JP2589248B2 - 動物プランクトンの連続培養法とその装置 - Google Patents

動物プランクトンの連続培養法とその装置

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儀弘 吉田
五郎 渡辺
博行 西村
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  • Fodder In General (AREA)
  • Feed For Specific Animals (AREA)
  • Farming Of Fish And Shellfish (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】この発明は動物プランクトンの新
規な連続培養法とこれを実施する装置に関する。より詳
細に述べると、種苗生産における魚類等の初期餌料であ
る動物プランクトンを連続して培養する方法において、
従来の方法によるよりも高密度で、しかも長期にわたっ
て安定した状態を維持しながら、動物プランクトンの培
養をおこなうことができ、しかも従来の方法におけるよ
うな培養時における動物プランクトンの培養密度の急激
な低下を未然に防止する手段を提供する。
【0002】
【従来の技術】動物プランクトンの培養は水産分野や微
生物の利用分野などにおいて広くおこなわれている。と
くに、海水性動物プランクトン、たとえば「シオミズツ
ボワムシ」などのワムシ類は、魚介類の種苗生産におけ
る初期餌料として大量に必要とされる。
【0003】この種動物プランクトンを連続して培養す
るには、その個体群密度を一定に保ちながら培養する
「ケモスタット」(Chemostat)法が利用され
ている。
【0004】その方法の一つとして、特開平3−390
21号公報は、「海水を精密濾過することと、前記濾過
水にワムシの餌料を混入することと、前記餌料混入濾過
水をワムシの培養槽に供給することと、前記培養槽へ供
給する餌料の量と前記培養槽内の水量とを一定に制御す
ることと、前記培養槽に供給する餌料混入濾過水の供給
速度と同一速度で前記培養槽からワムシを収穫すること
とから成るワムシの連続培養法」を開示している。
【0005】この出願の発明者たちは、前掲公開公報に
記載の方法を、同公報の添付図面に示された、その方法
を実施する設備の概要図に忠実に従ってワムシ培養の実
験を試みた。
【0006】その結果、ワムシの培養密度が500個体
/mlから700個体/mlまでの連続培養は、なんら問題
がなく遂行できた。そこで投与する餌料を2倍に増し
て、培養密度を1000個体/mlにまで増加しようとし
たところ、培養状態が不安定になり、ワムシの大量死亡
が生じて、かえって培養密度が急激に減少した(図
1)。
【0007】そこで、以上の原因についてさらに検討を
加えたところ、次のようなことが判った。すなわち、前
述のように、ワムシの培養密度を1000個体/mlまで
増加させると、図2および図3に示すように、培養水中
の細菌の数を、アンモニア態窒素量および溶存態有機物
濃度が次第に増加していって、細菌数が107 程度に達
すると、ワムシが大量に死亡し、培養密度が急激に減少
するのである。
【0008】そこで、このワムシの培養中におけるワム
シの培養密度の急激な減少の発生時点において、その培
養槽内の培養水を0.22ミクロンのフィルターで濾過
して、培養水中の懸濁物およびバクテリア等を除去し、
溶存物質のみから成る培養濾水を作成して、この水を用
いて、さきの実験において、密度急激時に残存したワム
シAと、別途、種保存用として培養してある新鮮なワム
シBとを、それぞれ200個体/mlの密度をもって種付
けをおこなった。その結果、図4と図5とに示すよう
に、前記培養濾水を用いたのでは、培養槽内に残存した
ワムシAも、新鮮なワムシBも、ともに増殖することが
なく、まったく新しい濾過海水を使用するのでなけれ
ば、増殖することができないとの結論に達した。
【0009】ところで、ケモスタット法においては、培
養槽における比増殖率は、培養槽の水の容量に対して、
水の流入および流出量が単位日数について何倍に当るか
を示す「回転率」について、次式(数1)のような関係
を維持する必要がある。
【0010】
【数1】 (この式において、Pは動物プランクトンの数を示
す。)このような前提があるために、培養水の交換率は
培養動物プランクトンの最大比増殖率によって一義的に
きまってしまう。この場合、与えられた交換率内におい
て、水質の悪化をきたさない培養密度までしか連続培養
が成功しないことになる。すなわち、培養槽中のプラン
クトン密度を一定に保つためには、プランクトンが増え
た分と同じ量を収穫しないといけないのであって、それ
以上を収穫すると、培養槽の中のプランクトンの密度が
低下する。
【0011】
【発明が解決しようとする課題】ここにおいて、この発
明が解決しようとする課題は、従来からおこなわれてい
る動物プランクトンのケモスタット培養法において、培
養時における培養水の水質の悪化に起因する動物プラン
クトンの急激な減少などの培養の不安定さを解決し、常
に高密度で安定したプランクトンの生産をおこなうこと
ができる新規な方法と、これを実施する装置とを提供す
ることを目的とする。
【0012】
【課題を解決するための手段】この発明は、動物プラン
