市販浮遊珪藻を元株とした冬季低コスト大量培養法

水産技術，9（1），1 － 8，2017

Journal of Fisheries Technology，9（1），1 － 8，2017

原著論文

冬季における浮遊珪藻 Chaetoceros neogracile
市販濃縮製品を元株とした低コスト大量培養法
山田徹生 ・兼松正衛＊1＊2

Low-cost mass culture method using the commercial diatom Chaetoceros
neogracile as an original strain seed during winter
Tetsuo YAMADA and Masaei KANEMATSU
The aim of this study was to examine the short-term expansion culture of the commercial diatom Chaetoceros
neogracile as an original strain seed during winter.Water temperature, diatom cell density, illumination intensity,time, and handling stress during pre-treatment were analyzed as explanatory variables that could affect the
specific growth rates of the diatom during culture, using linear mixed-effects models.The results indicated thatwater temperature was the only significant explanatory factor（p<0.001）in the best model for the short-term
expansion culture of the diatom.Growth to approximately 100×104cells/mL, which was 12 times the initial
diatom density（8×104cells/mL）, was observed under continuous lighting and a constant water temperature（20°C）during three days of culture after performing seeding of the original strains into acclimation water（20°C）. Simplification of this process and the cost of the culture were also evaluated.
キーワード：浮遊珪藻 Chaetoceros neogracile，冬季大量培養，市販濃縮製品，無脊椎動物餌料
2015 年 5 月 1 日受付，2016 年 11 月 14 日受理
我が国の二枚貝，甲殻類および棘皮動物の種苗生産で行われている場合が多い（鳥羽 2004）。しかし，培養ス

餌料として多く用いられ，餌料価値が高いと認められてペースの制約から，培養規模は 30 ～ 100L 程度の小規いる微細藻類には，Pavlova lutheri（大橋・河本 1980，林・

模なものに制限され（大橋・河本 1980，林・瀬古 1986，

瀬古 1986，高島・谷村 1991），Chaetoceros calcitrans（中高島・谷村 1991，中島・奥村 2000，奥村ら 2000），種村ら 1991，久米 2002），C.neogracile（旧学名 C.gracilis）

苗を量産するために必要な餌料の大量確保を困難にして（Chu 1989，岡内 2002），Isochrysis galbana（鳥羽 2004），

いる。また，培養に使用する元株を専用の施設で保存し，Tetraselmis tetrathere（中原ら 2005）などがある。中でも，必要時に拡大培養しなければならないことも生産現場で

C.neogracile（以下「本種」「浮遊珪藻」）は，その特長の作業の負担となっている。その対策として，国立研究として高度不飽和脂肪酸を比較的多く含み栄養価が高い

開発法人水産研究・教育機構瀬戸内海区水産研究所伯方こと，細胞が小型（4 ～ 8µm）で飼育水中に均一に分布

島庁舎（以下当庁舎）では，冷蔵販売されている本種市するので摂餌され易く消化も良いことなど，餌料生物と販濃縮製品（1 × 10 cells/mL, A 社製：以下市販元株，元株）

しての利点が多い（岡内 2002）。本種の培養適正水温はを元株として，短期間で大量に培養し，アサリ等の二枚

概ね 20°C であり，培養は恒温室内で人工光を照射して貝用餌料として利用する技術の開発に取り組んできた。

＊1

国立研究開発法人水産研究・教育機構瀬戸内海区水産研究所

8〒 739-0452

広島県廿日市市丸石 2 丁目 17 番 5 号

National Research Institute of Fisheries and Environment of Inland Sea, Fisheries Research and Education Agency, Hatsukaichi,
Hiroshima 739-0452, Japan
tyamad@ affrc.go.jp＊2

国立研究開発法人水産研究・教育機構瀬戸内海区水産研究所百島庁舎― 1 ―本種の市販濃縮製品を元株にした培養については，加藤で中和した。

ら（2004），兼松ら（2008），兼松・岡内（2009）の報告がある。兼松ら（2008）は本種市販元株を利用した自然水温制御 500W チタン製棒状ヒーター（TH1-05 100V,

光下での 5 月～ 12 月の大量培養事例を報告している。

アース（株）：以下ヒーター）を各実験区の水槽底に設

しかし，冬季には気温が低く培養水温もその影響を受け

置しサーモスタット（デルサーモ 100V, アース（株））

ることなどにより大量培養は増殖が悪く，そのため原生を用いて，微通気しながら細胞を希釈して馴致させる処

動物の食害等の影響も強く受け，いまだ安定した培養技

理（以下前処理）時には設定条件（表 1）のとおりヒーター

術とはなっていない。特に気温が低い冬季における安定による加温（以下加温）または無加温とした。前処理時した培養事例はこれまで報告が無かった。冬季におけるの水槽には断熱効果を高めるため，白色の断熱材（ミラー本種の培養の困難を克服すれば，ほぼ周年にわたり無脊

