ヒラメ生産工場

ー 陸上養殖に向けての一提案 ー
浦和実業学園中学校・高等学校
橋本 悟

１．背景および目的のような魚種にどのような効果をもたらす研究のきっかけは、部活動で養殖魚を食のかが不明であるため、様々な魚種で試験べられるサイズにまで育ててみたいといっを試みて欲しいとのことであった。そこで、た取り組みを開始したことに始まる。マダマツカワと比較的近縁種のヒラメをはじめ

イ Pagrus major、 カンパチ Seriola dumerili

数種の魚種において光の照射や光環境につその他色々な魚種の飼育を試みたが、初期いて調べた。

段階の養殖魚の管理は、一般的な観賞魚の照明器具には、Mars Aqua製のAquarium飼育方法をベースとしており、軌道に乗せLight LG-G03A55LED の緑色光単一色の特注るまでには至らなかった。そのような中で、品を使用した。照射した緑色光の波長は500

NPO 日本養殖振興会の斉藤浩一氏より、濾nm、光量子束密度は220umol/m^2/s、光源か過装置の自作方法などの指導を受ける機会

ら45㎝の距離で約30000lxである。

があった。また、斉藤氏は、近畿大学水産現在のところ、低温下（飼育適温より５℃養殖種苗センターと教育機関への養殖教育低下させた温度）における緑色光照射でヒ導入を目的とした協力関係を結んでいたた

ラメの成長促進効果の他、図１に示したよめ、養殖魚の稚魚を入手するルートを確保

うな青色環境でのマダイの体色の赤色化とすることができた。あわせて、近畿大学水赤色環境でのマダイの黒色化、図２に示し

産研究所の家戸啓太郎先生をはじめとするたような青色光の照射によるイワナ各先生方から指導助言をいただくチャンス

Salvelinus leucomaenis の 生存率の向上なども得ることができた。斉藤氏からは、そのが確認できている。

後も定期的な指導を受けることで、ヒラメ
Paralichthys olivaceus や ク エ Epinephelus
bruneus を試食できるまでに成長させる飼育技術を得た。
そして次のステップとして、より経済的で効率的な飼育方法はないものかと模索していたところ、北里大学海洋生命科学部の高橋明義教授らが緑色光照射により低温下でのマツカワ Verasper moseri の 成長促進を確認していたことを知った１）。早速研究室を訪問し指導の依頼を申し出たところ、本校でのコンパクトな装置で養殖魚を育てる技術が評価されるとともに共同研究が許可された。高橋教授によると、光の効果がど

図１ 青色環境でのマダイの体色の赤色化と赤色環境でのマダイ黒色化
左から実験開始時、赤色環境下、青色環境下、天然個体得られた成果は、平成29年度日本水産学
得られた成果は、平成29年度日本水産学会春季大会高校生ポスター発表で生物部員
２）。それがきっかけで、東京に発表させた２）−- 1818 −図２

異なる光条件下で飼育したイワナの生存率

海洋大学の延東真先生と共同研究を進める。

し、より多くの従事者を育成するなど、広株式会社プレスカの佐藤順幸氏と出会い、い視点から水産資源を確保し、世界に誇る

後に脱窒素の技術獲得にも成功した。

日本の食文化を守っていくことを重要視す

我が国の漁業は、海面漁業と養殖漁業とべきである。

から成り立っており、庶民の食生活を支え陸上養殖は、閉鎖型の水槽内で魚類を管いる。海産魚類の養殖漁業は、現在のとこ理するため、人工海水にかかる費用、水質ろ、海沿いの地域を中心に盛んに行われて管理にかかる光熱費など従来の養殖形態とおり、十分な水揚げ量に達している。しか比較してコスト面で不利である。そのため、し、近い将来は人口増加に伴い水産資源の注目を集めながらも伸展性に欠けている。