クトンをケモスタット法によって培養するに当って、プ
ランクトンの比増殖率とは関係なく、槽内の培養水を新
鮮な培養水と交換して、培養水の水質の悪化を未然に阻
止して、動物プランクトンの培養密度の不安定化を解決
することにある。
【0013】
【実施例】この発明の方法を実施するには、ケモスタッ
ト培養法を実施するのに最適の設備として、たとえば、
特開平3−39021号公報に開示してある装置を使用
することが好ましい。
【0014】すなわち、前述の装置は、図6に示すよう
に、動物プランクトン培養槽10に濾過装置12より導
管14を介して新鮮な培養水を供給する。この濾過装置
12はプランクトンを培養液中に供給する培養水中に、
プランクトンの培養に支障となるものが混入することの
ないように、淡水または海水を精密濾過するものであ
る。
【0015】また、培養槽10に餌料槽16から導管1
8を経て、適当な餌料を適当量に制御して供給する。ま
た、培養槽10は動物プランクトン収穫槽20に導管2
2で接続してあって、餌料槽16から培養槽10への餌
料供給速度と、培養槽10から動物プランクトンの収穫
速度とを等速度にして連続的に給餌し、かつ連続的に収
穫する。
【0016】以上に述べたような従来の動物プランクト
ンを連続して培養する、いわゆるケモスタット法を実施
するに当って、前述の通りの培養槽の水質の悪化を防止
するために、この発明によれば、培養槽10の培養水の
一部を変換するものであって、しかも槽内の培養水の一
部を除去するときに、培養水とともに動物プランクトン
が除去されることがなく、しかも動物プランクトンの生
育になんらの支障を与えることがないようにするもので
ある。
【0017】図7に示すように、そのための排水装置3
0は培養槽10の内部、たとえば中央に直立するように
配設するものであって、培養槽10の所定の水面Lより
も上方の位置から、槽10の底に近接する位置にまで伸
長する機枠32を具備する。この機枠32は円筒形のも
のとすることが好ましい。また、機枠32の長手方向の
外周には動物プランクトンが通過することのできない網
目寸度のネット34が取付けてある。
【0018】すなわちネット34は培養槽10内に収容
する動物プランクトンが通過することができないメッシ
ュのものとして、たとえば、プランクトンがL型ワムシ
の場合には約70ミクロン、アルテミアの場合には約1
00ミクロン、ミジンコの場合には約200ミクロンの
ものを使用することが好ましい。なお、ネット34の網
目の寸度はプランクトンその他の微生物の種類およびそ
の成長に応じて、適宜変更することができる。
【0019】機枠32の上部には可変速電動モーター3
6を固定し、その回転軸38を機枠32の中心軸線に沿
って下方に伸長させてある。回転軸38には1枚または
複数枚の羽根部材40が培養槽10の水面Lよりも或る
程度下方から、軸38の下端に至るまで伸長して取付け
てある。この羽根部材40の外側縁には一定の角度をと
って、可撓性物質、たとえばゴムなどで製した板体42
が取付けてある(図8)。
【0020】機枠32の内部、すなわちネット34で囲
撓された内部には、排水管44が取付けてあり、この排
水管44は外部の適当な排水ポンプ46に接続してあっ
て、ポンプ46の作動によって培養槽10内の培養水の
一部が排出されると、その排出量に相当する水が濾過装
置12を介して培養槽10に供給され、培養槽10内の
水位Lを常に一定に保つように制御する。
【0021】〔実施例の装置の作動〕この発明の方法を
実施するために、以上に説明した排水装置30を取付け
た培養槽10は、導管14から濾過された海水が供給さ
れ、導管18を経て餌料混入濾過水が送りこまれて、培
養槽10内で動物プランクトンが培養される。この場
合、プランクトンは排水装置30の機枠32に張られた
ネット34で仕切られた外方の領域Aにおいて培養増殖
され、餌料と共に供給される水量と同量の培養水が槽1
0から導管22を経て収穫槽20に送り出されて動物プ
ランクトンの連続培養が実行される。
【0022】この培養時に、排水装置30が作動される
ものであって、モーター36が運転され、羽根部材40
が図8に示す矢印方向に低速度で回転するとともに、排
出ポンプ46が作動されて、培養槽10の機枠32の外
部領域A内の培養水はネット34を通過して機枠32内
に流入して機枠32内部の排水管44を経て排水され
る。
【0023】一方、ライン14から供給される濾過海水
は、この排水量と同量分を増加して流入させることによ
り、培養槽内水位も一定に保たれる。
【0024】排水装置の運転によるこの培養水の機枠3
2の内方への流れに乗じて、培養水中のプランクトンお
よびその他の有機物等のフロックは、ネット34に阻止
されて排水管44に流入することがない。しかし、これ
らのプランクトン等はネット34の外周面に付着しよう
とする。
【0025】しかしながら、排水装置30の回転軸38
に取付けられた羽根部材40と、これに角度をとって取
付けた可撓性板体42とが回転軸38と共に低速度で回
転することによって、ネット34に付着しようとするプ
ランクトン等はネット34より離脱して、その付着が未
然に防止される。
【0026】
【発明の効果】以上に詳述した排水装置30を配設した
動物プランクトンの連続培養槽10を用いてワムシを高
密度において連続して培養した結果を図9に示す。
【0027】この培養期間中のワムシ密度は500個体
