JP2007049938A - 魚類の成長を促進する方法 - Google Patents

Abstract

【課題】魚類の成長を一段と促進する新規な方法を提供する。
【解決手段】魚類に対してL-アルギニンとL-アラニンを投与することによってインスリンの分泌誘導能を高め、魚類の成長を促進する方法。L-アルギニンとL-アラニンは餌料に混ぜるか又は餌料の給与時に添付して継続的に投与することが好ましい。また、同一又は別々の腸溶解性カプセルに充填して投与することが好ましい。カレイ、ヒラメ、オコゼ、ヒラマサなどの硬骨魚類の成長促進に特に好適な方法である。
【選択図】 図１

Description

本発明は魚類の成長を促進する方法に関する。詳しくは、魚類のインスリンの分泌誘導能を高めることによって魚類の成長を促進する方法に関する。

魚類の養殖において、魚類の成長を促進することは生産コストを軽減させる上で重要な問題である。そのため、従来から魚類の成長を促進する餌料原料としてさまざまなものが検討されている。

一般的に魚類は、取り込んだ栄養分を基にして、運動や呼吸をしたり（異化的代謝）、栄養蓄積や成長をして体を作り上げたり（同化的代謝）している。魚類がどれだけ成長するかは、栄養分が上記どちらの代謝に多く配分されるかのバランスで決まる。膵臓から分泌されるインスリンは、このバランスを成長側に傾けさせる際に働くホルモンであり、魚類の効率的な成長にはインスリンの分泌を欠かすことができない。さらにインスリンは、魚類において成長ホルモンとして機能することも知られており（Ablettら，1981：Wrightら，1995）、インスリンの分泌促進は、栄養同化の効率化のみならず、成長に直接的な促進効果も期待できる。

また、魚類は、炭水化物を利用する能力が非常に低く、飼料中の炭水化物はあまり利用されないことが多い。これは、糖を魚類に注射しても、また、餌料中の炭水化物が消化されて糖となって血流にのっても、糖を細胞中に取り込むのに必要なインスリンが分泌されないためであり（魚類は糖尿病状態であると言われている。）、血流にのった糖は細胞中にはなかなか取り込まれずに長時間血中をさまようことになってしまう。

一方、アミノ酸はインスリン分泌をよく誘導し、アミノ酸を投与しても細胞中に取り込まれやすいので、血中のアミノ酸濃度はすみやかに降下する。しかも、魚類においてアミノ酸は、体構成成分のみならず、主なエネルギー源にもなっている重要な栄養素である。

魚類においては、このようなインスリン分泌の特性のため、養殖用飼料としては炭水化物含量をできるだけ少なくし、タンパク質含量を高くすることが基本と考えられている。 なお、魚類に対するアミノ酸投与とインスリン分泌能の関係を究明した報告として以下の文献がある。
緑書房社発行月刊誌「養殖」２００３年８月号に掲載の『魚類の成長におけるインスリンの役割とは』の記事（８８〜９１頁：筆者・安藤忠） ２００１年１０月１日〜５日開催の日本水産学会７０周年記念シンポジウム予講集に掲載の『マツカワにおけるアミノ酸とグルコースのインスリン分泌誘導作用の強度の比較』（講演者・安藤忠） ２００２年１１月２９日〜３０日開催の第２７回日本比較内分泌学会のプロシーディングス中の『マツカワにおけるアミノ酸とグルコース投与によるインスリン分泌とインスリンの投与によるアミノ酸とグルコースの同化効果』（発表者・安藤忠）

非特許文献１は、本発明者の執筆による報文であるが、北方性高級カレイの一種であるマツカワを用いて試験した結果に基づいて、上記の知見が開示されている。また、非特許文献１には、アルギニン、メチオニン、バリン、ヒスチジン、リジン、スレオニン、アラニン、セリン、グリシン、プロリンの各アミノ酸と、グルタミン酸、食塩、グルコースをそれぞれ単一でマツカワに筋肉注射した後、経時的に採取した血漿のインスリン濃度の変化を示すグラフ（図４）が掲載されている。そのグラフによれば、アミノ酸投与によって血漿インスリン濃度が最も高くなるのはアルギニンで、次がアラニンであり、多くのアミノ酸はグルコースよりもインスリン分泌能が高いことが示されている。