マット：（株）田中三次郎商店販売：以下断熱材）を水

椎動物への餌料供給が可能になるものと考えられる。ま槽の底面と側面に設置した。

た当庁舎では，これまで培養開始後に原因不明の培養不培養実験では，水温を 20°C に加温し，培養水槽上面調が多発していたが（兼松正衛，未発表），この不調のの断熱効果を高めるため，断熱材を水槽の底面と側面発生防止対策として，当庁舎にある一般的な種苗生産用に設置するとともに，外径約 100cm, 内径 60cm の円形建屋（以下建屋）内において，市販元株を利用した冬季

ドーナツ型の断熱材を水面に浮かべ，人工光源である高における大量培養に有効な培養前の前処理法について検圧ナトリウムランプ（パナゴールド・D NH360-L, 200V,討した。また，培養経費を試算し，市販濃縮製品を直接360W, 耐蝕型密閉器具 YA54033，パナソニック（株）：
以下ランプ）上方に外径 100cm・内径 30cm の外周から餌料として使用することとのコストを比較検討した。

中心に 1 ヵ所切れ込みを入れた傘型の断熱材を設置した

材料と方法（図 1）。

元株に使用した市販濃縮珪藻

A 社から購入した本種市

施設と水槽

前処理および培養実験は，当庁舎の建屋内

販濃縮製品を通常の冷蔵宅配便により搬入し，元株用とで実施した。屋根は透明ポリカーボネイト製波板で，太して無通気・暗黒かつ 5°C の冷蔵庫内で保存し，搬入後陽光が通過するものであった。
培 養 に は 0.5m 透 明 ポ リ カ ー ボ ネ イ ト 製 円 形 水 槽

2 週間以内に使用した。

3（SPS-500：アース（株）；以下 0.5m 透明水槽）8 個を使
3海水実験に使用した海水（以下培養海水，海水）は，

重力式砂ろ過を行った生海水を 0.2μm 中空子膜ろ過装用し，それぞれエアーストン 1 個により微通気（約 0.5L/
分 / 槽）を行った。

置（カネペット UP-250-02 カートリッジとアストロポア
abs0.2µ EPDM: 富士ケミカル（株））によりろ過し，さ前処理時における実験区の設定：水温，細胞密度，水面照らに元株の接種直前に次亜塩素酸ナトリウム（有効塩素度，処理時間および培養直前のハンドリングの検討 冬季

濃度 24ppm）で 30 分以上滅菌後，チオ硫酸ナトリウムにおいて培養時に高い増殖速度が得られる前処理時の有表 1．浮遊珪藻大量培養における前処理法検討のための実験設定
実験区分

前処理条件
水温

実験区 1

細胞密度
（cells/mL）
40 × 104

実験区 2
実験区 3

8 × 10

実験区 5

実験区 8

11°C
（自然水温）

培養直前のハンド
リング

繰り返し
（回数）

繰り返し
（回数）

4

4

ポンプ移槽あり17（17：00 ～翌 10：00）

4

実験区 7

24
遮光処理あり （10：00 ～翌 10：00）（10lx 未満）

20°C
（加温）

実験区 4

実験区 6

時間（h）
（時 間 帯）

水面照度

培養実験

24
遮光処理なし （10：00 ～翌 10：00） ポンプ移槽なし（自然光）（同じ水槽）
17（17：00 ～翌 10：00）
24
遮光処理あり （10：00 ～翌 10：00）（10lx 未満）17
（17：00 ～翌 10：00）

前処理なし（5°C で冷蔵，細胞密度 1 × 10 cells/mL, 暗黒，無通気）
8

― 2 ―

元株を直接接種①
市販浮遊珪藻を元株とした冬季低コスト大量培養法

30

cm
白色断熱剤
高圧ナトリウムランプ
ヒーター，サーモスタット

約 100cm

エアレーション
10 cm

水面

浮力のある断熱剤
60

3cm

0.5m 透明ポリカーボネイト
円形水槽

側面と底部に白色断熱剤配置12

図 1．冬季における浮遊珪藻の培養装置

図1．冬季における浮遊珪藻の培養装置
刷り上がり時の横幅 16cm↑

効な諸要因について検討するため，様態が異なる 8 種類

および培養開始直前のハンドリング（ポンプ移槽）を行の実験区を設定し（表 1），培養適水温とされる 20°C（鳥わない条件を設定して，前処理終了後はそのまま培養実

羽 2004）に加温しながらランプ連続照射による培養実験に移行した。遮光処理では，円形に切り取り黒色ポリ験を行った。すべての実験区について 3.25 日（78 時間）

エチレンシートを貼付した断熱剤を水槽の水面に浮かべの培養実験を 2013 年 1 月 30 日～ 2 月 23 日に行った。

て上方からの自然光を遮った（表 1）。

3
4

5 実験実施期間と繰り返し手順では，実験を行った建屋

実験区 1 ～ 8 の培養実験において，培養開始時刻（10内における天気や気温などの自然環境を 8 実験区間で同時）に後述の栄養塩によって施肥を行い，水温を 20°C

