JP2021036778A - 紅藻類アマノリ属の陸上養殖方法 - Google Patents

Abstract

【課題】雑藻（植物性プランクトン、付着ケイ藻等）の発生を抑制するとともに、ノリの成長を促進することのできる、紅藻類アマノリ属の陸上養殖の方法を提供する。【解決手段】海水が供給された槽内で養殖する紅藻類アマノリ属の陸上養殖方法であって、前記槽内の藻類に対して光を照射する明期と前記光を照射しない暗期とを交互に繰り返し、明期において照射する水中での葉体付近の光の光量子束密度を６５μｍｏｌ・ｍ−２・ｓ−１以上、３３０μｍｏｌ・ｍ−２・ｓ−１以下とし、各明期時間と各暗期時間の比率を（明期時間）：（暗期時間）＝１：１．４〜１：５．０とすることを特徴とする紅藻類アマノリ属の養殖方法。【選択図】図１

Description

本発明は、紅藻類アマノリ属の養殖方法であって、特には、雑藻（植物性プランクトン、付着ケイ藻等）の発生を抑制するとともに、紅藻類アマノリ属の成長を促進することのできる、陸上における紅藻類アマノリ属の養殖方法に関する。

海藻は、細胞内に含まれる各種光合成色素の量と割合の違いにより、緑藻類（アオサ、アオノリなど）、褐藻類（コンブ、ワカメなど）、紅藻類（ノリ、テングサなど）、に大きく分類することができる。なかでも、スサビノリやアサクサノリを含む紅藻類のアマノリ属は、板海苔（乾物）の原料として、その養殖が盛んに行われ、現在は、スサビノリの養殖が一般的であり、アサクサノリは、絶滅危惧種に指定されている。

海上において、栄養塩（窒素、リン、鉄など）の不足による貧栄養化の問題が生じている（特許文献１）。スサビノリなどの海上養殖においては、海の栄養塩が不足すると、光合成色素を十分に作り出すことができず、色が薄くなる（色落ち）現象が生じる。このような色落ちしたスサビノリなどを用いて板海苔を製造した場合、味や見た目などの品質が著しく劣化して、単価が大幅に下落するという問題があった。

アマノリ属（以下、ノリと称する場合がある）の漁期は、通常、１１月〜３月の約５ヶ月程度と短く、また、漁期後期（２月〜３月）には、雑藻（ケイ藻等）が繁茂して、ノリの栄養塩を奪い、色落ちが生じさせることがある。色落ちしたノリは、採算が合わないため、漁期後期にはノリを収穫しない傾向にある。さらに、今後温暖化が進行すると、水温上昇により雑藻が増殖して、漁期がさらに短くなることが予想される。

このように海上における養殖は、海上の自然条件や漁期等の問題を受けることから、これらの影響を受けない陸上養殖が検討されている。例えば、特許文献２には、海洋の条件に左右されることなく海苔の養殖が可能な陸上における海苔の養殖方法について開示があり、陸上養殖の利点として、海水を循環利用するので施した肥料の無駄が少ないこと、赤潮などの自然条件の悪化を人為的に避けることができること、が開示されている。

また、特許文献３には、イワズタ科イワズタ属緑藻（たとえば、海ブドウ）の養殖に関して、その生育を妨げることなく、珪藻や藍藻など雑藻の増殖を選択的に抑制することができる技術が開示されている。具体的には、太陽光を利用した陸上養殖において、特定波長領域の光を遮光する被覆資材で覆うことにより、雑藻の増殖を抑制することが開示されている。

また、特許文献４には、褐藻類（たとえば、ホソメコンブ）を陸上で養殖する方法が開示されている。具体的には、褐藻類は安定して周年生産することができ、かつ、規格の調整に優れ、限られたスペースを有効活用でき、従来の海中養殖の褐藻類にない柔らかなシャキシャキした食感を有し、その乾燥物も、従来にない口溶けの良い食感を有する陸上養殖の方法が開示されている。

