JP5931684B2 - 海藻種苗の培養方法 - Google Patents

Description

本発明は、海藻種苗の培養方法に関し、特にウガノモク、フシスジモク、ヨレモク、スギモク、ヤツマタモク、ノコギリモク、アカモク等のホンダワラ類、ホソメコンブ、マコンブ、ガゴメ等のコンブ類、ワカメ等の海藻において、その海藻種苗を効率良く培養する海藻種苗の培養方法に関する。

従来、海藻種苗を培養する方法として、例えば、海藻種苗２１のホンダワラ類の一種であるウガノモクの幼体を培養する場合、図１４に示すように、海藻種苗２１を培養するための培養水２２を入れた高さが低い浅底タイプの水槽２３を用意し、この水槽２３は上部に蓋２４を設けると共に、全体を光が通るように透明にする。一方、ウガノモクの幼体を着生させた海藻着生基質２５を複数用意する。この海藻着生基質２５は、例えば、図示していないが、糸を撚ってつくった撚り糸と、この撚り糸を通す穴を複数設けて撚り糸を取り付けるようにしたベース板２６とから成り、撚り糸にウガノモクの幼体を着生させ、この撚り糸をベース板２６に設けた複数の穴にわたって通すことにより、ベース板２６にウガノモクの幼体を着生させた撚り糸を取り付けるようにしている。

この複数用意したウガノモクの幼体を着生させた海藻着生基質２５を、浅底タイプの水槽２３の培養水２２の内に並べるようにして入れる。そして、ウガノモクの幼体を着生させた複数の海藻着生基質２５を並べるようにして入れた水槽２３の上方に海藻種苗２１を培養するための光源２７である蛍光灯２８を設置する。これは例えば、図１５に示すように、ウガノモクの幼体を着生させた複数の海藻着生基質２５を入れた水槽２３を、作業台の上に多数載置し、この作業台の上に載置した多数の水槽２３の上方に複数本の蛍光灯２８を設置する。そして、この複数本の蛍光灯２８の光を、作業台の上に載置した多数の水槽２３の内部に入れた海藻着生基質２５に着生したウガノモクの幼体に照射して、ウガノモクの幼体を培養している。

かかる従来の海藻種苗を培養する方法では、前述したように、海藻種苗であるウガノモクの幼体を着生させた複数の海藻着生基質を入れた水槽を、作業台の上に多数載置するようにしていたため、海藻種苗を培養する作業を行う際、非常に大きな作業スペースが必要となることから、作業場所の省スペース化及び作業設備のコンパクト化を図ることが難しかった。

また、前述したように、作業台の上方に設置した複数本の蛍光灯の光を、作業台の上に載置した多数の水槽の内部に入れたそれぞれの海藻着生基質に着生したウガノモクの幼体に照射するようにしていたが、すべての藻着生基質に着生したウガノモクの幼体に均一に蛍光灯の光を照射するには、蛍光灯を離して設置する必要があるが、離して設置すると光が弱くなり、近づけて設置するとウガノモクの幼体の生長にムラができてしまうといったことがあり、大量の海藻種苗を培養する場合、効率良く培養することが難しかった。

これらのことから、海藻種苗の培養において、効率的な海藻種苗の大量培養を可能にし、延いては効率的な海藻種苗の大量培養による低コスト化を実現するといったことがなかなか難しいといった問題があった。

そこで、本発明は、これらの問題点に鑑み、海藻種苗の大量培養を効率的なものにし、この効率的な海藻種苗の大量培養によって海藻種苗の培養の低コスト化を実現できるようにした海藻種苗の培養方法を提供することを、その課題とする。

第一の発明は、海藻種苗を培養するための培養水を入れた前後幅が狭い縦長のスリムタイプの水槽を備えると共に、海藻種苗を海藻着生基質の表面に着生し、この海藻種苗を表面に着生した海藻着生基質を、当該海藻着生基質の表面が水槽の前後面に向くように水槽内に縦向きに配置し、この縦向きに配置した海藻着生基質の表面が向く水槽の前後面に正対するように海藻種苗を培養するための光源を設置し、この光源の光を、水槽の前後面から海藻着生基質に着生した海藻種苗に照射するようにした海藻種苗の培養方法である。