6等とするため，実験回ごとに各実験区につき 1 水槽ずつに加温し，ランプ連続照射による培養を行った。水温

時系列で繰り返し 4 回の実験を行った。1 回目の実験は，11°C で前処理を行った実験区 6, 7 は培養開始とともに7前処理を行った実験区 1 ～ 7 は 1 月 29 日～ 1 月 30 日（前水温を 20°C に加温した。また，前処理を行わない対照

8処理を行わなかった実験区 8 は 1 月 30 日～ 2 月 2 日（培

細胞密度はトーマ血球計算盤（エルマ販売（株）販売）

養実験）に行った。以下同様に，前処理（有無）と培養を用いて，培養開始後 0, 6, 23, 30, 47, 54, 71, 78 時間目

処理）および 1 月 30 日～ 2 月 2 日（培養実験）に，前

9実験の組み合わせで実験区 1 ～ 8 について，2 回目の実区（実験区 8）を設けた（表 1）。

に光学顕微鏡下で計数した。
データ解析は，実験区毎に培養開始後の細胞密度より，

験は 2 月 5 日～ 2 月 9 日に，3 回目の実験は 2 月 12 日

10～ 2 月 16 日に，および 4 回目の実験は 2 月 19 日～ 2 月
23 日に，それぞれ実施した。

11 実験区 1 では元株を水温 20°C に加温した海水中（0.5m3

次式により 6, 23, 30, 47, 54, 71, 78 時間目の比増殖速度を算出した。培養開始後の比増殖速度の時間数は日数に換算した。

黒色ポリエチレン円形水槽 1 個使用）で 1/250 に希釈（細12胞密度 40 × 104cells/mL）し，遮光下（水面直上照度：

μ ＝（Ln N t-Ln N 0）/ t

式（1）10lx 未満，以下同じ）で 24 時間，前処理（表 1）を行っ

13た後，水温を 20°C に加温した別の培養用の 0.5m 透明

ここで，μ：比増殖速度，N 0：培養開始時の細胞密4
水槽に，小型ポンプを用いて細胞密度 8 × 10 cells /mL

度，N t : 培養開始時から t 日後の細胞密度である。線314となるよう移槽し接種した。実験区 2 ～ 7 では実験区 1形 混 合 効 果 モ デ ル Linear Mixed-Effects Models（R Coreの培養実験に使用したものと同じ 0.5m 透明水槽を用い，Team 2014； 以下 LME）により，比増殖速度に影響する

前処理時における，水温，細胞密度（8 × 10 cells /mL），

前処理時の要因を解析した。LME 解析は R 3.1.2 におけ34

水面照度（遮光処理の有無），処理時間（17 時間，24 時間）22 る lme4 パッケージを使用した。LME においては，応答― 3 ―変数を培養開始後の比増殖速度とし，説明変数を前処理

140 および 200cm）で測定し，距離と照度に関する回帰時の元株馴致時の水温，細胞密度，水面照度，処理時間式を算出して，ランプ照射時の水面直上の照度を推定しおよび培養直前のハンドリングとした（表 2）。本実験

た。ランプ照射中は，海水の飛沫により塩類が防滴ガラにおいて，前処理を行わなかった実験区 8 については

ス面に付着することを防ぐため，日中に 1 回水道水で洗LME 解析データから除外した。赤池情報量基準（AIC）

浄した。ランプは培養中連続照射した。

が最小になるモデルを最適モデルとして選択し，モデルに含まれた要因について比増殖速度への影響が認めら

温度および照度の測定れるかを判断するため F 分布の確率関数の値を求めた。

に原則 1 日 2 回（9 時と 16 時），細胞密度測定時にハン

水温は，前処理時および培養時

本実験の水面照度に関する実験区分において，実験区 1

ディー温度計（（株）佐藤計量器製作所）で測定した。

と前処理工程の簡便・省力化を検討した実験区 2, 3, 6 お

水面照度と気温については，実験場所内の 1 ヵ所においよび 7 は，前処理時の水槽色がそれぞれ黒と透明であって，実験中の 0.5m 透明水槽の水面と同じ高さの位置にたものの水槽上面を遮光した点で同じ処理を施したとみ

