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【発明の名称】 褐藻類幼体の剥離攪拌法による培養養成法
【発明者】 【氏名】道家 章生
【要約】 【課題】褐藻類の幼体を種苗として効率的に養成することを可能とする培養育成方法を提供する。

【解決手段】以下の工程：（ａ）褐藻類の胞子または幼胚を基盤上に播種し幼体に培養する工程、（ｂ）前記幼体１を前記基盤から剥離する工程、および（ｃ）前記剥離された幼体１を水槽５に移し、各幼体単独での浮遊状態を維持できるように海水注水およびエアレーションにより水槽５内を攪拌しながら培養する工程、を含むことを特徴とする、褐藻類の幼体の培養養成方法を提供する。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
褐藻類の幼体を種苗として培養養成する方法であって、以下の工程：
（ａ）褐藻類の胞子または幼胚を基盤上に播種し幼体に培養する工程、
（ｂ）前記幼体を前記基盤から剥離する工程、および
（ｃ）前記剥離された幼体を水槽に移し、各幼体単独での浮遊状態を維持できるように海水注水およびエアレーションにより水槽内を攪拌しながら培養する工程、を含むことを特徴とする培養養成法。
【請求項２】
水槽内の培養の工程において、相対光強度を段階的に高める調整および前記水槽内の種苗の密度を段階的に減少させる調整を行うことを特徴とする、請求項１に記載の培養養成法。
【請求項３】
さらに、前記幼体を水槽内で少なくとも主枝および中央葉が伸長する段階まで培養することを特徴とする、請求項１または２に記載の培養養成法。
【請求項４】
前記水槽の底部にエア供給部が設けられ、かつ該底部は中心方向に傾斜するすり鉢形状を有していることを特徴とする、請求項１〜３のいずれか１項に記載の培養養成法。
【請求項５】
前記褐藻類がホンダワラ科の藻類であることを特徴とする、請求項１〜４のいずれか１項に記載の培養養成法。
【発明の詳細な説明】【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、褐藻類を増養殖するための種苗を養成する方法に関し、特にホンダワラ等の固着性褐藻類の幼体を効率的に種苗として培養養成する方法に関するもので、海洋での褐藻類の養殖や藻場造成などに適用できる。
【０００２】
【従来の技術】
ホンダワラ、アラメなどに代表される褐藻類は、その優れた栄養価などにより、近年は特に現代人の健康増進食材として着目されて需要が高まりつつある。従来よりこのような褐藻類の増養殖を目的として種苗の生産が行われており、例えばブロック、石等、ロープ、網などの平板状もしくは紐状の基盤の上に胞子を播いた後、静止培養にて継続的に幼体を種苗として育成することが行われていた。また、中間育成後にブロック等に種苗が固着した状態のまま天然海域に出して養殖が行われていた。
【０００３】
【特許文献１】
特開平０６−６２６９０号公報
【特許文献２】
特開平１０−１７８９４７号公報
【特許文献３】
特開２００２−１７６８６６号公報
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来のような方法では、幼体が生育するに伴い基盤上で次第に過密となるため、光条件、栄養条件等が悪化することによる個体数の減少や生育不良に陥っていた。このため、初期段階の種苗を天然海域に沖出しせざるを得なくなり、それゆえ魚などの他の生物の捕食対象となる危険性が高く、その後の生残率は低くなるという問題が生じていた。また、生残率を向上させるために大型種苗まで生育させる場合、基盤上での密度を予め低く設定する必要があり、ゆえに面積当たりの種苗の生産効率が非常に悪くなるという問題があった。さらに、基盤に固着したままの種苗を天然海域に持ち出すので、種苗の搬出および設置に多大な量力を要していた。特にホンダワラ等の固着生褐藻類の場合、胞子が基盤に着生してから収穫まで２年弱の年数が必要であることがわかっている。従来の方法では天然海域に持ち出してからの期間が長くなるために、持ち出した後の生残率がとりわけ低かった。
【０００５】
褐藻類の幼体を培養する方法として、例えば上記の特許文献が挙げられる。