第二の発明は、第一の発明において、前記水槽の前後面に正対するように設置した海藻種苗を培養するための光源として、ＬＥＤを用いた海藻種苗の培養方法である。

第三の発明は、第二の発明において、前記ＬＥＤを複数個用意し、水槽内に縦向きに配置した海藻着生基質の表面に着生した海藻種苗それぞれに対して、用意した複数個のＬＥＤを海藻種苗一つ一つに相対するように配置した海藻種苗の培養方法である。

第四の発明は、第二及び第三の発明において、前記ＬＥＤにあっては、光の波長が異なる複数色のＬＥＤを一組とすると共に、予め実験において複数色のＬＥＤにおける海藻種苗の種類及び生長段階に応じた最適な培養を可能とする培養データを求めて、この実験において求めた培養データに基づいて複数色のＬＥＤの中から海藻種苗の種類及び生長段階に応じて単独あるいは組み合わせによる最適となるＬＥＤの最適培養条件を決定し、この決定したＬＥＤの最適培養条件に基づいて海藻種苗を培養するようにした海藻種苗の培養方法である。

本発明によれば、水槽を前後幅が狭い縦長のスリムタイプとし、海藻種苗を表面に着生した海藻着生基質を、当該海藻着生基質の表面が水槽の前後面に向くように水槽内に縦向きに配置すると共に、水槽の前後面に正対するように海藻種苗を培養するための光源を設置し、この光源の光を、水槽の前後面から海藻着生基質の表面に着生した海藻種苗に照射するようにしたことで、水槽やその側面に設置する光源等をコンパクトなものにすることができ、これにより、作業場所の水平方向の省スペース化を図ることができ、しかも、これら作業設備のコンパクト化も図ることができる。

また、海藻種苗を培養するための光源にＬＥＤを用いると共に、このＬＥＤを複数個用意し、水槽内に縦向きに配置した海藻着生基質の表面に着生した海藻種苗一つ一つに複数個のＬＥＤを相対するように配置することで、このＬＥＤの光を、海藻着生基質に着生した海藻種苗すべてに均一にかつ無駄なく照射することができ、海藻種苗の生長するスピードを均等にすることにより、大量の海藻種苗を培養する場合でも、効率良く培養することができる。これにより、効率的な海藻種苗の大量培養による低コスト化を実現することができる。

さらに、光の波長が異なる複数色のＬＥＤを一組とし、予め実験において複数色のＬＥＤにおける海藻種苗の種類及び生長段階に応じた最適な培養を可能とする培養データを求めて、この培養データに基づいて最適となるＬＥＤの最適培養条件を決定し、この決定したＬＥＤの最適培養条件に基づいて海藻種苗を培養するようにしたことで、海藻種苗の生長を常に良好にコントロールすることができ、海藻種苗の生長期間を従来と比べて大幅に短縮することができ、海藻種苗の培養における更なる効率化を図ることができる。

海藻種苗の生長段階を示す説明図である。 本発明の海藻種苗の培養方法における水槽の正面図である。 本発明の海藻種苗の培養方法における水槽の右側面図である。 本発明の海藻種苗の培養方法における水槽の斜視図である。 本発明の海藻種苗の培養方法における海藻種苗を着生させた海藻着生基質の斜視図である。 本発明の海藻種苗の培養方法における水槽内に海藻着生基質を配置した状態を示す上面図である。 本発明の海藻種苗の培養方法における水槽及び光源を設置した状態を示す斜視図である。 本発明の海藻種苗の培養方法における水槽及び光源を設置した状態を示す斜視図である。 本発明の海藻種苗の培養方法における水槽内に配置した海藻着生基質への光の照射状態を示す上面図である。 本発明の海藻種苗の培養方法における光源のＬＥＤを示す説明図である。 本発明の海藻種苗の培養方法における水槽及び光源を複数設置した状態を示す説明図である。 本発明の海藻種苗の培養方法における別の海藻着生基質の正面図である。 本発明の海藻種苗の培養方法における水槽内に別の海藻着生基質を配置した状態を示す斜視図である。 従来の海藻種苗を培養するための水槽内に海藻着生基質を配置した状態を示す斜視図である。 従来の海藻種苗を培養するための作業状態を示す説明図である。

