海藻の生理化学的研究
1

温度変化，干出が同化，呼吸作用に及ぼす影響について品

敦賀花人・新田、忠雄
BIOCHEMICALII】NVESTIGATIONS

InfluencesofTemperature

Assimilation

andRespiration

HanatoCarbon−assimilation

emersion

areandrespiration

studied，u8ing

Porphyra

andof

OFof

Some

TSURUGA，Taaao
someteneraalgae

THEEmersion

MARINE

uponthe

ALGAE

Carbon−Algae。

NITTA

compliantwith

Kjellm，Enteromorphatbe

variance

prolifera

of

MuelI

temperature

and

Ulva

andpertusa

Kjellm・

Carb・n−assimllat1・コ・fP・te・eraaresaturatedwiththehght・fab・at10Kil・一1uxatlO。C・Maximum
carbon−a6sjmilation
evenatofP

TeneraofP，tenera

lsperformedatabout250C，butthereareandexists

thed量stinguishedtime

factors

150C，Respiratory−rates（luotieηtas

thefromto250C．

15QC

temperature

andE

prolifera

increasedraised，viz・，R・Q・decreased

from

E

prolifera

O・968tochanged

O・797ast五e

therespiratory一temperatureエaised

Byemersi・nrespirat・ry−rates・fU・pertusaa・eTeducedt・ab・辺t・ne−fifth，わutthere−submersi・n・fthls
rec・versthe・r」9inalrespi・at・ry一・ates・apidly・

有眉藻類増殖方法の必然的集約化，そしてこれに随伴ナる病害発生の防除，及ぴ築港，干拓その他に伴う沿岸海況の変化による養殖適地の変遷の対策等の為には対象となる海藻の生態及びそれ等が営む生理作用の正確な認識が先づ必要と考える。

浅草海苔の生理については既に富士川氏等が行った所の養殖及ぴ室内培養で種々な条件の変化に対応する生長：量の変化を観察した研究mがあるが，吾為の認識の限界を越えた複雑な要因を含む海洋の若干の現象と，代謝作用が綜合された結果である所の生長量とを指標として実験，並びに観察を進めることはその対象に最も忠実な実験の方法であると考える。然しながら，生活の条件とその結果という両者の因果関係を解祈する場合にはこれだけでは大胆な推理か或いは独断に頼らざるを得ない場合が多く，叉現象を現象としてのみ襯察する段階に留る限り，種々な場合のすべてに応用され得る抜術の基礎理論の確立は望み得べくもない。

このような考え方から著者等は同化作用及ぴ呼吸作用を通じて海藻の生理の吟味を試みた。即ち，各種の条件を与えて比較的長期聞にわたって培養した結果の現象的観察は既に富士川氏等qlによって明らかにされているからこの与えられた条件が代謝作用にどのような影響を及ぼしているかを検討した。先ず，海苔養殖の豊凶に大きな影響を与えるとされている温度変化，藻体の干出が同化，呼吸の両作用に与える影響についての観察を行い二，三の興昧ある結果を得たので報告する。

実L験

同化作用量，呼吸量の測定方法

同化作用量：同化作用によって敦出される02量をウインクラー法によって測定した。即ち第1図の如き
菅昭和31年4月6日

日本水産学会年会で発表

内海区水産研究所業績第59号
一3了一Fig．1同化作用測定装置

装置により同化瓶（容量約100mlの鷺扁平ガラス瓶）に供試葉体を容れ，それに正面から光を照射しながら葉F体をその背後の金属板ごと振動させ←1蘇←つつ同化瓶に海水を通じ，それから流出した海水を順次酸素瓶に採って同化摘に入る前の海水の溶存02量」との差から葉体単位重量の単位時間当りの放出02量を算出した。予備ll

註

八㍑

E

財器
鐸→WE

を実験によって10mllminの速さで同化瓶に通水すれば，光，温度が一定であれば40m沁以後には流出する◆

海水は一定の02量を溶存すること1Iw→llを確め得たので45〜60min，60〜75

氏←（＞min聞に流出した海水からそれぞれ

ζL

01100mlを採り，それから同化作用量を放出02μ1／10miu／m9（藻体無水B物）として算出した。使用海水は普C

通海水を濾過後NaNO3：0・05％，
Na2HPO4：0．005％，NaHCO3：0．05・ゴ

A
B
C
D
E

海水溜め
同化室（扁平硝子瓶）
恒温水槽
海藻販付け用板
同化瓶を出た海水溜め（交互に使用）％を添加，σ15：24・0，pHl8・1にNaCl，NaOHで調節し，旦つ同化作F