枯渇が懸念されており、今後の水産業のあしかし、陸上養殖では、水揚げ量が安定的るべき姿の転換が迫られている。そして、で衛生的であるなどのメリットも多い。さ

その問題解決に向けて、各方面の研究機関らに、今後技術を向上させることで、人件での様々な努力がなされている。一例とし費の削減も十分に可能である。そこで、本て、近畿大学の家戸教授らによりゲノム編

校では、これまでの養殖漁業をより経済的集で得られた筋肉増強マダイ（肉質が従来かつ効率的で、さらには付加価値を高めての20％増）の作出は、将来の養殖漁業のあいくことを目標として、これまで得てきたり方を見据えた成果である３）。いずれヒラ基礎研究の成果を集結させたいと考えた。

メやクエなどにも応用されるであろう。一飼育装置のベースは、図３に示したよう方で、養殖技術の工業化を目指し、陸上養な、初期投資の節約を考慮しながらも本格殖の新たな発展に力を注いでいくことも大的な魚類の管理を可能とする独自のオーバ切である。内陸部での海産魚類の養殖業のーフロー水槽である。この水槽の最大の特活性化や各方面からの雇用の拡大を図るこ徴は、図４に作成方法を示したような自作とで、近未来型の魅力的な養殖漁業を展開濾過装置の導入である。自作濾過装置は、

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シンプルな構造ではあるが、経済的で高性かといった発想から、今回のヒラメ生産工能である。また、水質管理については、東場の開発に至っている。

京海洋大学と株式会社プレスカが共同開発した好気性脱窒素装置を用いた。これにより水質が安定し、水替えの頻度が軽減され、使用する人工海水の節約が可能となった。
また、図５に示したように飼育適温よりも５ ℃ ほど水温を低下させた条件においてヒラメに緑色光を照射し、成長を促進させる
成果は、陸上養殖の効率化に大きく貢献できる可能性を秘めている。
また、緑色光の照射時間は、実験開始当初１日８時間としていたが、その後の実験で図６に示したように照明装置の点灯からわずか10分程度でヒラメの食欲を十分に高めることで十分な成長促進効果が得られることが判明した。
続いて実施した実験は、水深12cmの浅い飼育装置内で飼育するヒラメに、緑色光を照射するものであった。ヒラメは、通常水底に潜んでいるため、水深を浅くして飼育することが可能であれば、人工海水の消費を軽減できると考えた。しかし、近畿大学による試験結果では、浅い水深でヒラメを管理すると成長が緩慢になるとのことであった。そこで、低温下でヒラメの成長促進の効果が得られたように、水深の浅い環境でも同様の効果が得られるのではないかと予想した。結果は、図７に示したように緑色光を照射した個体群では、飼育開始から6.6倍の成長率を示し、対照実験の個体群の3.7

図３オーバーフロー水槽倍もの成長ぶりであった。この驚くべき結果を得た理由としては、水深を浅くしたこ

ヒラメ生産工場導入のメリットについてとで、ヒラメが受ける緑色光の照度が高ま以下に示す。

ったためではないかと推測している。

①限られたスペースの有効活用

こうした基礎実験を踏まえて、ヒラメの水槽を積み重ねての工業化は、都心のビ飼育装置を段上に重ねることが可能となり、ル内や地方で廃校となった校舎、さらには空間を有効活用しながら植物工場のように最近問題となっている空き家などの有効活養殖漁業の工業化が実現できるのではない用につながる。また、コンテナに収まるサ−- 2020 −図４

図５

濾過装置の自作

低温下でヒラメに緑色光を照射した実験−- 2121 −の点においても有効であることが消費者にも伝わりやすい。
③定年退職者、身体障害者への雇用拡大
養殖業のオートメーション化により労力を削減でき、定年退職者の再雇用や身体に障害を抱えている方々にも就労の機会を提示できるのではないかと考えている。
図６

