WO2008069261A1

WO2008069261A1 - 人工飼育水及び人工飼育水による養殖システム

Info

Publication number: WO2008069261A1
Application number: PCT/JP2007/073540
Authority: WO
Inventors: Toshimasa Yamamoto
Original assignee: Kake Educational Institution; K2Life-Lab Co., Ltd.
Priority date: 2006-12-05
Filing date: 2007-11-29
Publication date: 2008-06-12

Abstract

この発明は、海水性生物及び淡水性生物に用いる人工飼育水(6)であって、比重が1.004以上天然海水以下となるように飼育水中にナトリウム、カルシウム、カリウムを添加し、カルシウムに対するカリウムの存在比が0.93乃至天然海水中の存在比であり、カルシウムとカリウムに対するナトリウムの存在比が55乃至天然海水中の存在比となるように含有する人工飼育水と、この人工飼育水を使用する養殖システムであり、地表内部であって周囲温度が15℃から30℃の空間に設置する飼育槽(1)と、飼育槽(1)内に満たされる上記人工飼育水(6)と、飼育槽(1)内に満たされた人工飼育水(6)を濾過する濾過装置(2)とを備える人工飼育水による養殖システムに関する。

Description

明細書

人工飼育水及ぴ人工飼育水による養殖システム技術分野

この発明は、内陸部で水槽等の飼育槽に海水魚や淡水魚を生息させて飼育する際に用いるのに好適な人工飼育水及ぴこの人工飼育水による養殖システムに関する。人工飼育水を利用した養殖するシステムは、坑道や洞窟、あるいは、地下等において畜養槽内に人工飼育水を満たして海水魚、淡水魚、あるいはこれらの魚の飼育に用いる植物性や動物性のプランクトンを養殖するものである。背景技術

魚の養殖は古くから行われているが、従来一般に行われてきた養殖は、海に生息する海水性の魚であれば、湾内に網を巡らして海水をそのまま利用した閉塞環境となる生簀を構築し養殖を行い、川魚であれば河川を堰き止める等してやはり閉塞環境を構築し養殖を行っていた。

また、海に生息する魚を陸上で飼育する場合もあったが、海水魚の飼育においては海水が必須と考えられ、内陸部での飼育では大量の海水が必要となるため安価な飼育ができずにいた。

一方、海水魚の需要は食用に限られるものだけではなく、観賞用の熱帯魚なども有つた。しかしながら、熱帯魚においても、小型なので食用のハマチなどに比べれば陸上での飼育は比較的行いやすいが、やはり海水を必要とするためコスト高となってしまっていた。更には、海水中に大量に含有する塩類が水槽やその附帯装置の回りに付着して見栄えを悪くしてしまい観賞用とするにはその処理が大変であった。そこで、昨今では、海水に代る人工水として人工海水が開発され、陸上においても、海から海水を運ぶことなく、人工海水を水道水等の淡水から生成し、水槽等での飼育に用いるようになった。

この人工海水では、天然海水の状態に近づけるため、一般的に、天然海水に含有する塩類と同等の塩類を同量となるように含有させていた。

即ち、天然海水では、一般に最も多く含有している塩化ナトリウムが比重 1.02〜 1.03 の海水 l (kg)中に約 23〜 28 (g)である。また、天然海水中の他の塩類としては、塩ィ匕マグネシウム、硫酸マグネシウム、硫酸カルシウム、硫酸カリウム、塩化カリウム、炭酸カルシウム、臭化マグネシウムなどが挙げられ、これら塩化ナトリウムを含む全塩類の含有量は、通常海水 l (kg)中 35 (g)前後、即ち重量比で 35 (°/。。）である。そこで人工海水も原則として、このような天然海水の成分組成に準拠して調合していた。また、従来の人工海水を用いた人工的な海棲生物の受精では、経時段階的な異常卵が高頻度で出現し、例えば、天然海水以外の人工海水に過敏に反応するゥニ卵では、極めて微量の生理的有害成分に対しても鋭敏に反応するので、正常な受精 '発生率が得られ難く、所定時間内にプルテウス幼生期に到達する率が低く、また同じ条件にて行う天然海水での実験と比較して発生段階に遅延がみられる等、天然海水に比した人ェ海水独自の問題点を有していた。

そこで、上記のような問題点を考慮した発明には、例えば、『人工海水』（特開平 0 8— 3 7 9 8 8号）がある。この『人工海水』（従来技術 1 ) には、『（請求項 1 ) 天然海水の主要構成成分であるナトリウム、カリウム、マグネシウム、カルシウムなどの各種塩類を含む人工海水中に、ヨウ化カリウムを 0 . 0 0 1〜0 . 0 1重量％添加してなる人工海水。（請求項 2) 請求項 1記載の人工海水において、さらに四ホウ酸ナトリウム 0. 08〜0. 09重量⁰ /₀、ホウ酸 0. 07〜0. 08重量％および臭化力リウム 0. 07〜0. 08重量％を添カ卩したことを特徴とする人工海水』が開示されており、海水に近い成分とするためにナトリウム、カリウム、マグネシウム、カルシゥムなどの各種塩類、即ち相当数の塩類を人工海水中に含有させ、更に四ホウ酸ナトリウム 0. 08〜0. 09重量％、ホウ酸 0. 07〜0. 08重量％および臭化カリゥム 0. 07〜0. 08重量％の各物質を添加して人工海水を構成していた。

そして、従来技術 1に表される人工海水では、問題点を解決する手段の欄に『これら塩類の配合割合は、天然の海水の組成に近似するほど好ましいが、天然海水の組成そのものが場所、水深、季節、天候などにより変動するので、一概には規定できない力下記の数値を目安にすることができる。

N a C 1 68. 0〜85. 0 (重量部）

Mg C 12 9. 8~ 1 2. 1 // M g S O 4 4. 2〜 6. 6 // C a S O ₄ 3. 2〜 4. 4 ,, K₂ S 0₄ 2. 2〜 2. 7 /, Ca COs 0. 3〜 0. 4 /, MgB r ₂ 0. 1〜 0. 3 "なお、上記の塩類組成の K₂ S 0₄ の代わりに、 KC 1、 N a S0₄ など、また、 C a C0₃ 、 N a COs 、 N a HCOa などを用いてもよく、さらに、 0. 1重量部未満の微量のその他の塩類を添加しても、この発明の効果を阻害することはない。』と記載され、天然海水に近い範囲の塩類配合割合を人工海水に規定している。また、その実施例中には塩化ナトリウムが約 23〜28重量％となるように人工海水に溶解し、天然海水に類似の各塩類を含む人工海水を得るとしている。そして更に、通常の天然海水に類似の各種塩類を含む人工海水とした上で、更に、ヨウ化カリゥムを 0. 001〜0. 01重量％添加し、上記範囲以内で、ゥニ類の受精、発生過程に所期の目的を達成する顕著な効果が現れるようにしている。

