著者の所属・活動拠点の国は、中国です。

掲載誌：Biology

ライセンス: CC BY　対象: 公開論文　確認元: OpenAlex

研究の目的

バナメイエビは、世界の集約的な養殖で広く育てられている価値の高いエビです。著者らによると、放流密度が高まるにつれ、屋外の開放型の池では、えさの残りや排せつ物からアンモニアや亜硝酸がたまりやすくなります。さらに天候の影響を受けやすく、水温・溶存酸素・pHも大きく揺れ動きます。とくに、エビの量が最も多くなる養殖の後半にこの傾向が強まるとされています。

これに対し、ろ過装置と微生物の働きで水を浄化しながら循環させる「循環式養殖システム（RAS）」は、成長が良いことなどが知られてきました。ただし、これまでの研究の多くは生産量などの指標が中心でした。エビの組織や体の中で何が起きているのかは、十分に分かっていませんでした。

そこで研究チームは、養殖方式の違いがエビの成長、えらや肝膵臓（消化・貯蔵・解毒などを担う器官）の構造、身の栄養成分に影響するかを調べました。あわせて、その違いが組織内のアンモニア量、酸化ストレス、エネルギーの使われ方と関係しているかを確かめようとしました。

何を、どのように調べたか

実験は中国・成都の水産研究施設で行われました。従来型の屋外の土池と、RASの2方式を比べています。それぞれ5つの独立した養殖区画（1区画あたり有効水量70立方メートル）を用意しました。水はどちらも同じ、塩分0.5‰未満の淡水です。RASは元の池の区画内を改造して作りました。これにより、場所や気候の条件が両方式でそろうように設計されています。

養殖88日目から118日目にかけて、次の項目を継続的に測定しました。

・水中のアンモニア、亜硝酸、硝酸、硫化水素の濃度

・溶存酸素、水温、pH

値の揺れの大きさは、変動係数（平均に対するばらつきの割合）で比べました。また、水と池底の泥（RASではろ材）に含まれるビブリオ様細菌の数を、培養によって調べました。

118日目の養殖終了時には、各方式から15匹を選んで全長・体長・体重を測りました。そのうち健康な5匹を使い、えら・肝膵臓・筋肉を顕微鏡（光学顕微鏡、走査型・透過型電子顕微鏡）で観察しました。肝膵臓のグリコーゲン（エネルギーの貯え）は染色で調べました。さらに、血リンパや各組織のアンモニア量、抗酸化に関わる酵素や脂質の酸化の指標、免疫の指標であるリゾチーム活性、筋肉の水分・たんぱく質・脂質・灰分を測定しました。

主な報告結果

RASの水質は池よりもはるかに安定していました。RASではアンモニアと亜硝酸が一貫して低く保たれました。池ではこれらが時間とともに蓄積し、溶存酸素・水温・pHも日ごとに大きく変動しました。ほぼすべての項目で、RASの変動係数は池より大幅に小さくなりました。ビブリオ様細菌の数も、水・固形物のどちらでも池の方が多くなりました。

成長では、全長・体長・体重のいずれもRASのエビが池のエビを有意に上回りました。池のエビには次のような不調のサインが見られました。

・体の色が茶色がかった黄色になる

・脚が赤く変色する

・肝膵臓が縮んで柔らかくなる

・筋肉が半透明になる

組織の観察では、池のエビのえらに、隣り合う板状構造の癒着や表面の細胞のはがれ、細菌の付着が見られました。肝膵臓では管状の組織が縮み、消化や貯蔵を担う細胞が減り、グリコーゲンも大きく減っていました。細胞内のミトコンドリアなどにも損傷が観察されました。一方、RASのエビでは、これらの組織が整った構造を保っていました。

筋肉は、池のエビでは繊維の並びが緩くすき間が目立ちました。RASのエビでは繊維が密に整列していました。成分では、RASのエビの筋肉の方が水分が少なく、たんぱく質と脂質が多くなりました。灰分には差がありませんでした。

組織内のアンモニアは、血リンパ・腸・えら・肝膵臓で池のエビの方が有意に高くなりました。筋肉では差がありませんでした。血漿では、池のエビの方が次のような状態でした。

