JP3275457B2 - 人工海水用組成物 - Google Patents

人工海水用組成物

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【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、海水中に棲息する動植
物等を飼育し、養殖し、またはそれら生物の生態その他
を研究するために使用する人工海水を調製するための組
成物に関するものである。
【0002】
【従来の技術】海水中に棲息する生物を飼育し、養殖
し、またはその生態その他を研究するには、天然の海水
を使用することが望ましいのはいうまでもない。しか
し、天然の海水にあっては、近時は、種々の環境汚染が
進み、元来海水中には存在しなかった多くの物質が混在
し、または海水中の成分比率が変化する等の事実が認め
られており、このような天然海水で海棲生物の飼育、養
殖、研究を行うことが必ずしも適切であるとはいえない
ようになってきている。また、海棲生物の飼育、研究等
を水槽等の閉鎖的な環境下で長期間実施する場合、海水
のpHの変化、病害等が問題となってくる。従って、常
に新しい海水と交換する必要があるが、悪天候による天
然海水の採取が困難な場合や、海から遠隔地であるため
天然海水の入手が困難な場合もある。このような事情か
ら、海棲生物を取り扱うにあたって、天然海水に近い組
成を有する人工海水が、天然海水に代わって使用される
ようになってきており、その頻度はますます増加してい
る。
【0003】天然海水は、その1kg中に各種の無機塩
類を約35g前後含有しており、天然海水1リットル中
の無機塩の主な元素組成は表1に示すとおりである。
【0004】
【表1】
【0005】上記のうち、イオウは主として硫酸イオン
の形で、炭素は主として炭酸イオンの形で存在してい
る。また、これらのほか、天然海水中には、微量元素成
分として、たとえばリチウム、ストロンチウム、バリウ
ム、チタニウム、モリブデン、タングステン、マンガ
ン、鉄、コバルト、ニッケル、銅、亜鉛、アルミニウム
等の金属イオンやアンモニウムイオン、さらにホウ素、
ヨウ素、フッ素等の陰イオンも含まれている。
【0006】従って、海棲生物の飼育等に使用されてき
た従来の人工海水も、上記の天然海水の組成にできるだ
け近くなるように調製されている。人工海水は通常粉
末、顆粒、錠剤、液体等の組成物として調製され、これ
を用時水に溶解または水で希釈して使用されている。し
かし、水槽等の閉鎖的な環境で飼育した場合、そのpH
が速やかに変化したり、溶存酸素が不足したり、比重が
天然海水と微妙に異なったり、水質が変化し易い等とい
う欠点に加え、病害が発生し易い等の問題点が指摘され
ている。
【0007】これらの問題点のうち、最も重要なのは人
工海水の緩衝性の不足によるpH変化と病害の発生であ
る。すなわち、緩衝性の不足は、海棲生物の排泄物およ
び残餌が海水中に浮遊し、これに基づく有機酸や亜硝酸
が原因となって人工海水のpHを低下させる要因とな
る。このpHの低下は、微生物による排泄物および残餌
の分解を阻害する原因にもなり、さらには病害の発生要
因につながる。このような水質の変化に対応し、飼育環
境を維持するため頻繁に人工海水を交換することは、時
間と手間の面ばかりでなく、経済的にも良策とはいえな
い。
【0008】
【発明が解決しようとする課題】上記したように、従来
用いられてきた人工海水には多くの問題点があるため、
本発明者らは、人工海水の有するこれらの問題点を解決
し、海棲生物を飼育、養殖または研究する際の使用に適
した人工海水を調製するための組成物の開発を試みた。
【0009】そこで、本発明者らは、上記のような人工
海水を求めて鋭意研究を重ねたところ、例えばホウ酸ま
たはホウ酸塩等のホウ素化合物の適量を配合することに