従って、従来技術 1にも記載されるように、従来の人工海水は、含有する塩類の種類及び塩類の有比率を天然海水に近づけることで、良好な飼育環境となる人工海水を得ていた。

また、従来の人工海水を用いた人工的な海棲生物の受精では、経時段階的な異常卵が高頻度で出現し、例えば、天然海水以外の人工海水に過敏に反応するゥニ卵では、極めて微量の生理的有害成分に対しても鋭敏に反応するので、正常な受精 ·発生率が得られ難く、所定時間内にプルテウス幼生期に到達する率が低く、また同じ条件にて行う天然海水での実験と比較して発生段階に遅延がみられる等、天然海水に比した人ェ海水独自の問題点を有していた。

また海水魚の養殖では、 1年を通じて安定した養殖が求められ、しかも陸上部で人ェ孵化から稚魚の飼育を経て食用あるいは観賞用の成魚を養殖できることが好ましい。これを実現するには、飼育水を、 1年を通して常に快適な温度（2 0 °C前後）に保つことが必要である。

しかしながら、従来同様に内陸部で例えば 100 ( t )以上となるような大規模な中間育成場を建設して養殖を行う場合には、海水の確保あるいは人工海水の製造が絶対条件となるが、天然海水の輸送コストあるいは人工海水を製造するためにかかるコストは膨大となり生産コストが高価となってしまった。これにより内陸部で養殖される魚類の価格も高価となってしまった。

そこで発明者は、上記問題点を解決するため思考を重ねた結果、天然海水を希釈して用いることができないかとの思いに至った。

しかしながら、天然海水を希釈して用いるとしても、水道費、輸送コスト、希釈槽の設備化や防疫上の問題は避けて通れない。そこで更に思考を加え、内陸部でも容易に確保できる水道水や河川水あるいは地下水に活性塩類を添加し、しかも低比重を実現できれば、低コスト型飼育水を得ることができるのではないかとの思いに至った。そこで、海水では放射性同位元素を除き約 60種有る組成の中から、魚類の浸透圧にかかわるものを割り出し、必要最低限の成分を加えることが最良との思いに至り、種々の実験を重ねた。

養殖システムに関して言えば、従来同様に内陸部で例えば 100 ( t )以上となるような大規模な中間育成場を建設して養殖を行う場合には、海水の確保あるいは人工海水の製造が絶対条件となるが、天然海水の輸送コストあるいは人工海水を製造するためにかかるコストは膨大となり生産コストが高価となってしまった。これにより内陸部で養殖される魚類の価格も高価となってしまった。

また、人工海水の温度を、 1年を通して快適な温度（2 0 °C前後）に保っためには、冬場は加温機によって人工海水を温め、夏場の暑い時期には人工海水の温度が上昇しすぎるので冷却装置により人工海水を冷やさなければならなず、人工海水の温度を調節するために必要な灯油や電気等のエネルギーが必須となり、養殖にかかるコストを抑えることがなかなかできないという問題点を有した。

そこで発明者は、上記問題点を解決するため思考を重ねた結果、まず、飼育水のコストを低く抑えるために、まずは天然海水を希釈して用いることができないかとの思いに至った。

しかしながら、天然海水を希釈して用いるとしても、少量ではあっても陸路により天然海水を運搬するための輸送コストが必須となり、また、天然海水の輸送コストを抑えるためには、飼育槽を設置する場所は交通の利便の良いところにする必要が生じ、養殖所を設置する場所に制限が出来てしまうという問題点を有する。更に、希釈するための水道水等も必要となり、更には、希釈槽の設備化や防疫上の問題は避けて通れない。

そこで更に思考を加え、内陸部でも容易に確保できる水道水や河 J 11水あるいは地下水に活性塩類を添加し、しかも低比重を実現できれば、低コスト型飼育水を得ることができるのではないかとの思いに至った。

そこで、海水では放射性同位元素を除き約 60種有る組成の中から、魚類の浸透圧にかかわるものを割り出し、必要最低限の成分を加えることが最良との思いに至り、種々の実験を重ねた。

また、一方では、飼育水の温度管理を快適な温度付近で 1年を通して一定にすることに思い至った。発明の開示

この発明の人工飼育水は、上記問題点に鑑み、人工海水として、水道水や河川水あるいは地下水に天然海水中に含有される塩類より少ない種類の塩類を添加すると共に、人工海水中の該塩類の含有量を充分に減少して単位人工海水当りに使用する塩類の種類及び使用量を充分に少なくして低コストで製造できる人工海水を提供することを目的とする。

この発明の人工飼育水は、海水性生物及び淡水性生物の人工飼育に用いる飼育水であって、比重が 1.004以上天然海水以下となるように飼育水中にナトリウム、カルシゥム、力リゥムを添加し、カルシウムに対する力リゥムの存在比が 0.93乃至天然海水中の存在比であり、カルシウムとカリゥムに対するナトリゥムの存在比が 55乃至天然海水中の存在比となるように含有する。

この発明の人工飼育水の効果は、人工飼育水中のカルシウム、カリウム、ナトリウムの各要素を調整することで、天然海水に比し極少量の塩類を添加するだけで良好な飼育が可能となる。即ち、従来の人工海水では、天然海水に近づけるために 20 (g/l)以上という大量の塩化ナトリゥムを添カ卩していたのに比し、 7.0587 (g/1)と略 1/3 程度の添加量で実施可能となるので、低コストで人工飼育水を提供できるというこの発明特有の効果を有する。

また、観賞魚である海水性熱帯魚を飼育する際に利用することで、塩類の濃度の濃い天然海水あるいは人工海水では濾過装置の回り等に大量に付着する固形塩類の付着を少なくでき、飼育時の固化した塩類による鲭びを低減できる等の効果を有すると共に、水槽回りの外観を損ねることが無いというこの発明特有の効果を奏する。