・抗酸化酵素の一種SODの活性と、脂質が酸化された程度を示すMDAが高い

・別の抗酸化酵素CATの活性と総抗酸化能が低い

・免疫の指標であるリゾチーム活性が低い

この報告が示すこと

研究チームは、水質が安定し病原菌の圧力も低いRASの方が、エビの成長と組織の健康が良くなると結論づけています。さらに、変動の大きい池の環境が複数の組織に損傷を引き起こすとしました。その結果、エネルギーが成長からストレスへの対処に回っている可能性があると述べています。著者らは、肝膵臓でエネルギーの貯え（グリコーゲン）とエネルギーを作る仕組み（ミトコンドリア）が同時に損なわれたことが、池のエビの成長の遅れを説明すると解釈しています。

一方で、著者らは限界も挙げています。比べたのは2つの養殖方式そのものであり、水質の揺れ、病原菌の量、水の入れ替えなど複数の要因が同時に異なります。そのため、どの要因がどれだけ影響したかは切り分けられません。また、免疫の評価はリゾチームなど一部の指標に限られています。エネルギー配分の解釈も、摂餌量や酸素消費量などを直接測って確かめたものではありません。

原著論文の著者・所属：Senyue Liu（Aquatic Health and Intelligent Aquaculture Key Laboratory of Sichuan Province, Chengdu 611130, China; Department of Aquaculture, Fisheries College, Sichuan Agricultural University, Chengdu 611130, China; Fisheries Research Institute, Sichuan Academy of Agricultural Sciences (Sichuan Fisheries Research Institute), Chengdu 611731, China）、Yu He（Fisheries Research Institute, Sichuan Academy of Agricultural Sciences (Sichuan Fisheries Research Institute), Chengdu 611731, China）、Quan Gong（Fisheries Research Institute, Sichuan Academy of Agricultural Sciences (Sichuan Fisheries Research Institute), Chengdu 611731, China）、Yang Feng（Aquatic Health and Intelligent Aquaculture Key Laboratory of Sichuan Province, Chengdu 611130, China; Fisheries Research Institute, Sichuan Academy of Agricultural Sciences (Sichuan Fisheries Research Institute), Chengdu 611731, China）、Shuai Liu（Aquatic Health and Intelligent Aquaculture Key Laboratory of Sichuan Province, Chengdu 611130, China; Department of Aquaculture, Fisheries College, Sichuan Agricultural University, Chengdu 611130, China; Fisheries Research Institute, Sichuan Academy of Agricultural Sciences (Sichuan Fisheries Research Institute), Chengdu 611731, China）、Zhipeng Huang（Fisheries Research Institute, Sichuan Academy of Agricultural Sciences (Sichuan Fisheries Research Institute), Chengdu 611731, China）、Yuanliang Duan（Fisheries Research Institute, Sichuan Academy of Agricultural Sciences (Sichuan Fisheries Research Institute), Chengdu 611731, China）、Dan Song（Fisheries Research Institute, Sichuan Academy of Agricultural Sciences (Sichuan Fisheries Research Institute), Chengdu 611731, China）、Pengcheng Li（Fisheries Research Institute, Sichuan Academy of Agricultural Sciences (Sichuan Fisheries Research Institute), Chengdu 611731, China）、Jian Zhou（Aquatic Health and Intelligent Aquaculture Key Laboratory of Sichuan Province, Chengdu 611130, China; Fisheries Research Institute, Sichuan Academy of Agricultural Sciences (Sichuan Fisheries Research Institute), Chengdu 611731, China）、Yongqiang Deng（Fisheries Research Institute, Sichuan Academy of Agricultural Sciences (Sichuan Fisheries Research Institute), Chengdu 611731, China）

※本記事は原著論文をもとに、日本語で要約・説明を加えた研究紹介です。 出典（原著論文）：Senyue Liu, Yu He, Quan Gong, et al. A Comparison of Physiological Homeostasis and Product Quality Between Recirculating Water and Earthen Pond Culture of Litopenaeus vannamei. Biology（出版社：Multidisciplinary Digital Publishing Institute） 2026-10-12. DOI: 10.3390/biology15201823. 原著ライセンス：CC BY.