JP7506893B2 - 水産餌料に用いる微細藻類の培養方法 - Google Patents
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Description
また、特許文献2には、カキの陸上養殖を行う際に、蛍光灯を用いて光を照射することにより、海洋深層水を含む海水中で微細藻類を培養し、培養した微細藻類をカキに給餌し、カキを養殖することが記載されている。
(1)主波長440~470nmで半値幅が40nm以下である青色光と、主波長660~690nmで半値幅が40nm以下である赤色光とを、光量子束密度で1:1~1:3(青色光:赤色光)の割合で混合した可視光を、微細藻類を含む培養液に対して、光量子束密度で、50~300μmol/m2/sの光強度で照射する、水産餌料に用いる微細藻類の培養方法。
(2)培養液が、無菌かつ無ウィルス状態の海水であって、該海水が表層水単独、海洋深層水単独、または表層水と海洋深層水とを混合した海水である、上記(1)に記載の水産餌料に用いる微細藻類の培養方法。
(3)水産餌料に用いる微細藻類の培養を、培養液のpHを、6~8.5の条件下、前記可視光を連続的に照射して行う、上記(1)または(2)に記載の水産餌料に用いる微細藻類の培養方法。
(4)水産餌料に用いる微細藻類が、珪藻類、ハプト藻類、またはプラシノ藻類である、上記(1)~(3)のいずれかに記載の水産餌料に用いる微細藻類の培養方法。
(5)水産餌料に用いる微細藻類が、二枚貝用の餌料である、上記(1)~(4)のいずれかに記載の水産餌料に用いる微細藻類の培養方法。
(6)水産餌料に用いる微細藻類が、陸上養殖用のカキの餌料である、上記(5)に記載の水産餌料に用いる微細藻類の培養方法。
(7)前記青色光と赤色光を発光する光源がLEDであり、該LEDを複数個実装した基板を一つの面、もしくは両面、または円周上もしくは多角形上の複数面に配置した発光装置により照射する、上記(1)~(6)のいずれかに記載の水産餌料に用いる微細藻類の培養方法。
一般に植物プランクトンである微細藻類は、細胞内に含まれるクロロフィルなどの光合成色素を利用して光合成を行い、分裂かつ増殖を行っている。植物プランクトンである微細藻類が有する色素の種類は多種多様であるが、主にこれらの微細藻類で用いられている色素はクロロフィルaである。したがって、既知の研究ではクロロフィルaの吸収波長(420nm、660nm)を照射することで、微細藻類の培養が行われている。しかし、植物プランクトンである微細藻類の細胞内には、多種の光合成色素が存在するため、最も利用されている波長がクロロフィルaの波長と同一となるとは限らない。
そこで、水産給餌用として用いられている微細藻類である珪藻類やハプト藻類などについて、その有効な光吸収波長を調べたところ、クロロフィルaの吸収波長とは、わずかに異なり460nmと670nmの付近に吸収を有していることが判明した。そこで、水産給餌に用いる微細藻類(以下、単に「微細藻類」ともいう)の培養をこの波長の光、すなわち460nmと670nmとを有する光を用いて微細藻類の培養を行うこことにより、効率的に培養を行うことができることが判明した。
ただし、微細藻類が460nmと670nmの光を吸収するといっても、微細藻類の吸収波長には多少のバラツキがある。そのため、培養に用いる光は、波長が440~470nmおよび660~690nmの光と多少の幅をもって規定したもので、具体的には、主波長が440~470nmである青色光と、主波長が660~690nmの赤色光とを有する可視光であることが好ましい。
また、本発明の光照射用の発光装置は、これらのLEDを複数個配置して、照射用の光源として培養に用いるものであるが、照射光源を形成する際のLEDの配置や数は、必要とする青色光と赤色光との光強度が得られ、培養液に対する効率的な照射が可能となるようにLEDを配置すればよく、例えば、このようなLEDを複数個実装した基板を一つの面、もしくは両面、または円周上もしくは多角形上の複数面に配置して発光装置を構成することができ、このような発光装置を用いて照射することは、培養容器の形状や配置状態に応じて、光の利用効率を向上できるという点で、好ましい態様の一つである。
したがって、微細藻類の培養にあっては、440~470nmの青色光と、660~690nmの赤色光との混合比率を、光量子束密度で、青色光:赤色光が、1:1~1:3の割合であることが好ましく、1:1.5~1:2.5であることがより好ましく、1:1.8~1:2であることが最も好ましい。
なお、ここで光量子束密度は、光量子束密度計(メイワフォーシス社製)を用いて、光量子束密度を測定することにより算出でき、青色光と赤色光との発光するそれぞれのLEDの光量子束密度の割合を調整することにより、所定の割合で青色光と赤色光とを含有する照射光としての可視光の照射強度を調整することができる。
そして、このようにして得られた可視光は、培養液に対して、光量子束密度で、50~300 μmol/m2/sの光強度で照射することが好ましく、50~250 μmol/m2/sの光強度で照射することがより好ましく、50~200 μmol/m2/sの光強度で照射することがさらに好ましい。
照射強度が、50μmol/m2/sよりも少ない場合には、微細藻類が生育できず培養効率が低下し、300μmol/m2/sよりも多い場合には、いわゆる光障害が発生し、培養した微細藻類の死滅が起こり、培養効率が低下する場合がある。