また、この発明にかかる人工飼育水で飼育した実験に於ける全ての飼育魚において魚病の発生がなかった。このことから、人工飼育水では p Hや各塩類の濃度などが海水と淡水の中間であり、且つ、必要のない塩類等の添加がないので、細菌性、ウィルス性、繊毛類等の原生動物と寄生節足動物に分類される一般的な魚病性疾患の原因や、さらには、腸炎ビブリオ等の一部例外を除き海水性と淡水性に大別される魚病性疾患の根源となる原生動物や病原体にとつて経験したことのない天然の海水でもない淡水でもない未知の水質であるためと推測ができ、これら魚病性疾患の原因となる外敵の侵入に対し高い抵抗力を有する人工飼育水を得ることが可能である。これにより飼育する際に、抗生物質等を飼育水に与える必要がなく更に低コスト化を図れるばかりでなく、安全な食用養殖魚の提供が可能であるという本願特有の効果を有する。

更にまた、実施例記載の如く、飼育魚の成長状況を天然海水と本願にかかる人工飼育水とで約 1ヶ月間に渡り飼育した結果を比較したところ、天然海水による飼育では 81.46(%)の重量増加が認められたのに対し、本願にかかる人工飼育水では 119·07(%) の重量増加が認められたように、天然海水に対し飼育魚の早期育成が可能となるという本願特有の効果を有する。

更にまた、飼育魚を飼育する際にはアンモニアが発生するが、このアンモニアは、以下に示す化学式のように、魚類に影響を与えない解離のアンモニゥムイオン（ΝΗ₄ +) と有毒なアンモニア（ΝΗ ₃) とが平衡状態にある。

NH₄+ + OH " ^ NHs + H 2 O

そして、アンモニアの平行定数が高温、高塩、高 p Hの場合に有毒な非解離アンモユアに変化しやすいため、天然海水に比べ p Hの低い人工飼育水では、有毒なアンモユアの発生が抑えられるので、天然海水による飼育に比べ小さな濾過装置の設置のみで飼育が可能となり、設備費用が低減できるという本願特有の効果を有する。

更にまた、海水の確保ができない内陸部で、種苗生産から中間育成まで一貫した生産体制を構築するため、天然新魚であるトラフグの受精卵を用いこの発明の人工飼育水による飼育と天然海水による飼育における孵化率を調査したところ、天然海水では孵化率 30(%)であったのに対し、天然海水を 10 (%)混合した人工飼育水では孵化率が 60 (%)であり、高い孵化率を確保可能であり、孵化から育成までの効率よく一貫した種苗生産体制を確立することが可能となる本願特有の効果を有する。

更にまた、孵化仔魚の初期餌料として広く利用されるシォミズッポヮムシの培養には欠かせない存在である海産性のナンノクロロブシスは、天然海水 100(%)に施肥を行なう一般的な培養方法では、場所、時期、海水の品質などの条件によって培養密度が大きく変化するので安定した培養管理には熟練を要し、これに伴ってヮムシの培養にも熟練を要することとなっていたが、この発明によれば、天然海水に比し比重が低くヮムシの増殖に好適な条件となり、ヮムシの効率的な培養が可能となった。

従って、大規模水槽（畜養槽）等による陸上に於ける海水性魚類の養殖に際し、この発明による人工飼育水によつて孵化仔魚の飼育から成長魚類の出荷までを陸上において良好に行うことが可能となるという本願特有の作用効果を奏する。

また、この発明の人工飼育水を使用した養殖システムは、上述した問題点に鑑み、人工海水として、水道水や河川水あるいは地下水に天然海水中に含有される塩類より少ない種類の塩類を添加すると共に、人工海水中の該塩類の含有量を充分に減少して単位人工海水当りに使用する塩類の種類及び使用量を充分に少なくして低コストで製造できる人工海水を提供することを課題とすると共に、飼育環境を、人工海水が 1年を通して快適な温度付近で少ない温度変化となるような環境を整えることを目的とする。

この発明の人工飼育水を使用した養殖システムは、地表内部であって周囲温度が 1 5 °Cから 3 0 °Cの空間に設置する飼育槽と、飼育槽內に満たされ海水性生物及び淡水性生物の人工飼育に用いる飼育水であって、比重が 1.004以上天然海水以下となるように飼育水中にナトリウム、カルシウム、カリウムを添加し、カルシウムに対する力リゥムの存在比が 0.93乃至天然海水中の存在比であり、カルシウムとカリウムに対するナトリゥムの存在比が 55乃至天然海水中の存在比となるように含有する人工飼育水と、飼育槽内に満たされた人工飼育水を濾過する濾過装置とを備えている。

この発明の人工飼育水を使用した養殖システムは、以下のような効果がある。人工飼育水中のカルシウム、カリウム、ナトリウムの各要素を調整することで、天然海水に比し極少量の塩類を添加するだけで良好な飼育が可能となる。即ち、従来の人工海水では、天然海水に近づけるために 20 (g/l)以上という大量の塩ィ匕ナトリウムを添加していたのに比し、 7.0587 (g/l)と略 1/3程度の添加量で実施可能となるので、低コストで人工飼育水を提供できるというこの発明特有の効果を有する。

また、観賞魚である海水性熱帯魚を飼育する際に利用することで、塩類の濃度の濃い天然海水あるいは人工海水では濾過装置の回り等に大量に付着する固形塩類の付着を少なくでき、飼育時の固化した塩類による鲭ぴを低減できる等の効果を有すると共に、水槽回りの外観を損ねることが無いというこの発明特有の効果を奏する。

そして、地下空洞や廃坑となった坑道あるいは洞窟内に養殖用の飼育槽を設置して該人工飼育水を満たして養殖を行うので、該人工飼育水の温度を 1年を通して適度な温度に保ち養殖が可能となるので、養殖魚の発育が良好となる本願特有の効果を有する。

