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Development of marine planktonic copepod production technology using microbial food chain starting from food waste

Research Project

Project/Area Number 21K14902
Research Category

Grant-in-Aid for Early-Career Scientists

Allocation TypeMulti-year Fund
Review Section Basic Section 40030:Aquatic bioproduction science-related
Research InstitutionSoka University

Principal Investigator

Takayama Yoshiki  創価大学, 理工学部 プランクトン工学研究所, 助教 (00897605)

Project Period (FY) 2021-04-01 – 2023-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2022)
Budget Amount *help
¥3,510,000 (Direct Cost: ¥2,700,000、Indirect Cost: ¥810,000)
Fiscal Year 2022: ¥1,560,000 (Direct Cost: ¥1,200,000、Indirect Cost: ¥360,000)
Fiscal Year 2021: ¥1,950,000 (Direct Cost: ¥1,500,000、Indirect Cost: ¥450,000)
Keywords海産浮遊性カイアシ類 / 繊毛虫 / 食品廃棄物 / プランクトン工学 / 生物餌料 / 卵生産 / 旋毛虫 / 微生物食物連鎖
Outline of Research at the Start

"海のお米"と称されるカイアシ類は栄養価が高く、理想的な生物餌料として、魚類種苗生産での利用が期待されている。しかし、カイアシ類の大量培養は、生産性が低く、生産コストが高いという課題がある。
カイアシ類培養では微細藻類を餌料に用いますが、微細藻類培養には栄養、光源や曝気エネルギが必要であり生産コストが高い。
本研究ではカイアシ類が自然界で捕食している繊毛虫(ゾウリムシの仲間)に着目した。繊毛虫は食品廃棄物で育てることが可能で、旋毛虫を与えるとカイアシ類の卵の生産数が増加する例が報告されているため、食品廃棄物で育てた旋毛虫をカイアシ類へあたえるプロセスを確立し生産コストの削減と生産性向上を目指す。

Outline of Final Research Achievements

The isolated ciliate Euplotes vannus was fed to planktonic copepods (Acartia steueri, Oithona oculata, Pseudodiaptomus nihonkaiensis) . A. steueri had a decreased survival rate and stopped egg production in the ciliate food condition. The number of eggs produced by P. nihonkaiensis was half that of the microalgae condition. The survival rate of O. oculata in the ciliate condition was higher than that in the microalgae condition, and the number of eggs was similar to that in the microalgae condition. It was suggested that O. oculata is suitable for the proposed process using ciliates as food.

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

今日までは、微細藻類を餌料とした、生食食物連鎖を利用したカイアシ類培養のみであったが、本研究では食品廃棄物を起点とした微生物食物連鎖の駆動によってカイアシ類培養を行う全く新たな試みであり、国際的に前例がない(図 3)。また、繊毛虫は必須脂肪酸生合成能を有することから、繊毛虫を介することによって、合成された必須脂肪酸がカイアシ類へ転送される(Trophic upgrading)。このような自然界での現象を人工環境下での培養へ応用した点に独自性がある。

Report

(3 results)
  • 2022 Annual Research Report   Final Research Report ( PDF )
  • 2021 Research-status Report
  • Research Products

    (15 results)

All 2023 2022 2021

All Journal Article (5 results) (of which Int'l Joint Research: 1 results,  Peer Reviewed: 3 results,  Open Access: 1 results) Presentation (10 results) (of which Int'l Joint Research: 3 results,  Invited: 1 results)

  • [Journal Article] Evaluation of Microalgal Diet to Culture Adult Oithona oculata Farran (Copepoda, Cyclopoida)2023

    • Author(s)
      Takayama Yoshiki、Yamasaki Taisei、Toda Tatsuki
    • Journal Title

      Aquaculture Research

      Volume: 2023 Pages: 1-7

    • DOI

      10.1155/2023/2089803

    • Related Report
      2022 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Evaluation of dietary microalgae in the culture of the Acartia steueri (Copepoda, Calanoida)2023

    • Author(s)
      Takayama, Y., Fatimah Md Y, and T. Toda. (in press)
    • Journal Title

      Journal of Sustainability Science and Management

      Volume: -

    • Related Report
      2022 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] 浮遊性カイアシ類Acartia steueriの幼生・幼体の培養における微細藻類餌料の検討2022

