WO2003096803A1 - Procede et systeme de reproduction d'alevins - Google Patents

Description

明 細 書 稚魚飼育方法及び装置 技術分野

本発明は生物学的研究や魚類養殖など広い分野で行われている魚類 の稚魚飼育を行うに際し、 密閉型飼育水槽内に高溶存酸素濃度の飼育 水を低流量で循環させることにより、 稚魚、 特に、 卵 ί化直後の稚魚を 著しく早く、 安全確実に成長させるようにした稚魚飼育方法及び飼育 装置に関する。 背景技術

従来、 メダカやゼブラフィッシュなどの研究用小型魚類の飼育では、 孵化直後の稚魚は小型水槽などを用いて止水条件のもとで飼育が行わ れ、 ある程度成長した段階で流水条件の循環式水槽に移し替えて飼育 する方法が一般的であった。 魚は一般に酸素欠乏に弱く、 稚魚飼育に も飼育水中の溶存酸素濃度維持が重要な要件であることが知られてい る。

しかし、 孵化直後の稚魚は水流に非常に弱く、 エアバブリングや流 水での巻き込み等による溶存酸素濃度維持が行えないため、 酸素が飼 育水中に溶け込みやすい水面の広い容器や水深の浅い容器を用いるか、 あるいは飼育個体密度を少なくする、 等の工夫により止水条件下での 飼育が行われてきた。 止水条件下で飼育して、 ある程度まで稚魚が成 長したあと、 流水での巻き込みによる溶存酸素濃度維持や水質維持が 簡単に行われる循環式水槽に移し替える。 以上の方法は広く行われているものであるが、 特に、 孵化直後から 2週間前後までの止水条件下での稚魚飼育時が最も致死率が高く、 ま たこの時期の成長がその後の成長、 成熟に大きく影響することが知ら れている。 研究用小型魚類の飼育では、 1世代の飼育時間を可能な限 り短縮することが重要であり、 この時期の致死率を下げ、 かつ成長を 如何に促進させるかが大きな課題となっていた。

従来行われてきた止水条件下での稚魚飼育では、 飼育水中の溶存酸 素濃度は水面近くで最高となるが水深にしたがって低下する。.そのた め、 水面が広く水深の浅い容器が用いられるが、 飼育容器内での溶存 酸素濃度は全般に低いため、 稚魚の成長は遅く、 また成長のばらつき がみられ、 さらには死亡個体も生じる。

本発明は、 これら従来の稚魚飼育法に見られた根本的な欠点を克服 し、 稚魚に影響を与えることなく飼育水槽内の全域にわたって高溶存 酸素濃度を実現して、 成長のばらつきや致死率を低下させるとともに、 著しく速く、 安全確実な成長を可能とした稚魚飼育方法及び稚魚飼育 装置を提供することを課題としているものである。 発明の開示

本発明は前記課題を解決するため、 稚魚を密閉型水槽内で高溶存酸 素濃度とした飼育水を循環させることにより、 早く、 安全、 確実に成 長させる稚魚飼育方法を提供する。

本発明で用いる高溶存酸素濃度とした飼育水としては、 8 0 %飽和 値以上の高溶存酸素濃度とするのが好ましい。

高溶存酸素が一般的に生物の活性に大きな影響を与えることは、 こ れまで多くの分野で報告されている。 本発明はこの一般的な原理を活 用して、 特に高溶存酸素が大きな影響を与える孵化直後の稚魚を、 従 来法での常識とされていた止水での飼育方法から、 人工肺を代表例と する膜注気技術などを使用することによって、 好ましくは、 8 0 %飽 和値以上というような高溶存酸素濃度とした飼育水を循環させて水槽 全体で均一に酸素濃度を高めて飼育することにより、 従来法では克服 できなかった成長のばらつきを抑え、 かつ著しく早く、 安全確実な成 長を可能とするものである。

また、 本発明は、 密閉型飼育水槽に毎秒 0 . 1〜 3 mmの流速の飼 育水を連続供給する手段と、 同飼育水の溶存酸素濃度を高める手段と を具えた稚魚飼育装置を提供する。

本発明による密閉型飼育水槽としては、 その入口側と出口側にメッ シュなどによる稚魚の隔離手段を備えたものを用いて稚魚が水槽から 逃げるのを防ぐようにするとともに、 そのメヅシュなどの配置により 水槽内の流速を均一化させるのが好ましい。

また、 本発明による密閉型飼育水槽においては、 前記飼育水槽の下 流に残餌などの濾過装置を配設した構成とし、 水槽を密閉状態のまま、 水槽内の残餌などを除去できるようにするのが好ましい。

