(57)【要約】【課題】有用な海藻類を安価に安定的に大量培養するための、海洋深層水を用いた海藻類の培養方法を提供する。【解決手段】含有塩分濃度が海藻類にとっての最適生長濃度である３０〜３２ＰＳＵに調整されると共に、溶存性の二価鉄分などの生長促進成分を含有する海洋深層水を含む培養水中で海藻類を培養し、１時間の給水時間及び２時間の止水時間からなる給水パターンで前記海洋深層水を断続的に給水して、海藻類にとっての培養適温である約２０℃を維持しながら培養する。【選択図】        なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
培養対象となる海藻類を、該海藻類の生長促進濃度に含有塩分濃度が調整されると共に、溶存性の生長促進成分を含有する海洋深層水を含む培養水を用いて培養すること、及び
前記培養中の海藻類に対して海洋深層水を断続的に給水することによって該海藻類の培養適温に前記培養水の水温を維持すること
を含む、海藻類の培養方法。
【請求項２】
前記生長促進成分が、二価鉄分であることを特徴とする、請求項１記載の海藻類の培養方法。
【請求項３】
前記含有塩分濃度を、前記海洋深層水に淡水を混合することにより調整することを特徴とする、請求項１記載の海藻類の培養方法。
【請求項４】
前記海藻類の生長促進濃度が２５〜３２ＰＳＵであることを特徴とする、請求項１記載の海藻類の培養方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、海藻類の培養方法に関し、特に海洋深層水を用いた海藻類の培養方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
海藻類は天然資源としては分布も限られ、枯渇しやすいので、多量に採取することは困難である。このため栄養成分量が多く、安定した低温を有する海洋深層水を用いて、ワカメ、トサカノリなどの海藻類を培養することが行われている。コンブ、カジメなどの大型の海藻類についても海洋深層水を用いて培養した結果、水槽内でも天然海面と同様に生長して、正常に成熟し、それぞれの胞子放出も確認されている。
【０００３】
また、トサカノリについては、低水温及び／又は低照度で培養して、簡単で大量生産が可能な培養方法が開発されている（特許文献１参照）。この方法では、低水温を実現するために、海洋深層水を常時引き込んでいる。約３ヶ月で１０倍以上の量に増大することが確認されている。
【０００４】
また、天然海面ではトサカノリ及びワカメが生長しないオフシーズンにおいても、海洋深層水を用いた培養方法によって、これらの海藻類を季節を問わず年間を通じて食用に供することができることが、明らかになっている（非特許文献１〜４参照）。
【０００５】
【特許文献１】
特開平１１−１１３４３４号公報
【非特許文献１】
大野正夫。「海洋深層水を用いたトサカノリの培養」、海洋深層水’９８．高知大会、講演要項、３２、１９９８。
【非特許文献２】
大野正夫、團昭紀、平岡雅規、鍋島浩。「海洋深層水と表層海水を用いたオフシーズンのワカメの屋内タンク培養」、日本水産学会誌、６６（４）、７３７−７３８、２０００。
【非特許文献３】
大野正夫、鍋島浩、平岡雅規。「海藻類の生育における海洋深層水の促進効果」、マリンバイオテクノロジー学会講演要旨、４９、２０００。
【非特許文献４】
大野正夫、矢野誠、平岡雅規、岡直宏、谷口道子。「海洋深層水を用いた紅藻トゲキリンサイとトサカノリのタンク培養」、Ｂｕｌｌｅｔｉｎ  ｏｆ  Ｍａｒｉｎｅ  Ｓｃｉｅｎｃｅｓ  ａｎｄ  Ｆｉｓｈｅｒｉｅｓ  Ｋｏｃｈｉ  Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ、Ｎｏ．  ２０、３５−４０、２００１。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら従来の海洋深層水を用いた培養では、海洋深層水の特徴が海藻類の生長速度の増大及び品質の向上に充分活かされているとは言えず、表層海水を用いた場合に比較して海藻類の生長速度が充分に増大しない上に、コスト高も招いていた。このため、有用な海藻類を、海洋深層水を用いて安価に安定して提供することが困難であった。