また、非特許文献２には、本発明者による講演の概要が記載されているが、マツカワにはL-アルギニンが最も強いインスリン分泌誘導能を示したこと、次に強い誘導能を示したのはL-アラニンであること、D-アルギニンとD-アラニンはインスリン誘導効果を示さないこと、各アミノ酸のインスリン分泌誘導能は魚種ごとに異なる可能性があることなどについて開示している。

さらに、非特許文献３は、本発明者の発表の記録であるが、（１）マツカワに１７種のL-アミノ酸、２種のD-アミノ酸及びグルコースを１種ずつそれぞれ３．５ｍｍｏｌ／ｋｇ体重で筋肉注射した結果、グルコースは有意なインスリン分泌誘導効果を示したが、その効果は哺乳類で行なった実験に比較して弱かったこと、（２）１１種のアミノ酸も有意なインスリン分泌誘導効果を示し、そのうち４種はグルコースよりも効果が強かったこと、また、（３）D-アミノ酸では効果が認められなかったこと、（４）これらの結果は、インスリン分泌誘導物質としてアミノ酸がグルコースよりも重要であり、特にこの効果はL-アミノ酸に限定されることなどが開示されている。

上記のとおり、本発明者によって、L-アミノ酸はインスリン分泌誘導物質として重要であることが既に解明されているが、本発明者は、さらにインスリン分泌誘導能の高い投与物質を得るべく研究を続けた。

本発明者は、近年開発されたインスリンの特異的測定法を用いて投与物質のインスリン分泌能を比較し、上記知見や投与方法をさらに改良し、特定のアミノ酸を組み合わせて投与することによってインスリンの分泌誘導能を大きく改善することができ、魚類の成長を促進できる方法を見いだし、本発明を完成するに至った。

上記の状況に鑑み、本発明は、魚類の成長を一段と促進する新規な方法を提供することを課題とする。

上記課題を解決するための本発明のうち特許請求の範囲・請求項１に記載する発明は、魚類に対してL-アルギニンとL-アラニンを投与することによってインスリンの分泌誘導能を高め、魚類の成長を促進する方法である。

同請求項２に記載する発明は、L-アルギニンとL-アラニンを餌料に混ぜて継続的に投与するか又は餌料の給与時に餌料と共に継続的に投与する請求項１に記載の方法である。

また、同請求項３に記載する発明は、L-アルギニンとL-アラニンを同一か又は別々の腸溶解性カプセルに充填し、このカプセルを餌料原料と一緒にして成形したペレット状餌料又はこのカプセルをペレット状餌料に結着させたものを投与する請求項２に記載の方法である。

さらに、同請求項４に記載する発明は、魚類１ｋｇ当たりそれぞれ３．５ｍｍｏｌに相当するL-アルギニンとL-アラニンを投与する請求項１から３のいずれかに記載の方法である。

また、同請求項５に記載する発明は、成長促進対象の魚類がカレイ、ヒラメ、オコゼ、ヒラマサ、カンパチ、マグロ、シマアジなどの硬骨魚類のいずれかである請求項１から４のいずれかに記載の方法である。

本発明によって、魚類に対して、アミノ酸単体の投与では達成し得ない、高いインスリン分泌の誘導を引き起こすことができ、その結果、魚類の成長を大きく促進することができる。

本発明によって、炭水化物を餌料原料として高率で使用することが可能となる。すなわち、炭水化物原料（穀粉や米粉など）はタンパク質原料（魚粉やエビ粉など）よりも格段に安価であるため、養殖コストを下げる上で重要な餌料原料である。しかし、従来の餌料調整法では、炭水化物のインスリン分泌誘導能が低いため、炭水化物を高率で餌料に混入させることは不可能であったが、本発明によってこれが可能となった。