このように構成した本発明の稚魚飼育装置によれば、 前記した本発明 の稚魚飼育方法を容易に実施できる。

更にまた、 本発明による密閉型飼育水槽においては、 前記飼育水の 溶存酸素濃度を高める手段として人工肺を使用し、 飼育水系全体を密 閉型とすることによって、 宇宙での無重力状態でも使用可能な稚魚飼 育装置とすることができる。 図面の簡単な説明 図 1は、 本発明の第 1実施形態 （閉鎖型循環系） により稚魚を飼育 する場合における飼育水循環系を示す説明図である。

図 2は、 本発明の第 2実施形態 （開放型循環系） により稚魚を飼育 する場合における飼育水循環系を示す説明図である。

図 3は、 本発明の第 3実施形態 （開放型循環系でエアパブリングす る場合） により稚魚を飼育する場合における飼育水循環系を示す説明 図である

図 4は、 本発明の効果を説明する実際の試験状況を示す写真で、 ( a ) は試験開始時、 （ b ) は試験開始 5日目、 （ c ) は試験開始 1 1日目の状況を示している。

図 5は、 本発明の効果を説明する実際の試験状況を示す写真で、 ( a ) は試験開始 1 5日目、 （b ) は試験開始 2 0日目、 （c ) は試 験開始 2 5日目の状況を示している。

図 6は、 本発明の効果を説明する実際の試験状況を示す写真で、 ( a ) は試験開始 2 9日目、 （b ) は試験開始 3 5日目、 （c ) は試 験開始 4 1日目の状況を示している。

図 7は、 本発明の効果を説明する実際の試験状況を示す写真で、 試 験開始 4 5日目の状況を示している。

図 8は、 図 4〜 7の試験において計測した飼育水の溶存酸素濃度と 温度のデータである。

図 9は、 図 4〜 7の試験のセットアップ説明図である。 発明を実施するための最良の形態

以下、 本発明による稚魚飼育方法を図示した実施形態に基づいて具 体的に説明する。 . (第 1実施形態）

まず、 図 1により第 1実施形態について説明する。

この第 1実施形態は、 閉鎖系の場合の実施形態である。 稚魚飼育水槽 1はアクセスポート 1 a、 入口側メッシュ 1 b及び出口側メッシュ 1 cを備えている。 アクセスポート 1 aは稚魚の出し入れや給餌、 清掃 用に設けた水槽の開放部である。 出入口メッシュ 1 cは稚魚が水槽か ら逃亡しないように設けているが、 水槽内での飼育水の流速を均一化 する機能も有している。

稚魚は一般的には浮き袋を膨らますために気相が必要であり、 この ため水槽上部には気相を設けている。 この稚魚飼育水槽 1に高溶存酸 素濃度の飼育水を供給するために飼育水ポンプ 2と人工肺 3が接続さ れている。 人工肺では、 隔膜を挾んで酸素含有ガスと水を流し、 隔膜 を介して水に酸素を供給するものであるが、 人工肺 3にはエアポンプ 4からエアが供給され、 多孔質膜からなるチューブを経由して酸素が、 飼育水ポンプ 2で供給される飼育水に供給される。

5は飼育水の流量を検出する流量センサ、 6は飼育水槽からの残餌や 糞などを捕捉するための濾過装置としてのウェイストフィルタである。 ウェイストフィルタ 6には入口側濾布 6 a、 化学的吸着濾材 （活性炭 など） 6 b、 出口側濾布 6 bが装填されている。

ウェイストフィル夕 6の下流には、 水温制御用の密閉型のリザ一バ夕 ンク 7と、 温度センサ 8 a、 p Hセンサ 8 b、 D O (溶存酸素） セン サ 8 cなどを有する計測用のセンサボックス 8とが接続されている。 リザーバタンク 7内には、 温度制御用のヒータ 7 a、 必要に応じて飼 育水の交換などをするためのアクセスポート 7 bが設けられている。 システムを開放型として、 外部開放タンクをエアパブリングする方法 では、 飽和に近い溶存酸素濃度を維持することは困難である。

なお、 飼育水の流量は、 稚魚に対する影響がな.く、 温度制御や水質 センサ計測が可能な最低限の流量という観点あるいは給餌が可能な範 囲という観点から決めることになり、 後述する試験例では全体保水量 4. 4リットル、 水槽内容積約 7 0 0 c cで 0 . 1リットル Zm i n という値としている。 この流量は、 試験水槽内で 0 . 2 mmZ s e c の線流速になり、 メダカ稚魚にとっては全く問題のないものである。 本発明者らの実験によれば、 密閉型飼育水槽に毎秒 0. l ~ 3 mmの 流速で高溶存酸素濃度飼育水を連続供給することにより、 孵化直後の 稚魚を早く、 安全確実に成長させることを見い出している。

以上のように、 本実施形態では、 飼育水系を閉鎖型とすることによ り、 溶存酸素濃度を効率的に高い値に維持できるようにして宇宙環境 でも使用できるものとしている。