飼育開始から90日後の緑色光照射④教育機関での活用による育てる漁業従事

時間ごとのヒラメの体重変化者の育成
本校生物部では、写真１に示すように毎年小学校を訪問し、海産養殖魚の飼育指導を実践している。これは、NPO 日本養殖振興会が中心となって企画するプロジェクトの一環として企画されたものである。対象とする小学生の学齢は５年生であるが、魚類の養殖に対して大変意欲的で興味を抱きながら、生物部員の説明に耳を傾けている。
このように教育機関での導入は、子供たち

図７

飼育開始から90日後の水深ごとのに魚を育てる喜びを身近に伝える絶好の機ヒラメの体重変化会となり、将来内陸部からの漁業従事者の育成につながるのではないかと考えている。

イズに設定することで、様々な場所までのまた、各教科での指導への導入や食育の発移動及び設置が容易となると考えている。

展につなげることもできるのではないだろ

さらに、水耕栽培と水産養殖を掛け合わせうか。

た循環型の有機農業であるアクアポニック⑤福祉施設でのアニマルテラピーの実践

スの導入４） についても検討課題としたい。
②生鮮食品コーナーへの導入

以前、恵泉女学園大学澤田みどり先生より園芸療法についてご指導をいただく機会

本校が提案した装置を生鮮食品コーナーがあった。園芸療法とは、植物を育てるこで導入すれば、消費者のニーズに応えて鮮とで身体を動かし、生長を見守る中で役割、度の高い商品を手軽に入手するチャンスと達成感、満足感、喜びなどを得ていく。こなる。また、生鮮食品コーナーに限らず、のような植物や園芸作業がひとに与える効飲食店に導入するのも良いかもしれない。

果をリハビリテーションに活用する手法で成長を目的とした水槽管理であるため、新ある。2017年８月、実際に恵泉土曜園芸ク

鮮かつ魚の旨み維持が予想される。さらに、ラブに参加し、ご老人や障害者の方々と園閉鎖型の水槽を用いることで、寄生虫の心芸療法を体験した。実際会場にやってきた配もなく、商品としての付加価値を印象付際には、全く会話しなかったご老人が野菜けていく点においても有効な手段である。の収穫を通して周囲の人と会話を交わした

そして、化学的刺激に頼らない物理的刺激り、硬い表情をしていた方の表情が和らいによる生産効率向上であり、食の安全確保でいく様子を間近で確認し、植物が持つ癒−- 2222 −ム製の角柱を使用した。照明器具は、特注の Mars Aqua 製の Aquarium Light LGG03A55LED を使用した。また、照明器具のしなやかなスライドを実現するために THK社製 LM ガイドを採用した。LM ガイドは、錆を避けるために特殊な塗料で塗装した製品とした。さらに駆動にはオリムベクスタ社のスッテッピングモーター PKP245D08A2 を
写真１ 2017年11月小学校におけるヒラメ飼育用いた。そして、照明器具の移動や点滅の制御に関するプログラム作成については、のアドバイス（東京都）

ラズベリーパイを使用した。濾過装置は、しの効果の有効性を確認した経験がある。

図３に示したものをベースとして自作した。

癒しの効果については、植物に限らず犬やまた、濾過槽内は、L サイズのサンゴ砂で猫などのペットによるアニマルセラピーも敷き詰めた。さらに、濾過装置から飼育水知られている。これらのような事例を参考

槽に飼育水を循環させるポンプは、カミハに、魚類飼育での癒し効果も十分に得られタ製 Rio+3100（52L/min）を採用した。
ヒラメの日常管理に関する工夫についてるのではないかと考えている。

は、これまでの基礎研究をもとに行った。
中段と下段には蓋を用意せず、水槽の縁に２．研究計画
ヒラメ生産の装置作成にあたり、数種類返しを設置した。これは、蓋をしないことを考案したが、最終的に次の２つのタイプでヒラメをすくい取る際の作業効率を向上を採用することとした。