アミノ酸は、安価で生体の栄養になり得る物質であって、無害であることが明らかである。本発明によるL-アルギニンとL-アラニンを組み合わせて魚類に投与する方法を用いれば、通常飼育でインスリン分泌を促進できるのみならず、高密度飼育などのストレスによるインスリン分泌阻害による成長遅滞の改善も解決できる。

一般に、薬品やホルモンの投与は、仮に無害であることが科学的に証明できていても、社会的に受容されないことがある。しかし、今やアミノ酸のヒトに対する有用性は社会的にも認知されていて、健康食品だけでなく、清涼飲料や一般食品へのアミノ酸強化が受容されている。そのため、本発明のように養殖魚についてアミノ酸を積極的に投与する方法は、養殖魚のイメージアップにつながる効果も期待できる。

本発明は、魚類に対してL-アルギニンとL-アラニンを投与することによってインスリンの分泌誘導能を高め、魚類の成長を促進する方法である。本発明において「魚類の成長」とは、魚の体重の増加、体長の増加、可食部（頭や骨などを除いた食べられる部分）の割合の増加のうちのいずれかのことをいう。

本発明で用いるL-アラギニンとL-アラニンには、これらの誘導体やこれらを高濃度に含む天然物を含む。例えば、アルギニンとしてアルギニン塩酸塩を用いることができる。また、大量のアルギニンから構成されているプロタミンを含むサケやタラやニシンなどの精巣（白子）や市販の魚類由来のプロタミン製剤などを用いても差し支えない。L-アルギニンとL-アラニンは、単品としては、粉末状のものでも固形のものでも、これらを水に溶解させたものでも用いることができ、市販品を用いて差し支えない。

本発明において、L-アルギニンとL-アラニンは分子数で等量投与することが好ましい。特に魚類１ｋｇ当たり３．５ｍｍｏｌに相当する量をそれぞれ投与することが好ましい。

L-アルギニンとL-アラニンの投与方法は、以下に説明するとおり、これらを同一又は別々の腸溶解性カプセルに充填して投与することが好ましい。また、このカプセルは、餌料原料中に混じてペレット状餌料に成形して投与しても、ペレット状餌料に結着剤（膠やデンプンなど）を用いて結着させた上で投与してもよい。なお、魚類精巣や魚類プロタミンは、カプセル化することなく、餌料に混ぜて投与するだけでよい。また、魚類の精巣については、餌料に混ぜないで餌料の給与時に同時に投与しても差し支えない。

餌料に単純に上記両アミノ酸を混ぜ込むと、アミノ酸の吸収が早すぎるため、インスリンの分泌は短時間のうちに最大値に達して、さらに餌料由来のアミノ酸が吸収される前にインスリン分泌のピークが過ぎてしまうため、アミノ酸投与による餌料由来のアミノ酸の同化促進効果が発揮できなくなることがある。

そのため、餌料が消化されて餌料由来のアミノ酸の濃度が上昇する頃に、インスリン分泌能をさらに高めるか又はインスリン分泌時間を長く継続させるために、時間差を設けてアミノ酸を投与することが必要である。しかし、給餌後に再給餌しても魚は十分な量を食べてくれない。

そこで、本発明に係る特定のアミノ酸を組み合わせて魚類に投与する方法としては、胃で溶けずに腸で溶ける腸溶性のカプセルにこれらアミノ酸を詰めて、そのカプセルを餌料中に埋め込むか又は餌料に添付して投与する方法を採るようにすればよい。このようにすれば、本発明に係る特定のアミノ酸を餌料の給与時に同時に投与できるので、省力化が可能となる。

また、この時間差を設けて投与する方法によれば、給餌時の興奮によってアドレナリンなど異化的代謝を活性化するホルモンの分泌によるインスリン分泌抑制がほぼ終了する頃にインスリン分泌を刺激できるという利点がある。さらに、短時間のインスリン濃度上昇は、アミノ酸の受け手側である各組織や各細胞のアミノ酸吸収同化能の上限を越えさせてしまう可能性があるため、上記時間差投与法を用いると、せっかく消化して血流にのったアミノ酸や他の栄養素がムダになることを抑制できる。