さらに、特許文献５には、紅藻類マサゴシバリ目の海藻（たとえば、タオヤギソウ）の種苗方法及び増殖方法に関する発明であって、種苗工程で、藻体を着生基質（たとえば、カキ殻、ホタテガイ殻）とともに海水を入れた水槽に収容し、藻体から放出される果胞子と四分子胞子を着生基質に付着させ、育苗工程で、特定照度の光（白色蛍光灯）を明期と暗期で交互に繰り返し照射することが開示されている。

特開２０１８−１３１３７７号公報 特開昭６０−１９２５３０号公報 特開２０１７−１４７９９５号公報 特開２０１２−０８０７９７号公報 特開２００８−０１１７３４号公報

紅藻類アマノリ属の海上養殖においては、養殖条件（栄養塩、光条件、水温など）の管理が難しく、貧栄養化による色落ちの問題がある。また、漁期も限定されており、通年での養殖ができないという問題があった。このような問題に鑑み、本発明は、雑藻（植物性プランクトン、付着ケイ藻等）の発生を抑制するとともに、ノリの成長を促進することのできる、紅藻類アマノリ属の陸上養殖の方法を提供することを課題とする。

上記課題を解決することができる本発明の実施形態は、海水が供給された槽内で養殖する紅藻類アマノリ属の陸上養殖方法であって、前記槽内の藻類に対して光を照射する明期と前記光を照射しない暗期とを交互に繰り返し、明期において照射する水中での葉体付近の光の光量子束密度を６５μｍｏｌ・ｍ^−２・ｓ^−１以上、３３０μｍｏｌ・ｍ^−２・ｓ^−１以下とし、各明期時間と各暗期時間の比率を（明期時間）：（暗期時間）＝１：１．４〜１：５．０とすることを特徴とする紅藻類アマノリ属の養殖方法、である。

本発明によれば、海上に比べて養殖条件の管理が容易であり、また、通年、養殖ノリを収穫することができるという紅藻類アマノリ属の陸上養殖を可能とすることができる。特に本発明は、前記紅藻類アマノリ属の陸上養殖において、雑藻（植物性プランクトン、付着ケイ藻等）の発生を抑制することができるとともに、ノリの成長を促進することができる、という優れた効果を有するものである。

実施例、比較例で使用したＬＥＤの波長スペクトルと強度を示す図である。 実施例、比較例で使用した雑藻の評価（雑藻の状態を表す写真）である。

紅藻類アマノリ属に含まれるスサビノリなどは、日本の食卓に上がる板海苔の原料となるものである。スサビノリなどの養殖は古くから行われており、春に、ノリ葉体から放出された果胞子（核相２ｎ）をカキ殻中で成長させて（コンコセリスという。）、秋になって、ここから放出される殻胞子（核相ｎ）をノリ網に付着させ、このノリ網を海上に張って育成させ、成長したノリを収穫するという、一年のサイクルで養殖が行われる。また、通常、発芽や育苗以外の大部分は、自然の海で行われている。その後、収穫したノリは、洗浄、乾燥後、板海苔に加工され、色や味などによって等級がつけられた後、出荷、販売される。

上記のような海上養殖は、自然の海水をそのまま利用することができるという反面、自然環境の影響を受けるということがある。たとえば、近年では、海中の栄養塩の不足（貧栄養化）による、ノリの色落ちが問題となっている。また、この対策として、下水道処理水の緩和運転、あるいは、海域に肥料を与えて、ノリの色落ちを回復する試みがなされている。しかしながら、いずれも海水に希釈や拡散してしまうために、十分な効果が得られていない。このようなことから、本発明者は、自然環境の影響を受けにくく、条件をある程度抑制できる陸上養殖方法について研究を行った。

しかし、陸上水槽におけるノリの養殖では、ケイ藻をはじめとする雑藻が非常に繁茂し易いという問題が生じた。この点、海水からの雑藻の持ち込みを抑制するために、プランクトンネットやフィルターを用いたが、効果は限定的であり、養殖日数の増加に伴い、槽内の雑藻密度は高くなった。また、人工海水を用いた場合でも、養殖用のノリ網に元々付着している雑藻により、雑藻の繁茂は生じた。さらに不都合なことに、植物プランクトンは、アマノリ属よりも生育・分裂速度が速いという性質を有し、付着ケイ藻は、アマノリ属葉体表面にも付着するため、アマノリ属の葉体が雑藻に巻かれ、葉体の成長は阻害され、最終的に枯死するという問題があった。