本発明による海藻種苗の培養方法の一実施形態について説明する。
本発明の海藻種苗の培養方法を用いることのできる海藻としては、ウガノモク、フシスジモク、ヨレモク、スギモク、ヤツマタモク、ノコギリモク、アカモク等のホンダワラ類、ホソメコンブ、マコンブ、ガゴメ等のコンブ類、ワカメ等、その他のほぼすべての海藻である。また、ここで言う海藻種苗とは、図１に示すように、海藻における受精卵の段階、幼胚の段階、幼体の段階、そして若い藻体の段階のものである。

まず、海藻種苗１を培養するための培養水２を入れた水槽３を備え、この水槽３に入れる培養水２としては基本的には海水である。そして、図２、図３、図４に示すように、水槽３は、高さが高く、左右長も長いが、前後幅が狭い縦長のスリムタイプで、その容量が４００Ｌ（リットル）程度のものである。ただし、容量については、これに限定されるものではない。また、水槽３は幅が狭くても、その内部に後述する海藻種苗１を着生した海藻着生基質５を配置可能にする。さらに、水槽３は上部に蓋４を設けると共に、光が通るようにするために全体を透明にしている。

一方、海藻種苗１を海藻着生基質５の表面に着生し、この海藻種苗１を着生した海藻着生基質５を複数用意する。この海藻着生基質５に着生した海藻種苗１としては、ホンダワラ類の一種であるウガノモクの幼体である。この海藻着生基質５は、図５に示すように、糸を撚ってつくった撚り糸６と、この撚り糸６を通す穴７を複数設けて撚り糸６を取り付けるようにした合成樹脂製の平板状のベースプレート８とから成り、この海藻着生基質５へのウガノモクの幼体の着生は、撚り糸６の撚った糸の間にウガノモクの幼体を挟み込むようにして着生し、このウガノモクの幼体を着生した撚り糸６をベースプレート８に設けた複数の穴７にわたって通すことにより、ベースプレート８に、ウガノモクの幼体を着生した撚り糸６を取り付けることで、海藻着生基質５にウガノモクの幼体を着生するようにしている。

そして、ウガノモクの幼体を着生した海藻着生基質５を縦横に平面状に配列し、この平面状に配列した複数の海藻着生基質５を、前記水槽３内に縦向きに配置することで、海藻着生基質５の表面が水槽の前後面に向くようになる。これは、水槽３内の前後中央に左右方向にわたって複数本の断面略Ｈ形のガイド柱９を所定の間隔で立設し、この左右隣り合うガイド柱９間にウガノモクの幼体を着生した海藻着生基質５を縦向きにして嵌め込むように入れてゆくことで、水槽３内にウガノモクの幼体を着生した藻着生基質５を縦向きに複数配置し、これを左右においても同じように行うことにより、水槽２内において、海藻着生基質５を縦横に平面状に配列しつつ、この平面状に配列した複数の海藻着生基質５を縦向きに配置する。

このとき、図６に示すように、２つの海藻着生基質５を背中合わせにして水槽３内に配置してゆくことにより、水槽３の前面３ｆと後面３ｂとに海藻着生基質５の表面に着生したウガノモクの幼体がそれぞれ向く、すなわち海藻着生基質５の表面が水槽の前後面に向くようになる。これにより、例えば、ウガノモクの幼体を着生した海藻着生基質５を縦に５個、左右方向である横に５個配置し、これを水槽３の前面３ｆと後面３ｂそれぞれに向くように配置することで、合計５０個の海藻着生基質５を水槽３内に縦向きに配置することができる。