本発明は、上記従来技術の問題点に鑑み、良好な品質の海藻類を容易に大量培養することができる海藻類の培養方法を提供することを課題とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明の海藻類の培養方法は、培養対象となる海藻類を、該海藻類の生長促進濃度に含有塩分濃度が調整されると共に、溶存性の生長促進成分を含有する海洋深層水を含む培養水を用いて培養すること、及び前記培養中の海藻類に対して海洋深層水を断続的に給水することによって、該海藻類の培養適温に培養水の水温を維持することを含むことを特徴としている。
本発明の他の海藻類の培養方法は、前記生長促進成分が二価鉄分であることを特徴としている。
また本発明の他の海藻類の培養方法は、前記培養方法において、前記含有塩分濃度を、前記海洋深層水に淡水を混合することにより調整することを特徴としている。
また本発明の他の海藻類の培養方法は、前記培養方法において、前記海藻類の生長促進濃度が２５〜３２ＰＳＵであることを特徴としている。
【０００８】
【発明の実施の形態】
本発明の海藻類の培養方法は、含有塩分濃度が培養対象となる海藻類の生長促進濃度に調整されると共に溶存性の生長促進成分を含有する海洋深層水を含む培養水を用いて該海藻類を培養すること、及び前記海洋深層水を断続的に給水することによって該海藻類の培養適温に培養水の水温を維持することを含む方法である。
【０００９】
この方法によれば、海藻類の培養に用いられる培養水が、培養対象となる海藻類にとっての生長促進濃度に調整された濃度の塩分を含むと共に、海藻類の生長に大きく関わっている生長促進成分を含有する海洋深層水を含むので、培養中の海藻類の生長を促進させることができる。また、海洋深層水の給水を断続的に行うので、培養水の水温を容易に、かつきめ細かく培養適温に調整、維持することができ、良好な品質の海藻類を容易に大量培養することができる。
【００１０】
本発明の培養方法で培養される海藻類としては、食用海藻で機能性成分を含む緑藻スジアオノリ、紅藻トサカノリ、紅藻キリンサイ、紅藻トゲキリンサイ、ワカメ、コンブ等を挙げることができるが、以上の例に特に制限されず、種々の一般的な海藻類を培養することができる。
【００１１】
本発明の培養方法に用いられる培養水は、海洋深層水を含む。一般に海洋深層水は、海水として通常用いられる表層海水と異なり富栄養であり、表層海水に比較して約１０倍濃度の窒素成分及び約５倍濃度のリン酸塩などを含むことが知られている。また、同様に、海洋深層水の水温は表層海水より安定した低温であり、例えば一定して１２℃を示す。本発明におけるこのような海洋深層水は、表層海水の取水域よりも一般的に深い水域、好ましくは水深３０ｍ以下、より好ましくは水深２００ｍ以下の海中から取水されるものである。このような海洋深層水としては、例えば、室戸海洋深層水（硝酸性窒素成分：１２．１〜２６．０μＭ、リン酸塩：１．１〜２．０μＭ、含有塩分濃度：３５ＰＳＵ（３５ｗ／ｖ‰））が挙げられる。
培養水は海洋深層水を含むが、本発明の効果を得るには、培養水の少なくとも５０容量％以上が海洋深層水で構成されていることが好ましく、８０容量％以上が海洋深層水で構成されていることがさらに好ましい。
培養水を構成する他の液体としては、表層海水など海藻類の培養に通常用いられている海水、海藻類用の調整培養液等が挙げられる。
【００１２】
本発明に用いられる培養水には、溶存性の生長促進成分が含まれている。この生長促進成分を上記培養水に添加することによって、培養水中の海洋深層水に豊富に存在する、窒素成分としての硝酸塩及びリン成分としてのリン酸塩などの栄養塩の効果を有効に発揮させることができると考えられる。このような生長促進成分としては、二価鉄分、ビタミン、植物ホルモン等が挙げられる。特に、海藻類の生長に大きく関わっている微量元素である二価鉄分が好ましい。