このような問題を解決し、上記の目的を達成することができる本発明の実施形態は、海水が供給された槽内で養殖する紅藻類アマノリ属の陸上養殖方法であって、前記槽内の藻類に対して光を照射する明期と前記光を照射しない暗期とを交互に繰り返し、明期において照射する光の光量子束密度を６５μｍｏｌ・ｍ^−２・ｓ^−１以上、３３０μｍｏｌ・ｍ^−２・ｓ^−１以下とし、各明期時間と各暗期時間の比率を（明期時間）：（暗期時間）＝１：１．４〜１：５．０とすることを特徴とするものである。

この養殖方法によって、雑藻（植物性プランクトン、付着ケイ藻等）の発生を抑制しつつ、ノリの成長を促進することができ、陸上における紅藻類アマノリ属の養殖が可能となる。これにより、自然環境の影響を受けにくく、水質管理が容易となり、また、場所を選ばず、一年を通じてノリの養殖が可能となるという優れた効果を有する。さらに、槽内という閉じられた領域であることから、希釈や拡散を抑制でき、施肥を効果的に行うことができるという特徴を有する。

本実施形態において、槽内に供給された海水は、ポンプなどで供給された自然海水のほか、塩分濃度を調整した人工海水であってもよい。また、この海水に、窒素、リン、などの栄養塩を添加してもよい。また、槽内には、通常、ノリの種を付着させるためのノリ網が設置されるが、特にノリ網に限定されず、ノリの種を付着することのできる機構を備えたものであれば、使用することができる。なお、本開示において、ノリとは、紅藻類アマノリ属を意味し、代表的には、スサビノリ、アサクサノリが挙げられる。

本実施形態において重要なことは、光を照射する明期と光を照射しない暗期とを交互に繰り返し、その明期において照射する光の強度と、明期と暗期の時間比率を調整することである。本実施形態において、明期において照射する水中での葉体付近の光の光量子束密度を６５μｍｏｌ・ｍ^−２・ｓ^−１以上、３３０μｍｏｌ・ｍ^−２・ｓ^−１以下とする。光量子束密度が６５μｍｏｌ・ｍ^−２・ｓ^−１未満であると、光合成に必要な光量が足りず、生育不良となり、３３０μｍｏｌ・ｍ^−２・ｓ^−１を超えると、雑藻の増殖が優先となり、雑藻が繁茂してノリの成長が阻害されるという問題がある。なお、暗期においては、光量子束密度を１０μｍｏｌ・ｍ^−２・ｓ^−１未満とすることが好ましい。これにより、不必要な雑藻の増殖を抑えることができる。

本実施形態において、明期と暗期を交互に繰り返すとともに、各明期時間と各暗期時間の比率を、（明期時間）：（暗期時間）＝１：１．４〜１：５．０とする。（明期時間）：（暗期時間）＝１：５．０を超えると、すなわち、光の照射時間が短すぎると、光合成不足によりノリが成長できず、（明期時間）：（暗期時間）＝１：１．４未満であると、すなわち、光の照射時間が長すぎると、雑藻の繁茂によりノリが成長できない。
ここで、各明期時間と各暗期時間の比率を、１日（２４時間）当たりの各時間に換算すると、（明期時間）：（暗期時間）＝１：１．４は、明期１０時間、暗期１４時間、に相当し、（明期時間）：（暗期時間）＝１：５．０は、明期４時間、暗期２０時間、に相当する。但し、本実施形態において、特に２４時間周期とする必要はない。

通常、ノリの養殖期間は１１月〜３月頃であり、その期間の平均可照時間は１０．５時間であるが、本実施形態では、１日当たりの光照射時間（各明期時間）を４時間〜１０時間としている点に特徴がある。これは、先述の光強度とともに、雑藻の繁茂によるノリの成長阻害及び枯死を防止するのに必要な条件であり、陸上養殖における、新たな知見である。