させることを可能とすると同時に、ヒラメⅠ 階段型水槽の水槽外への飛び出しによる事故を防ぐの

図８、写真２に示した階段型水槽は、水が目的である。ただし飼育水槽の最上段だ槽を階段状に配置している。そのため、コけは、厚さ３㎜の透明アクリル製の蓋をかンパクトな構造に加えて、消費者にとってけることで、付近のモーターや制御装置を水槽内のヒラメの見易さが重視されている。

海水の跳ね返りによる被害防止を念頭におまた、水替えや掃除などの日常的な管理がいた。

容易である。使用目的には、ヒラメの商用、給餌については、各段を３時間おきに移教育、福祉に重きを置いている。水槽は、動させながら各水槽内の個体群に照射し、飼育水槽を斜めに３段重ねてオーバーフロ移動後30分でニッソー製の観賞魚用自動給ー水槽とした。また、濾過槽の位置を最上餌器フードタイマーグレーによる給餌を行部の飼育水槽の下の空間に配することで全う。この製品は、シンプルな構造であるが、体の高さを抑えた。しかし、そのために最最も小刻みな給餌が可能であることから採下部の飼育水槽から濾過層に向けて水の流用を決めた。給餌器は、緑色光照明器に取れを作るために設置するオーバーフロー管り付け、一定時間ごとに移動した際に給餌の角度調整が必要であった。

を行う予定である。給餌については、図９

枠組みは、軽量かつ錆に強いアルミニウに示したように、緑色光照射直後において

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図８

階段型水槽の設計図

写真２

図９

完成した階段型水槽

給餌前後に緑色光を照射した際のヒラメの摂食行動
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のヒラメの摂食行動は緩慢であるため、行動が活発化する緑色光照射から10分後に行う。また、給餌後直ちに緑色光を消灯すると瞬時に個体群の50％以上が摂食行動を停止させてしまうため、摂食行動中の約10分間も緑色光を照射する。よって、照射する緑色光照射時間は水槽一台当たり最低20分となる。しかし、ヒラメの消化速度の問題や閉鎖型の環境において給餌回数を増した際の水質の悪化を考慮して今後適切な給餌のタイミングを設定していきたい。
今回完成させた装置は校内で稼働させ、ヒラメ飼育に関する新たなデータの蓄積を試みるとともに、可能であれば育てたヒラメを実際に提供しながら消費者の意見に耳を傾け、実用化に向けた改良を重ねたい。
また、ヒラメ生産の工業化を想定した飼育装置の作成にあたっての、基礎データとしたい。

図10

縦型水槽の設計図

Ⅱ 縦型水槽図10に示した縦型水槽は、ヒラメ生産の工業化を目指し、都心のビルの一室やコン３．今後の課題（１）照明器具の移動について

テナ内など限られたスペースの有効活用を階段型水槽に搭載した照明器具の重量は、可能としている。装置は、ポリプロピレン約５kgであったため、選定したステッピン製のトロ箱を飼育水槽のベースとして上部グモーターの有するトルクで斜面を引き上３段が飼育水槽、最下部が濾過槽とする全げについては、試行錯誤となった。幸いに４段のオーバーフロー水槽とする。

して完成後の照明器具の移動には、特別な枠組みは、軽量かつ錆に強いアルミニウ問題は見当たらない。しかし、中間の２段ム製の角柱を使用する。照明器具は、特注

目と最上部の飼育水槽の位置で照明器具をの Mars Aqua 製の Aquarium Light LG-

停止すると、モーターと接続しているタイ

G03A55LED を 使用し、各水槽間を THKミングベルト（株式会社ミスミ製 TBCNL3-15)

社製 LM ガイドにおいて移動させる予定でがその重みに耐えることができず徐々に下あったが、総重量150kgの軽量化や装置のコ部にずれ落ちてしまう。そこで現在は、中ンパクト化および安定化を優先させること間の２段目と最上部の飼育水槽の位置で照とし、LED ライトテープの採用を再検討し明器具を止まらせる際、モーターを小刻みている。照明器具の点滅の制御に関するプに上下移動させることで調節している。今ログラム作成については、これまでと同様後は、より軽量で現在使用している製品とにラズベリーパイを使用する予定である。

