第 27 回「北陸地域の活性化」に関する研究助成事業
アメリカミズアブを基点とした新規地域バイオマス循環プロセスの構築
長岡技術科学大学 教授 山口隆司、准教授 牧慎也、助教 渡利高大、助教 ヌルアデリン
長岡工業高等専門学校 教授 村上祐貴、准教授 川上周司
金沢大学 教授 竹内裕
新潟県内水面水産試験場 場長 樋口正仁、参事 佐藤将、大野佑紀、中川 至
株式会社プラントフォーム 代表取締役 CEO 山本祐二
1. 研究の経緯と課題

燥すると幼虫に張り付いた状態で固形になっ北陸地方の主要な農作物の生産副産物 (もてしまうため、飼育期間後のアプローチは効果

み殻、稲わら、食品残渣等) は、その有効な活が薄い。そこで、本研究では、BSF 分解残渣が用策が見出せず、廃棄あるいは処分に苦慮して砂状に分解する条件を検討した。

いる。このような貴重な農産資源を最大限に活2.2 実験方法

用し資源完全循環を達成することが、17 の2.2.1 実験準備

SDGs の目標達成に貢献すると共に北陸地域が堆肥化実験に用いた幼虫は、長岡高専内に設世界に誇れる資源循環地域を発信するための置した成虫飼育インキュベーターから採取し課題である。本事業では、このアメリカミズアた受精卵を孵化させたものを用いた。採取したブ (BSF) を基点として廃棄物である酒粕から受精卵はオカラに含水率 70%になるように水を魚粉代替飼料を作成し、長岡技大·金沢大学が得添加した基質の上に静置し、幼虫の体重、体長、意とする陸上養殖と複合することで地域バイ栄養組成等を出来るだけ揃えること、また、実オマスの新たな循環サイクルを構築するとと験者が扱いやすいサイズまで育てることを目もに地域資源の”アップサイクル”を目指す。本

的に 3 日間の前飼育を行った。前飼育を終えた研究では、BSF の飼育技術の開発、錦鯉への BSF幼虫の体重を計測し、幼虫一匹当たりの重量を給餌試験、BSF 混合給餌におけるニジマス幼魚算出した。また、前実験として酒粕を給餌しての成長特性を実施し、社会実装に向けた基盤技飼育した BSF について基礎成分とアミノ酸に術の開発を行った。

ついて日本食品分析センターに外注分析を依

2. アメリカミズアブの飼育技術の開発頼した。

2.1 目的

2.2.2 堆肥化実験

BSF を用いた廃棄物の処理技術はすでに、BSF 飼育は、プラスチックコンテナ内で行っ欧米やアフリカなどで社会実装されており、タた。基質の総量は 1.5 kg とし、酒粕 750 g、オカンパク質の供給源である既存畜産と比較して

ラ 75 g、水 675 g を添加し、スプーンを用いて生育に必要な資源や温室効果ガスの排出が圧かき混ぜた。
幼虫は重量換算で 1146 匹を添加し倒的に少ない。一方で、酒粕などのアルコールた。 飼育条件は温度 27℃、湿度 60%以上とし分を含む廃棄物を用いて飼育した例はない、本た。また、実験期間は幼虫の半分以上が前蛹に実験では、新潟県長岡地域で発生する酒粕を用なった時とした。実験期間中は残渣の状態を記

いて BSF を飼育する技術の開発に取り組んだ。

録し、実験開始から 3、5、10、14 日目に幼虫 10

また、BSF 幼虫による廃棄物の堆肥化を行う上匹の合計体重を計測し、平均体重を算出した。

で問題となるのが、飼育終了時に幼虫と残渣の2.3 実験結果と考察分離が難しいことである。過去の飼育で、廃棄2.3.1 パイロット BSF 飼育プラントの整備物が BSF によって分解され、残った残渣はスラ酒粕を用いた BSF 飼育技術を確立するため、リー状になり、これにより BSF 幼虫と残渣の分長岡高専内に設置したコンテナ内にパイロッ離が難しくなる。また、スラリー状の残渣は乾ト BSF 飼育プラントを整備した。整備したプラ1

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図 2.2 BSF のアミノ酸成分

図 2.1 長岡における BSF 飼育サイクルの経過につれて堆肥化が確認されたが、砂質状ントを使用して長岡地域における BSF 飼育サの残留物は確認されなかった。最終的な残留物