また、この発明にかかる人工飼育水で飼育した実験に於ける全ての飼育魚において魚病の発生がなかった。このことから、人工飼育水では p Hや各塩類の濃度などが海水と淡水の中間であり、且つ、必要のない塩類等の添加がないので、細菌性、ウィルス性、繊毛類等の原生動物と寄生節足動物に分類される一般的な魚病性疾患の原因や、さらには、腸炎ビブリオ等の一部例外を除き海水性と淡水性に大別される魚病性疾患の根源となる原生動物や病原体にとつて経験したことのない天然の海水でもない淡水でもなレ、未知の水質であるためと推測ができ、これら魚病性疾患の原因となる外敵の侵入に対し高い抵抗力を有する人工飼育水を得ることが可能である。これにより飼育する際に、抗生物質等を飼育水に与える必要がなく更に低コスト化を図れるばかりでなく、安全な食用養殖魚の提供が可能であるという本願特有の効果を有する。

更にまた、実施例記載の如く、飼育魚の成長状況を天然海水と本願にかかる人工飼育水とで約 1ヶ月間に渡り飼育した結果を比較したところ、天然海水による飼育では 81.46(%)の重量増加が認められたのに対し、本願にかかる人工飼育水では 119.07 (%) の重量増加が認められたように、天然海水に対し飼育魚の早期育成が可能となるという本願特有の効果を有する。

更にまた、飼育魚を飼育する際にはアンモニアが発生するが、このアンモニアは、図 3に表すように、魚類に影響を与えない解離のアンモニゥムイオン（NH₄+) と有毒なアンモニア（NH ₃) とが平衡状態にある。そして、アンモニアの平行定数が高温、高塩、高 p Hの場合に有毒な非解離アンモニアに変化しやすいため、天然海水に比べ p Hの低い人工飼育水では、有毒なアンモニアの発生が抑えられるので、天然海水による飼育に比べ小さな濾過装置の設置のみで飼育が可能となり、設備費用が低減できるという本願特有の効果を有する。

更にまた、海水の確保ができない内陸部で、種苗生産から中間育成まで一貫した生産体制を構築するため、天然新魚であるトラフグの受精卵を用いこの発明の人工飼育水による飼育と天然海水による飼育における孵化率を調査したところ、天然海水では孵ィ匕率 30 (%)であったのに対し、天然海水を 10 (%)混合した人工飼育水では孵化率が 60 (%)であり、高い孵化率を確保可能であり、孵化から育成までの効率よく一貫した種苗生産体制を確立することが可能となる本願特有の効果を有する。

更にまた、孵化仔魚の初期餌料として広く利用されるシォミズッポヮムシの培養には欠かせない存在である海産性のナンノクロロブシスは、天然海水 100 (%)に施肥を行なう一般的な培養方法では、場所、時期、海水の品質などの条件によって培養密度が大きく変化するので安定した培養管理には熟練を要し、これに伴つてヮムシの培養にも熟練を要することとなっていたが、この発明によれば、天然海水に比し比重が低くヮムシの増殖に好適な条件となり、ヮムシの効率的な培養が可能となった。尚、植物性プランクトンも、ナンノクロロブシス同様良好な培養が可能である。

従って、大規模水槽（畜養槽）等による陸上に於ける海水性魚類の養殖に際し、この発明による人工飼育水によつて孵化仔魚の飼育から成長魚類の出荷までを陸上において良好に行うことが可能となるという本願特有の作用効果を奏する。図面の簡単な説明

図 1 ( a ) は、この発明の観察実験に使用した水槽及び濾過装置の側面説明図である。図 1 ( b ) は同じくその平面説明図である。図 2 ( a ) は、この発明の人工飼育水で飼育したマダイと天然海水で飼育したマダイの重量を経過日数毎に測定した表であり、図 2 ( b ) は同じくこの発明の人工飼育水で飼育したマダイと天然海水で飼育したマダイの重量を経過日数毎に示したマダイ成長率を比較するグラフである。図 3 ( a ) は、この発明の実施形態を示す人工飼育水による養殖システムの側面説明図であり、図 3 ( b ) は、この発明の実施形態を示す人工飼育水による養殖システムの平面説明図である。発明を実施するための最良の形態

河川の水、地下水、あるいは、水道水に、塩化ナトリウムを 7.0587(g/l)、塩化カルシゥム 2水和塩を 0.3641 (g/l)、塩化カリウムを 0.18125 (g/l)、となるように溶解させ人工飼育水を作成する。この時、人工飼育水は略 1.004の比重となっている。

特にトラフグを飼育するための人工飼育水では、更に塩類の濃度を下げても実施でき、溶解させる塩化ナトリウムを 1.781 (g/l)、同塩ィ匕カルシウム 2水和塩を 0.092 (g/l)、塩化力リゥムを 0.045 (g/l)として実施できる。

以下にこの発明の実施例を図面に基づき説明する。海から離れた内陸部で 100 (t)以上有るような大規模な中間育成場を建設して効率よく海水魚を飼育することを想定した場合には、一般的には潤沢な海水の確保が絶対条件であり魚類飼育の生命線であると考えられる。しかし、潤沢な海水確保には海水を輸送する費用が多大にかかるため、人工海水を考えざるを得なレ、。

しかしながら、人工海水も、従来天然海水に少しでも近づけることで飼育に良好な環境が得られると考えられていたので、天然海水と同等な複数の塩類を天然海水と同じ濃度となるように溶解させるため、人工海水にかかわるコストもやはり膨大となつていた。

そこで発明者は、人工海水を天然海水に近づけるのではなく、マダイゃハマチなど食用海水魚を天然海水とは異なる低塩類低濃度の環境で飼育（養殖）できないかを試みることに思い至った。

そこで発明者は、放射性同位元素を除き約 60種である天然海水中の塩類から、魚類の浸透圧にかかわる組成を割り出して必要最低限の成分を加えることが最良と考えた。尚、以下に表す各実験では、図 1に表すように、 100 (1)程度の水槽に密閉式濾過槽からなる濾過フィルターを使用して実験を行った。そして、濾過フィルター中にはセラミックを加え調整長期に亙り飼育水の p H調整が可能とした。尚、図 1には、泡沫分離装置 4が記載されているが、泡沫分離装置 4は飼育水を長期に亙り使用するために飼育水中の魚糞や余剰餌等の浮遊物を除去するためのものであり、短期間の実験では使用していない。また、飼育水冷却装置 5も記載されているが、これは夏場の屋外に設置した水槽では飼育水の温度が上昇しすぎるため、飼育水温度を実験環境に合わせて一定に保っために設置したものである。