同等の性能を有するものを採用するか、LED

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ライトテープを用いて照明器具の自作を検長と体重を個体ごとに測定しているが、魚討したい。

へのストレスを考慮して実験前と実験後の（２）飼育水濃度の調節二度にとどめて実施したいと考えている。

陸上養殖においては、人工海水の使用頻飼育を開始する際のヒラメは、全長が平均度をいかに節約できるかが今後の鍵となる。

で５㎝、体重が平均で1.6gであるが商品とそのため、老廃物を効率よく除去する技術して扱うことが可能なサイズまで育て上げの開発が今後も不可欠である。しかし、使るまでの期間を把握すること(緑色光を照射用している飼育水の劣化は避けられない。

したヒラメでは、３ヶ月で全長の平均が８

よって、飼育水の塩分濃度を従来よりも低㎝、体重の平均が6.7gに成長）、また、その濃度として飼育することを改善案の一つと際の食感や味の確認をしたいと考えている。

したいと考えている。東京大学金子豊治教

さらに十分に育てたヒラメは、一般にも販授よりアドバイスをいただいたところ、ヒ売し消費者の要望などを踏まえた上で研究

ラメは塩分濃度が50％程度の飼育水でも飼活動に反映させたい。

育が可能なのではないかとのことであった。

次に大規模の地震発生に備えて、耐震性

しかし一方で、低濃度条件下におけるヒラを考慮した装置でなければならない。そこ

メの摂食行動は、低下する傾向にあるとので、将来的には THK 株式会社の技術を導懸念の報告もある５）。そこで、緑色光照射入したいと考えている。

を併用することで低濃度飼育水でのヒラメ最後に、浅瀬で生息するシロギス Sillagoの成速度を観察することとした。これは、japonica の 完全養殖やヒラメと同様に水底人件費の削減をはじめとする経済性を高めに潜むマゴチ Platycephalus sp. への緑色光ていく上で、不可欠なデータとなると考えに対する反応の有無などの試験や飼育を実ており、装置の本格的な稼動前に、基礎実施し、本装置で管理可能な魚種の拡大を目験を終えておきたいところである。そこで、指し、より現実的な陸上養殖のシステム構

体長５cm程度のヒラメを各水槽に30匹放流築に努めたい。

し、毎日10Lずつ真水と入れ替えていった。
しかし、80％程度の濃度に達した段階で死謝辞

亡する個体が見受けられ、70％程度の濃度研究において、実験用魚類の提供と稚魚に達した段階で全ての個体が死亡した。こ

飼育用プランクトンの培養技術についてごの結果は、50％の濃度からは程遠いもので指導くださった近畿大学農学部家戸啓太郎あり、予想できない結果であった。NPO 日先生と水産養殖種苗センター那須敏朗氏、

本養殖振興会の斉藤浩一代表によると、ヒ魚類への緑色光照射をご指導くださった北ラメは、成魚に成長すると水質の変化に強里大学海洋生命科学部高橋明義先生と水澤くなるが、稚魚は水質の変化に敏感であり、寛太先生、脱窒素装置作成及び運用に関し管理上細心の注意が必要であるとのことでてご協力くださった東京海洋大学海洋科学あった。現在、８cm程度のヒラメを入手し部延東真先生と株式会社プレスカ佐藤順幸

たが、慎重な濃度調整をしながら、実験を氏そして太田威氏、研究の初期段階から濾継続させたいと考えている。

過装置作成及び魚類飼育全般についてご協（３）その他の課題

力くださった NPO 日本養殖振興会斉藤浩一

ヒラメの成長速度の測定については、体氏、飼育装置の作成にあたりアドバイスを−
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26 −