特許文献１は褐藻類の種苗育成に関するもので、初期の胞子体に一定強度の紫外線を照射し、培養することにより種苗を育成する方法が開示されている。特許文献２は海藻類の養殖装置および養殖方法に関するもので、基盤上に付着させ静止状態で培養した海藻の幼芽に特定波長の光を照射することにより、幼芽の生育を促進させる方法が開示されている。また、特許文献３は海藻の養殖に関するもので、胞子集塊や発芽集塊を形成させて培養する方法が開示されている。
【０００６】
しかしながら、特許文献１および特許文献２に記載の方法はいずれも種苗生産を種苗糸や基盤上で実施しているため、種苗の生長に伴って基盤上で過密状態に陥るという根本的な問題を解消できない。特許文献３は基盤を用いないで培養する方法であるが、培養開始前に胞子どうしを連結させて集塊を形成させるという煩雑な工程を必要としている。しかもこのような集塊は、複数の個体が過密に結合している状態なので、各個体の生長および生存に最も影響する個体間の競合を排除できないという問題がある。さらに、この方法は生殖細胞の連結が不可能な海藻（例えばホンダワラ科の海藻）には適用できないという決定的な不都合がある。
【０００７】
本発明は、あらゆる褐藻類の幼体を種苗として効率的に養成することを可能とする、全く新規な培養育成方法を提供することを課題とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明は、鋭意検討を重ねた結果、基盤上に胞子を高密度に播種し一定期間育成することで得られる幼体を基盤から剥離した後、この幼体を水槽に移して、水槽内で各幼体が浮遊する状態で培養することにより上記の問題点や不都合を解消できることを見出し、本発明を完成させるに至った。
【０００９】
すなわち、本発明は、褐藻類の幼体を種苗として培養養成する方法であって、以下の工程：（ａ）褐藻類の胞子または幼胚を基盤上に播種し幼体に培養する工程、（ｂ）前記幼体を前記基盤から剥離する工程、および（ｃ）前記剥離された幼体を水槽に移し、各幼体単独での浮遊状態を維持できるように海水注水およびエアレーションにより水槽内を攪拌しながら培養する工程、を含むことを特徴とする方法である。
【００１０】
このような方法であれば、水槽内で自由に浮遊する各幼体に対して、光照射や栄養を均一条件で提供しながら培養できるので、従来からの基盤上での静置培養法で生じる種苗の過密化を容易に回避できることとなり、種苗の減耗を大幅に減らせることとなる。また、水槽内で攪拌培養する幼体は、基盤から剥離されたものをそのまま水槽に移すだけでよいので、例えば胞子等の集塊を形成するなどの煩雑な手順を必要としない簡便な方法であるといえる。それゆえ、生殖細胞どうしの連結が不可能な海藻も含め、全ての褐藻類（アラメ、コンブ、ワカメなどを含む）の種苗養成に適用できることとなる。
【００１１】
また、本発明は、水槽内の培養の工程において、相対光強度を段階的に高める調整および前記水槽内の種苗の密度を段階的に減少させる調整を行うことを特徴とする方法である。
【００１２】
このような方法であれば、幼体の生長段階に応じて光条件を調節し、好適な種苗密度を維持できることとなるため、大型の種苗にまで養成することが可能となる。また、光条件に関しては、培養初期では光を抑え、幼体の生長に従って高めていくことが好ましく、例えば初期の相対光強度を約５％程度に設定し、後に約１０％へと段階的に上昇させることが望ましい。
【００１３】
さらに本発明は、前記幼体を水槽内で少なくとも主枝および中央葉が伸長する段階まで培養することを特徴としている。このような藻体であれば、種苗として天然海域に持ち出した場合の生残率を格段に高められることとなる。
【００１４】
また本発明は、上述の培養養成方法において用いられる前記水槽の底部にエア供給部が設けられ、かつ該底部は中心方向に傾斜するすり鉢形状を有していることを特徴とするものである。
【００１５】
また本発明は、前記褐藻類がホンダワラ科の藻類であることを特徴とする培養養成方法である。
【００１６】
【発明の実施の形態】
次に、図面に示す具体的な実施例に基づいて、本発明を更に詳細に説明する。
【００１７】
〔幼体の育成例〕