データロガー（HOBO U12-012，パシコ貿易（株）販売）

3なし水面照度はいずれも 10lx 未満の暗条件であり，遮を 1 個設置し，2013 年 1 月 29 日～ 2 月 23 日に 1 時間

光せず自然光が入射し日中は明条件であった実験区 4 お

間隔で測定した。

よび 5 とは区別した。
培養時における細胞の最終到達密度を評価するため，培養終了日（2.96 日，71 時間後）および 3.25 日（78 時間後）

結

果の細胞密度を一元配置分散分析により実験区間で比較し前処理時の平均水温は加温を行った実験区 1 ～ 5 はた。なお，実験の初期および後期が対数増殖期ではない

19.9°C ～ 20.4°C, 加 温 を 行 わ な か っ た 実 験 区 6 と 7 がと考えられる実験区もあったことから，式（1）による

10.7°C であった。培養開始後，実験区 6 と 7 は加温を行っ計算結果を，以後「みかけの比増殖速度」とした。

たことで，6 時間後の水温は約 20°C となった。その後，培養終了までの各実験区の平均水温は 19.1°C ～ 21.4°C

栄養塩類

培養時に栄養塩類として用いた肥料組成は兼の範囲であった。前処理時において自然光とした実験区

松・岡内（2009）と同様に，0.5m 当たり硝酸カリウム

4, 5 と，培養中の日中の培養水槽水面位置の照度の平均30g, リン酸 2 ナトリウム 12 水和物 3g, クレワット 32（ナ値は 71,011lx, 最高値は 159, 823 lx（12 時）であった。また，

ガセケムテックス（株））0.9g, ビタミン B12 0.1% 水溶性

19 時から翌朝 6 時までの照度は 0lx であった。実験場所

粉末製剤（関東化学（株））0.3g およびメタ珪酸ナトリの気温は，日中（10 時から 19 時）は 6.2 ～ 40.1°C（平ウム 7.5g とした。肥料は，メタ珪酸ナトリウムとそれ均 18.4°C），夜（20 時から翌朝 9 時）は 3.4 ～ 12.9°C（平以外の成分を別々にミキサーで水道水に高濃度となるよ

均 7.2°C）の範囲で変動した。培養中の実験区 1 ～ 8 のうに溶解して保存し，前処理終了後の培養開始時におい水面直上照度はランプ連続照射により，常時 434,880lxて，所定量となるように培養海水へ添加した。

と推定された。

3

前処理条件が異なる 8 実験区の培養時の細胞密度を
光制御

培養中はランプを各実験区の 0.5 ㎥透明水槽中

表 3 に示した。実験区 2 ～ 7 の各実験区において前処理

央直上に 1 個，防滴ガラス面が水平になるように配置し開始時と培養開始時の細胞密度の間に有意差はなかった

照度が最大となるようガラス面と水面の距離を約 10cm

（それぞれ p>0.05）。ただし，みかけの比増殖速度の算に調節した（図 1）。ランプ直下の水面直上の照度をハ

出では，式（1）の N 0 値として，培養開始時（実験区 1

ンディー照度計（IM-2D, 10M フィルター装着，（株）ト～ 7）の細胞密度実測値（表 3）を用いた（表 4）。

プコン）で測定したが測定限界値（199,900lx）を超え

上記比増殖速度に影響を及ぼす前処理時の諸要因（水たため，水面直上 0.65m ～ 2.0m の距離内の水面照度の温，細胞密度，水面照度，処理時間および培養直前のハ