容量：約150ml
着色7％酒精L

光源（200W）W

冷却水

用にょって溶存02が増えても（導管中で気泡を生じ，測定結果が不正確になる）過飽和にならないように使用前に脱02空気を通じてその溶存02量を適当に減少せしめた。
呼吸量＝浅草海苔は上述の装置で同化瓶を暗黒にして流出海水の溶存02量の減少から算出した。青海苔、アヲサの呼吸係数，呼吸商にはワールブルグ検圧計を使用した。

2・浅草海苔の同化作用量と被照射光線量との関係・

試料：1956年1月広島湾（水温9〜100G）養殖海苔生重量1個体100mg前後。光源（マツダ200W反射投光電球）と同化瓶中の葉体との間の距離を変えて照射光線量を調節した。員1］ちこの距離135mmの場合の光量を1とし115mm，200mmの場合をそれぞれL5，0。5とすると（この光路には，ガラス板2枚及び約30mmの水層が在るがこれ等を無視するとそれぞれの場合の照度は約10，000，15，000，5，0001uxとなる）水温100Cの場合の結果は第2図の如くであった。

3・浅草海苔同化作用量の温度による変化
試料＝1956年1月広島湾（水温9〜100G）養殖海苔。生重量1個体100mg前後。5。C〜40・Cの範囲で温度の変化が同化作用量に及ぼす影響を吟昧した。前記の光線量LO（約10，0001ux）を照射しながら同化、瓶を麟容れた恒温水槽をそれぞれの温度に保ち，一温度段階につき75min闇ずつ保ち，45〜60min間，60〜75min
聞の流出海水の溶存02量を測定してその温度における同化作用量を算出したがその結果は第3図に示す。
4、比較的高温にわける浅草海苔同化作用量の時聞的変化

試料；1956年工月広島湾（水温9〜10。C）養殖海苔。生重量1個体100mg前後。

実験3によっては最大同化量が25。G前後にあることを知ったので25QG，15QGにむける同化量の時蘭的一38一

Fig．2
evolved

Fig・3

照射光線量と同化作用量との関係

O2mm3／10min．／mg（dryevolvedmatter）
I

同化作用量の温度による変化

O2mm3／10min．／mg（dryDmatter）△

796＼8●756存543λ2500．5L51．O

152．5Kilo．lux

Fig・4

ゆ20253σ55㈱DcイTemperature
一2変化を測定した。即ち同化摘を一定温度に保ち，5高温状態での同化作用量の時闇的変化時間毎に光量1（約10，0001ux）を照射して同化量

ev・lvedo2mm3／10min／mg（drymatter）を測定した。その結果は第4図に示す。
5，

温度変化が浅草海苔，青海苔の呼吸作用に及ぼす影響

試塗1：浅草海苔は1956年1月広島湾（水温9〜10QG）養殖海苔，生重量1個体200mg前後，青海苔は上記の海苔の養殖鎮に同時に着生したもので生⑫一一齢ー一一一魯rr贈 一一『ro、重量1個体10mg前後。
青海苔は数個体をワールブルグフラスコに容れ，呼吸係数（Q250C

O2）はKOHを副室に入れる直接法で，呼吸商（R・Q・）は側室，副室にそれぞれH2so4，KOHを入れる1直接法（CO2貯留の補正の為にマノ150Cメーターを1回の測定に3本使用する）で測定した。その結果は第1表，第2表に示す。

051015径10mmの円板状に打抜いたものをl20

llrs．

6．藻体の干出が呼吸作用に与える影響

アナアヲサ（広島湾（水温23。C）で採取）を直m1当り1，000単位のペニシリソを含む海水中で一夜前培養後・数十枚ずつそれぞれ海水中，及び硝子板上に並べて室内（室温20〜250C）に放置した後，滅菌海水で洗蘇後，或いは干出状態で測定するときはそのままで検圧計を用いて直接法で測定した。測定温度は250Cで行った。

その結果は第2表に示す。なおその際の水分含量の変化を第3表に示す。

39一

Table，1Re8piratory−rate5（QO2）of

P

結果の考察

teneraKjellmandEpr・ljferamu・11，at

浅草海苔の同化作用量が或る一定の光量で略々severaltemperatures・飽禾口されたことはクロレラ121及び水草〔3）についての実験結果と全く同じであり，その光量が約E・pr・lifera

