JP6215968B2

JP6215968B2 - 付着期幼生の遊泳または匍匐停止方法

Info

Publication number: JP6215968B2
Application number: JP2015559347A
Authority: JP
Inventors: 柳川　敏治; 敏治柳川; 伸介齋藤; 山下　桂司; 桂司山下; 神谷　享子; 享子神谷; 義雄林
Original assignee: Chugoku Electric Power Co Inc; Sessile Research Corp
Current assignee: Chugoku Electric Power Co Inc; Sessile Research Corp
Priority date: 2014-03-24
Filing date: 2014-03-24
Publication date: 2017-10-18
Anticipated expiration: 2034-03-24
Also published as: US20170164602A1; WO2015145526A1; EP3124442A4; EP3124442A1; JPWO2015145526A1; US11140893B2

Description

本発明は、付着生物の付着期幼生の水中での遊泳または匍匐を停止させる方法に関する。

冷却水として海水を利用する火力発電所や原子力発電所などの発電プラントにおいては、海から海水を取り入れて復水器に供給する取水路や、復水器を通った海水を海へ放出するための放水路の内部に、フジツボ類やイガイ類をはじめとする貝等の海洋生物が付着し易い。海洋生物の付着量が多くなると、冷却水の流路が塞がれて冷却性能が低下するなどの不具合を招くおそれがある。そこで、従来から、次亜塩素酸ナトリウム溶液や二酸化塩素などの塩素系薬剤を冷却水に注入することにより、熱交換水流路への海洋生物の付着を抑制することが行われている（特開平７−２６５８６７号；特開平１１−３７６６６号；特開２００５−１４４２１２号；特開２００５−１４４２１３号；特開２００５−１４４２１４号；特許第３６０５１２８号）。その他の方法として、光触媒を用いた方法（特開平１１−２７８３７４号）やレーザー光を用いた方法（特開２００３−３０１４３５号；特開平０６−２１８３６７号；特開平０８−１６４３８４号）も開発されている。

本発明は、付着生物の付着期幼生の水中での遊泳または匍匐を停止させる方法を提供することを目的とする。

４０９〜４１２ｎｍの波長を含む光を照射した場合、付着期幼生は水中での遊泳または匍匐を停止する傾向があることを本発明者が見出し、本発明に至った。

本発明の一実施形態は、翼形類の付着期幼生の水中での遊泳または匍匐を停止させる方法であって、前記付着期幼生に、４０９〜４１２ｎｍの波長を含み、４００〜４４０ｎｍの波長域のうち一部の波長を含む光を照射する工程を含む方法である。前記光が４０９〜４１２ｎｍの波長域においてピークを有することが好ましい。前記光は、４０９〜４１２ｎｍの波長域に、前記付着期幼生に対する照射強度が５９．４μＷｃｍ^-2ｎｍ^-1以上の波長を有することが好ましい。前記光が４００〜４２０ｎｍの波長を含むことが好ましい。レーザー光でないことが好ましい。前記光はＬＥＤ光であってもよい。前記水が海水であってもよい。前記付着生物がイガイ類またはカキ類であってもよく、ムラサキイガイまたはマガキのペディベリジャー幼生であることが好ましい。

本発明の目的、特徴、利点、及びそのアイデアは、本明細書の記載により、当業者には明らかであり、本明細書の記載から、当業者であれば、容易に本発明を再現できる。以下に記載された発明の実施の形態及び具体的に実施例などは、本発明の好ましい実施態様を示すものであり、例示又は説明のために示されているのであって、本発明をそれらに限定するものではない。本明細書で開示されている本発明の意図並びに範囲内で、本明細書の記載に基づき、様々な改変並びに修飾ができることは、当業者にとって明らかである。

本発明にかかる、付着生物の付着期幼生の水中での遊泳または匍匐を停止させる方法は、付着期幼生に対し、４０９〜４１２ｎｍの波長を含み、４００〜４４０ｎｍの波長域のうち一部の波長を含む光を照射する工程を含む。それによって、例えば、イガイ類やカキ類などの付着期幼生のペディベリジャー幼生などに、面盤（遊泳器官）や足を殻内に収納する閉殻反応を起こさせることにより、水中での遊泳または匍匐を停止させることができる。

対象とする付着生物は、初期幼生の間は海中を浮遊しており、付着期幼生になると、適当な付着物に付着して、成体に変態する生物であって、翼形類（Pteriomorphia）、特にイガイ類及びカキ類を例示できる。従って、付着生物の付着期幼生の水中での遊泳または匍匐を停止させるのは、海水中で行われることが好ましいが、特に海水中に限定されず、淡水と海水の混合水中など、他の濃度の塩水中で行なわれてもよく、淡水中で行われてもよい。