イクルを構築した (図 2.1)。

は径が大きな団子状であった。原因として幼虫

表 2.1 に事前実験として酒粕を用いて飼育したの摂食よりも乾燥が先行してしまったことがBSF の基礎成分、図 2.2 にアミノ酸の成分を示考えられる。これにより栄養が残っている為、す。酒粕を給餌して飼育した BSF は通常の飼育粘性を保持して乾燥してしまい団子状態にな方法で飼育した BSF に比べタンパク質が多くったと考える。改善する点としては完全に乾燥49.1 g/100 g であった。既往の研究から、魚の廃させないように水の添加頻度を多くすること棄物を給餌して飼育した BSF のタンパク質量や幼虫の餌当たりの匹数を多くすることで摂が最大 78.8 g/100 g であるため、取り扱いが難食速度の増加、動きが多くなることで乾燥時のしい魚廃棄物と同程度の高タンパク質な BSF径が小さくなるなどが考えられる。また実験中を飼育可能であった 1)。一方で、通常の BSF とにプラスチックコンテナの底面が見えてしま比べてナトリウム量が高いため、今後、このナったため、今後は餌の添加量を増やす必要があトリウム量が嗜好性餌としてどのような影響る。

が出るか調査が必要である。アミノ酸量につい2.3.2 体重の増加ても全ての項目において通常の BSF と比べて

図 2.4 に BSF の体重の推移を示す。体重の増加傾向であった。

ピークは 22 日 0.144g/匹であった。体重の最大

表 2.1 通常の餌で飼育した BSF と酒粕で飼育した BSF の基礎値は 2019 年に行った副産物消費試験（小規模成分飼育）と比較して倍程度であり、Wontae2) らの通常酒粕単位実験と同程度であった。体重のピークはオカラ

水分1.141.19g/100gと同程度であった。このことから BSF の数に対タンパク質37.549.1g/100g

して餌は充分量であったと考える。飼育スペー

脂質48.332.5g/100g

スの差が大きくなったことと飼育密度が増加

灰分

3.3

3.8g/100gしたことで基質の分解速度が速くなったこと

炭水化物

9.8

13.4g/100g

で副産物消費試験に比べて体重が大きくなっ

エネルギー

624543

kcal/100g

ナトリウム

20.1

28.2mg/100g

食塩相当量

0.05110.0716g/100gたと考える。
3. 錦鯉への BSF 給餌試験
3.1 目的近年、配合飼料（原材料である魚粉）の高騰が養魚経営を圧迫している。錦鯉はその養殖生

2.3.2 砂質化実験

産の特徴から、選別により生産された魚のほと実験期間中の餌の状態を図 2.3 に示す。時間2

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図 2.3 堆肥化実験の様子 (A) 1 日目、(B)3 日目、(C) 5 日目、(D) 10 日目、(E) 14 日目

4%で 1 日 2 回（平日のみ）、30 日間(R4.7-8)給0.2

Weight (g)

0.15

堆肥化試験

酒粕

オカラ

米糠

0.10.050051015

Days of trial (d)図 3.1 BSF 飼料の作製方法

図 2.4 各実験条件における体重の推移

餌した。

んどが廃棄されており、飼料用のタンパク質源【屋外試験】BSF の置換率を 5、20、50、100%としての選別淘汰魚の活用も進んでいない。ことした置換区（20%置換区は 2 区）を設け、配うした中、食品系の残渣を効率よく処理し、高合飼料のみ給餌する対照区は給餌量を 80%またタンパク高脂肪の BSF が養魚飼料としても注は 100%とする 2 区を設けた。2 次選別サイズの目されている。本研究では、BSF 生産に錦鯉の稚魚 20 尾ずつ（平均体重 7.9～8.2 g）を屋外コ選別淘汰魚を活用することを目標に、まず養魚ンクリート池（5 m2）で飼育し、給餌率 3～8%飼料としての有効性を検討したので報告する。

で 1 日２回（平日のみ）、60 日間(R4. 8-10)給餌

3.2 実験方法

した。置換区では粉末 BSF を用い、2 回のうち【BSF】株式会社生物技研で生産した BSF 幼

初回に BSF のみ（100%置換区は 2 回とも）を虫を乾燥し、電動ミルで粉末化し、粉末のまま与えた。環境把握のため水温は連続、pH・DO・若しくは粉末化した配合飼料と混合したのちNH4 は 10 日ごとに測定した。

ミンサーでペレット化し、試験に供した（図 3.1）。

【屋内試験】BSF50%置換区と、対照区は配合飼【予備試験】BSF に 20%置換した混合ペレット

料の給餌量を 50%または 100%とする２区を設を与えた区（以下、置換区）と、配合飼料のみけた。秋あげサイズの幼魚 30 尾ずつ（平均体重の対照区を設けた。各区とも R3 生産群 20 尾ず51.7～51.9g）を 800L_FRP 水槽で加温循環ろ過つ（平均体重 68.1～71.6g）を屋外コンクリート飼育（共通循環）し、給餌率 2.2%でペレットを池（5 または 7 m2）で 2 セット飼育し、給餌率