そして、この縦向きに複数配置したウガノモクの幼体を着生した海藻着生基質５の表面が向く水槽３の前後面に正対するように海藻種苗１を培養するための光源１０を設置し、この光源１０の光を、水槽３の前後面から海藻着生基質５に着生したウガノモクの幼体に照射するようにする。この光源としては、ＬＥＤ１１を用いる。なお、この光源１０についてはＬＥＤ１１に限定されるものではなく、例えば、図７に示すように、複数本の直管型の蛍光灯１２を用いるようにしても良い。

この光源１０にＬＥＤ１１を用いた場合について説明する。まず、ＬＥＤ１１を複数個用意し、水槽３内に縦横に平面状に配列して縦向きに配置した複数の海藻着生基質５の表面に着生したウガノモクの幼体それぞれに対して、用意した複数個のＬＥＤ１１をウガノモクの幼体一つ一つに相対するように配置する。これは、図８に示すように、水槽３の高さ及び左右長さよりも若干小さな大きさの取り付け用ボード１３を２枚備え、この取り付け用ボード１３に複数個のＬＥＤ１１を縦横所定の間隔で取り付ける。そして、図９に示すように、複数個のＬＥＤ１１を取り付けた取り付け用ボード１３を、水槽３の前後面に正対するように設置することにより、取り付け用ボード１３に取り付けた複数個のＬＥＤ１１が水槽３内に縦横に平面状に配列して縦向きに配置した複数の海藻着生基質５の表面に着生したウガノモクの幼体一つ一つに相対するように配置されるようになる。

このように複数個のＬＥＤ１１を水槽３内に縦向きに配置した海藻着生基質５の表面に着生したウガノモクの幼体一つ一つに相対するように配置したことで、ＬＥＤ１１の光における指向性が高いといった特性によって、ＬＥＤ１１の光を、すべての海藻着生基質５に着生したウガノモクの幼体に均一にかつ無駄なく照射することができ、エネルギー効率の良い省エネルギー化を図ると共に、海藻種苗１の生長するスピードを均等にすることができる。なお、複数個のＬＥＤ１１をウガノモクの幼体一つ一つに相対するように配置していたが、ＬＥＤ１１の光をある程度均一に照射できるのであれば、この代わりに、ウガノモクの幼体複数個、例えば４個のウガノモクの幼体に１個のＬＥＤ１１を相対するように配置し、１個のＬＥＤ１１の光を４個のウガノモクの幼体に照射するようにしても良い。

また、この取り付け用ボード１３に取り付けたＬＥＤ１１にあっては、図１０に示すように、光の波長が異なる複数色のＬＥＤを一組にして、例えば、赤色ＬＥＤ１１ｒ、青色ＬＥＤ１１ｂ、緑色ＬＥＤ１１ｇ、白色ＬＥＤ１１ｗといった光の波長が異なる４色のＬＥＤを一組にして取り付けるようにしている。これら４色のＬＥＤそれぞれの光の波長は、一般的には、赤色ＬＥＤ１１ｒが６６０ｎｍ前後、青色ＬＥＤ１１ｂが４５０ｎｍ前後、緑色ＬＥＤ１１ｇが５２０ｎｍ前後、白色ＬＥＤ１１ｗが４４５ｎｍ前後及び５５５ｎｍ前後である。

そして、この複数色のＬＥＤにおいて、海藻種苗１の種類及び生長段階に応じた最適な培養を可能とする培養データを予め実験において求める。これは、本願の発明者らが鋭意研究を重ねた結果、ウガノモク、フシスジモク、ヨレモク、スギモク、ヤツマタモク、ノコギリモク、アカモク等のホンダワラ類、ホソメコンブ、マコンブ、ガゴメ等のコンブ類、ワカメ等の種類に応じて、また、その受精卵、幼胚、幼体、若い藻体といった生長段階に応じて、照射する光の波長によって海藻種苗１の生長するスピードが異なるということを見つけた。

そこで、これらすべての種類、生長段階において、海藻種苗１の生長するスピードが最も早くなる光の波長を予め実験にて見つけ出し、これを海藻種苗１の種類及び生長段階に応じた最適な培養を可能とするための培養データとして求めておく。なお、この培養データには、培養水２の温度や照射時間等といったことも加味する。

