虫７０の配置を速やかに終了させるためである。このように構成する結果、図示のようにメッシュトレイ４０８には３齢幼虫が乗っていないメッシュも存在することになる。なお、このような空のメッシュの位置は記録される。以上の構成が配置制御部３２０の詳細に該当する。

配置時ステッピング駆動部４１０によって最後のメッシュまで駆動されたメッシュトレイ４０８はメッシュトレイ移送部４１４によって針駆動部３２４の下のメッシュトレイ４１６の位置に移送される。なお、メッシュトレイ移送部４１４は、図３のトレイ移送部１１２と同様のものであって、メッシュトレイ４０８をさらに抗菌ペプチド産生部１２に移送して刺傷後の３齢幼虫７０を常温維持＆水分維持容器８７に移す。メッシュトレイ移送部４１４は、さらにメッシュトレイ４０８を図３のトレイ洗浄部１３０と同様の洗浄部に移送して洗浄させた後、滴下口４０６の下の位置に循環させる。図１０では、これら常温維持＆水分維持容器８７への３齢幼虫移動やメッシュトレイ洗浄の図示を省略している。

針駆動部３２４の構成は、図３よりも簡単なものであり、通常の幼虫刺傷の際には針３２６は水平移動せず、針上下駆動部４１８によって上下動されるだけである。但し、針洗浄の際には、針洗浄用水平駆動部４２０が針上下駆動部を図３の針洗浄部１２８と同様の針洗浄部（不図示）の上に水平移動させる。針駆動制御部４２２はこれらの針駆動を制御する。

第３実施例では、針３２６を水平移動させず、これに換えて、刺傷時ステッピング駆動部４２４によりメッシュトレイ４１６の方をメッシュひとつ分ずつ順次ステッピング駆動することにより、針３２６と３齢幼虫７０との相対位置を変更していく。これは、刺傷時ステッピング駆動部４２４に正しくメッシュトレイ４１６が設置されたときの針３２６とメッシュトレイ４１６上の各メッシュの中心との位置関係が既知であることにより可能である。つまり、この位置関係の情報に基づいて刺傷時ステッピング駆動部４２４がメッシュトレイ４１６をステッピング駆動していくと、各メッシュに載置された３齢幼虫が順次針３２６の下に移動していく。なお、上記のように３齢幼虫７０が乗っていない空のメッシュの位置情報は配置時に予め記録されているので、このようなメッシュ上では針３２６は上下動せず、速やかに次のメッシュへの駆動が行われる。以上のようなメッシュトレイ４１６駆動の構成が刺傷移送部３２２の詳細に該当する。幼虫刺傷制御部４２６は、これまで説明してきた配置制御部３２０および刺傷移送部３２２を中心とする幼虫刺傷部３１４の機能全体を制御する。

図１１は、図１０の幼虫刺傷制御部４２６の機能を示すフローチャートであり、主に配置制御部３２０の制御に関するものである。フローは水流３１２の冷却槽３１６への流入開始によりスタートし、まずステップＳ１６２において、配置制御部３２０の水流分散整列部４０２が動作中であるかどうかチェックする。動作中であればステップＳ１６４に進み、配置時ステッピング駆動部４１０にメッシュトレイ４０８が設置中であるかどうかチェックする。そして設置中でなければステップＳ１６６に進み、メッシュトレイ移送部４１４に指示して新規のメッシュトレイ４０８を配置時ステッピング駆動部に設置させ、ステップＳ１６８に移行する。一方、メッシュトレイが既に設置中であればステップＳ１６４から直接ステップＳ１６８に移行する。

ステップＳ１６８では、滴下タイミング制御部４０４が水流分散整列部４０２から３齢幼虫を受領したかどうかチェックする。該当すればステップＳ１７０に進み、受領した３齢幼虫の重量が一匹分の重量として想定されている範囲内かどうかチェックする。そして範囲内であればステップＳ１７２に進み、前回の３齢幼虫受領から所定時間（例えば、２秒）内の受領であるかどうかチェックする。所定時間内の受領ではなく、充分間隔を開けてからの受領であればステップＳ１７４に進み、受領した３齢幼虫が滴下口４０６に向かって通過するのを許可してステップＳ１７６に移行する。