ここで溶存性の二価鉄分は、海藻類が利用できる形態及び濃度で培養水に溶存していればよい。この二価鉄分の培養水への添加はいずれの方法によってもよく、海洋深層水を培養水へ混合する際に同時に添加してもよく、別個に添加してもよい。また、培養開始時に二価鉄分として添加してもよく、消費される二価鉄分の量に応じて持続的に培養水中へ溶出する形態としてもよい。持続的に溶出可能な形態としては、二価鉄分を溶解性のガラスと混合させた固形沫が挙げられる。添加量は二価鉄分の消費量にもよるが、一例として、上記固形沫３０ｇパック（網袋）１個を１００Ｌの培養水に対して、２ヶ月で消費する量とすることができる。
ビタミンに関しては、例えば、１Ｌの培養水に対して、ビオチン０．１μｇ及びチアミン１０μｇを溶存させることができる。
【００１３】
また本発明では、含有塩分濃度が海藻類の最適生長濃度に調整された培養水が使用される。ここで最適生長濃度が考慮される含有塩分としては、硝酸塩類（窒素成分）、リン酸塩類を挙げることができる。
【００１４】
前記含有塩分の生長促進濃度は、培養対象となる海藻類毎に異なるが、通常の海洋深層水を使用した場合と比較して、海藻類の生長速度が増大する塩分濃度である。このような生長促進濃度は、培養水に含有される上記塩分の合計濃度で、培養水全体に対して２５〜３２ＰＳＵ、好ましくは３０〜３２ＰＳＵである。この範囲内の含有塩分濃度は、海藻類が一般に生息する汽水域の濃度と同等であるので、海藻類は良好に生長することができる。
【００１５】
一般に海洋深層水の含有塩分濃度は、海藻類の生長促進濃度よりも高いため、本発明では、海洋深層水の含有塩分濃度を生長促進濃度に調整する。含有塩分濃度の調整は如何なる方法で行ってもよいが、より低い塩分濃度の水を培養水に混合することによって調整することが、簡便であるので好ましい。また、塩分濃度を調整する時期については特に制限はなく、海洋深層水を培養水に添加する場合には、海洋深層水を培養水に添加する前に、より低い塩分濃度の水を海洋深層水に添加してもよく、海洋深層水を培養水に添加した後に、より低い塩分濃度の水を培養水に直接添加してもよい。
海洋深層水の塩分濃度よりも低い塩分濃度の水としては、塩分をほとんど含まない淡水であることが好ましい。このような淡水としては、適度に淡水化処理を施した海水の他、井戸水及び水道水も含まれるが、海藻類の生長の観点から井戸水が好ましい。また、海洋深層水と淡水との混合の割合は、用いる海洋深層水の当初の含有塩分濃度や淡水の種類によるが、例えば、海水：淡水の割合は５：１〜９：１、好ましくは９：１である。
【００１６】
本発明では、海洋深層水を断続的に給水することによって、培養水の水温を、海藻類の培養適温に維持する。断続的に給水することにより外気温との温度差を利用して、培養水の水温を培養適温に容易に調整することができる。また、海洋深層水の給水を常時行うよりも効率的であり、簡便に調整することができる。
ここで断続的な給水とは、海洋深層水の給水及び止水を繰り返すパターンで海洋深層水を給水することであり、給水時間よりも止水時間が長い給水パターンで給水を行うことが好ましい。止水を長くすることによって、外気温が高い場合には外気温による温度上昇を効果的に行うことができる。この給水パターンとしては、例えば、１サイクルを３〜２４時間とし、給水を１〜８時間、止水を２〜１６時間行う。また、給水パターンは外気温に応じて適宜変更することができる。例えば日中３０℃以上になる夏には、給水を日中８時間行って培養水の水温の上昇を抑え、夜間５℃以下になる冬には、給水を夜間８時間行って培養水の水温の低下を抑えることができる。なお、冬の低温期においては、特定の給水パターンでの海洋深層水の給水に加えて、ヒーターやビニールハウスを利用して、培養水の水温を維持してもよい。
【００１７】
海藻類の培養適温とは、それぞれの海藻類の生長速度が最大となる水温であり、培養対象となる海藻類毎に決定されるが、好ましくは１５〜２５℃、より好ましくは２０〜２３℃である。
【００１８】