これに先立ち、天然海水を真水で希釈した希釈天然海水中でどの程度の比重まで力クレクマノミが耐えられるかの実験を試みた。この実験に先立ち、カクレクマノミへのストレスを考慮して約 1ヶ月間の訓化期間を設けた。その結果、カクレクマノミは約 8.8 (%。）即ち比重 1.006 ( H 7.0) が限界であり、希釈天然海水環境では比重 1.005 以下で斃死することを知見した。

これに続けて、訓化なしでマダイ（体長 5cmを 5匹）を約 8.8 (%。）（比重 1.006) の希釈天然海水中に放したところ、横臥現象が見られたものの約 5分後には正常に泳ぎだし、数時間後には餌をとるまでに回復した。

そして、該環境においてマダイを 3ヶ月間にわたり飼育観察を行った結果、マダイの斃死はなく約 5 (%)の体重増加を伴って順調に飼育できた。

この結果から、煩雑な訓化を行わなくても希釈天然海水で飼育可能であることが知見された。また、カクレクマノミ、マダイは、それぞれ観賞魚、養殖魚の中から無作為に入手しゃすいものを選択したに過ぎないので、他の海水魚でも同様の結果となることが予想された。

これら希釈天然海水による実験から、少なくとも比重 1.006 で飼育が可能であろうことが知見されたので、次いで発明者は人工飼育水（好適環境水）として必要な要素の特定及びその存在度を特定する実験を試みた。

そこで発明者は必須成分の割り出しに際して、哺乳類及び魚類の体液と天然海水の成分とを比較することに思い至った。そして、更に添加する塩類の種類を減少させるベく、前記 6元素から魚類の必須元素及びその存在度を特定する実験を試みた。

哺乳類や魚類の体液は、塩化ナトリウム、カリウム、リン酸を主体としていることが既知である。また、また希釈天然海水の組成にもこれらの成分が有り、主に存在する成分がナトリウム（2.625 (g/l) )、塩素（4.750 (g/l) )、カリウム（0.0998 (g/1) )、カルシゥム（0.103 (g/1) )、マグネシウム（0.320 (g/1) )、硫酸塩（0.674 (g/1) ) であることが解った。発明者は、これら成分から、魚類が生存するのに適するためには魚類の浸透圧に拘る成分を調整して人工飼育水を作ることに思い至った。

そこで、人工飼育水（好適環境水）の作成に当って、ナトリウムを 2.625 (g/1)、塩素を 4.750 (g/1)、カリウムを 0.0998 (g/1)、カルシウムを 0.103 (g/1)、マグネシゥムを 0.320 (g/1) , 硫酸塩を 0.674 (g/1)をそれぞれ含有するように、塩化ナトリウム（工業塩)、塩化マグネシウム（工業塩)、塩化カルシウム（一級試薬）、硫酸マグネシウム（工業塩)、塩化カリウム（一級試薬）の 5試薬を河川水に加え塩素を含む 6元素 5試薬による試薬調整を行い、この飼育水中に体長 10 (cm)のマダイ 5 (尾）を放し約 50 日にわたる飼育実験を行った。

なお、リン酸は給餌による魚類の代謝から補給されると考え、添加は行なわなかつた。

その結果、該マダイは斃死することもなく異常が認められず、良好な飼育が行えた。前記実験を受け、更に添加する成分の減少を図るため、前記 6元素から魚類の必須元素及びその存在度を特定する実験を試みた。即ち、前記 6元素中マグネシウムィォンとして重複する塩化マグマグネシウムの添加をとりやめ、 4試薬による 5元素の成分添加を行った飼育水を製造し、体長 10 (cm)のマダイ及ぴヒラメを各 5 (尾）を放して 3週間飼育を試みた結果、斃死もなく順調に生育し体色も良好で、良好な環境での飼育であった。この塩化マグネシウムを添加していない人工飼育水の比重は 1.006である。なお、リン酸は給餌による魚類の代謝から捕給されると考え、添加は行なわなかつた。

そして、該人工飼育水中に体長 10 (cm)のマダイ 5 (尾）を放し飼育を実施した結果、約 3週間斃死等の問題が認められず体色も良好で順調に生育しており、良好な飼育環境であることが確認できた。

発明者は、更に塩類の種類を減少させるベく、前記 6元素 4試薬による飼育水から、魚類の必須元素及びその存在度を特定する実験を試みた。そして種々の成分を希釈天然海水中のこれら成分相互の存在比で添加し実験を重ねた結果、

塩化ナトリウム 7.0587 (g/1)

塩化カルシウム 2水和塩 0.3641 (g/1)

塩化カリウム 0.18125 (g/1)

のみを添加して飼育を試みた。この時の飼育水の p Hは 6.45、比重は 1.004であった。その結果、飼育した体長 12 (cm)の 3 (尾）のマダイは、餌食いは良好であつたが、約 2週間目から頭皮の欠損症状が現れ、 3週間目に斃死した。

次いで発明者は、マグネシウムを含まない人工飼育水では飼育できない環境であつたため、他の成分の減少が図れないかを思索した。そこで発明者は、海産魚類の細胞液中には、主に塩化カリウム、リン酸が存在しており、塩化ナトリウムは僅かにしか存在していないことに着目した。即ち、海産魚類では、魚類にとって必須であるカリゥムイオンを選択的に海水から取込むと同時に細胞内ナトリゥムポンプの働きにより有害と思われるナトリゥムイオンを鰓弁塩類細胞及び腎臓から排出し、細胞内の塩分濃度上昇を抑制し水分調整を行つている。

そこで、塩化ナトリウムが体内から排出されてしまうのでるから、予め塩化ナトリゥムを添加せずに飼育水を作成し海水魚を飼育することを試みた。これによれば、前記 6元素 4試薬の飼育水中最も添加量の多い（人工飼育水作成費用が嵩む）塩化ナトリウムを必要とせずに人工飼育水が開発できるものと予想した。

即ち、塩化ナトリウム、硫酸マグネシウムを全く添加せず、塩化カルシウム 2水和塩を 0.3641 (g/l)、塩化カリウムを 0.18125 (g/1)のみ添カ卩し、人工飼育水を作成して 12 (cm)のマダイ 3 (尾）を飼育した。

その結果、即座に平衡感覚を失い仰向けとなり、 1時間後には斃死してしまった。これらの結果から、人工飼育水に添加する成分は、上記 6元素 4試薬より減少させることができないものと考えたが、先に行った 4元素 3試薬による実験、即ち、