よって、従来の人工海水の欠点が改善され、緩衝作用が
強くpHの変動が少ない人工海水が得られ、さらに、海
棲動物の病害の発生を減少させるという点に関しても有
効であることを知った。本発明はこの新知見に基づいて
完成されたものである。
【0010】
【課題を解決するための手段】本発明はホウ素化合物を
配合してなる人工海水用組成物である。
【0011】本発明の人工海水用組成物は、ホウ素化合
物を配合して調製される。天然海水中には、ホウ素は微
量成分の一つとして0.00445g/kg(堀部純男
編,海洋学講座6,東京大学出版会,59頁,1975
年)含有されている。本含量の濃度は、外用海水の密度
が1.02〜1.031の間(分析化学辞典編集委員会
編,分析化学辞典,共立出版株式会社,297頁,昭和
46年)にあるとすると、約0.00046w/v%と
なる。また、従来の市販の人工海水のホウ素含量を原子
吸光光度法により測定してみたところ、表2に示したよ
うに、天然海水とほぼ同程度のものがほとんどで、多く
含有するものでも配合されている諸種の無機塩類等に夾
雑していたホウ素化合物に由来すると推定される量にす
ぎなかった。
【0012】
【表2】
【0013】本発明による人工海水は、これらの従来の
人工海水とは異なり、ホウ素を意図的に多量に配合して
なることを特徴としている。すなわち、本発明の組成物
は、人工海水として調製した時に、ホウ素化合物をホウ
素として0.002〜0.05w/v%、好ましくは
0.005〜0.02w/v%、さらに好ましくは0.
005〜0.01w/v%となるように配合して調製さ
れる。
【0014】本発明の人工海水用組成物の調製に使用さ
れるホウ素化合物は、たとえばホウ酸、ホウ酸ナトリウ
ム、ホウ酸カリウム、ホウ酸リチウム、ホウ酸アンモニ
ウム、ホウ酸マンガン等が便宜に使用され、これらのホ
ウ素化合物が、人工海水を調製したとき、ホウ素として
上記した濃度となるよう配合される。
【0015】本発明の人工海水のホウ素以外の成分とし
ては、さきに記載したような無機イオンが、天然海水中
では諸種の塩類、たとえば塩化ナトリウム、塩化カリウ
ム、臭化ナトリウム、臭化カリウム、塩化カルシウム、
塩化マグネシウム、硫酸ナトリウム、炭酸ナトリウムお
よび硫酸マグネシウム等として含まれているほか、その
他の微量成分も無機塩類等として含ませることができ
る。これら塩類等は製剤中に適宜に含有させ、水に溶解
した場合の各元素類の組成および濃度が、天然海水の組
成および濃度と可能な限り近似するように調製するのが
好ましい。もちろん、海棲生物の研究を主眼として調製
する場合は、目的に応じてこれら以外の塩類や、微量成
分または試薬等を含有させ、あるいは塩類濃度を天然海
水と異なるものとすることもできる。
【0016】本発明の人工海水用の組成物は、通常人工
海水に使用される形態の、たとえば粉末剤、顆粒剤、錠
剤等のいずれであってもよく、その調製法は医薬、農薬
その他の分野において利用されているいずれの手段をも
便宜に使用しうる。人工海水の調製のため水に溶解する
場合、最も溶解しやすい剤型は粉末剤であるが、微粉末
の飛散を防ぐために顆粒剤とすることもできる。
【0017】本発明の人工海水用組成物は防湿性のある
容器に収納して保存するのがよく、たとえば、ポリエチ
レン、ポリプロピレン等の防湿性合成樹脂あるいはアル
ミニウムでラミネートされたそれらの合成樹脂で製造さ
れた袋の使用が好ましい。一方、金属製の容器を使用す
ることもできるが、そのときは微量の金属性不純物の混
入を避けるため、内面を合成樹脂等でコーティングした
ものを使用するのが望ましい。
【0018】本発明の人工海水用組成物から調製された
人工海水の海棲生物に対する毒性は、下記の実験例によ
るウニの受精・発生過程を判定基準とする生物検定法に
より検討した。ウニの受精・発生過程を判定基準とする