そして、この予め実験において求めた培養データに基づいて、赤色ＬＥＤ１１ｒ、青色ＬＥＤ１１ｂ、緑色ＬＥＤ１１ｇ、白色ＬＥＤ１１ｗといった光の波長が異なる４色のＬＥＤの中から海藻種苗１の種類及び生長段階に応じて単独あるいは組み合わせによる最適となるＬＥＤを選択し、例えば、赤色ＬＥＤ１１ｒを単独で、あるいは赤色ＬＥＤ１１ｒと白色ＬＥＤ１１ｗを組み合わせるといったようにする。そして、この選択したものを最適となるＬＥＤ１１の最適培養条件として決定し、この決定したＬＥＤ１１の最適培養条件に基づいてＬＥＤ１１の光を照射して、ウガノモクの幼体を培養し、要するに、海藻種苗１を培養するようにする。なお、赤色ＬＥＤ１１ｒ、青色ＬＥＤ１１ｂ、緑色ＬＥＤ１１ｇ、白色ＬＥＤ１１ｗといった光の波長が異なる４色のＬＥＤを用いることにより、これらを単独あるいは組み合わせることで、４３０ｎｍ前後から６８０ｎｍ前後までの所望の光の波長を作り出すことができる。

このように予め実験において求めた培養データに基づいて最適となるＬＥＤ１１の最適培養条件を決定し、この決定したＬＥＤ１１の最適培養条件に基づいて海藻種苗１を培養するようにしたことにより、海藻種苗１の生長を良好にコントロールすることができる。例えば、ウガノモクの幼体の場合、従来の培養方法では生長期間が約４〜５ヶ月かかっていたのを、２〜３ヶ月に短縮することができる。また、そのときのコストも光源にＬＥＤ１１を用いることで、消費電力を５０％削減し、全体で４０〜５０％削減することができる。また、コンブの幼体の場合、従来の培養方法では生長期間が約６０日かかっていたのを、３０〜４０日に短縮することができる。すなわち、海藻種苗１の生長期間を従来と比べて大幅に短縮することができる。

また、このように水槽３を前後幅が狭い縦長のスリムタイプとし、海藻種苗１を表面に着生した海藻着生基質５を、当該海藻着生基質５の表面が水槽３の前後面に向くように水槽３内に縦向きに配置すると共に、水槽３の前後面に正対するように海藻種苗１を培養するためのＬＥＤ１１を用いた光源１０を設置したものにおいて、さらに効率的な海藻種苗１の大量培養を可能にするため、例えば、図１１に示すように、上下多段に、そして、前後、左右それぞれ複数設置することにより、狭いスペースでの効率の良い海藻種苗１の培養を可能にし、要するに作業場所の省スペース化及び作業設備全体のコンパクト化を図って海藻種苗１の大量培養をさらに良好に行えるようにしても良い。

以上のように、水槽３を前後幅が狭い縦長のスリムタイプとし、これを複数設置するようにしたことで、海藻種苗１の大量培養における水槽３の分散化・小型化をすることができ、例えば、大きな水槽で海藻種苗１の大量培養を行うと、コンタミネーション（汚染）が起きた場合、水槽全体に発生してしまい海藻種苗１すべてに悪影響を及ぼす危険があるが、水槽３の分散化・小型化をしておくことで、コンタミネーション（汚染）が起きても、その水槽３のみで、他の水槽３に悪影響を及ぼす危険がなく、海藻種苗１の大量培養にあっては、それを良好に行える。

次に、本発明による海藻種苗の培養方法の別の実施形態について説明すると、基本的には前述した実施形態と同じであるが、水槽３内に縦向きに配置する海藻着生基質５及びこの海藻着生基質５の表面に着生する海藻種苗１が前述した実施形態のものと異なる。

まず、海藻種苗１としては、マコンブであり、このマコンブにおける受精卵、幼胚、幼体の段階のものである。そして、水槽３は、前述の実施形態と同様、前後幅が狭い縦長のスリムタイプである。