なお、 本実施形態における稚魚飼育水槽 1のように、 本発明の稚魚飼 育方法で用いる稚魚飼育水槽には、 入口側及び出口側に稚魚が通過で きないメッシュを設けて稚魚が水槽から逃亡することを防ぐようにす る必要があり、 そのメッシュは水槽内における飼育水の流速を均一化 する働きもする。

また、 出口側メッシュ 1 cについては、 稚魚の成長程度に合わせて メッシュサイズを変更することが望ましい。 卵化直後の稚魚はメダカ の場合では 0 . 3 mm程度のメッシュが必要であるが、 このサイズで は残餌の除去が不可能である。 数日たてば、 1 mm程度のメッシュサ ィズとしても稚魚は通過できなくなるので、 その後はメッシュサイズ を大きくすることにより流水による残餌の除去が可能となる。

(第 2実施形態） 次に図 2により第 2実施形態について説明する。 この第 2実施形態 は、 系を開放型にした場合である。 第 1実施形態との差異は、 リザ一 バタンク 7が開放型になっていて大気に開放されている点と、 温度セ ンサをこの開放型としたリザーバタンクに装着し、 p Hセンサ 8 b、 D Oセンサ 8 c等を設けたセンサボックス 8を省いた点である。

人工肺 3により飼育水はほぼ飽和した溶存酸素濃度となっているた め、 飼育水系は第 1実施形態のような閉鎖型とするのが望ましいが、 人工肺 3の選択により十分な酸素を飼育水に供給することが可能であ れば、 本第 2実施形態のように系の一部を大気開放としてもよい。 伹 し、 飼育水槽 1自体は密閉型とすることが必要である。

(第 3実施形態）

次に図 3により第 3実施形態について説明する。 この第 3実施形態 は、 第 2実施形態における人工肺 3の使用をやめて、 開放型のリザー バタンク 7をエアバブリングする構成としたものである。

この方法は、 人工肺を使用する場合よりも、 若干溶存酸素濃度が低下 するが、 実用的に安価で簡単な方法となっている。

第 3実施形態におけるその他の構成は、 第 2実施形態を示す図 2と同 様であり、 図 2の構成と同じ部分には同じ符号を付してあり、 それら についての重複する説明は省略する。

以上、 本発明を飼育水系に構成の差異がある 3種の実施の形態に基 づいて具体的に説明したが、 本発明はこの実施形態に限定されるもの ' ではなく、 特許請求の範囲に示す本発明の範囲内で種々の変形、 変更 を加えてよいことはいうまでもない。

例えば、 この実施形態ではウェイストフィル夕 6を物理化学的なも のとしているが、 用途によっては、 生物学的フィル夕を含めることも 考えられる。 また、 飼育水温度を外部環境温度により制御できる場合 は、 リザ一バタンク 7も不要となる。 また、 酸素の供給に、 前記した 実施形態では人工肺を使用しているが、 人工肺に限らず、 その他、 各 種の膜注気技術やエアバブリングを用いてもよい。

このような飼育水系の構成は各用途に応じて適宜決めればよいこと であり、 本発明による稚魚飼育方法の主要な点は飼育水槽を密閉型と し、 膜注気技術などを使用して高溶存酸素濃度の飼育水を飼育水槽の 全域に低流量で供給し、 水槽全体で均一に酸素濃度を高める点にある。 産業上の利用可能性

以上、 説明したように、 本発明の稚魚飼育方法、 及び稚魚飼育装置 によれば、 孵化直後の最も成長差が生じやすい時期の稚魚を高溶存酸 素濃度で低流量の飼育水内で飼育することにより、 従来法に比べ個体 差によらず、 稚魚を著しく早く成長させることができる。 この効果を 図 4〜 7で説明する。

図 4〜 7は実際に高溶存酸素環境で孵化直後のメダカの稚魚各 1 0 匹を約 7 0 0 c c内容積の密閉型水槽内で飼育した状況を 5日毎に写 真撮影したものである。 図 4は、 （a ) が試験開始時、 （b ) が試験 開始 5日目、 （c ) が試験開始 1 1日目、 図 5は、 （a ) が試験開始 1 5日目、 （b ) が試験開始 2 0日目、 （c ) が試験開始 2 5日目、 図 6は、 （a ) が試験開始 2 9日目、 （b ) が試験開始 3 5日目、 ( c ) が試験開始 4 1日目、 図 7は試験開始 4 5日目の状況を示して いる。

実際の試験は 2個の密閉型水槽を使用しており、 写真は 2つの水槽 の内 1個の水槽を示すが、 他の水槽も同様の結果を得ている。 稚魚の 体長は 1 0日目で 6〜7 mm、 1 7日目で 8〜 1 0 mmであった。 1 0匹のゔち、 1〜 2匹は体長がやや小さいものも見られたが顕著な差 異はなく、 図 7の 4 5日目に内 1匹が産卵するまで全個体が死亡する ことなく成長している。 他の水槽でも死亡はなく 4 7日目に産卵が観 察されている。