塩ィ匕ナトリウムを 7.0587 (g/1)

塩ィ匕カルシゥム 2水和塩を 0.3641 (g/1)

塩化カリウムを 0.18125 (g/1)

添加した人工飼育水（以後、 3試薬による人工飼育水という。）での飼育が、当初良好であり 2週目以降に悪化し 3週間に斃死した状況であり、塩化ナトリウム及び硫酸マグネシゥムを全く加えない人工飼育水による飼育して直ぐに斃死してしまつた結果とは異なっていることに着目し、 3週間飼育した後の 3試薬による人工飼育水を詳しく調べてみたところ、飼育前には 6.45であった p Hが、 3週間後のマダイ斃死時には 4.8 にまで減少していた。

これを受け、マダイが生存できる p Hを実験した結果、 11 5.0乃至1) 11 8.4程度であることが判明し、先の 3試薬による人工飼育水を用いた実験を再ぴ行った。その際に、使用した濾過装置に用いた棒状セラミックスに加え、小豆台の天然サンゴ砂も加えて濾過装置とし、サンゴの主成分である炭酸カルシウムが徐々に人工飼育水中に溶け出して p H調節が可能な状態（p H調整剤としての働きを行う状態）で飼育実験を行った。被検体は、体長 15 (cm)のマダイ 2 (尾）と、体長 10 (cm)のヒラメ 10 (尾）をそれぞれ別水槽に収容した。

その結果、マダイ、ヒラメ共に 2ヶ月以上の長期に亙り斃死等の発生もなく順調に飼育でき、約 2ヶ月間でマダイの体長が 25 (cm)、ヒラメの体長が 15 (cm)となり良好な発育が見られた。

上記実験の結果、

塩化ナトリウムを 7.0587 (g/1)

塩化カルシウム 2水和塩を 0.3641 (g/1)

塩化カリウムを 0.18125 (g/l)

を添加した比重 1.004の人工飼育水中で海水魚の良好な飼育が可能であることが突き止められたので、飼育用の水槽を 1000 (1)の大型とし、濾過装置を重力落下式として通常用いる濾過フィルターに棒状セラミックス 25 (1)と前記サンゴ砂 5 (1)を加えて構成し、更に長期に亙る飼育実験を行うために泡沫分離装置を加えて人工飼育水を濾過しながらオゾンを添加して長期飼育を試みた。

その結果、斃死等の問題のない良好な飼育が行われ順調に生育したので、長期に亙る飼育が可能であることが知見された。そこで、他の魚類について 3試薬による人工飼育水での飼育を試みた結果、

海水魚では、マダイ、イシダイ、イシガキダイ、サラサハタ、ヒラメ、トラフグ、ォニォコゼ、カクレクマノミ、チョウチョウゥォ科 5種、スズメダイ 4種、ゴマハギ、モンガラカヮハギ、ノレリャッコ、ハリセンボン、ノヽコフグ、クダゴンベ、マハゼであり、甲殻類では、イシガニであり、

淡水魚では、コィ、金魚（ランチユウ、子赤）、ネオンテトラ、ブラックテトラ、ァ一リーシクリット、スジシマドジヨウである。

このように 3試薬による人工飼育水では、淡水魚から海水魚まであらゆる環境の魚類の飼育が可能であることが解り、しかも淡水魚及ぴ海水魚を同一の水槽にて飼育しても問題ないことが知見された。

特にトラフグに関しては、塩ィ匕ナトリウムを 1.781 (g/l)、硫酸マグネシウム 7水和塩を 0.426 (g/l)、塩化カルシウム 2水和塩を 0.092 (g/l)、塩化カリウムを 0.045 (g/l)添加した 3.5 (。/。。）（比重 1.002) の低濃度人工飼育水でも飼育が可能であることが実験から確認でき、更には硫酸マグネシウム 7水和塩を添加しなくとも飼育可能であることも実験から知見された。

また、 3試薬による人工飼育水での飼育では以下に表すような作用が認められた。即ち、

1 . 3試薬による人工飼育水（トラフグ飼育用の更に希釈された飼育水も含む）による飼育では、すべての魚において、魚病の発生がない。

一般的に魚病性疾患の原因は細菌性、ウィルス性、繊毛類等の原生動物と寄生節足動物に分類される。さらには、腸炎ビブリオ等の一部例外を除き海水性と淡水性に大別される。

そこで、マダイ蓄用槽の人工飼育水における一般細菌数（標準平板菌数）を測定したが、細菌の検出は認められなかった。

また、夏場、海面養殖で問題となる単生類ベネデニア症（Benedenia) に感染しているキイ口ハギを前記 3試薬による人工飼育水に収容して飼育すると、一瞬にして体表から寄生しているベネデニアが剥がれ落ち完全に治癒した。これは急激な浸透圧の変化による寄生虫へのダメージと推察される。

また、ウーディ二ゥム症 ( Oodinium ocellatum) トリコディナ症 (Trichodina) に感染しているカクレクマノミを前記 3試薬による人工飼育水に収容して飼育し経過を観察したところ、 2週間で完治した。この現象は単生類ベネデニア症と同様に急激な浸透圧の変化によるこれら繊毛虫へのダメージと推察される。

更に、尾柄部が大きく欠損して真皮が露出しているトラフグ 10 (尾）を前記同様 3試薬による人工飼育水中に収容して 2ヶ月間飼育したが、ビブリオ感染が見られず生存を続けた。この結果から外傷性ビブリオ感染が発症しないことが知見される。そして、これと対比すべく外洋水を直接補給する開放式飼育法によって同様に尾柄部が大きく欠損して真皮が露出しているトラフグを飼育して経過観察を行ったところ、該外傷性ビブリォ感染は避けられなかつた。

上記のように、 3試薬による人工飼育水では、寄生虫及び菌類に起因する発病が無いことが知見された。そして、これらの結果から、人工飼育水が海水でもない淡水でもない自然界には一般に存在しない含有成分および p Hの水なので、これら原生動物、病原体そのものが経験したことのない水質であり、原生動物、病原体が死滅するあるいは活動できない環境となっているのではないかと推察できる。

2 . 天然海水に比し成長率が良いことが知見された。

図 2 ( a )、図 2 ( b ) は、この発明の人工飼育水で飼育したマダイと天然海水で飼育したマダイの重量を経過日数毎に測定して比較した表とグラフである。このマダイの重量測定による成長率の比較は、以下の条件で行なわれた。