本発明では、溶存性の生長促進成分を含有し、生長促進濃度に含有塩分濃度が調整された海洋深層水を断続的に給水することによって、海藻類の生長速度が促進される。この場合、海藻類の生長速度は、通常、この用途に用いられる指標のいずれに基づいても求められるが、例えば日間生長率（％）及び生重量を用いることができる。
【００１９】
本発明における海藻類の培養のその他の培養条件は、通常用いられる培養条件であれば、いずれも適用することができる。
本発明で用いられる水槽は、従来から用いられてきたパンライト製培養タンク、アルテミア培養水槽及び円筒水槽の他にも、新たに試作した円形水槽や長方型培養水槽でも構わない。
本発明による海藻類の培養は、基本的には天然光下で行われるが、必要に応じて、天然光ではない植物育成用の蛍光灯等を用いてもよい。また、深い水深で繁茂する海藻類を培養する場合には、水槽を不透明な素材で作り、上からの光照射のみとすることが好ましい。
【００２０】
通年培養とは、１年を通じて任意の時期に海藻類を得ることができる培養方法であり、海藻類のオフシーズンにおける安定供給が可能となる。
【００２１】
本発明では、含有塩分濃度が生長促進濃度に調整されると共に、溶存性の生長促進成分を含有する海洋深層水を含む培養水を用いて海藻類の培養を行うので、海藻類の生長速度を増大させ、高品質の海藻類を容易に大量培養することができる。また、海洋深層水の断続的な給水を行うことによって、外気温を利用して培養中の培養水の水温を効率よく且つ簡便に調整するので、培養に要するコストを下げることができる。これにより、従来の海面養殖の場合よりも均一化した品質を有する海藻類が得られると同時に、通年培養が可能となり、経済的にも有利な培養を行うことができる。
以下に実施例を挙げて本発明を説明するが、この実施例は一例であって、本発明を限定するものではない。
【００２２】
【実施例】
［実施例１］
５００ｇ程度〜１ｋｇの海藻類を、固着させずに水槽中で、天然光下で培養を開始した。培養期間中は通気を行って、海藻類が水槽中で拡散回転するようにした。海藻類が２〜３ｋｇ以上になった時には５００ｇ程度に間引き、充分な通気を確保した。海洋深層水は、室戸海洋深層水（低温：１２℃）を使用した。
海藻類の生長速度は日間生長率（％）で表し、以下の式を用いて算出した（Ｗｎ＝培養終了時の海藻類の生重量、Ｗ０＝培養開始時の海藻類の生重量）。
日間生長率（％）＝［（Ｗｎ／Ｗ０）１／ｎ−１］ｘ１００
【００２３】
海洋深層水の給水管に流量計及び自動電磁弁を設置し、流量を１５（Ｌ／分）として、トサカノリ及びトゲキリンサイの培養を行った。なお、トゲキリンサイの培養では、前年の６月から培養してきた試料を用いた。
このとき、給水１時間及び止水２時間の第１の給水パターン、給水１時間及び止水１時間の第２の給水パターン並びに連続給水の第３の給水パターンに分けて、トサカノリ及びトゲキリンサイの生長速度を比較した。結果を図１〜４に示す。
【００２４】
トサカノリの培養では、止水時間の方が給水時間よりも長い断続的な第１の給水パターンによって培養水の水温は約２０℃に維持され、トサカノリの生重量は、培養開始時の１．２ｋｇから２ヶ月後には４．８ｋｇとなり、日間生長率は３〜４％となった（図１）。これに対して、止水時間と給水時間とが同じ割合である第２の給水パターンでは、水温の上昇が充分でなく、生長速度の顕著な増大は認められなかった。また、連続給水を行った第３の給水パターンでは、外気温による培養水の水温の上昇が認められず、日間生長率は３％以下であった（図２）。なおこの連続給水のパターンでは、海洋深層水の使用量も多くなり、海藻類の生産コストを減らすことが困難であると考えられた。
【００２５】
同様の結果はトゲキリンサイについても認められ、第１の給水パターンでは、生重量が培養開始時の１ｋｇから３ヶ月後には４ｋｇとなり、良好な生長促進が認められた（図３）。これに対して、連続給水を行う第３の給水パターンでは培養水の水温が上昇せず、良好な生長が保たれなかった（図４）。
従って、海洋深層水を断続的に給水することによって、培養水の水温を培養適温に容易に調節でき、この結果、トサカノリ及びトゲキリンサイの生長を促進することができた。なお、トゲキリンサイについては６ヶ月間の培養後の試料を用いているため、通年培養ができることも明らかとなった。