最大値を日中に 10 点（65, 70, 80, 90, 100, 110, 120, 130,

ンドリング）について LME 解析を行った結果，有意な

表 2．線形混合効果モデルによる，浮遊珪藻培養時の比増殖速度に及ぼす前処理時の諸要因の設定

要因

定

義

測定量

前処理時における水温

元株の馴致水温：11°C と 20°C

二値

細胞密度

元株の希釈馴致密度：8 × 10 cells/mL と 40 × 10 cels/mL

二値

水面照度

遮光処理：あり（10lx 未満）となし（自然光）

二値

処理時間

元株の馴致時間：17 時間と 24 時間

二値

培養直前のハンドリング

移槽作業：ポンプ移槽あり（水槽→水槽）となし（同じ水槽）

二値

4

― 4 ―

4

市販浮遊珪藻を元株とした冬季低コスト大量培養法
表 3．異なる条件での前処理後の浮遊珪藻培養時の細胞密度

平均細胞密度（× 10 cells/mL）

日数（時間 h）

実験区 1

実験区 2

実験区 3

実験区 4

実験区 5

実験区 6

実験区 7

実験区 8

0.00
（0）

8.0
（0.0）

8.0
（1.6）

8.3
（1.9）

7.5
（1.7）

10.0
（2.6）

9.3
（1.3）

7.0
（2.4）

8.0
（0.0）

0.25
（6）

7.8
（1.0）

9.0
（1.4）

8.5
（1.0）

7.5
（2.5）

6.0
（1.6）

8.3
（1.0）

8.5
（1.7）

8.3
（2.8）

0.96
（23）

11.3
（4.6）

18.5
（8.7）

15.8
（9.0）

18.0
（6.4）

17.0
（5.4）

7.8
（3.9）

8.0
（4.7）

6.8
（3.9）

1.25
（30）

12.5
（6.4）

32.0
（7.9）

23.5
（12.6）

23.0
（8.1）

19.5
（9.6）

10.5
（2.4）

8.8
（2.8）

10.5
（6.4）

1.96
（47）

41.5
（13.2）

64.8（11.5）

48.5（20.9）

71.5（17.1）

40.3（18.5）

22.0（10.0）

14.3
（8.1）

20.8
（6.2）

2.25
（54）

53.5
（17.9）

77.5
（7.0）

61.0
（20.8）

73.0（17.6）

59.5（14.9）

40.8（12.5）

23.8（11.7）

36.5（17.7）

2.96
（71）

84.5
（11.6）

101.5（26.9）

93.5（28.9）

109.3
a（11.3）

85.0（10.4）

87.0（24.9）

45.5b（15.2）

76.5（15.2）

3.25
（78）

105.5
（16.0）

95.3（12.4）

83.0（11.7）

91.8（32.1）

95.3
（9.8）

95.3
（25.0）

57.8（35.3）

81.0（15.9）

4＊実験条件は表 1 を参照
平均細胞密度とは繰り返し 4 回の培養実験における細胞密度データの平均値を示す
平均細胞密度の括弧内の数値は標準偏差を示す。培養最終日である 2.96 日（71 時間）後の平均細胞密度の右肩記号は実験区間の細胞密度の有意差を示す（Scheffe 多重比較）。3.25 日（78 時間）後は実験区間で差はなかった
表 4．異なる条件での前処理後の浮遊珪藻培養時の比増殖速度

平均比増殖速度（/ 日）日数（時間 h）

実験区 1

実験区 2

実験区 3

実験区 4

実験区 5

実験区 6

実験区 7

実験区 8

0.25
（6）

-0.15
（0.48）

0.50（0.48）

0.17（0.45）-0.12（2.22）-2.06（0.35）-0.45（0.60）

0.93（2.27）-0.06（1.44）

0.96
（23）

0.29
（0.43）

0.78（0.55）

0.57（0.55）

0.87（0.61）

0.54（0.37）-0.27（0.51）

0.09（0.73）-0.31（0.61）

1.25
（30）

0.28
（0.42）

1.10（0.28）

0.76（0.36）

0.88（0.32）

0.49（0.37）

0.09（0.30）

0.19（0.40）

0.13（0.41）

1.96
（47）

0.82
（0.17）

1.07（0.01）

0.87（0.21）

1.15（0.12）

0.68（0.21）

0.40（0.27）

0.31（0.28）

0.47（0.15）

2.25
（54）

0.83
（0.13）

1.02（0.07）

0.88（0.08）

1.01（0.10）

0.79（0.11）

0.65（0.16）

0.51（0.21）

0.64（0.21）

2.96
（71）

0.79
（0.05）

0.86（0.15）

0.81（0.10）

0.91（0.12）

0.73（0.05）

0.75（0.13）

0.63（0.10）

0.76（0.06）

3.25
（78）

0.79
（0.05）

0.77（0.08）

0.71（0.09）

0.76（0.17）

0.70（0.06）

0.71（0.11）

0.60（0.19）

0.71（0.06）＊実験条件は表 1 を参照
平均比増殖速度とは繰り返し 4 回の培養実験における比増殖速度データの平均値を示す
平均比増殖速度の括弧内の数値は標準偏差を示す

水槽毎の変量効果（χ2 ＝ 70.58, df ＝ 2，p<0.0001）を持

デルの要因には含まれず，増殖速度に影響する要因とはつ最適モデルが選択され，モデルに含まれる要因は水無関係であった。

温のみであり，F 分布の確率関数の値より要因は有意で培養終了日の細胞密度を比較したところ，前処理時にあった（p<0.001；表 5，図 2）。この結果から，実験区

水温を 20°C に加温した実験区 1 ～ 5 の平均細胞密度は

1 ～ 7 のうち，前処理時の水温を 20°C に加温した実験

2.96 日および 3.25 日後ではそれぞれ 95 × 104cells /mL,

区 1 ～ 5 が，前処理時の水温を 11°C とした実験区 6, 7

94 × 104cells /mL となり 11.8 ～ 11.9 倍増殖したが，前よりも有意に増殖速度が高いことが明らかとなった。前

処理時の水温を加温せず 11°C とした実験区 6 と 7 の平処理時の細胞密度（8 × 10 ～ 40 × 10 cells/mL），水面

均細胞密度は 2.96 日および 3.25 日後ではそれぞれ 66 ×

照度（遮光処理の有無），処理時間（17 ～ 24 時間）お104cells /mL, 77 × 104cells /mL となり 8.2 ～ 9.4 倍しか増よび培養直前のハンドリング（有無）はいずれも最適モ