この発明の人工飼育水により飼育された体長（_6cm) のマダイ（5尾）と、天然海水により比較された体長（5cm)のマダイ（5尾）を対照群として比較した。飼育畜養槽容量は 100 βであり、濾過方式は密閉式濾過槽であり、人工飼料はォトヒメ C-0であり、給餌頻度は朝と夕方の 2回給餌であり、重量測定はマダイ（5尾）の総重量を電子天枰で測定し、測定期間は 2 0 0 6年 6月 2 6日から 7月 2 3日であり、飼育温度は 2 2 °Cである。この条件で、それぞれの対照群を 4週間飼育し、マダイの成長を経過観察し、経過 1週間毎に総重量を測定して比較した。 '

その結果、天然海水環境のマダイは 4週間経過後 81.46 (%)の重量増加率であつたのに比し、人工飼育水環境のマダイは、 119.07 (%)の重量増加率であった。

この現象は天然海水中での飼育ではエネルギー代謝の 30 (%)が浸透圧調整に消費されているのに比べ、人工飼育水では低浸透圧なため浸透圧に拘るエネルギー代謝が低減されることが示唆され、これに伴い成長ホルモンの分泌が促進されていることが推察される。

尚、前記した各人工飼育水において、実験では極力少ない塩類（元素）でしかも極力少ない量の添加によって天然海水に代る人工飼育水を得ようと試みているので、 3 乃至 4種類の塩類の添加実験しか行っていないが、これらが添加してあれば海水魚の飼育には適正であり、これに他の塩類を適宜量添加してもその作用に影響を及ぼさずに人工飼育水として利用可能であれば、従来行われていた人工海水に添加していた他の塩類や例えばビタミン等の栄養素等を上記各人工飼育水に添加しても何ら差し支えなく、この発明の人工飼育水と同等である。

次に上述した人工飼育水 6を利用する養殖システムについて、図 3 ( a ) 及び図 3 ( b ) に基づいて説明する。

上記のように構成する人工飼育水 6を飼育槽である畜養水槽 1に満たして養殖を行うに当たり、廃坑となった坑道の奥深くに 4800 (t)の畜養水槽 1を構築する。このような地表から奥に入つた地中では、周囲を覆う土や岩盤による断熱効果と地熱等により 1年を通して略 1 8 °C程度の気温となっている。このような環境に畜養水槽 1を構築して前記人工飼育水 6を満たすことで、人工飼育水の温度を通年で略一定と保つことが可食 gとなる。

畜養水槽 1は、この実施例では縦横略 40 (m) ·高さ 3 (m)からなり、一側端には給水循環部 8を設ける。給水循環部 8は、畜養水槽 1との間に通水可能なスリット 8 1 を設け、畜養水槽 1内部の人工飼育水 6との循環を可能としてある。尚、この実施例では畜養水槽 1を 4800 (t)としたが、畜養水槽 1の容積あるいは形状は特に特定されるものではなく、一般家庭で用いる程度の極小さな水槽から、例えば東京ドーム並みの極大きな畜養水槽でも実施可能であり、地中空間の大きさに合わせる等して適宜選択すれば足りる。 ·

更に、給水循環部 8には循環路 7を設ける。循環路 7 1の一端を開口し、他端は畜養水槽 1の中央底部を稍下方へ下げた該中央に開口し、循環可能とさせる。更に、別途給水循環部 8からは、一端を該給水循環部 8に開口すると共に該開口から濾過装置 2および泡沫分離装置 4を経由して再ぴ畜養水槽 1の他部へ開口して人工飼育水 6を循環可能とする濾過循環路 7 2を設ける。また、該濾過循環路 7 2は濾過装置 2およぴ泡沫分離装置 4による人工飼育水 6の浄化を効率よく行うために、給水循環部 8においては畜養水槽 1に満たされた人工飼育水 6の上ずみ部分が該循環路 7 2内に入り込むように吸水口を上方へ上げて設けてある。これにより、人工飼育水 6中で浮遊して上方へ移動した魚フンゃ不純物あるいはゴミ等が効率的に濾過循環路 7 2内に循環可能となる。濾過循環路 7 2の途中に設ける濾過装置 2は、図 1に表す濾過装置 1を大きくしたものであり、その濾過材 3や作用は前記同様である。また、濾過循環路 7 2の途中に設ける泡沫分離装置 4も、図 1に表す泡沫分離装置 4を大型化したものであり、その作用は前記したとおりである。

また、この養殖システムでは、濾過装置 2からは温調循環路 7 3を分岐して予備加温装置である水温調整装置 9を経由して再び畜養水槽 1の他部へと循環可能としている。水温調整装置 9は濾過装置 2と水温調整装置 9との間に設けるポンプ 9 1によつて強制的に人工飼育水 6を循環させ、水温調整装置 9によって人工飼育水 6の温度を調節可能である。この水温調整装置 9は、例えば、畜養水槽 1に新たに補充する人工飼育水 6の水温が既に畜養水槽 1内に有る人工飼育水 6の温度と差があった場合等に水温を調節するためのものであり、加温および冷却の両方が可能に構成する。

7 4は給水循環路である。給水循環路 7 4は、やはり濾過装置 2から分岐されて設け、一方が濾過装置 2に開口し、他方が補助タンク 1 0に開口させる。

捕助タンク 1 0は、畜養水槽 1 へ人工飼育水 6を補給あるいは交換するための新しい人工飼育水 6を蓄水しておくタンクである。この補助タンク 1 0には、地下水や河川水を利用できるように地下水や河川水を引き込んで供給可能に引き込み路（図示せず）およびバルブ（図示せず）が設けてある。

上記のように設ける各循環路 7が飼育水循環装置を構成し、必要に応じて適宜各循環路 7に強制循環をさせるための循環ポンプ 9 1を設けても良く、人工飼育水 6が循環するように構成されればよい。また、特に図示しないが、畜養水槽 1内にも人工飼育水 6を畜養水槽 1内部で循環させる循環ポンプ等を設けて人工飼育水 6の循環を行つている。従って、人工飼育水 6を製造するに当たり地下水や河川水を利用可能となるので、更に人工飼育水 6の製造コストを抑えることが可能となる。