イガイ類とは、イガイ科（Mytilidae）の二枚貝類の総称であり、例えば、ヒバリガイなどのヒバリガイ亜科（Modiolinae）、イシマテなどのイシマテ亜科（Lithophaginae）、キザミガイ、ホトトギスガイなどキザミガイ亜科（Crenellinae）、イガイ、カワヒバリガイ、ムラサキイガイなどのイガイ亜科（Mytilinae）などが含まれる。また、カキ類とは、イタボガキ科（Ostreidae）の総称であり、例えば、マガキやイワガキなどのマガキ属（Crassostrea）及びイタボガキ、ヨーロッパヒラガキなどのイタボガキ属（Ostrea）などが含まれる。

対象とする発生段階は、付着期幼生であることが好ましい。イガイ類，カキ類の場合、付着期幼生は、プランティグレイドやペディベリジャー幼生に相当する。なぜなら、本発明によって、付着期幼生が付着物へ付着することを防止することができるからである。ここで、付着期幼生が付着する付着物は特に限定されないが、発電所の海水取水設備または海水放水設備、沿岸水産養殖設備、または漁業設備などが例示できる。

付着期幼生に対して照射する光は、４０９〜４１２ｎｍの波長を含み、４００〜４４０ｎｍの波長域のうち一部（ここで、「一部」とは、「全部」を含まないものとする）の波長を含む光である。その光は、４００〜４２０ｎｍの全波長を含むことが好ましく、紫外線（４００ｎｍより小さい波長）、可視光（４００〜８３０ｎｍ）及び赤外線（８３０ｎｍより大きい波長）を含んでもよい。４００ｎｍ〜４２０ｎｍの波長は、海水中での透過性が紫外線より高いので、本発明は紫外線のみを含む光を用いる方法よりも広範囲に光の効果を及ぼすことができる。また、実施例で示すように、光が４０９〜４１２ｎｍの波長域においてピークを有することが好ましい。なお、この光はレーザー光でなくてもよい。

光の照射強度は特に限定されず、照射する環境（例えば、水質、水の深さ、透明度など）によって、当業者が適切に、且つ容易に決めることができるが、４０９〜４１２ｎｍの波長域において、付着期幼生に対する照射強度が５９．４μＷｃｍ^-2ｎｍ^-1以上の波長を有する光が好ましく、１１８．４μＷｃｍ^-2ｎｍ^-1以上の波長を有する光がより好ましい。光の照射時間も特に限定されず、照射する環境によって、当業者が適切に、且つ容易に決めることができるが、例えば、３秒以上、１０秒以上、３０秒以上、１００秒以上または５分以上の照射時間を設定することができる。照射は、持続的であっても、間欠的であっても構わないが、間欠的である場合、光の総照射時間を上記のような時間とするのが好ましい。また、付着生物の付着期幼生の水中での遊泳または匍匐を停止させるために光触媒は用いないが、４０９〜４１２ｎｍの波長を含む光で遊泳または匍匐を停止させた後、光触媒を用いて、幼生を死滅させても構わない。

照射方法は、特に限定されないが、例えば、光照射装置として、ＬＥＤ照射装置，水銀ランプ，蛍光管等の装置などを用いることができるが、ＬＥＤ照射装置を用いることが好ましい。

本実施例では、目合い３μｍのフィルターでろ過した海水４ｍＬの入ったシャーレ（水深２ｍｍ）中に翼形類の付着期幼生であるムラサキイガイのペディベリジャー幼生（殻長；２１７〜３４８μｍ）の１個体を入れ、実体顕微鏡（ＯＬＹＭＰＵＳＳＺＸ１２）のステージ上に幼生の入ったシャーレを設置し、ＬＥＤ光をステージに向けて照射することにより行なった。