本発明の培養方法は、培養液中の微細藻類に対して上記の条件で光を照射して培養を行う。ここで用いる培養液は、微細藻類が成育できる海水であればよいが、無菌かつ無ウィルス状態の、表層水、海洋深層水をそれぞれ単独で、または表層水と海洋深層水とを混合して用いることができ、海洋深層水を含む海水を用いることが好ましく、海洋深層水で培養することがより好ましい。
このような海洋深層水としては、富山県入善町、沖縄県久米島町、高知県室戸市を初めとして全世界に数多くの海洋深層水取水施設が知られており、既存の取水施設に限らずいずれの施設で取水される海洋深層水も使用することができる。
光の照射には、明暗周期を有する条件下での照射や、暗条件下において、特定時間、あるいは周期的に光を照射する、あるいは光を連続的に照射し続けることがあるが、本発明においては、連続的に照射することが好ましい。
添加する無機塩としては、微細藻類の増殖に必要となる、窒素、リン、およびケイ素を含む化合物があげられ、例えば、各種アンモニウム塩、硝酸塩、リン酸塩、リン酸アンモニウム、ケイ酸塩などがある。また、無機塩とともに、または無機塩とは別に、培養に際して、微量金属類やビタミン類を前もって添加することもできる。なお、微量金属類としては、例えば、鉄、銅、亜鉛、マグネシウム、マンガン、コバルト、モリブデンなど及びこれらの栄養塩類が挙げられ、ビタミン類としては、ビタミンB12やビオチン、チアミン類などの添加があげられる。
次に、水産給餌用として用いる微細藻類について説明する。
上記のように水産餌料に用いる微細藻類は、動物プランクトンや魚介類の餌になるものであれば制限されないが、主として、珪藻類、ハプト藻類、プラシノ藻類などの微細藻類があげられる。
(a)浮遊幼生期:
キートセロス グラシリス(Chaetoceros gracilis)
キートセロス カルシトランス(Chaetoceros calcitrans)
イソクリシス sp(Isochrysis sp)
(b)稚貝期:
キートセロス セラトスポラム(Chaetoceros ceratosporum)
イソクリシス ガルバナ(Isochrysis galbana)
キートセロス グラシリス(Chaetoceros gracilis)
キートセロス カルシトランス(Chaetoceros calcitrans)
(c)成貝期:
キートセロス グラシリス(Chaetoceros gracilis)
キートセロス セラトスポラム(Chaetoceros ceratosporum)
キートセロス カルシトランス(Chaetoceros calcitrans)
テトラセルミス sp(Tetraselmis sp)
フェオダクチラム(Phaeodactylum)
このような微細藻類を、カキの成育状態にあわせて、カキを養殖している水槽中に添加する量を調整し、給餌することにより、カキの養殖を行うことができる。
イソクリシス sp、イソクリシス ガルバナ、キートセロス カルシトランス、キートセロス グラシリス、をそれぞれ、100万細胞/ml程度まで培養する。その後、約1万の微細藻類を回収し、培地に懸濁した。そのサンプルを蛍光分光光度計にセットし、吸光度を計測した。また、コントロールには藻類を含まない、培地を用いた。
測定結果をクロロフィルa(Chlorophll a)とともに表1に示した(実験例1~5)。
培養は、3Lフラスコに培地及び4種の微細藻類をそれぞれ接種し、フラスコの中心距離から10cmの位置にLED(光源)を設置し、光量子束密度が100μmol/m2/sとなるようにして培養を行った。培養した藻類を継時的に回収し、ルゴールで固定後、ビルケルチュルク血球計算盤で計測した。
なお、前記のカキの陸上養殖に際して微細藻類を培養した際に光照射の光源として用いた、蛍光灯の場合を、本願におけるLEDの場合と対比として実験例6として記載した。
Claims (7)
- 主波長440~470nmで半値幅が40nm以下である青色光と、主波長660~690nmで半値幅が40nm以下である赤色光とを、光量子束密度で1:1.5~1:2.5(青色光:赤色光)の割合で混合した可視光を、微細藻類を含む培養液に対して、光量子束密度で、50~300μmol/m2/sの光強度で照射する、水産餌料に用いる微細藻類の培養方法。
- 培養液が、無菌かつ無ウィルス状態の海水であって、該海水が、表層水単独、海洋深層水単独、または表層水と海洋深層水とを混合した海水である、請求項1に記載の水産餌料に用いる微細藻類の培養方法。
- 水産餌料に用いる微細藻類の培養を、培養液のpHを、6~8.5の条件下、前記可視光を連続的に照射して行う、請求項1または2に記載の水産餌料に用いる微細藻類の培養方法。
- 水産餌料に用いる微細藻類が、珪藻類、ハプト藻類、またはプラシノ藻類である、請求項1~3のいずれかに記載の水産餌料に用いる微細藻類の培養方法。
- 水産餌料に用いる微細藻類が、二枚貝用の餌料である、請求項1~4のいずれかに記載の水産餌料に用いる微細藻類の培養方法。
- 水産餌料に用いる微細藻類が、陸上養殖用のカキの餌料である、請求項5に記載の水産餌料に用いる微細藻類の培養方法。
- 前記青色光と赤色光を発光する光源がLEDであり、該LEDを複数個実装した基板を一つの面、もしくは両面、または円周上もしくは多角形上の複数面に配置した発光装置により照射する、請求項1~6のいずれかに記載の水産餌料に用いる微細藻類の培養方法。
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