1 日平日 2 回・土日は半量を 1 回、6 週間(R4.123第 27 回「北陸地域の活性化」に関する研究助成事業
R5.1)給餌した。環境把握のため、水温・pH・DO・
NH4・NO2・NO3 を 10 日ごと（NO3 は隔回）に測定した。
3.3 結果と考察予備試験では終了時の平均体重（98.7～111.4g）に 有 意 な 差 が な く （ t 検 定 、 ① P=0.727, ②P=0.327）、錦鯉は BSF を摂餌し、通常の配合飼料と同等に成長することが示唆された。
図 3.2 終了時の平均体重(屋外試験)

屋外試験の期間中、水温は大きく変化し、期末では水温が 10℃近くまで低下したため給餌しない日もあった。期首は水温や日照の関係で藻類が繁茂し、pH や DO にばらつきがあった。
試験終了時の平均体重（21.9～27.5g）には統計上の有意な差がなかった（図 3.2 ANOVA、P=0.508）が、100%置換区が最も小さく、投餌後に粉末 BSF が水面に浮くなどし、摂餌量が十分

図 3.3 終了時の肥満度(屋外試験)でなかった可能性がある。一方、給餌量の少な
い対照区 (80%)は 2 番目に高い数値（27.5 g）であったが、この明確な理由は不明である。肥満度（体重/体長 3×1000）で比較した場合は終了時に有意差はなく（図 3.3 Kruskal-Wallis 検定、
P=0.584）、また、増肉係数は置換区（1.56～2.10）
・対照区(80%)：1.23、同(100%)：1.76 と一部の試
験区では飛び値もあったが、BSF に置換した飼料であっても配合飼料と遜色ない成績を示した。

図 3.4 平均体重の推移(屋内試験)

屋内試験での水温は 20.1～21.2℃で、その他料と同程度の成長を期待できることがわかっ

水質に異常値はなかった。各試験区の平均体重た。屋外池での試験では、藻類の繁茂等によりは、50%置換区と対照区(50%)が同様に推移した

池水の透明度が低いため気が付きにくかったのに対し、対照区(100%)は高成長を示したが、終了時の有意差はなかった（図 3.4

が、屋内水槽試験で給餌したところ、BSF 混合

Kruskal-飼料への嗜好性が悪いことが判明した。BSF をWallis 検定、 P=0.069）。また、終了時の肥満度生産供給する長岡高専の試験では、乾燥温度ににも有意差はなかった（Kruskal-Wallis 検定、より BSF の仕上がりが異なったとの報告があP=0.136）が、増肉係数は対照区：1.26～1.31 にり、乾燥により嗜好性を低下させる要因、例え対し 50%置換区：2.34 と置換区の成長効率は悪ば苦味が生じたことが推察される。今後は嗜好かった。置換区の成長があまりよくなかった原性を低下させる要因の解明に加え、苦味だとし

因について、BSF 混合飼料は嗜好性が悪く、摂たならば、乾燥方法を含め苦味を緩和する手法

餌に時間を要したことから、完食前にペレットの検討が必要と考える。

が崩壊し流失した可能性も考えられた。

今回は屋外・屋内試験で基本的な条件での飼3.4 本章のまとめと今後の展望育試験を実施したが、BSF を活用していくため錦鯉に BSF を与えた場合、摂餌をし、配合飼には、さらなる条件検討が必要である。このた料との混合給餌では、通常使用している配合飼4

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め来年度は、小規模な条件検討試験のほか、屋餌率表から設定し（18g/日）、1 日に 4 回給餌を外池での生産規模での試験も考えている。また、行った。混合給餌区で与えた BSF は、乾燥した錦鯉の選別淘汰魚を用いた簡易施設での BSF幼虫を電動ミルで粉砕ものとした。給餌期間終生産にも取り組んでみたい。

了後に、生存した個体数を計数し、各個体の体長および体重を測定し、成長特性に関する比較

4. BSF 混合給餌におけるニジマス幼魚の成長特を行った。

性4.3 結果と考察

4.1 目的２つの区において給餌期間中に異常な行動

ニジマス養殖では魚粉等から製造された配や魚病の発生は認められず、生残率は 100％で合飼料を主に給餌しているが、近年、価格が上あった。また、対照区と混合試験区間で給餌試昇し、養殖業者はより安価で付加価値がある代

験終了時の体長、体重の平均値に有意な差は認替飼料を求めている。一方、持続的な社会の構められなかった（図 4.1）
。さらに、肥満度につ築には、産業廃棄物を資源に活用する資源循環