本発明の培養養成法に用いられる幼体の育成は、一般的な育成方法により行われる。以下では、ホンダワラを具体例に挙げて詳細に説明する。まず、ホンダワラの成熟期間である３月中旬から４月上旬頃に、生殖器床上に卵を付着させた雌の藻体（母藻）を採集し、流水下に静置しておく。数日程度で生殖器床上で卵が幼胚（長径約２５０〜３００μｍ）となった後に落下するので、これらを回収してメッシュで不要物を除去し、数回清浄な濾過海水で洗浄した後、屋外水槽内に載置した市販の建築用コンクリートブロック（約２００ｍｍ×４００ｍｍ×１００ｍｍ）上に幼胚を散布し、流水下で育成する。育成場所は、遮光幕により相対光強度（直射日光下での光量子量に対するその場の光量子量の割合）を約２％程度に調整し、この状態で約２〜３カ月育成させて幼体を得る。
【００１８】
〔幼体の剥離〕
幼体の剥離方法を概略的に示した斜視図である図１を参照して説明する。上述の幼胚は育成約２カ月で偏圧した単葉の初期葉が形成されたＳｔａｇｅ０の状態（全長約０．５〜１ｍｍ）の幼体１となる。コンンクリートブロック３上に固着したこの段階の幼体１を、図１に示すように、スクレーパー２等の道具を用いてコンクリートブロック３から仮根の部分から強制的に剥離する。剥離作業の際に、幼体１にできるだけ損傷を与えないように、慎重にブロック３表面を削り取る必要がある。なお、幼体を剥離して水槽に移す時期は上記に限られず他の生育段階でも可能であるが、ブロック上で生育し続けると過密状態になって死滅数が増大するため、Ｓｔａｇｅ０の段階の幼体を後述の攪拌培養の工程に移行することが望ましい。
【００１９】
〔攪拌培養装置〕
次に、攪拌培養装置の概略的な斜視図である図２を参照して説明する。剥離採取したＳｔａｇｅ０状態の幼体１を、図２に示すような、透明部材からなる円筒型の水槽５（約５０リットル容量）を具備する攪拌培養装置４に移動する。この水槽５の底部６の中心付近にはエア供給部７が設けられ、水槽５内に収容された幼体１がエアレーションにより水槽５内全体で穏やかに攪拌されるようになっている。さらに、海水供給部８と海水排出部９が設けられており、水面上方より注水しながら流水下で幼体１を育成できるように構成されている。この水槽５の底部６の形状は特に限定されないが、エアレーションによる攪拌効率を考慮すると中心方向に傾斜するすり鉢形状のものが望ましい。
【００２０】
〔攪拌培養方法〕
まず、海水で満たした攪拌培養装置４の水槽５内に、上述の剥離により得られたＳｔａｇｅ０の幼体１を約３０〜２００本／リットル、好ましくは約５０本／リットルの密度で収容し、遮光幕により相対光強度約５％程度に調整した状態でエアレーションを行いながら流水下にて攪拌培養する。なお、幼体の早い段階で相対光強度を約１０％にすると、付着珪藻などの他の藻類が繁茂してしまうので、暫くの期間（約２カ月間）は相対光強度約５％条件を維持することが好ましい。その後、種苗の成長に応じて光条件を相対光強度約１０％に上げて、かつ収容密度を段階的に低下させた条件で攪拌培養していく。
【００２１】
約２カ月後に、茎と双葉の初期葉が形成されたＳｔａｇｅＩの状態（全長約１〜５ｍｍ）まで育成した藻体を、相対光強度約１０％の場所に設置した攪拌培養装置４に移し、約１０〜１００本／リットル、好ましくは約２０本／リットルの密度となるように収容して同様の方法でさらに攪拌培養する。
【００２２】
次に、約２カ月の培養後に、へら状の葉が形成されたＳｔａｇｅＩＩの状態（全長約５〜１５ｍｍ）まで育成した藻体を、相対光強度約１０％の場所に設置した培養装置４に、約５〜２０本／リットル、好ましくは約１０本／リットルの密度となるように収容して同様の方法でさらに攪拌培養する。
【００２３】
約２カ月の培養後に、主枝のやや伸長したＳｔａｇｅＩＩＩの状態（全長約１５〜３０ｍｍ）まで育成した藻体を、相対光強度約１０％の場所に設置した培養装置４に、約３〜１０本／リットル、好ましくは約５本／リットルの密度となるように収容して同様の方法で引き続き攪拌培養する。
【００２４】
約４カ月の培養後に、複数の主枝の形成したＳｔａｇｅＩＶ‐１の状態（全長約３０〜５０ｍｍ）まで育成した藻体を、相対光強度約１０％の場所に設置した培養装置４に、約１〜３本／リットル、好ましくは約１本／リットルの密度となるように収容して同様の方法で引き続き攪拌培養する。