P，tenera

5QC

QO21万ルックスに近かった事もクロレラについてのR・Q結果働と同じであった。然しこ．の結果のみを以てこの条件をそのまま海苔生育の至適条件とする

i

0．78

100C
15QC
200C
250C

QO2

3，43i

4．23
5，60

ことは，勿論温度，日周変化等との関係もあり，
4，11

3．77

0．961

0．968

これ等の条件を充分加昧した長期間にわたる実験

7．03

5．94

0．7910。797

同化量，呼吸量の測定を行う際に設定する実験条

7．03

30QCを行わなければ何とも判断出来ないが，現在iは，，13．23

Tab【e・2件を明らかにする為にこの事実を明らかにした事

Respiratory−Rates（Qo2）ofKjellm，emerged

measured

andに留めて置きたい。

u・pertu6a

次に従来，浅草海苔生育の適温と言われている

submerged，温度より相当高い温度（25。G）で最大同化量を

at250C，示したが，このような促進された同化量が維持さ
beforeemersionafter20Hr，emersion

れるのは極く短時間であって，第4図に示したよ1

measuredsubmergjng

measured
emerging

measuredsubmer8ing

3．62

2．81

3，220．69

海苔生理に与える影響が著しいものがある事は同

3，67

2．84

3．460．72

化作用のみならず，呼吸作用においても認めら

measured
emergin9

うに250Cでは直ちに，150Cにおいてすら十数時間後には低下し始める。このように温度の上昇のれ，第1表に示したように呼吸量のみならず，呼Table．3

ChangesofKjellm，bywater−oontent

theemre5ion

U．peτtusa

吸商まで変化している。箸者等の得た呼吸量の数

emeτs量on・

after

beforeof20

Hrwashed値と各櫨の海藻について既に報告されている数値
15｝との比較は，これ等の報告に実験条件についemersion

notての明確な記載がないので検討する由もないが，washed

呼吸作用に温度が著しい影響を及ぼすと言う事
76，92％

ア9，83％

60，25％

は，干出の海苔生育に及ぼす影響が温度の高低（19〜230C，6〜130C）によって逆転する事，即ち所謂適温（6〜13QC）では生長に対して負の効果を与えるが，高温（19〜23。C）では正の効果を与えた

結果lnの解訳の一材料になるかとも考えられる。渡辺氏団は海藻の呼吸基質となり得る物質を種々検索（実験温度25QC）した結果藻類は炭水化物（褐藻類におけるマソニヅトを除く）をその呼吸基質として利用し得ず，若二干の脂肪酸及びアミノ酸のみが利用される事を述べているが，著者等は上述の温度の呼吸に及ぼ夕影響の第1表の如き結果から考えて，この種の実験には供試藻類が供試前に生育していた環境の温度を考慮する必要を強調したい。叉温度の ヒ昇によってその呼吸商が低下する（換言すれば呼吸の基質が変化する）と言う事は，14｝の実験結果の解訳もさる事ながら海苔養殖の際，水温上昇がその製品の色調の退化（窒素含量の減少と並行する）をもたらすと言う現象を説明ナる一資料とはなるまいか。

干出の呼吸に及ぼす影響については抵抗性の強いアヲサを試料に用いたのでこの結果のみを以て云々する

わけには行かないが，干出がその呼吸量を相当に減少させること，叉再び海水に漬けれぱ急速に回復する事を知った。そして干出によって呼吸量が著しく減少すると言う現象は呼吸と無機栄養塩の積極的吸収，ひいては生長：との密接な関係を考える時，温度上昇が呼吸に及ぼ少前述の如き影響と共に，言うなれば高温培養ともすべき内海浩岸の海苔養殖の技術改良を考える際に参考にすべき事と考える。
要約

浅草海苔，青海苔，アナアヲサを用いて温度変化，干出がその同化作用，呼吸作用に及ぼす影響を検討し40一

次の結果を得た。

LlOOCにおける浅草海苔の同化侮用量は一定の光量（大略1万ルックスに近い）で飽和に達する。

2・浅草海苔は光飽和の条件では25。C前後で最大同化量を示すがこれには著しい時間要因が存在し，250Cでは勿論，150Cにおいてすら長時間にわたってはその最大同化量を持続し得ない。

3、浅草海苔，青海苔は温度の上昇に伴って呼吸量が増大し，青海苔については同時にその呼吸商が低下することを明らカ、にした。

4、

アヲサは干出によってその呼吸量は数分の一に減少するが，これを再ぴ海水に漬けれぱ急速に回復する。

引用丈

献L

富士川

2．

Burlew，」、S，

滲

も朝鮮海苔の生理に関する研究（第5報）朝鮮聡督府水産試験場年報第8巻

3．

Hogetsu，K

もA星galもOberderdenCu】ture

Einfluss

S趣sswasser

4．Watanabe，A，3Untersuchungenfrom

Smith，G．M弓Manualofto

Pilot

Ausseufaktoren

pflanzen・Bot・

Uber

Substrate

Meeres−algen．Acta5・LaboratoryvondieaufMag・P［ant（1953）

dieJapan52，

fUr

Atmungs−upd

573

Sauerstolratmung

PhytochimiGa9，325（1937）

Phycology（1951），274−276．

一41一

Assimilatjonsleistしmgen（1938）

vonS

5swasser−und