魚の消化管内では、さまざまな消化酵素が分泌され、各酵素が発現しやすいｐＨになるように調整され、恒常性を保とうとするが、アルギニンとしてアラギニン塩酸塩を給与するときは、アルギニン塩酸塩が強アルカリ性であるため、魚に余計な負担（ストレス）をかけないように、クエン酸などのｐＨ調整剤を併用してｐＨを調整した方がよい。なお、アラニンは弱酸性である。すなわち、本発明では、L-アルギニンとL-アラニンにクエン酸などのｐＨ調整剤を併用すると、溶解時のｐＨが極端にアルカリ性になるのを避けることができる。クエン酸は食品添加が認可されており、しかも安価であるから、これを用いてｐＨ調整をしておくと、安定な成長促進効果が期待できる。

L-アルギニンとL-アラニンは、できるだけ毎日同じ時間帯に１日に１〜２回、継続して投与することが好ましい。ただし、状況によっては、４〜７日に１日程度、L-アルギニンとL-アラニンを投与しない日を設けてもよい。これは、魚にアミノ酸を過度に給与し続けると、膵臓が疲れてしまい、インスリンの分泌に支障を生ずることがあるからである。

さらに、アミノ酸投与の数時間後に飼育スペースにおいて水流などを起こすことによって、飼育魚に対し、強制的に遊泳運動を３０分間〜２時間程度させると、さらなる筋肉部分の増重と締まりがよくなって、魚の成長が加速されるのみならず、筋肉部の歯ごたえが向上する。

また、アミノ酸投与の効果を大きくするには、給餌時にできるだけ飼育魚を興奮させないように工夫することが望ましい。例えば、飼育魚が本水槽と半隔離的な特定の場所に来たときのみ自動的に給餌する装置を設置すれば、飼育魚の給餌時の興奮を最小限に抑えることができる。この方法は、一度に全ての個体に給餌することによる飼育魚の興奮を抑える効果がある。

本発明において、L-アルギニンとL-アラニンの投与期間は、魚種によっても異なるが、マツカワの場合、その稚魚に対して３０日間以上、好ましくは６０日間程度の投与で、成長促進の効果が得られる。

本発明は、マツカワを代表とするカレイのみならず、ヒラメ、オコゼ、ヒラマサ、カンパチ、マグロ、シマアジなどの硬骨魚類に適用でき、これら魚類の成長促進法として大いに有用である。硬骨魚類には、人工的な餌料で飼育が容易な種が多い。
以下、試験例によって本発明をさらに詳しく説明する。

《試験例１》
＜マツカワへのアミノ酸投与試験＞
（１）試験方法
血漿インスリン濃度をベースラインレベルまで低下させるために２週間絶食させたマツカワ（体長：約２００ｍｍ）に対し、グルコース、L-アルギニン、L-アラニンを３５０ｍＭ（＝３．５ｍｍｏｌ／ｋｇ体重）又は７００ｍＭ（＝７．０ｍｍｏｌ／ｋｇ体重）の濃度でグラム体重当たり１ｍＬを筋肉注射した。各試験群を６個体とし、注射直後、注射１時間後、同２時間後、同３時間後、同４時間後にそれぞれ尾柄部から血液を採取し、血漿を得た。次いで、この血漿のインスリン濃度を「マツカワのインスリン用の時間分解蛍光免疫測定法」(Andoh and Nagasawa,2002) にしたがって測定した。なお、本試験例では、上記インスリン測定法中で使用する標識ホルモンとして、B1-monobiotinylated insulin
を使用し、総血漿インスリン濃度を測定した。また、対照試験群として、生理的食塩水投与群と３５０ｍＭ食塩水投与群について同様の試験を行なった。

（２）試験結果
試験の結果は図１に示すとおりである。図１は、グルコース、L-アルギニン、L-アラニンを単独投与及び複合投与した際の血漿インスリン濃度の積算値を示すグラフである。なお、積算値は投与１〜４時間後までの測定値を加算したものである。