殖しなかった。実験区間で比較すると，2.96 日後におい

4

4

― 5 ―

表 5．線形混合効果モデルによる，浮遊珪藻の比増殖速度に影響する前処理時の要因解析結果

応答変数

説明変数

推定値

標準誤差

-0.30

0.20

-0.30

0.09

df

F値

p値

1,193

11.52

<0.001

比増殖速度
切AIC：301.73

水温（11°C）

片①＊前処理時の細胞密度，水面照度，処理時間および培養直前のハンドリングは最適モデルの要因に含まれなかった

1.0
比
増
殖
速
度
µ

細胞密度，水面照度，処理時間および培養直前のハンド

P<0.001
n=196

0.8
0.6

リングは無関係であると示唆された（表 5）。これらの結果から，冬季においては培養作業の簡便性や省力化の観点からは前処理から培養まで，そのまま同じ 0.5m 透30.4

明水槽を用いれば良く，本実験環境の範囲内では水面照0.2

度に留意する必要はないものと考えられた。水温を 20°

0.0

C に加温した海水中に元株を細胞密度 8 × 104cells/mLで添加し 17 ～ 24 時間馴致させた後に施肥を行い，水温(/日) -0.2

2 0℃（ ● ） ： y = -0.1987x2 + 0.9827x - 0.297
1 1℃（ ○ ） ： y = -0.1987x2 + 0.9827x - 0.5994

-0.4
-0.6

0

1

2

養で，開始密度（8 × 10 cells /mL）の約 12 倍の増殖が4見込めることが明らかになった。

3

兼松・岡内（2009）は本種市販元株を利用した大量培養における増殖促進効果を検討し，12 月にランプを使

培養日数

1

を 20°C に維持しながらランプを 3 日間連続照射する培

用した場合，培養水温（自然水温）を 1 ～ 2°C 昇温でき
2． LME 解析による前処理時有意要因に基づく，浮遊珪藻
図図2．LME
解析による前処理時有意要因に基づく，培養時の比増殖速度最適モデル
ることにより増殖速度が増加し，6.5 日で最高密度（約浮遊珪藻培養時の比増殖速度最適モデル

100 × 104cells/mL）に達したことを報告している。一方，

2

7 よりも細胞密度が高くなって実験区 4 が有意に実験区
刷り上がり時の横幅8cm↑3た が（ANOVA: p<0.05, Scheffe: p<0.05），3.25 日 後 に はける本種の大量培養の報告はないものの，兼松・岡内

実験区間で細胞密度の差はみられなくなった（ANOVA:（2009）のランプ照射法では，培養水温が 1 ～ 2 月では

p>0.05：表 3）。前処理を行わなかった実験区 8 は，実

12 月よりもさらに低下し，増殖速度の低下・最高密度

験区間の多重比較では細胞密度において有意差はみられに達するまでの培養日数の延長および最高密度が低下すなかったものの，2.96 日および 3.25 日後の平均細胞密る可能性がある。これに対して，兼松・岡内（2009）の

度が，いずれも最低だった実験区 7 に次いで低かった方法を改良した本研究の培養法であれば，市販元株を希

6（表 3）。

釈して 20°C の加温海水中で一定時間馴致させる前処理

7

考

4
5

冬季において 12 月よりも気温が低くなる 1 ～ 2 月におを行うこと，培養時にランプを 24 時間連続照射するこ察と，および加温により培養水温を 20°C に維持することにより，細胞密度約 100 × 10 cells/mL に達するまでの48珪藻類やハプト藻類は単細胞であり，二分裂で増殖す

日数を，前処理を含めて 4 日以内に短縮できる点で，速る。培養開始から枯死までは，誘導期，対数増殖期，定やかな増殖が得られるようになったと言える。本研究の常期および凋落期の過程をたどる。餌料藻類の増殖に必培養方法を導入すれば，培養水温とランプ照射量を適正10

要な条件は一般の植物と同様であり，一定の温度範囲とに維持できることにより，冬季の全期間（12 月～翌 2 月）

11

光量，二酸化炭素および栄養塩類である。これらのうにわたり，計画的な大量培養と餌料供給が安定的に行え

ち，特に温度は増殖速度に関係し，光量は培養の最高到るものと考えられる。市販元株を利用した浮遊珪藻の大達密度に関係する（鳥羽 2004）。光量は，光源の種類や量培養の手順例を図 3 に示したが，一般的な種苗生産現照射方法，培養容器の大きさや形状，攪拌の方法や強さ

場の勤務時間内に，比較的容易に培養作業が行えるものなど様々な要因により変化すると考えられている（鳥羽・と思われる。

9

12
13
14
15

深山 1993）。微細藻類では照度が高いほど増殖速度およ

前処理を行わず市販元株を培養水槽に直接接種した実び定常期密度が高いことが認められている（瀬古 1985，

験区 8 では培養不調は生じなかったが，LME 解析によ岡内 1988）。

り前処理時の低水温（11°C）は培養時に高い増殖速度を本研究において，LME 解析により，培養時の増殖速得るには不適な処理条件であると推定され（表 5，図 2），