生物検定法は小林等〔生態化学,18,1−7(198
6)〕により報告されている。一方、久保等〔防菌防
黴,12,551−559(1984)〕によれば、ウ
ニ卵の受精・発生と海産魚との耐毒性は、相関性が認め
られ、薬剤により感受性は異なるものの、その毒性はウ
ニ卵の受精・発生と比較して魚類では低く現れるとあ
り、本発明者等は、ウニの受精・発生過程を判定基準と
する生物検定法を、人工海水の毒性の判定基準として使
用した。
【0019】以下に、実験例、実施例を挙げて本発明を
さらに詳細に説明し、実験例により本発明の効果を明ら
かにするが、これらは単なる例示であって、これらによ
り本発明の範囲が限定されるものではない。
【0020】
【実験例】
【0021】実験例1.ウニの受精・発生に与えるホウ
素の影響 基本となる人工海水は上記した天然海水の主要元素組成
に近似させ、さらに、ホウ素の濃度を変化させたものを
調製し、生物検定法によりムラサキウニの受精・発生に
与える影響を観察し、ホウ素の至適濃度を検討した。
【0022】実験に用いたムラサキウニは兵庫県淡路島
の浅海で採取したものを使用した。ムラサキウニの卵は
約200個/10mlとなるように、種々の濃度のホウ
素を添加した人工海水で調製し、媒精は精子を適量の海
水で希釈したものを1滴添加した。媒精10分後に顕微
鏡下で受精膜の形成率を観察し、受精率とした。さら
に、媒精後室温において24時間放置後、顕微鏡下で受
精卵からプルテウスへの発生を観察し、ムラサキウニの
発生率とした。
【0023】ホウ素の濃度とムラサキウニの受精・発生
率の結果を表3に示したが、ホウ素は0.05w/v%
の添加までは受精に影響を与えなかった。また、プルテ
ウスの発生に対しては、0.01w/v%のホウ素の添
加では全く影響を与えなかったが、0.02w/v%の
添加では発生率は10%低下し、0.05w/v%の添
加では発生は認められなかった。
【0024】
【表3】
【0025】また、別途アカウニを用いて同様に実験を
行ったが、ムラサキウニと同様の結果が得られた。
【0026】従って、人工海水として調製したときに、
ホウ素化合物が、ホウ素として0.02w/v%以下の
濃度ではウニの受精・発生に対する毒性はないことがわ
かる。さらに、魚類では耐毒性がウニのそれより高いと
いうことを考慮すると、人工海水として調製したとき
に、ホウ素化合物が、ホウ素として0.05w/v%の
濃度であっても、海棲生物の種類によっては、毒性はな
いものと考えられる。
【0027】実験例2.後記する実施例1.および2.
の方法で調製した人工海水を、それぞれ人工海水1およ
び2とし、実験例1.と同様の方法で生物検定を行い、
毒性を検討した。対照として、市販の人工海水(a)を
使用した。その結果、表4に示したように、受精率に関
しては、実験に供した3種の人工海水は天然海水の受精
率と同等であったが、プルテウスの発生が市販の人工海
水(a)では認められず、人工海水1および2では天然
海水とほぼ同率のプルテウスの発生が認められた。
【0028】
【表4】
【0029】従って、本発明の人工海水用組成物で調製
した人工海水には毒性は認められなかった。
【0030】実験例3.後記する実施例2.で製造した
試料の全量を脱イオン水50リットルを入れた水槽に入
れて、よくかき混ぜ、人工海水2を調製した。水温を2
5℃とし、空気を吹き込みながら、ソラスズメダイ25
匹をこの水槽中で飼育し、人工海水のpHの経時変化お
よびソラスズメダイの生残率を観察した。なお、対照と
して市販の人工海水(a)を同程度の浸透圧になるよう
調製し、使用した。2週間の観察において、対照とした
人工海水(a)で飼育した場合の人工海水(a)のpH
は表5に示したように、pH9.0から7.5に低下し
たが、人工海水2で飼育した場合の人工海水2のpHは
8.3から8.0の変動が見られたに過ぎなかった。