/mlから1200個体/mlの範囲であって、図1に示す
従来の方法における500個体/mlから700個体/ml
のものよりも高密度で培養することができた。
【0028】この発明の方法による実験の結果によれ
ば、培養第3日目から第7日目にかけて、ワムシの培養
密度がやや減少したが、この実験時に、収穫槽20へ取
り出す水量と排水装置30から除去する水量を調節し
て、第10図に示すように、培養水の排水率を高めたた
めであり、第8日目以降に、その排水率を低下すること
によって、ワムシの密度も再び1000個体/mlに増加
した。以上の事実から、この発明の方法によれば、培養
時における水質の悪化による培養の不安定を解消し、従
来よりもはるかに高密度のワムシを連続培養することが
できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】従来の動物プランクトン連続培養法によるワム
シの培養密度の変化を示すグラフ。
【図2】従来の方法により、さらにワムシ密度を100
0個体/mlまで増加させた場合におけるワムシ培養水中
の細菌数の変化を示すグラフ。
【図3】従来方法によりワムシ密度を1000個体/ml
まで増加した場合におけるワムシ培養水中の水質の変化
を示すグラフ。
【図4】従来方法によるワムシ密度の急激な減少の原因
を追求するために、急減時点で培養水を濾過して、ワム
シの再培養をおこなう実験において、密度急減時のワム
シ(A)を再培養した結果を示すグラフ。
【図5】図4に示す実験において種保存用として培養し
ていた新鮮なワムシ(B)を再培養した結果を示すグラ
フ。
【図6】動物プランクトンの連続培養を実施する従来装
置の概要を説明する略線図。
【図7】この発明による動物プランクトンの連続培養法
を実施するために、培養槽に設置する排水装置の構成を
説明する略断面図。
【図8】この発明の方法を実施する排水装置の羽根部材
を示すための図7の線VIII−VIIIについて矢印方向に見
た略断面図。
【図9】この発明の方法によって、ワムシを連続的に培
養した結果を示すグラフ。
【図10】図9に示すワムシの連続培養において、収穫
槽へ取り出す水量と排水装置から除去する水量との変化
を示すグラフ。
【符号の説明】
10 動物プランクトン培養槽 12 濾過装置 14 導管 16 餌料槽 18 導管 20 収穫槽 30 排水装置 32 機枠 34 ネット 36 モーター 38 回転軸 40 羽根部材 42 可撓性板体 44 排水管 46 排水ポンプ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (73)特許権者 000233860 ハリマ化成株式会社 兵庫県加古川市野口町水足671番地の4 (73)特許権者 000238278 芙蓉海洋開発株式会社 東京都中央区日本橋馬喰町1丁目10番6 号 (72)発明者 日野 明徳 神奈川県横浜市戸塚区平戸町1087番地6 号 (72)発明者 吉田 儀弘 岡山県玉野市築港4丁目9番2号101 (72)発明者 渡辺 五郎 東京都港区元赤坂一丁目2番7号 鹿島 建設株式会社内 (72)発明者 西村 博行 東京都世田谷区野沢1丁目12番7号 協 和醗酵野沢寮内 (72)発明者 林 雅弘 茨城県つくば市東光台5丁目9番3号 ハリマ化成株式会社筑波研究所内 (72)発明者 金巻 精一 東京都練馬区石神井台7丁目21番15号

Claims (4)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】新鮮な培養水と動物プランクトンの飼料
    含有する水とを培養槽に連続的に供給しながら動物プラ
    ンクトンを培養する方法において、前記培養槽内の水量
    を常に一定に維持するために、前記培養槽に外部から供
    給される全水量が動物プランクトンを収穫するために前
    記培養槽から収穫槽に送り出される水量と動物プランク
    トンを含有しない水の前記培養槽からの排水量との合計
    量に等しくなるように水量を制御することを特徴とする
    動物プランクトンの連続培養法。
  2. 【請求項2】前記動物プランクトンをワムシとした請求
    項1に記載の動物プランクトンの連続培養法。
  3. 【請求項3】動物プランクトンの培養槽と、前記培養槽
    に精密濾過した新鮮な培養水を供給する水濾過装置と、
    前記培養槽に動物プランクトンの飼料を供給する飼料槽
    と、前記動物プランクトン培養槽から前記培養槽内の動
    物プランクトンの個体数を一定に維持するために動物プ
    ランクトンを収穫槽に排出する装置と、前記培養槽から
    槽内の動物プランクトンを含むことのない培養水の一部
    を排出する排出装置とからなる動物プランクトンの連続
    培養装置。
  4. 【請求項4】前記排出装置を前記培養槽の内部に直立し
    て配置する機枠と、前記機枠の長手方向の外周を囲繞す
    る動物プランクトンが通過することができない網目寸度
    のネットと、前記機枠内の培養水を放射外方に流動する
    ようにした回転部材と、前記培養槽内の培養水を前記機
    枠の内部から排出する導管とから構成してなる請求項3
    に記載の動物プランクトンの連続培養装置。
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