照射する光源に関し、紅藻類アマノリ属の光合成色素には、クロロフィルａ（吸収波長：４３０ｎｍ、６８０ｎｍ）、クロロフィルｂ（吸収波長：４５３ｎｍ、６４５ｎｍ）、βカロテン（吸収波長：約４５０ｎｍ）、フィコエリスリン（吸収波長：約５４０〜５６０ｎｍ）、フィコシアニン（吸収波長：約６３０ｎｍ）があり、これらの光合成色素が吸収するスペクトルの光を照射する必要がある。本実施形態において、波長領域が３８０〜７８０ｎｍの光を照射することが好ましく、光源としてＬＥＤなどを用いることができる。

槽内に供給された海水は、時間が経つにつれて、栄養塩が不足し、また、ノリ葉体は溶存態有機物を多く排泄するため、バクテリア等の微生物の発生が起こる。また、ノリと栄養塩の取り込みにおいて競合する植物プランクトンが発生することから、槽内における海水の排水と供給を行って、換水することが好ましい。一日あたりの槽内の海水の入れ替わる回数として、換水率を定義することができる。たとえば、槽の容量を１４０Ｌとし、供給量（排水量）を毎分１Ｌとすると、１日あたり１４４０Ｌが供給（排水）されるので、換水率は約１０回／日となる。
本実施形態において、換水率は５回／日以上が好ましく、より好ましくは１０回／日以上である。換水率が少なすぎると、その他の条件を同一にした場合に比べて、雑藻が繁茂しやすいということがある。

本実施形態において、ノリに対する相対流速を、１０ｃｍ／ｓｅｃ以上とすることが好ましい。ノリ葉体表面の水が入れ替わることでノリが海水中の栄養塩を取り込むことができるが、相対流速が遅すぎると、雑藻が繁茂しやすく、その他の条件を同一にした場合に比べて、ノリが栄養塩を十分に取り込むことができず、葉体の成長が促進されないということがある。より好ましくは１５ｃｍ／ｓｅｃ以上、３０ｃｍ／ｓｅｃ以下である。一方、相対流速が速すぎると、ノリ葉体が付着する網からちぎれて流されてしまうことがある。また、槽内の水温は、１０℃以上２０℃以下に調整することが好ましい。水温が低すぎると、ノリの生長速度が遅くなり、水温が高すぎると、雑藻が繁茂しやすくなる。

次に本発明の実施例及び比較例について説明する。なお、以下の実施例は、あくまで代表的な例を示しているもので、本発明は、これらの実施例に制限される必要はなく、明細書の記載される技術思想の範囲で解釈されるべきものである。

（養殖槽の設備について）
長さ１２３２ｍｍ、幅７６６ｍｍ、深さ２０７ｍｍの養殖槽を準備し、ポンプを用いて海から海水を取水し、砂ろ過、動物プランクトンネット（３００μｍメッシュ）、植物プランクトンネット（１００μｍメッシュ）、フィルター（５μｍのメッシュ）に通過させて濾過した後、養殖槽に給水した。その後、この養殖層内にスサビノリの葉状態が付着したノリ網を設置した。次に、この養殖槽上部の蓋に、光源として図１に示す波長領域のＬＥＤを設置し、一定の間隔で明期と暗期を繰り返し行えるようタイマーを設置した。また、養殖槽内には、ポンプを用いて水流を与えると共に、排水溝から排水して養殖槽内の海水を換水させた。