1 1は、モニタリング室である。モニタリング室 1 1は、畜養水槽 1、濾過装置 2、泡沫分離装置 4、飼育水冷却装置 5、各循環路 7、水温調整装置 9、循環ポンプ 9 1、捕助タンク 1 0のそれぞれに設けた水位センサや温度センサ、電圧計、電流計、電力計等の監視を行う。これら各装置の監視は、一般に行われている水位や水温の管理、供給電力の管理等なので特に詳説しない。

1 2はソーラー発電装置である。ソーラー発電装置 1 2は、太陽熱発電を行うソーラ一パネルと電力を蓄える蓄電装置と供給する際の電力を制御する制御部とからなるが通常設置されるものと何ら変わりは無いので説明は省略する。ソーラー発電装置 1 2はソーラーパネルを地上の日当たりの良好な場所に設け、電力供給線によって電力を使用する水温調整装置 9や循環ポンプ 9 1等に供給する。また、特に説明はしていないが、養殖システムを設置している場所が地中であるため、明かりを採る必要があるので、各所に設置した蛍光灯等へも電力の供給を行っている。勿論養殖魚へも光を当てる必要があるので、適宜量の光が供給できるように畜養水槽 1の外部あるいは内部に畜養水槽 1内の養殖魚に光が当たるよう光源を設置する。

このようにソーラー発電装置 1 2を設けることで、養殖システムへの電力供給も、太陽光によりまかなうことができるので、養殖にかかるコストを更に低減させることが可能となる。

また、必要に応じ、孵化専用の水槽（図示せず）や、畜養水槽 1で飼育可能な大きさになるまで稚魚を飼育するのに用いる稚魚飼育槽（図示せず）を別途設け、これらの水槽で孵化や稚魚飼育を行うことで、孵化から巿場への提供が可能な成魚までの一貫した養殖を内陸部で行うことができるようにしても良い。

また、廃鉱となった鉱山や坑道、洞窟等の地中においては、酸素濃度が地表より低い場合が有るので、畜養水槽 1内の人工飼育水 6の溶存酸素濃度を上げるために通常の気泡発生装置による酸素供給装置や純酸素による酸素供給装置を循環路 7の中間部に設けるか畜養水槽 1内に直接設けて溶存酸素濃度を上昇させても良い。この場合には、地上に於ける養殖同様に養殖魚を過密養殖することも可能となる。産業上の利用可能性

この発明は、種々の海水魚の飼育に利用可能であることは勿論、淡水魚の飼育にも利用可能である。従って、大量に飼育水を要する各種魚類の養殖に利用できると共に、一般家庭等で海水熱帯魚の飼育及ぴ淡水熱帯魚の飼育に用いる飼育水として利用することが可能であるのは勿論、海水魚と淡水魚とを共存させて飼育することも可能である。

更にまた、大規模な水槽（畜養槽）による陸上飼育では、孵化仔魚の初期餌料として広く利用されるシォミズッポヮムシの培養には欠かせない存在である海産性のナンノクロロプシスを培養することで行うヮムシの培養の培養に利用可能である。

Claims

請求の範囲

1 . 海水性生物及ぴ淡水性生物に用いる人工飼育水（6 ) であって、比重が 1.004以上天然海水以下となるように飼育水中にナトリウム、カルシウム、カリウムを添加し、カルシウムに対するカリゥムの存在比が 0.93乃至天然海水中の存在比であり、カルシウムとカリゥムに対するナトリゥムの存在比が 55乃至天然海水中の存在比となるように含有することを特徴とする人工飼育水。

2 . 海水性生物及ぴ淡水性生物の人工飼育水（6 ) であって、飼育水中にカルシウムを 0.1002 (g/1)以上、カリウムを 0.09419(g/l)以上の割合で含有すると共に、比重力 S 1.004以上天然海水比重以下となるようにカルシウム、カリウムに加えナトリゥムを含有することを特徴とする人工飼育水。

3 . 人工飼育水（6 ) が、硫酸マグネシウム 7水和塩を 1.6897 (g/1)乃至天然海水の存在量となるように添加し、比重が 1.004以上天然海水比重以下である請求項 1または請求項 2に記載の人工飼育水。

4 . 人工飼育水（6 ) が、前記各成分の含有量が前記飼育水の 0.25倍乃至 1倍であると共に前記各成分の存在比率が同等であるフグ類の飼育に適した請求項 1乃至請求項 3の何れかの請求項に記載の人工飼育水。

5 . 地表内部であって周囲温度が 1 5 °Cから 3 0 °Cの空間に設置する飼育槽（1 ) と、飼育槽（1 ) 内に満たされ、比重が 1.004以上天然海水以下となるように飼育水中にナトリウム、カルシウム、カリウムを添加し、カルシウムに対するカリウムの存在比が 0.93乃至天然海水中の存在比であり、カルシウムとカリゥムに対するナトリゥムの存在比が 55乃至天然海水中の存在比となるように含有し海水性生物及ぴ淡水性生物に用いる人工飼育水（6 ) と、飼育槽（1 ) 内に満たされた人工飼育水（6) を濾過する濾過装置（2) とを備えることを特徴とする人工飼育水による養殖システム。

6. 地表内部であって周囲温度が 15°Cから 30°Cの空間に設置する飼育槽（1) と、飼育槽（1) 内に満たされ、飼育水中にカルシウムを 0.1002 (g/1)以上、カリウムを 0.09419 (g/1)以上の割合で含有すると共に、比重が 1.004以上天然海水比重以下となるようにカルシウム、力リゥムに加えナトリゥムを含有し海水性生物及ぴ淡水性生物に用いる人工飼育水（6) と、飼育槽（1) 内に満たされた人工飼育水

(6) を濾過する濾過装置（2) とを備えることを特徴とする人工飼育水による養殖システム。

7. 養殖システムに使用する人工飼育水 (6) 力硫酸マグネシウム 7水和塩を 1.6897

(g/1)乃至天然海水の存在量となるように添加し、比重が 1.004以上天然海水比重以下である請求項 5または請求項 6に記載の人工飼育水による養殖システム。

8. 養殖システムに使用する人工飼育水（6) の含有する前記各成分の含有量が、前記飼育水の 0.25倍乃至 1倍であると共に、前記各成分の存在比率が、同等であるフグ類の飼育に適した請求項 5乃至請求項 7の何れかに記載の人工飼育水による養殖システム。