くださった THK 株式会社大関隆之介氏、飼育装置の設計から作成にあたってご協力くださった本校の元教職員 Joseph Cali 氏 、魚類の浸透圧についてご指導をくださった、東京大学大学院農学生命科学研究科金子豊
二先生、園芸療法についてご指導くださった恵泉女学園大学人間社会学部澤田みどり
先生に深く感謝申し上げます。また本研究を遂行するにあたり、研究助成をいただい橋本た公益財団法人下中記念財団に深く感謝の悟先生（はしもと さとる）意を表します。
＜略歴＞
1963年４月

東京都生まれ1986年３月

玉川大学農学部卒業

同年４月

山村第二女子高等学校勤務

2001年４月

浦和実業学園高等学校勤務

2006年４月

浦和実業学園中学校所属替え

2007年４月

NPO 日本養殖振興会理事

2018年４月

埼玉県私立中学高等学校協会
理科教育研究会代表幹事【参考文献】＜研究歴＞

１）山野目健、高橋良明「光環境と魚類生

2004年

理マツカワの無眼側黒化から成長促進・ボルボックスとブレファリスマの培養方へ」（『比較内分泌学』vol.35,no.133）
P93-98 2009年

法について（理科教室 No.590）
2005年２）「平成29年度日本水産学会春季大会講演

・本校に導入可能な実験・観察の検証と課要旨集」p194（『公益社団法人日本水産

題（埼玉県私立中学高等学校協会会誌学会』） 2017年

第32-33号）

３）家戸啓太郎「ゲノム編集による養殖魚の品種改良-筋肉増強マダイの作出-」

2007年
・発酵食品の観察（浦和実業学園中学校・（『生物工学』第97巻 第1号）P42-45

高等学校教員研修録 第38号）

2019年

2008年

４）アクアポニックスとは[https://aqua・SPP指定を受けての理科教育活動（浦和ponics.co.jp/about-aquaponics/]（最実業学園中学校・高等学校教員研修録 第終検索日：2019年10月２日）

39号）

５）熊井英永「新装版 海産魚の養殖」（文昇堂）p114

2000年

2009年
・南伊豆町青野川河口に生育する藻類の観−- 2727 −察（生物教育 vol.49）

ョウを絶滅に追いやるのか？（浦和実業・絶滅危惧植物インドオオイシソウの生育

学園中学校・高等学校教員研修録 第50号）

調査と培養の試み（平成21年度科学研究費 独立行政法人日本学術振興会）
2012年

＜勤務校＞

・JST中高生の科学部活動振興事業の指定を浦和実業学園中学校・高等学校受けての理科教育（浦和実業学園中学校〒336-0025 埼玉県さいたま市南区文蔵3-9-1
電話・高等学校教員研修録 第43号）
2013年
・自作装置を用いて自然環境を再現しながらの生物飼育指導（2013年度研究助成 公益財団法人武田科学振興財団）
・JST 中高生の科学部活動振興事業の指定を受けての理科教育２（浦和実業学園中学校・高等学校教員研修録 第44号）
2014年
・飼育装置の自作と工夫 （浦和実業学園中学校・高等学校教員研修録 第45号）
2016年
・紅 藻 類 オ オ イ シ ソ ウ C o m p o s o p o g o ncoeruleus(Balbis)Montagneの新産地（埼玉県立自然の博物館研究報告 第10号）
2017年
・低温下での緑色光または青色光の照射と魚類の成長速度の変化（2017年度科学教育振興[個別]助成 公益財団法人中谷医工計測技術振興財団）
・静岡県南伊豆町と群馬県片品村における歩行虫調査（浦和実業学園中学校・高等学校教員研修録 第48号）
2018年
・自作装置を用いて自然環境を再現しながらの生物飼育指導２（2018年度研究助成
公益財団法人武田科学振興財団）
・透明骨格標本を用いたカエル２種の大腿骨形成過程の比較（浦和実業学園中学校・高等学校教員研修録 第49号）
2019年
・外来種のカラドジョウは、在来種のドジ−
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048-861-6131