一方、ステップＳ１７０で重量が所定範囲外であることが検知されたときは、ステップＳ１７８に進み受領した３齢幼虫を滴下タイミング制御部４０４の外に排除して破棄し、ステップＳ１７６に移行する。重量が所定以下であれば破断しているなど正常な幼虫でないことを意味し抗菌ペプチド産生が期待できないからである。逆に、重量が所定以上であれば二匹以上が重なって受領されたことを意味し、一つのメッシュに一匹の幼虫を配置することができなくなるからである。

また、ステップＳ１７２で、前回受領から所定時間内に連続して３齢幼虫が受領されたことが検知されたときもステップＳ１７８に進み、受領した３齢幼虫を滴下タイミング制御部４０４の外に排除して破棄し、ステップＳ１７６に移行する。これは、滴下タイミング制御部４０４が短い間隔で連続して３齢幼虫を受領した場合、３齢幼虫を一匹ずつ滴下口４０６から滴下するタイミングと配置時ステッピング駆動部がメッシュトレイ４０８をステッピング駆動するタイミングとが整合せず、一つのメッシュに一匹の幼虫を正しく配置することができない可能性があるからである。

さらに、ステップＳ１６８で水流分散整列部による幼虫受領が検出されないときはステップＳ１８０に進み、３齢幼虫を受領しない状態が所定時間（例えば１５秒）続いているかチェックする。そして該当しなければ正常な受領待ち状態なので、ステップＳ１７６に移行する。

ステップＳ１７６では、３齢幼虫が滴下口４０６からメッシュトレイ４０８に滴下したことが滴下センサ４１１で検知されたかどうかをチェックする。そして検知がなければステップＳ１８２に進み、前回メッシュトレイ４０８を駆動してから所定時間（例えば５秒）が経過したかどうかチェックする。ここで、「前回駆動」とは新規メッシュトレイ４０８の設置駆動および設置中のメッシュトレイ４０８のステッピング駆動の両者を含む。ステップＳ１８２で所定時間の経過が検知されるとステップＳ１８４に進み、その時点で滴下口４０６の下にあるメッシュを「空送りメッシュ」としてその位置を記録し、ステップＳ１８６に進んでメッシュトレイ４０８のステッピング駆動を指示する。この場合はメッシュに３齢幼虫７０が乗せられないままの「空送り」となる。

これに対し、ステップＳ１７６で、３齢幼虫が滴下口４０６からメッシュトレイ４０８に滴下したことが検知されると、直接ステップＳ１８６に進み、メッシュトレイ４０８のステッピング駆動を指示する。この場合はメッシュに３齢幼虫７０が乗せられた状態の正常はステッピング駆動となる。

次いで、ステップＳ１８８で、ステッピング駆動したメッシュが最終メッシュであったかどうかがチェックされる。そして該当しなければステップＳ１６８に戻り、水流分散整列部４０２よりの幼虫の受領を待つ。なお、ステップＳ１８２で前回駆動からの所定時間経過が検出されなかったときもステップＳ１６８に戻る。以下、ステップＳ１８８で最終メッシュ検出が行われるか、またはステップＳ１８０で所定時間受領なしが検出されるかしない限り、ステップＳ１６８からステップＳ１８８が繰り返され、メッシュトレイ４０８への３齢幼虫７０の配置が進められていく。

一方、ステップＳ１８８で最終メッシュが検出されるとステップＳ１９０に進み、メッシュトレイ移送部４１４に対し、メッシュトレイ４０８をメッシュトレイ４１６の位置に移送するよう指示する。その後フローはステップＳ１６２に戻る。以下、ステップＳ１６２で水流整列部が動作中であることが検出されなくなるかまたはステップＳ１８０で所定時間受領なしが検知されない限り、ステップＳ１６２からステップＳ１９０が繰り返され、新規メッシュトレイの設置とそのメッシュトレイの３齢幼虫の配置が繰り返される。

なお、ステップＳ１６２で水流整列部が動作中であることが検出されなくなった場合、図１１のフローは直ちに終了となる。また、ステップＳ１８０で所定時間受領なしが検知された場合はステップＳ１９２に進み、水流分散整列部以前の段階で何らかの異常が発生していることを通報してフローを終了する。