この 4 5〜 4 7日目での産卵はメダカの場合、 通常の開放型水槽で の飼育方法で生餌を使用した場合の達成可能な最短値である。 今回は 人工餌しか使用していないが、 これを生餌とすれば、 更に産卵日数を 短縮できると期待される。 しかしながら、 本発明による稚魚飼育方法 の効果は、 産卵までの日数を短縮するというよりは、 孵化直後の稚魚 を如何に確実にある大きさまで成長させるかという点にある。 孵化直 後の稚魚の活性はその給餌行動からして目覚しいものがあつた。

1 0日前後の時点では与えた粉餌は殆どなくなり残餌を除去する必 要がなかったほどである。 本試験は宇宙実験を想定した閉鎖系での長 期飼育試験であったため、 産卵が観察されるまでこの閉鎖水槽で飼育 したが、 一般的な用途においては、 体長がある程度 （メダカの倍は 1 0 mm程度） を超えた段階で大型の開放型水槽に移すことが実際的と 考えられる。 体長がある程度を超えると溶存酸素濃度よりも 1匹あた りの飼育容積が大きいことが重要になってくるためである。

なお、 本試験中の溶存酸素濃度および飼育水温度の計測データを図 8に示す。 試験期間中を通して溶存酸素濃度は 7 . 5〜8 . O m g/L という高い値に維持されていることがわかる。 ちなみに、 本試験での 水温設定値 2 6 °Cにおける飽和溶存酸素濃度は 7 . 9 9である。

本試験のセットアップを図 9に示す。 本試験は宇宙実験を想定した ものであり、 約 7 0 0 c cという小さな水槽内でメダカの卵化直後の 稚魚 1 0匹を成魚まで飼育するものであった。

飼育水循環系は 1系統であるが、 2個の飼育水槽 A、 Bを並列に配 置していること、 飼育期間が長期になるため、 水質維持のためにパク テリアフィルタも使用していること、 卵採取のために飼育水槽出口に 卵容器を接続していること、 飼育水温度は外部環境温度で制御してい ることなどが前述の実施形態の場合とは異なっているが、 人工肺によ り高溶存酸素濃度の飼育水を密閉型水槽に供給するという点で、 本発 明の効果を説明できるものである。 なお、 参考までに試験条件の概要 を以下の表 1に示してある。

照

明

1閉鎖循環系、 総保水量 4. 4リットル

水槽 2式、 内容積約 700 c c

飼育水温度 26°C (外部環境温度により制御）

飼育水流速 0. 1/min (水槽内平均線流速： 0. 02 cm/sec) 照明 約 l O O OLux (水槽底面） 、 14¾明 10!11"暗 給餌 粉餌 （おとひめ ]31、 日清飼料製） 3回 Z日

固形餌 （おりひめ、 キヨ一リン製） 21日目から適宜 人工肺によるガス交換 （EL2000ひ、 大日本インキ 化学製）

水質維持 バクテリアフィルタ (硝化菌) によるアンモニア処理 老廃物除去 ウェイストフィルタ （濾布、 活性炭） による老廃物除 去

飼育環境モニタ：飼育水温度、 流量、 PH、 DO

Claims

請 求 の 範 囲

1 . 稚魚を密閉型水槽内で高溶存酸素濃度とした飼育水を循環させる ことにより、 早く、 安全、 確実に成長させることを特徴とする稚魚飼 育方法。

2 . 前記飼育水を 8 0 %飽和値以上の高溶存酸素濃度としたことを特 徴とする請求の範囲第 1項に記載の稚魚飼育方法。

3 . 密閉型飼育水槽に毎秒 0 . 1〜 3 mmの流速の飼育水を連続供給 する手段と、 同飼育水の溶存酸素濃度を高める手段とを具えたことを 特徴とする稚魚飼育装置。

4. 前記密閉型飼育水槽として、 その出口側と入口側に稚魚の通過を 防ぐメッシュなどの隔離手段を配置した密閉型飼育水槽を用いること を特徴とする請求の範囲第 3項記載の稚魚飼育装置。

5 . 前記飼育水槽の下流に残餌などを飼育水から濾過する濾過装置を 配設したことを特徴とする請求の範囲第 3又は 4項記載の稚魚飼育装

6 . .前記飼育水の溶存酸素濃度を高める手段として人工肺を使用し、 飼育水系全体を密閉型としたことにより宇宙での無重力状態でも使用 可能としたことを特徴とする請求の範囲第 3又は 4項記載の稚魚飼育 装置。