ＬＥＤ光の照射には、ピーク波長が３７０〜３８０ｎｍのＬＥＤ発光素子を実装したＬＥＤパネル（シーシーエス株式会社製、ＬＥＤパネル型式：ＩＳＬ−１５０Ｘ１５０ＵＵ３７５ＴＰＮＬ）、ピーク波長が４０９〜４１２ｎｍのＬＥＤ発光素子を実装したＬＥＤパネル（シーシーエス株式会社製、ＬＥＤパネル型式：ＩＳＬ−１５０Ｘ１５０−ＶＶ−ＴＰＮＬ）、ピーク波長が４４０〜４６０ｎｍのＬＥＤ発光素子を実装したＬＥＤパネル（シーシーエス株式会社製、ＬＥＤパネル型式：ＩＳＬ−１５０Ｘ１５０ＢＢ４５−ＴＰＮＬ）、ピーク波長が４６０〜４８０ｎｍのＬＥＤ発光素子を実装したＬＥＤパネル（シーシーエス株式会社製、ＬＥＤパネル型式：ＩＳＬ−１５０Ｘ１５０−ＢＢ−ＴＰＮＬ）、およびピーク波長が５１５〜５３５ｎｍのＬＥＤ発光素子を実装したＬＥＤパネル（シーシーエス株式会社製、ＬＥＤパネル型式：ＩＳＬ−１５０Ｘ１５０−ＧＧ−ＴＰＮＬ）を用いた。ＬＥＤパネルは、ＬＥＤパネル中央からガラスシャーレ中央までの距離が９．５ｃｍとなるように設置した。なお、ピーク波長が４０９〜４１２ｎｍのＬＥＤ発光素子以外の発光素子の発光する光には、４０９〜４１２ｎｍの波長の光は含まれていない。

ピーク波長が４０９〜４１２ｎｍのＬＥＤ発光素子について、放射照度計（メイワフォーシス株式会社製、ＰｙｒａｎｏｍｅｔｅｒＬＩ−２００）を用いて、ＬＥＤパネルから９．５ｃｍの位置の放射照度を５〜６０Ｗ／ｍ²に調整し、その位置のピーク波長分光放射照度を多目的分光放射計（株式会社オプトリサーチ製、ＭＳＲ−７０００Ｎ）で測定した。結果を表１に示す。

幼生が閉殻するまで照射を継続し、その閉殻するまでの照射時間および照射停止後の閉殻持続時間を測定した。なお、５分間経っても閉殻しない場合は、その時点で照射を停止した。表２に、実験結果をまとめた。

ピーク波長が４０９〜４１２ｎｍの光を照射した場合には明瞭な閉殻反応を示し、遊泳や匍匐を停止した。光の放射照度が高いほど、付着期幼生が閉殻するまでの平均照射時間が短く、ピーク波長が４０９〜４１２ｎｍの光を６０Ｗ／ｍ²の放射照度で照射した場合、わずか３秒で閉殻して照射停止後３９２秒間閉殻した個体や、６秒で閉殻して照射停止後５００秒間閉殻した個体もあった。また、光の放射照度が高いほど、閉殻する個体の割合も高かった。一方、ピーク波長が４４０〜４６０ｎｍ以上のＬＥＤ光では、光を照射しても幼生はわずかな反応も示さず、遊泳や匍匐を停止しなかった。

ピーク波長が３７０〜３８０ｎｍの光を照射した場合は、閉殻反応を示す個体も見られたが、４００〜４２０ｎｍは海水中での透過性が紫外線（４００ｎｍより小さい波長）より高いことを考慮すると、付着期幼生の水中での遊泳や匍匐を停止させるには、紫外線のみを含む光を照射するよりも、４０９〜４１２ｎｍの波長を有する光を照射することが特に有効である。

本発明によって、付着生物の付着期幼生の水中での遊泳または匍匐を停止させる方法を提供することが可能になった。

Claims

翼形類の付着期幼生の水中での遊泳または匍匐を停止させる方法であって、
４０９〜４１２ｎｍの波長を含み、４００〜４４０ｎｍの波長域のうち、一部の波長を含み、４０９〜４１２ｎｍの波長域においてピークを有し、ピーク波長分光放射照度が５９．４μＷｃｍ ^−２ｎｍ ^−１以上である光を、前記付着期幼生に対して照射する工程を含む方法。
前記光が４００〜４２０ｎｍの波長を含むことを特徴とする、請求項１に記載の方法。
前記光がレーザー光でないことを特徴とする、請求項１または２のいずれか１項に記載の方法。
前記光がＬＥＤ光であることを特徴とする、請求項１〜３のいずれか１項に記載の方法。
前記水が海水であることを特徴とする、請求項１〜４のいずれか１項に記載の方法。
前記付着生物がイガイ類またはカキ類であることを特徴とする、請求項１〜５のいずれか１項に記載の方法。
前記付着期幼生が、ムラサキイガイまたはマガキのペディベリジャー幼生であることを特徴とする、請求項１〜６のいずれか１項に記載の方法。