図１２も、図１０の幼虫刺傷制御部４２６の機能を示すフローチャートであるが、主に刺傷移送部３３２の制御に関するものである。フローは配置制御部３２０の動作開始によりスタートし、まずステップＳ２０２において、３齢幼虫７０が配置された新規メッシュトレイ４１６がメッシュトレイ移送部４１４によって移送され、刺傷時ステッピング駆動部４２４の所定位置に到着したかどうかがチェックされる。到着があれば、ステップＳ２０４に進み、刺傷時ステッピング駆動部４２４がメッシュトレイ４１６の最初のメッシュの中心が針３２６の真下に来るよう初期メッシュ位置の設定を行う。なお、メッシュトレイ４１６が到着した時点で最初のメッシュの中心が針３２６の真下に来るよう刺傷時ステッピング駆動部が設計されている場合、ステップＳ２０４をその確認ステップとするか、またはステップＳ２０４自体を省略してもよい。

次いでステップＳ２０６に進み、現在針３２６の真下にあるメッシュが「空送りメッシュ」であるかどうかチェックする。該当しなければ、ステップＳ２０８に進み、針上下駆動部４１８によって針３２６を１回だけ高速で上下させる。これによって、その真下のメッシュ上にある３齢幼虫の刺傷が完了するとステップＳ２１０に進み、メッシュトレイ４１６のステッピング駆動を指示する。一方、ステップＳ２０６で「空送りメッシュ」であることが検出されたときは、直接ステップＳ２１０に進み、直ちにメッシュトレイ４１６のステッピング駆動を指示する。この場合は針３２６の上下動をおこなわない「空送り」となる。

続くステップＳ２１２では、ステップＳ２１０の指示でステッピング駆動したメッシュが最終メッシュであったかどうかがチェックされる。そして該当しなければステップＳ２０６に戻り、次のメッシュが「空送りメッシュ」であるかどうかチェックする。以下、ステップＳ２１２で最終メッシュ検出が行われない限り、ステップＳ２０６からステップＳ２１２が繰り返され、順次メッシュトレイ４１６上の３齢幼虫７０の刺傷が進められていく。

一方、ステップＳ２１２で最終メッシュが検出されるとステップＳ２１４に進み、針洗浄用水平駆動部４２０により針上下駆動部４１８を針洗浄部の真上に針３２６が来るよう水平移動する。そして移動が確認されるとステップＳ２１６に進み、針上下駆動部４１８によって針３２６を洗浄モードにて２０回上下させる。次いでステップＳ２１８に進み、メッシュトレイ移送部４１４に対し、メッシュトレイ４１６を刺傷済み３齢幼虫排出位置に移送する。この位置では、図３のトレイ位置１０８と同様にして、メッシュトレイ４１６が傾けられ、刺傷済み３齢幼虫が常温維持および水分維持容器８７に移される。

その後フローはステップＳ２０２に戻る。なお、ステップＳ２０２で新規メッシュトレイの到着が検出されない場合はステップＳ２２０に進み、新規メッシュトレイの新着がない状態で所定時間（例えば５分）が経過したかどうかチェックされる。そして所定時間経過が無ければステップＳ２０２に戻り到着を待つ。以下、ステップＳ２２０で所定時間経過が検出されない限り、ステップＳ２０２からステップＳ２２０が繰り返され、メッシュトレイ４１６の新着待ちおよび新着したメッシュトレイ上の３齢幼虫７０の刺傷が繰り返される。

なお、ステップＳ２２０で新規メッシュトレイの新着がない状態で所定時間が経過したことが検出されるとステップＳ２２２に進み、配置制御部３２０以前の段階で何らかの異常が発生していることを通報してフローを終了する。

本発明は、上記実施例に限ることなく、種々のバリエーションにて実施可能である。たとえば、第３実施例において、冷却槽３１６を省略し、水流３１２を直接図１０の水流分散整列部に直結することも可能である。これにより、３齢幼虫の搬送、洗浄、冷却および分散を総合して行うことも可能である。この場合、水による幼虫の窒息を防ぐため、全工程の所要時間を所定内（例えば５、６分以内）に収めることが望ましい。また、以上の各実施例は、それぞれ隔絶したものではなく、互いに乗り入れが可能であり、適宜各部の組合せを変更して実施可能である。例えば、第１実施例と第３実施例の間で相互乗り入れを行い、図９のコンベア部３１８から図３のトレイ１０２に３齢幼虫７０を落として載置し、以下、図３の構成により麻酔刺傷するよう構成してもよい。また、図３の回収籠７４から図１０の水流分散整列部４０２に３齢幼虫７０を落とし、以下、図１０の構成により配置および刺傷するよう構成してもよい。