（３）所見
イ）哺乳類に対して強力なインスリン分泌誘導能を示すグルコースは、魚類については同濃度のアミノ酸よりもインスリン分泌能が弱いことが確認された。
ロ）最も強いインスリン分泌能を示した試験群は、L-アルギニンとL-アラニンを３５０ｍＭずつ組み合わせて投与した群で、それぞれを７００ｍＭずつ投与した群よりも効果が大きいことが確認された。
ハ）すなわち、本試験例によって、L-アルギニンとL-アラニンについて、単一で投与するよりも両者を組み合わせて投与する方が、インスリンの分泌を効果的に誘導できることが明らかとなった。

従来、本発明者の研究によって、魚類においてもアミノ酸がインスリン分泌誘導能を示すことが知られていた。しかし、本発明のように、特定のアミノ酸を組み合わせて投与することによって、その効果をさらに増大させることは全く知られていない。特に、アルギニンとアラニンの組み合わせでインスリン分泌誘導能が増大することは、ヒトを含めた全ての脊椎動物において知られていない技術である。

アミノ酸は食品用のものが販売されており、熱安定性や化学的安定性が高いことから、養殖用餌料の調整過程で添加することは容易であり、また、消化管内での変性もない。さらに、アミノ酸は食品として認可されているので、本発明の方法を用いて育成した養殖魚の食品としての安全性を特に確認する必要は生じない。すなわち、本発明の方法は、特定のアミノ酸を組み合わせて魚類に投与するだけであり、安全性を損なうおそれが全くないから、何人でも容易に実施できる方法である。

また、従来の知見では、アミノ酸のインスリン分泌誘導性は魚類ごとに異なるという見解であったが（非特許文献２）、本発明の「L-アルギニンとL-アラニンの組み合わせ投与法」は、広く硬骨魚類全般に対して有用であり、上記知見を覆した点で、画期的な発明であるということができる。

以上詳しく説明するとおり、本発明によって、アミノ酸単体の投与では達成し得ない、高いインスリン分泌の誘導を引き起こすことができ、その結果、魚類の成長を大きく促進することができる。また、本発明によって、炭水化物を餌料材料として高率で使用することが可能となる。さらに、本発明によって、通常飼育でインスリン分泌を促進できるのみならず、高密度飼育などのストレスが原因となってインスリン分泌阻害による成長遅滞も解決できる。このように本発明は、魚類のインスリン分泌誘導能を高めることによって魚類の成長を促進させる方法であり、水産養殖業の発展に大きく寄与できる発明である。

グルコース、L-アルギニン、L-アラニンをマツカワに単独投与及び複合投与した際の血漿インスリン濃度の積算値を示すグラフ（試験例１に対応）

Claims (5)

1. 魚類に対してL-アルギニンとL-アラニンを投与することによってインスリンの分泌誘導能を高め、魚類の成長を促進する方法。
2. L-アルギニンとL-アラニンを餌料に混ぜて継続的に投与するか又は餌料の給与時に餌料と共に継続的に投与する請求項１に記載の方法。
3. L-アルギニンとL-アラニンを同一か又は別々の腸溶解性カプセルに充填し、このカプセルを餌料原料と一緒にして成形したペレット状餌料又はこのカプセルをペレット状餌料に結着させたものを投与する請求項２に記載の方法。
4. 魚類１ｋｇ当たりそれぞれ３．５ｍｍｏｌに相当するL-アルギニンとL-アラニンを投与する請求項１から３のいずれかに記載の方法。
5. 成長促進対象の魚類がカレイ、ヒラメ、オコゼ、ヒラマサ、カンパチ、マグロ、シマアジなどの硬骨魚類のいずれかである請求項１から４のいずれかに記載の方法。
   
   
   
   
   
   
   
   
   
   
   
   
   
   
   
   
   
   
   
   
   
   
   
   
   
   
   
   
   
   
   
   
   

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