度に影響する前処理時の有意な要因は水温のみであり，前処理時に 11°C であった実験区 7 の培養終了時の平均

23

― 6 ―

市販浮遊珪藻を元株とした冬季低コスト大量培養法

細胞密度は全実験区中で最低値となり，次いで実験区 8を表 6 に示したが，電気代や人件費などのランニングコの平均細胞密度が低かったこと（表 3）を考え合わせる

ストは 3,445 円，生産高比例法（小林 2008）により算出と，本研究の大量培養法において，水温 20°C に加温しされた資器材類の原価償却費は 278 円となり，これらのた海水中に市販元株を希釈して培養前の一定時間馴致さ

コストを合計すると 3,723 円となった。市販元株 4.8L のせる前処理はその後の安定的な培養を得るために不可欠

対価は 15,120 円であることから，元株を無脊椎動物のな工程であると判断された。

餌料として直接給餌する場合と較べて，本研究の簡易

ここで，本研究の冬季における大量培養において 1 回

大量培養を行った場合には 1 回の培養当たり餌料代がの培養で 12 倍の増殖が得られると仮定すると，1 個の11,397 円安くなり，コストを 1/4 まで下げることができ，0.5m 透明水槽で細胞密度 96 × 10 cells/mL の培養海水

高い費用対効果が見込めることが明らかになった。

3

4

0.5m3 分が得られることになり，その収穫量は市販元株
4.8L 分に相当する。1 回の培養に要するコスト試算結果

0.5m3透明水槽

断熱材

当庁舎ではこれまで培養開始後に原因不明の培養不調①

が多発していたが（兼松正衛，未発表），市販元株の保高圧ナトリウムランプ

滅菌海水500L

照明・加温の電源オフ

加温：20°C

加温：20°C

水槽直上断熱剤除去

空気を微通気空気を微通気空気を微通気

前処理

培養０日目

培養３日目

９ ～ １６時に市販元株を入れる

翌朝９時：施肥，ランプ連続照射開始（細胞密度8×104cells/mL）

朝９時：収穫
（約100×104cells/mL）

図 3． 冬季における浮遊珪藻の大量培養の手順例

図3．冬季における浮遊珪藻の大量培養の手順例

12

表 6．冬季における浮遊珪藻の大量培養コスト試算結果

刷り上がり時の横幅 16cm↑
費目

金額
（円）

備

500W チタン製棒状ヒーター 1 本使用料

625

1 回の培養における使用時間数：96 時間

高圧ナトリウムランプ 1 個使用料

400

1 回の培養における使用時間数：78 時間

接種時 0.4L 使用料

1,260

培養管理作業

1,125

＊1

考

ランニングコスト
3
電気代

4
5 市販元株代
6 肥料代
7

35

人件費

小計

職員 1 名× 2,000 円（/ 時）× 0.15 時間（/ 日）× 3.75 日

3,445

原価償却費

＊2

8（資器材類） 500W チタン製棒状ヒーター 1 本
9

10
11

33

高圧ナトリウムランプ 1 個

57

サーモスタット36

0.5m3 透明ポリカーボネイト製円形水槽 1 個

125

断熱材

27
小計

278

合計

3,723

100 回培養に使用できると仮定＊ 1：コスト試算の費目から，施設費（建屋，電源設備），備品費の一部（0.2μm 中空子膜ろ過装置），海水代および海12 水の消毒中和薬品代は除外＊ 2：原価償却費（円）＝［原価－残存価格］×［1 回の培養における使用時間数］／［耐用時間数］。残存価格は 1 円
13 とした

14
15

― 7 ―

存環境（暗黒・冷蔵）は Chaetoceros 属浮遊珪藻が休眠る増殖促進効果．栽培漁業センター技報，9, 40-43．

細胞となる環境（板倉 2000）と類似するとともに，元7） 加藤元一・岡内正典・中神秀一（2004）珪藻類キートセロ株細胞には濃縮製造過程に起因する棘の折れなどが高率

ス属 2 種の濃縮技術の開発と濃縮細胞の再生．水産増殖，で認められる（山田徹生，未発表）。本研究ではこれらの細胞の形態欠損および休眠細胞に類似した状態から増52, 231-237．
8） 小林俊道（2008）原価償却のしくみと実務，株式会社あさ