本発明の第１実施例を示すブロック図である。図１の第1実施例における生産管理部の機能を示すフローチャートである。図１の第１実施例における幼虫麻酔刺傷部の詳細構成を示すブロック図である。図３の幼虫麻酔刺傷制御部の基本機能を示すフローチャートである。図４のステップＳ５０によって起動されるトレイ振動回転部の機能の詳細を示すフローチャートである。図４のステップＳ５６によって起動される位置センサ部の機能の詳細を示すフローチャートである。図４のステップＳ６２によって起動される針駆動部の機能の詳細を示すフローチャートである。本発明の第２実施例を示すブロック図である。本発明の第３実施例を示すブロック図である。図９の第３実施例における幼虫刺傷部の詳細構成を示すブロック図である。図１０の幼虫刺傷制御部における配置制御部の制御に関するフローチャートである。図１０の幼虫刺傷制御部における刺傷移送部の制御に関するフローチャートである。

符号の説明

４８餌容器
３１２水流
３２０配置制御部
４０２水流分散整列部
４０４滴下タイミング制御部
４１１滴下センサ
４１０配置時ステッピング駆動部
４１６刺傷時ステッピング駆動部
３２４針駆動部
４２６幼虫刺傷制御部

Claims

ハエの幼虫を餌容器内で飼育する第一ステップと、蛹化を求めて容器外に這い出す幼虫を回収する第二ステップを有し、これによって成熟した幼虫を分離することを特徴とする幼虫の分離方法。
前記餌容器における幼虫の這い登り部分よりも這い出し部分における幼虫との密着性を低くしたことを特徴とする請求項１記載の幼虫の分離方法。
前記第二ステップは容器から這い出た幼虫を水流により回収するステップを含むことを特徴とする請求項１または２記載の幼虫の分離方法。
昆虫の幼虫を得る第一ステップと、得た幼虫を水流に移す第二ステップを有し、水流により幼虫の搬送および洗浄を行うことを特徴とする幼虫の搬送方法。
前記第二ステップの水流を冷水流とし、この冷水流により幼虫の搬送、洗浄および麻酔を行うことを特徴とする請求項４記載の幼虫の搬送方法。
昆虫の幼虫を得る第一ステップと、得た幼虫を水流に移す第二ステップと、水流により分散した幼虫を配置する第三ステップを有することを特徴とする幼虫の配置方法。
前記第二ステップの水流の流路断面積を水流方向に細くしていくことにより流速を高め、これによって水流中の幼虫を水流方向に分散させることを特徴とする請求項６記載の幼虫の配置方法。
昆虫の幼虫を得る第一ステップと、得た幼虫を分散させる第二ステップと、分散させた幼虫を順次所定の位置に配置していく第三ステップとを有することを特徴とする幼虫の配置方法。
前記第三ステップにおいて所定時間内に所定位置に幼虫を配置できないときは、その位置に幼虫を配置しないまま次の位置への配置に移行することを特徴とする請求項８記載の幼虫の配置方法。
前記第三ステップにおいて幼虫を配置しなかった位置を記録することを特徴とする請求項９記載の幼虫の配置方法。
前記第三ステップにおいて自身が規格外である幼虫を配置せず排除することを特徴とする請求項８から１０のいずれかに記載の幼虫の配置方法。
前記第三ステップにおいて分散度合いが規格外である幼虫を配置せず排除することを特徴とする請求項８から１１のいずれかに記載の幼虫の配置方法。
昆虫の幼虫を得る第一ステップと、得た幼虫を所定位置に配置する第二ステップと、前記所定位置への幼虫の配置情報に基づきこれを刺傷する第三ステップとを有し、刺傷により幼虫に抗菌ペプチドを産生させることを特徴とする幼虫の刺傷方法。
前記第三ステップにおいて幼虫の配置がない所定位置での刺傷動作を行わないことを特徴とする請求項１３記載の幼虫の刺傷方法。