【００２６】
［実施例２］
海洋深層水及び水道水の給水管に流量計及び自動電磁弁を設置し、海洋深層水の流量を１１．２〜１２．３（Ｌ／分）、水道水の流量を０．９〜１．３８（Ｌ／分）に調整して、スジアオノリを培養した。給水パターンは、実施例１で用いた第１の給水パターン（２時間止水、１時間給水）とし、水温は、１６．６〜２４．９℃であった。海洋深層水と水道水との混合は、それぞれの流量で直接水槽に流し込むことによって行った。海洋深層水は３５ＰＳＵの含有塩分濃度であるので、この水道水との混合によって、スジアオノリが天然に繁茂する場所と同じ塩分濃度となる３０〜３２ＰＳＵの塩分濃度となった。これらの塩分濃度の測定には、鶴見精器社製のデジタルサリノメーター（モデル３−Ｇ）を使用した。それ以外の培養条件は、実施例１と同様に行った。結果を図５に示す。
培養の結果、スジアオノリは正常に生長し、日間生長率は１５％であった（図５）。従って、海洋深層水に淡水を添加して、塩分濃度をスジアオノリの最適生長濃度とすることは、スジアオノリの培養にとって有効であることが判った。
【００２７】
［実施例３］
海洋深層水に溶存性の二価鉄分を添加して、２０８ｍＬ／分の連続給水パターンで、アルテミア培養水槽にてスジアオノリを培養した。二価鉄分としては、二価鉄分を溶解性のガラスと混合させた固形沫（東洋ガラス株式会社製、商品名「イオンカルチャーパック」）３０ｇパック（網袋）を使用し、二価鉄分を添加した場合と、無添加の場合とを比較した。なおこのイオンカルチャーパック１個を１００Ｌの水槽中の培養水に入れたところ、消費される二価鉄分を補うべく二価鉄分が持続的に培養水中へ溶出して、イオンカルチャーパックは２ヶ月で消費した。
この結果、溶存性の二価鉄分を添加した場合は、無添加の場合に比較して６７〜６９％高い日間生長率を示した（図６）。
従って、溶存性の二価鉄分を海洋深層水に添加することによって、スジアオノリの生長を促進させることができた。
【００２８】
このように、本実施例では、断続的に海洋深層水を給水することにより、海藻類の生長速度を増大させることができた。また塩分濃度を最適化して、海藻類の生長速度を増大させることができた。また、海洋深層水に二価鉄分を添加することにより、海藻類の生長速度を、約７０％増大させることができた。以上の方法を用いて、スジアオノリ、トサカノリ、トゲキリンサイなどの海藻類を、通年培養できることが判った。
【００２９】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、良好な品質の有用な海藻類を容易に大量培養することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】図１は、本発明の実施例における２時間止水及び１時間給水とした給水パターンで海洋深層水を給水した場合の、トサカノリの日間生長率及び生重量の変化を表すグラフである。
【図２】図２は、本発明の実施例における海洋深層水を連続給水した場合の、トサカノリの日間生長率及び生重量の変化を表すグラフである。
【図３】図３は、本発明の実施例における２時間止水及び１時間給水とした給水パターンで海洋深層水を給水した場合の、トゲキリンサイの日間生長率及び生重量の変化を表すグラフである。
【図４】図４は、本発明の実施例における海洋深層水を連続給水した場合の、トゲキリンサイの日間生長率及び生重量の変化を表すグラフである。
【図５】図５は、本発明の実施例における含有塩分濃度を調整した海洋深層水を用いて培養した場合の、アオノリの日間生長率及び生重量の変化を表すグラフである。
【図６】図６は、本発明の実施例における二価鉄分を添加した場合（黒丸）及び無添加の場合（白丸）の、アオノリの生重量の変化を表すグラフである。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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