【００２５】
ＳｔａｇｅＩＶ‐１の種苗は、約４カ月後の段階で主枝の伸長したＳｔａｇｅＩＶ‐２の状態（全長約５０〜２００ｍｍ）を経て、気胞の形成されたＳｔａｇｅＶの状態（全長約２００ｍｍ以上）まで育成され、海域での増養殖用の種苗として仕立てられる。
【００２６】
なお、培養装置における注水条件は特に限定しないが、水槽内の水温が外気条件の変動に影響されないように、１回転／時間の条件（水槽内の海水が一時間で略入れ替わる条件）が好ましい。培養装置４を用いた攪拌培養は所定の光条件が得られる屋根付き屋外施設で実施するのが最適であるが、屋根がない場合でも遮光幕で光条件を調整することによって実施可能である。
【００２７】
〔種苗の利用〕
本発明の方法により得られる種苗を養殖等に使用する場合を図３を参照して説明する。上記のＳｔａｇｅＶの状態（全長約２００ｍｍ以上）まで養成した種苗１０を、天然海域に持ち出し、海中に設置した漁網に固定して養殖等に使用する。漁網の形状は特に限定されないが、特に、筒状にした漁網１１に固定して海中で延縄式養殖を実施するのが好ましい。図３Ａに、種苗１０を網１１に固定した状態を概略的に示し、Ｘ−Ｘ線での断面図を図３Ｂに示した。この場合、図３Ａおよび図３Ｂに示すように、網目（目合いが約３〜４ｃｍ）から種苗１０の主枝の上部のみを出すようにして、種苗下部の葉が引っ掛かることにより種苗１０を固定する。この方法は、種苗を直接ロープに挟み込む従来の固定方法と比べて、ロープと接触する種苗が擦れて流出する原因を排除することができるのでとりわけ望ましい。また、天然海域での藻場造成を行う場合も同様の方法で固定して実施することが可能である。
【００２８】
以下に実施例を挙げて本発明をより詳細に説明するが、以下の実施例によって本発明が限定されるものではない。
【００２９】
〔実施例１〕
６月〜８月：
コンクリートブロック上で平均全長約０．５〜５ｍｍまで育成したＳｔａｇｅ０の幼体（４月採苗）をブロックから剥離し、攪拌培養装置の５０リットル水槽内に約２，５００本の幼体を収容し、相対光強度が約５％の条件下で培養を開始した。上方の海水供給部より注水し、下方のエア供給部よりエアレーションを行い水槽内全体が穏やかに攪拌される状態で種苗の培養を開始した。８月には、平均全長約１ｍｍの藻体（ＳｔａｇｅＩ）に生長した。
【００３０】
８月〜１０月：
上記のＳｔａｇｅＩの藻体の約１，０００本を、５０リットル水槽内に収容し、相対光強度が約１０％の条件下で攪拌培養を続行した。１０月には、平均全長約１５ｍｍの藻体（ＳｔａｇｅＩＩ）に生長した。
【００３１】
１０月〜１２月：
上記のＳｔａｇｅＩＩの藻体の約５００本を、５０リットル水槽内に収容し、相対光強度が約１０％の条件下で攪拌培養を続行した。１２月には、全長が約１５〜３０ｍｍの藻体（ＳｔａｇｅＩＩＩ）に生長した。
【００３２】
１２月〜４月：
上記のＳｔａｇｅＩＩＩの藻体の約２５０本を、５０リットル水槽内に収容し、相対光強度が約１０％の条件下で引き続き攪拌培養した。４月には、全長が約３０〜５０ｍｍの藻体（ＳｔａｇｅＩＶ‐１）に生長した。
【００３３】
４月〜８月：
上記のＳｔａｇｅＩＶ‐１の藻体の約２５本を、２５リットル水槽内に収容し、相対光強度が約１０％の条件下で引き続き攪拌培養した。藻体は順調に生長して６月〜８月には、平均全長約２０ｃｍの藻体（ＳｔａｇｅＶ）に生長し、天然海域での増養殖用の種苗に仕上げられた。実施例１の培養工程を以下の表１に要約する。
【００３４】
【表１】


【００３５】
実施例１で得られた種苗を８月に天然海域（水深３ｍ）に持ち出し、上述の要領で筒状の網に固定して養殖を行ったところ、翌年１月において全長約１８０〜２２０ｃｍまで良好に生育していた。またこの時の種苗の生残率は約９６％以上であることが確認された。
【００３６】
（本発明の培養養成法と従来法との比較‐１：収量の比較）
本発明の培養養成法と従来の静置培養法の比較を行った。平均全長約６〜８ｍｍの段階の種苗を用い、培養に要する底面積あたりの種苗の増重量を評価した。その結果、攪拌培養装置を用いて立体的に培養する本発明の培養養成法では、静置培養法の約４〜５倍もの種苗を収容して培養できることが明らかになった。
【００３７】