    • Author(s)
      髙山佳樹, 平原南萌, 戸田龍樹
    • Journal Title

      プランクトン工学研究

      Volume: 2 Pages: 32-43

    • Related Report
      2022 Annual Research Report 2021 Research-status Report
  • [Journal Article] Bioreactor cultivation of the planktonic copepod <i>Acartia</i> <i>?</i> <i>steueri</i> Smirnov for egg collection2021

    • Author(s)
      Takayama Yoshiki、Hirahara Minamo、Toda Tatsuki
    • Journal Title

      Aquaculture Research

      Volume: 52 Issue: 11 Pages: 5912-5917

    • DOI

      10.1111/are.15421

    • Related Report
      2021 Research-status Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] 抱卵型カイアシ類Oithona oculataのバイオリアクターを用いた試験的培養2021

    • Author(s)
      高山佳樹 , 山本翼 , 戸田龍樹
    • Journal Title

      プランクトン工学研究

      Volume: 1 Pages: 22-31

    • NAID

      120007089121

    • Related Report
      2021 Research-status Report
  • [Presentation] 海洋における動物プランクトンの多様な生存戦略と生産生態2023

    • Author(s)
      高山佳樹
    • Organizer
      国立研究開発法人海洋研究開発機構 地球表層システム研究センター 海洋生態系研究グループが主催するセミナー
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    • Invited
  • [Presentation] カイアシ類培養における繊毛虫の餌料価値とは?2023

    • Author(s)
      髙山佳樹、山﨑泰誠、吉水翔、戸田龍樹
    • Organizer
      日本海洋学会海洋生物研究会海洋生物シンポジウム2023
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      高山佳樹、熊谷祐貴、名取則明、高橋一生、戸田龍樹
    • Organizer
      日本プランクトン学会
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      2022 Annual Research Report
  • [Presentation] Status and development of floating photobioreactors for outdoor microalgae cultivation2022

    • Author(s)
      Yoshiki Takayama, Razif Bin Harun, Abd Wahab Farahin, Fatimah Md. Yusoff, Masahiro Ohtake and Tatsuki Toda.
    • Organizer
      COSMOS International Conference 2022
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    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] High-density aggregation of meso-zooplankton at sea surface micro layer in temperate coastal water of Sagami Bay, Japan.2022

    • Author(s)
      Yoshiki Takayama and Youta Sugai
    • Organizer
      ECSA59 Using the best scientific knowledge for the sustainable management of estuaries and coastal seas
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    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] 浮遊性カイアシ類の培養における卵・ノープリウス幼生の分離・回収2022

    • Author(s)
      髙山佳樹 , 山本翼 , 戸田龍樹
    • Organizer
      日本海洋学会海洋生物研究会海洋生物シンポジウム2022
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  • [Presentation] 繊毛虫Euplotes vannusを餌料として培養した 浮遊性かいあし類2種の摂餌と再生産2022

    • Author(s)
      吉水翔 , 髙山佳樹 , 戸田龍樹
    • Organizer
      日本海洋学会海洋生物研究会海洋生物シンポジウム2022
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      2021 Research-status Report
  • [Presentation] Evaluation of dietary microalgae for culture of the marine planktonic copepod Acartia steueri.2021

    • Author(s)
      Yoshiki Takayama , Tatsuki Toda
    • Organizer
      5th International Postgraduate Conference on Biotechnology (IPCB) 2021
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      2021 Research-status Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] 浮遊性カイアシ類Acartia steueriの培養における餌料藻類の検討2021

    • Author(s)
      髙山佳樹 , 戸田龍樹
    • Organizer
      日本海洋学会海洋生物研究会海洋生物シンポジウム2021
    • Related Report
      2021 Research-status Report
  • [Presentation] 繊毛虫Euplotes vannusがかいあし類Oithona oculataの卵生産に与える影響2021

    • Author(s)
      山﨑泰誠 , 髙山佳樹 , 戸田龍樹
    • Organizer
      日本海洋学会海洋生物研究会海洋生物シンポジウム2021
    • Related Report
      2021 Research-status Report

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Published: 2021-04-28   Modified: 2024-01-30  

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