（養殖の判定について）
養殖の評価は、ノリの成長（葉体長）と雑藻の状態（雑藻密度）の観点から行った。４週間養殖を行った後、ノリの最大葉体長を測定して、その成長具合を観察した。また雑藻の状態は、雑藻密度を５段階で評価し、殆ど雑藻が付着していない状態を１、多くの部分で雑藻が付着した状態を３、完全に雑藻で覆われている状態を５とし、それぞれの中間の状態を２、４とした。
さらに、陸上養殖したノリと海上養殖したノリとの間において、品質に差がないかをＳＰＡＤ値を用いて調べた。ここで、ＳＰＡＤ値とは、葉緑素量を示し、葉緑素が多いほど値は高く、色としては黒に近くなる。板海苔の評価方法として活用されることが多く、海苔は一般的に黒色に近いほど等級が上がる傾向にあるため、高ＳＰＡＤ値＝高等級になる。ＳＰＡＤ値をノリの葉体を３枚重ねて、葉緑素計で測定した。

（実施例１−１〜１−５、比較例１−１：光量子束密度について）
上記養殖槽において、光量子束密度を変えて養殖を行い、一定期間経過後に刈り取りを行い、ノリの成長及び雑藻の状態について調べた。いずれの場合も、６時間の光照射と１８時間の光非照射を交互に繰り返した（明期：暗期＝１：３）。また、換水率を１０回／日、相対流速を１５〜３０ｃｍ／ｓｅｃとし、水温を１０〜２０℃に維持した。その結果を表１に示す。表１に示す通り、光量子束密度が高くなるにつれて、ノリの成長が早くなることが確認できた。一方、光量子束密度が６５μｍｏｌ・ｍ^−２・ｓ^−１未満であると、ノリはほとんど成長せず、生育不良となった。

（実施例２−１〜２−５、比較例２−１〜２−２：明期と暗期の比率について）
上記養殖槽において、明期と暗期の比率を変えて養殖を行い、一定期間後に刈り取りを行い、ノリの成長及び雑藻の状態について調べた。いずれの場合も光量子束密度を１３５μｍｏｌ・ｍ^−２・ｓ^−１とした。また、換水率を１０回／日、相対流速を１５〜３０ｃｍ／ｓｅｃとし、水温を１０〜２０℃に維持した。その結果を表２に示す。表２に示す通り、明期：暗期＝１：０．７（１４時間：１０時間）と明期が長すぎると、雑藻が繁茂して、ノリの成長を阻害し、また、明期：暗期＝１：１１（２時間：２２時間）と暗期が長すぎると、ノリそのものの成長が十分でない。なお、実施例２−５の条件で陸上養殖したノリについて、ＳＰＡＤ値を調べた結果、２１．９であり、自然条件における海上養殖におけるノリのＳＰＡＤ値（２０．３）とほぼ同等であり、良好な結果が得られた。

本発明によれば、海上に比べて養殖条件の管理が容易であり、雑藻（植物性プランクトン、付着ケイ藻等）の発生を抑制することができるとともに、ノリの成長を促進することができる、という優れた効果を有するものである。また、通年、養殖ノリを収穫することができるという優れた効果を有する。紅藻類アマノリ属、特に、板海苔の原料となるスサビノリなどのノリの養殖に有用である。

Claims (5)

1. 海水が供給された槽内で養殖する紅藻類アマノリ属の陸上養殖方法であって、前記槽内の藻類に対して光を照射する明期と前記光を照射しない暗期とを交互に繰り返し、明期において照射する水中での葉体付近の光の光量子束密度を６５μｍｏｌ・ｍ^−２・ｓ^−１以上、３３０μｍｏｌ・ｍ^−２・ｓ^−１以下とし、各明期時間と各暗期時間の比率を（明期時間）：（暗期時間）＝１：１．４〜１：５．０とすることを特徴とする紅藻類アマノリ属の養殖方法。
2. 槽内の換水率を５回／日以上とすることを特徴とする請求項１記載の紅藻類アマノリ属の養殖方法。
3. ノリに対する相対流速を１０ｃｍ／ｓｅｃ以上とすることを特徴とする請求項１又は２に記載の紅藻類アマノリ属の養殖方法。
4. 槽内の水温を１０℃以上２０℃以下とすることを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項に記載の紅藻類アマノリ属の養殖方法。
5. 波長領域が３８０〜７８０ｎｍの光を照射することを特徴とする請求項１〜４のいずれか一項に記載の紅藻類アマノリ属の養殖方法。