殖が可能となる状態までの期間と培養不調との間の何らかの関連を疑い，培養不調の発生防止対策として培養前

出版，東京．193pp.
9） 久米の前処理法について検討した。その結果，かつて見られ洋（2002）アカウニ浮遊幼生における Chaetoceros

代替餌料の検討．水産増殖，50, 91-96．

た培養不調は見られなくなった。また，前処理開始時

10）中原泰彦・萩原篤志・三矢泰彦・平山和次（2005）ヌマエの元株細胞の多くに認められた細胞の棘欠損等も，前処

ビ科両側回遊性エビ科 3 種の幼生飼育に対する飼育餌料お理後にはあまり見られなくなった（山田徹生，未発表）。

よび塩分の影響．水産増殖，53, 305-310．

ただしこれらについて，本研究で詳しく検討したわけで

11） 中島幹二・奥村裕弥（2000）人工光利用による餌料用微小はなく，細胞の物理的損傷の修復や増殖生理については

藻類 Pavlova lutheri の培養器大型化に関する考察．照明学

未だ不明な点が多く，培養不調との因果関係があるかど

会誌，84, 502-506．

うかについては具体的に検討する余地が残されている。

12）中村義治・高越哲男・下園栄昭・山迺邊昭文（1991）ホッ

本研究で使用した高圧ナトリウムランプに代わる新た

キガイ．平成 2 年度地域特産種増殖技術開発事業報告書（二な光源として，発光面からの輻射熱が相対的に少なくラ枚貝グループ），福島，8-26pp.

ンプ寿命の長期化や使用電力の節減が期待できる発光ダ13）岡内正典（1988）テトラセルミス Tetraselmis tetrathele（West,イオード（LED）が餌料用微細藻類の培養光源として近G.S.）Butcher の大量培養に関する研究．養殖研究所研究報

年注目されており（石川・磯和 2012，岡内 2013），それらの将来的な大量培養への活用も期待される。本研究で告，14, 1-123．
14）岡内正典（2002）海産魚介類の初期餌料用微細藻類の大量は培養水槽に空気を通気したが，より高濃度の細胞到達密度を得るためには二酸化炭素の通気も有効とされてお培養技術の開発．日水誌，68, 625-628．
15）岡内正典（2013）Ⅲ - Ⅰ．光照射と植物性初期餌料生物のり（綿貫ら 2004），コストなども考慮する必要があるも省エネルギー培養．シンポジウム記録のの，今後の検討課題と考えられる。

用技術と基礎研究の動向．日水誌，79, 886.

水産における光利

16）奥村裕弥・中島幹二・増田篤稔・高橋光男・向阪信一・洞謝辞口公俊・松山恵二・村上克介（2000）Pavlova lutheri の大量培養における光強度と細胞密度の関係について．植物工

国際農林水産業研究センターの藤井産研究・教育機構増養殖研究所の島
海区水産研究所の日向野

純也

徹生
康弘

博士，水
氏，瀬戸内

博士および米田

場学会誌，12, 261-267．
17）大橋

道夫

なう技術的開発．栽培漁業技術開発報告（山口県内海栽培

博士には有益な助言を賜りました。厚くお礼申し上げます。

裕・河本良彦（1980）アカガイ種苗の量産化にとも漁業センター），6, 80-135．
18）R Core Team（2014）. R: A language and environment for
statistical computing.R Foundation for Statistical Computing,文

献Vienna, Austria.URL https://www.R-project.org/．
19）瀬古慶子（1985）Pavlova lutheri の培養における照度の影

1） Chu K H（1989）Chaetoceros gracilis as the exclusive feed

響について．昭和 59 年度三重県栽培漁業センター事業報
告書，三重，89-93pp.

for the larvae and postlarvae of the shrimp Metapenaeus ensis.
Aquaculture, 83, 281-287．
2） 林

20）高島葉二・谷村明俊（1991）ホッキガイ．平成 2 年度地域

政博・瀬古慶子（1986）アコヤガイの種苗生産につい

特産種増殖技術開発事業報告書（二枚貝グループ），茨城，て．三重県水産技術センター研究報告，1, 39-68．
3） 石川

卓・磯和

7-26pp.

潔（2012）白色発光ダイオード（LED）

21）鳥羽光晴・深山義文（1993）イソクリシス・タヒチ株の大を用いた餌料用微細藻類の培養．水産技術，4, 51-55．
4） 板倉

量培養－Ⅰ．好適培養条件．栽培技研，21, 45-53．

茂（2000）沿岸性浮遊珪藻類の休眠期細胞に関する

22）鳥羽光晴（2004）アサリ種苗生産の現場基礎技術．千葉県

生理生態学的研究．瀬戸内水研報，2, 67-130．
5） 兼松正衛・高橋誠・山崎哲男・桑田

水産研究センター業績Ⅳ，98pp.

博（2008）市販の23）綿貫啓・廣瀬紀一・門谷茂（2004）藻類増殖用水溶性

珪藻 Chaetoceros gracilis を元株としたバッチ式培養におけガラスを用いた珪藻 Chaetoceros gracilis の簡易な半連続培る増殖率の季節変化．栽培漁業センター技報，7, 33-36．

養システムの開発．水産増殖，52, 11-16．

6） 兼松正衛・岡内正典（2009）低照度ならびに低水温期における浮遊珪藻キートセロス類 2 種の高圧ナトリウム灯によ― 8 ―