【0031】
【表5】
【0032】次に、飼育2週間後のソラスズメダイの生
残率は、表6に示したように、対照の人工海水(a)に
比べ、人工海水2で飼育した方が高かった。また、対照
の人工海水(a)で飼育したソラスズメダイでは飼育1
週間後より白点病の発生が認められたが、人工海水2で
飼育したソラスズメダイでは白点病の発生は認められな
かった。
【0033】
【表6】
【0034】従って、本発明の人工海水用組成物は、海
棲生物の飼育、養殖、研究等の人工海水を調製するに際
して有利に使用しうることが判った。
【0035】
【実施例】
実施例 1 ホウ酸20g、ホウ酸ナトリウム10g、塩化ナトリウ
ム1,000g、塩化マグネシウム500g、塩化カル
シウム70g、臭化ナトリウム4g、塩化カリウム35
g、炭酸水素ナトリウム1g、硫酸ナトリウム180g
および微量元素の混合末(塩化リチウム10g、四塩化
チタン40mg、塩化マンガン9mg、塩化第二鉄48
mg、塩化亜鉛80mg、モリブデン酸アンモニウム2
00mgおよびタングステン酸ナトリウム21mgを混
合した粉末)52mgを充分に混和してポリエチレン製
の袋に収納する。本品は人工海水として使用するとき、
全量50リットルとなるように、脱イオン水に溶解す
る。
【0036】実施例 2 ホウ酸6g、ホウ酸ナトリウム2g、塩化ナトリウム
1,000g、塩化マグネシウム500g、塩化カルシ
ウム70gおよび臭化ナトリウム4gならびに微量元素
の混合末(塩化リチウム10g、四塩化チタン40m
g、塩化マンガン9mg、塩化第二鉄48mg、塩化亜
鉛80mg、モリブデン酸アンモニウム200mgおよ
びタングステン酸ナトリウム21mgを混合した粉末)
52mgを充分に混和して別のポリエチレン製の袋に収
納して、これをA剤とする。別に塩化カリウム35g、
炭酸水素ナトリウム10gおよび硫酸ナトリウム180
gを充分に混和してポリエチレン製の袋に収納して、こ
れをB剤とする。本品は人工海水として使用するとき、
全量50リットルとなるように、両剤を同時に脱イオン
水に溶解する。
【0037】実施例 3 ホウ酸20g、ホウ酸カリウム10g、塩化ナトリウム
1,000g、塩化マグネシウム500g、塩化カルシ
ウム70g、臭化ナトリウム4g、塩化カリウム35
g、硫酸ナトリウム180g、炭酸水素ナトリウム5g
および微量元素の混合末(塩化リチウム10g、四塩化
チタン40mg、塩化マンガン9mg、塩化第二鉄48
mg、塩化亜鉛80mg、モリブデン酸アンモニウム2
00mgおよびタングステン酸ナトリウム21mgを混
合した粉末)52mgを充分に混和して別のポリエチレ
ン製の袋に収納する。本品は人工海水として使用すると
き、全量50リットルとなるように、脱イオン水に溶解
する。
【0038】
【発明の効果】本発明の組成物を用いて調製された人工
海水は、緩衝作用が強く、毒性もなく、さらに海棲生物
の病害の発生を抑制することができるため、海水中に棲
息する動植物等を飼育し、養殖し、またはそれら生物の
生態その他を研究するために極めて有利に使用すること
ができる。

Claims (2)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 適当量の水に溶解したときに、ホウ素化
    合物が、ホウ素として0.002w/v%〜0.05w
    /v%の濃度に含有することとなる人工海水を調製する
    ための組成物。
  2. 【請求項2】 ホウ素化合物がホウ酸、ホウ酸ナトリウ
    ム、ホウ酸カリウム、ホウ酸マンガン,ホウ酸リチウ
    ム、ホウ酸マグネシウムの1種または2種以上であるこ
    とを特徴とする請求項1記載の人工海水用組成物。
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