水産総合研究センター

平成18年3月17日
独立行政法人水産総合研究センター

未利用海藻の大量発酵技術の実証試験を開始

【要旨】
　近年内湾などで大量に発生しているアオサは、利用価値が少ないことから採取されることが少なく、腐敗による環境悪化が問題となっている地域もあり、その有効利用の方策が求められている。海藻を発酵させると、細胞がバラバラになり、餌料や肥料など食用以外でも広範囲な利用が期待できる。水産総合研究センターは、利用価値の乏しいアオサなどの海藻の有効利用を図るため、芙蓉海洋開発、荏原実業、浜名湖利用協議会と共同で実証規模の海藻発酵装置である“マリンサイロ”の開発に着手した。
　これまでに実験室レベルの２０Ｌ規模で海藻を発酵させることには成功しているが、２年間の実証試験では実用規模の３００Ｌの発酵タンクを2個装備したマリンサイロ実証機を設計開発するとともに、最適な発酵条件などを解明し、大量発酵技術の確立を目指す。

参考資料

【研究の背景】

○独立行政法人水産総合研究センターは、6年前に海藻を乳酸発酵させる技術を世界で初めて開発し（特許取得）、得られる発酵素材を飼料や食品として利用することを検討している。

○海藻を発酵させると餌料や肥料など様々な用途への利用の可能性が広がる。例えば、ワカメの場合には、海藻の組織が弱いので発酵の際に行う酵素処理により簡単に単細胞レベルにまで分解される。利用価値の低いアオサについても最近、使用する酵素の種類や量を検討した結果、単細胞化しながら発酵させる技術にメドがついた。海藻を単細胞化すると直径が約10μm(１μmは1mmの千分の一)の非常に細かい粒子となるので、滑らかなペースト状を呈する。得られた発酵産物は、二枚貝のエサとしての有用性の他、動物試験では中性脂肪を低減させる効果も認められており、消化し易いことなどにより食品としての応用の可能性も考えられている。

○これまでの海藻発酵試験では実験室で４０ｍL 規模での試験から始まり、既製品のポリタンク等を利用して２０L規模までの試験に成功したことから、経済産業省関東経済産業局の補助事業を利用して、実証（産業）規模での発酵試験に移ることとした。

　
図１　全国の内湾域で大量発生するアオサ（左：横浜市海の公園、右：広島廿日市市宮島対岸）

【成果の内容・特徴】
（１）海藻発酵装置（マリンサイロ）については、既に３００L容積の発酵タンク2個を設計・開発し、浜名湖沿岸に位置する静岡県浜松市白洲町に設置した。本装置は、温度調節機能や海藻の酵素分解を促進するための攪拌機能の他、容器を開封することなく発酵タンク内の試料を分取したり、ｐH値や温度を常時モニタリングしたりできる性能をもっており、発酵の進行具合をチェックすることができることが特徴である。本装置を利用して発酵原料の組成や温度条件を変えるなどして、アオサを単細胞化しながら発酵させるための最適条件の検討を開始した。

　
図２　浜名湖白洲町に設置したマリンサイロとアオサの発酵仕込み作業の風景
【今後の課題･展望】
○ アオサを原料として海藻発酵産物を大量に供給できるようになるため、例えば畜産動物の飼料としての有用性を評価する試験や農業肥料としての有用性を調べるための圃場試験など大規模実用化のための試験を行うことが可能となり、アオサ発酵素材の有用性がさらに明らかになるものと期待される。

○ 本装置を使用して他の種類の海藻を発酵させることも可能なので、全国各地に存在する色々な低未利用海藻を原料として使用することで、海藻発酵産業の創出に向けての動きが加速するものと期待される。

【用語解説】
・ 海藻を単細胞化しながら発酵させる技術：
　水産総合研究センターが開発した海藻を発酵させる技術は、糖化と発酵の２つのプロセスからなる。即ち、まずセルラーゼという酵素で海藻の細胞壁に含まれるセルロース成分を分解し、ブドウ糖を産生させる（糖化過程）。次に産生されたブドウ糖を基質として乳酸菌のはたらきで乳酸を産生させる（発酵過程）。ワカメやアオサなど藻体組織が脆弱な一部の海藻では、使用する酵素の種類や量を工夫することで、藻体をバラバラに分解して単細胞化させ、直径が約10μmの微粒子状の発酵産物を得ることができる。

図３　海藻を単細胞化しながら発酵させる技術



図４　浜名湖のアオサを原料として実際に得られた発酵産物

・アオサ：
　1990年頃から東京湾、瀬戸内海など、全国各地の内湾域で大量発生することが頻発している緑藻類の海藻。大量発生の後、腐敗して悪臭を放ち観光地で問題となったり、場の貧酸素化を引き起こしてアサリへ悪影響を与えることが懸念されることから、地方自治体、漁協等がその対処に頭を痛めているケースも多い。

・マリンサイロ：
　畜産では、牧草を発酵させて牛の飼料として利用しているが、発酵させてできる飼料のことをサイレージ、発酵施設のことをサイロと呼んでいる。水産でも、同様に海藻を発酵させることで水産動物用の飼料として利用できないかという考えから研究を行っており、畜産に習いここで得られる飼料のことをマリンサイレージ、発酵装置をマリンサイロと呼ぶこととした。

図５　畜産を模倣した新技術として提案されている海藻発酵装置（マリンサイロ）と
それによって作られる飼料素材（マリンサイレージ）