いてみると、対照区の中央値が 16.7、混合給餌表 4.１ ニジマス幼魚における BSF 給餌試験設定

区が 17.2 であり、有意差は認められなかった。

対照区

熊川ら（1999）は、体重 45～130 g のニジマス

混合給餌区

飼育期間2022年7月1日～9月8日の肥満度を 16.4～17.8 と報告している。飼育条

飼育日数7070件は同一ではないが、本試験のニジマスは順調給餌期間2022年7月4日～9月7日に成長し、混合給餌区の成長は、対照区と同程給餌日数4646度であったと考えられた。

収容個体数

4040

摂取した飼料量に対し体重がどれだけ増加し収容時の平均体重(g)

24.8

24.7

１日あたりの給餌量(g)18.0

18.0

たかを示す飼料効率の値は、対照区が 105.5％、１日あたりの給餌回数

44①配合飼料 4.5g

①BSF粉末 3.8g100％を超えた値であった（表 4.2）。このことか②配合飼料 4.5g

②配合飼料 4.8g

ら、混合給餌区における給餌物や給餌方法は、③配合飼料 4.5g

③配合飼料 4.8g

ニジマス幼魚を十分に成長させるものである④配合飼料 4.5g

④配合飼料 4.8gと推測された。

１日の給餌内容

混合給餌区が 120.4％と算出され、いずれも4.4 まとめと今後の展望型産業の確立も重要となっている。そこで本研
究では、廃棄物で育成されたアメリカミズアブ以上のことから、乾燥幼虫の粉末は、ニジマ（BSF）幼虫が、ニジマス養殖の飼料として利ス幼魚の飼料として利用できると考えられた。

用可能かを明らかにするため、給餌試験を行い、一方、今回の試験設定では、対照区や混合試験成長特性を把握した。

区のいずれにおいても、給餌量より多く体重が4.2 方法増加したことから、配合飼料の給餌量だけで成長に必要な量を満たしていた可能性も考えら

供試魚には、令和３年秋産のニジマスの０才魚（体重：約 25g）を用いた。試験では、配合飼料のみを給餌した対照区と、対照区と比べて重表 4.2 給餌試験における生産効率の比較

量比で 20%が BSF 粉砕物、残りの 80%が配合飼料を与える混合給餌区の２つの区を設定した（表 4.1）
。試験は 100 L 水槽を用い、注水は地下水のかけ流しとした。それぞれの水槽には平均体重が同程度になるように供試魚 40 個体を収容し（表 4.1）、66 日間平日のみ給餌を行った。一日あたりの給餌量は、ライトリッツの給5対照区

混合給餌区

飼料効率(%)

105.5

120.4

増肉係数

0.950.83

日間増重率(%)

0.870.96

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体長（P=0.747）
70

161414.08617.2

N=40N=40対照区

混合給餌区

204049.646.730

肥 15
満度 10204016.750102

肥満度（P=0.130）
2560

14.1

体重(g)

体長(cm)

12体重（P=0.300）

510

N=40

N=40対照区

混合給餌区

0N=40N=40対照区

混合給餌区

体長・体重（平均±標準偏差, t検定）

0肥満度

肥満度（中央値, U検定）

図 4.１ 給餌試験終了時における体長、体重および肥満度の比較れた。今後は、ニジマス養殖にとって、最も効参考文献

率的な給餌量や BSF の混合量を把握すること

1) Hopkins, I., Newman, L. P., Gill, H., & Danaher,

により、BSF を活用した資源循環型ニジマス養J. (2021). The influence of food waste rearing

殖技術の開発が期待されると考えられた。

substrates on black soldier fly larvae protein
composition: A systematic review. Insects, 12(7),5. まとめと今後の展望

608.

本研究から、北陸地域の未利用資源である酒2) Kim, W. T., Bae, S. W., Park, H. C., Park, K. H.,

粕から BSF を用いて飼料を作製し、錦鯉とニジ

Lee, S. B., Choi, Y. C., ... & Koh, Y. H. (2010).

マスへ給餌する実証を行った。酒粕を給餌した

The larval age and mouth morphology of the

BSF は高タンパク質であり、嗜好性の高い餌とblack soldier fly, Hermetia illucens (Diptera:して高付加価値なペットフードとして販売でStratiomyidae). Internationalきる可能性を見出した。給餌実験では、錦鯉とIndustrial Entomology, 21(2), 185-187.

ニジマスともに通常の餌と遜色ない成長率を示した。
今後は、社会実装を目指した実規模 BSF飼育プラントの整備、BSF 給餌による高付加価値なブランド魚の創出を目指す。
謝辞
本研究は、第 27 回「北陸地域の活性化」に関する研究助成事業によって実施いたしました。
本事業で使用した BSF の一部は生物技研株式会社から提供いただきました。ここに感謝の意を表します。

6

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