一方、この水槽３内に縦向きに配置する海藻着生基質５としては、図１２に示すように、水槽３の高さ及び左右長さよりも若干小さな大きさで断面逆Ｔ字形となる合成樹脂製のプレート１５と、このプレート１５に隙間なく縦方向に巻き付ける糸を撚ってつくった撚り糸１６とから成り、プレート１５の両端が水槽３の左右において固定されている。そして、この海藻着生基質５へのマコンブの受精卵の着生は、マコンブの受精卵をプレート１５に縦方向に巻き付けた撚り糸に直接着生するようにしている。

そして、マコンブの受精卵を着生した海藻着生基質５にあっては、マコンブの受精卵を直接着生する撚り糸１６とこの撚り糸１６を巻き付けたプレート１５とから成ることで、全体が略平板状となり、水槽３内に縦向きに配置する。これにより、水槽３の前面３ｆと後面３ｂとに海藻着生基質５の表面に着生したマコンブの受精卵がそれぞれ向く、すなわち海藻着生基質５の表面が水槽３の前後面に向くようになる。

そして、前述の実施形態と同様、図１３に示すように、この縦向きに配置したマコンブの受精卵を着生した海藻着生基質５の表面が向く水槽３の前後面に正対するように海藻種苗１を培養するための光源１０であるＬＥＤ１１を設置し、このＬＥＤ１１の光を、水槽３の前後面から海藻着生基質５の表面に着生したマコンブの受精卵に照射するようにし、マコンブにおいて、受精卵から幼胚、幼胚から幼体へと生長させる。

１…海藻種苗、２…培養水、３…水槽、３ｆ…前面、３ｂ…後面、４…蓋、５…海藻着生基質、６…撚り糸、７…穴、８…ベースプレート、９…ガイド柱、１０…光源、１１…ＬＥＤ、１１ｒ…赤色ＬＥＤ、１１ｂ…青色ＬＥＤ、１１ｇ…緑色ＬＥＤ、１１ｗ…白色ＬＥＤ、１２…蛍光灯、１３…取り付け用ボード、１５…プレート、１６…撚り糸、２１…海藻種苗、２２…培養水、２３…水槽、２４…蓋、２５…海藻着生基質、２６…ベース板、２７…光源、２８…蛍光灯

Claims (4)

1. 海藻種苗１を培養するための培養水２を入れた前後幅が狭い縦長のスリムタイプの水槽３を備えると共に、
   海藻種苗１を海藻着生基質５の表面に着生し、この海藻種苗１を表面に着生した海藻着生基質５を、当該海藻着生基質５の表面が水槽の前後面に向くように水槽３内に縦向きに配置し、
   この縦向きに配置した海藻着生基質５の表面が向く水槽の前後面に正対するように海藻種苗１を培養するための光源１０を設置し、この光源１０の光を、水槽３の前後面から海藻着生基質５の表面に着生した海藻種苗１に照射するようにしたことを特徴とする海藻種苗の培養方法。
2. 前記水槽３の前後面に正対するように設置した海藻種苗１を培養するための光源１０として、ＬＥＤ１１を用いたことを特徴とする請求項１記載の海藻種苗の培養方法。
3. 前記ＬＥＤ１１を複数個用意し、水槽３内に縦向きに配置した海藻着生基質５の表面に着生した海藻種苗１それぞれに対して、用意した複数個のＬＥＤ１１を海藻種苗１一つ一つに相対するように配置したことを特徴とする請求項２記載の海藻種苗の培養方法。
4. 前記ＬＥＤ１１にあっては、光の波長が異なる複数色のＬＥＤを一組とすると共に、
   予め実験において複数色のＬＥＤにおける海藻種苗１の種類及び生長段階に応じた最適な培養を可能とする培養データを求めて、この実験において求めた培養データに基づいて複数色のＬＥＤの中から海藻種苗１の種類及び生長段階に応じて単独あるいは組み合わせによる最適となるＬＥＤ１１の最適培養条件を決定し、この決定したＬＥＤ１１の最適培養条件に基づいて海藻種苗１を培養するようにしたことを特徴とする請求項２及び３記載の海藻種苗の培養方法。

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