（本発明の培養養成法と従来法との比較‐２：生長促進効果）
従来法に従いコンクリートブロック上でＳｔａｇｅＩの段階まで静置培養した藻体を種苗として、コンクリートブロックに固着したまま状態で８月に沖出し（天然海域の水深３ｍ）したところ、翌年２月における全ての種苗はＳｔａｇｅＩＩの段階に生長していた。一方、幼体を剥離して水槽に移した本発明の培養養成法では、翌年２月における種苗は全てＳｔａｇｅＩＩＩの段階まで生長していた。本発明では水槽内を攪拌しながら培養するため、水槽内を浮遊し回転する種苗が満遍なく光を受けることが可能となって生長が促進されたと推測された。またさらに、種苗を選抜して水槽内の密度を減らしながら本発明の方法により培養すれば、ＳｔａｇｅＩＶ‐１の段階まで生長が促進されることが確認され、本発明の培養養成法の優れた生長促進効果が示された。
【００３８】
〔実施例２〕
上述の幼体の育成例に従い、コンクリートブロック上で種苗を７月まで育成した後、攪拌培養装置に移行させて相対光強度２〜５％の環境において９月まで約２カ月間培養した。得られた種苗の本数を計測して生残率を算出した。比較例として、コンクリートブロック上で（上記と同じ相対光強度の環境下）９月まで継続して種苗を静置培養し、生残率を算出した。
【００３９】
７月の段階で６０００本あった種苗は、実施例２の攪拌培養後において約３６００本となり、その生残率は約６０％であった。一方、比較例の種苗は約１２００本となり、その生残率は約２０％であった。したがって、本発明の種苗培養方法によれば、従来方法よりも約３倍もの種苗を有効に利用できることが確かめられた。
【００４０】
なお、本発明は上述した実施例には限られない。例えば、５０リットルより大型の水槽を用いて培養することも可能である。水槽は円筒に限られず、立方体や球状でも構わない。また、全く透明な部材からなるものに限られず、光透過性を少なくとも有する部材を用いているものであればよい。
【００４１】
【発明の効果】
以上詳述したように、本発明の培養養成法によれば、水槽内で自由に浮遊する各幼体に対して、光照射や栄養を均一条件で提供しながら培養できるので、従来法の静置培養で起きる幼体の過密化を回避できるメリットがあり、種苗の育成過程での減耗を大幅に減少できるという効果を奏する。また、水槽内で攪拌培養する幼体は、基盤から剥離されたものをそのまま用いるだけなので、全ての褐藻類に適用できるという利点がある。本発明の培養養成法は、従来の静置培養法と比較して、培養水槽の底面積あたり約５倍もの幼体を収容し育成できるだけでなく、幼体自体の生長促進効果も有しており、種苗の生産効率に非常に優れる方法である。さらに本発明の方法は、高度な施設やバイオテクノロジー技術を必要としないので、低コストで効率的な種苗の大量培養を可能とする。天然母藻から採種、育成した幼体を用いるので、天然海域に持ち出しても天然海域本来の海藻類と遺伝的に変わず、自然に優しい養殖や藻場の形成が達成できるという効果も有する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施例を図示すもので、コンクリートブロックに播種し育成させたホンダワラ幼体の剥離方法を概略的に示した斜視図である。
【図２】本発明の一実施例を図示すもので、種苗の養成に用いられる種苗培養装置の概略的な斜視図である。
【図３】ＳｔａｇｅＶまで養成した種苗を養殖に使用するために網に固定した状態を概略的に示した図であり、図３Ａは正面図、図３Ｂは、図３ＡにおけるＸ−Ｘ線の部分断面図である。
【符号の説明】
１ 幼体
２ スクレーパー
３ ブロック
４ 培養装置
５ 水槽
６ 底部
７ エア供給部
８ 海水供給部
９ 海水排出部
１０ 種苗
１１ 網
【出願人】 【識別番号】５９１０９７７０２
【氏名又は名称】京都府
【出願日】 平成１４年１２月１１日（２００２．１２．１１）
【代理人】 【識別番号】１０００６８０３２
【弁理士】
【氏名又は名称】武石 靖彦

【識別番号】１０００８０３３３
【弁理士】
【氏名又は名称】村田 紀子
【公開番号】 特開２００４−１８７５７４（Ｐ２００４−１８７５７４Ａ）
【公開日】 平成１６年７月８日（２００４．７．８）
【出願番号】 特願２００２−３５９３８４（Ｐ２００２−３５９３８４）