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Die
Erfindung bezieht sich auf ein Fischbrut-Aufzuchtverfahren und eine Vorrichtung,
durch das/die Fischbrut, insbesondere eine solche unmittelbar nach
dem Ausschlüpfen,
die bei einer auf vielen Gebieten biologischer Forschungen, bei
der Fischzucht etc. durchgeführten
Aufzucht von Fischbrut aufzuziehen sind, bemerkenswert schnell,
gefahrlos und sicher durch Zirkulieren von Aufzuchtwasser mit einer
hohen Konzentration gelösten
Sauerstoffs in einem geschlossenen Aufzuchtwasserbehälter mit
niedriger Strömungsrate
großgezogen
wird.
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Herkömmlicherweise
ist es bei der Aufzucht kleiner Fische, wie z.B. von Japan-Kärpflingen
(medeka), von Zebrafischen (zebra fish) und dgl. für einen
Forschungszweck ein übliches
Verfahren, dass die Aufzucht von Fischbrut unmittelbar nach dem
Ausschlüpfen
in einem stationären
Wasserzustand mittels eines klein dimensionierten Wasserbehälters etc.
durchgeführt
wird, und sie anschließend
auf der Stufe, auf der sie bis zu einem gewissen Grad gewachsen
sind, in einen Zirkulations-Wasserbehälter eingebracht werden, um
in einem Fließwasserzustand
aufgezogen zu werden. Es ist allgemein bekannt, dass Fische gegenüber Sauerstoffmangel
anfällig
sind und es somit auch bei der Fischbrut-Aufzucht ein wichtiger
Faktor ist, eine (bestimmte) Konzentration an gelöstem Sauerstoff
im Fischbrut-Aufzuchtwasser
aufrechtzuerhalten.
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Die
Fischbrut ist jedoch unmittelbar nach dem Ausschlüpfen sehr
schwach gegenüber
einem Wasserstrom, so dass die Konzentration gelösten Sauerstoffs nicht durch
Luftblasen, Lufteinspritzung durch strömendes Wasser etc. aufrechterhalten
werden kann. Folglich werden verschiedene Verfahren der Aufzucht
im stationären
Wasserzustand durchgeführt,
bei denen z.B. ein Behälter
mit einer großen
Wasseroberfläche
oder ein Behälter
mit geringer Wassertiefe, so dass Sauerstoff leicht im Aufzuchtwasser
gelöst
wird, verwendet wird, oder bei denen die Dichte der zu züchtenden
Fische reduziert wird. Die Fischbrut wird zunächst in dem stationären Wasserzustand
aufgezogen, und nachdem sie bis zu einem gewissen Maß gewachsen
ist, wird sie anschließend
in den Zirkulations-Wasserbehälter
eingebracht, in dem eine Aufrechterhaltung der Konzentration gelösten Sauerstoffs
oder eine Aufrechterhaltung der Wasserqualität einfach mittels Lufteinspritzung
durch das strömende
Wasser erfolgen kann.
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Das
oben erwähnte
Verfahren wird zwar weit verbreitet durchgeführt, es ist aber allgemein
bekannt, dass die Sterberate der im stationären Wasserzustand aufzuziehenden
Fische in der Fischbrut-Aufzuchtzeit von etwa 2 Wochen unmittelbar
nach dem Ausschlüpfen
am höchsten
ist, und auch dass das Wachstum in dieser Zeit einen starken Einfluß auf das
spätere
Wachstum und die spätere
Entwicklung hat. Bei der Aufzucht von kleinen Fischen für einen
Forschungszweck ist es wichtig, die Aufzuchtzeit einer Generation
soweit wie möglich
zu verkürzen.
Folglich ist es derzeit ein großes
Problem, wie die Sterberate zu dieser Zeit verringert und das Wachstum
gefördert
werden kann.
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Bei
der bisher ausgeführten
vorbekannten Fischaufzucht im stationären Wasserzustand ist zwar
die Konzentration gelösten
Sauerstoffs im Aufzuchtwasser in der Nähe der Wasseroberfläche am höchsten,
sie wird jedoch entsprechend der Wassertiefe geringer. Es wird zwar
ein Behälter
verwendet, der eine große
Wasseroberfläche
und eine geringe Wassertiefe aufweist, da aber die Konzentration
gelösten
Sauerstoffs in dem Aufzuchtbehälter
insgesamt niedrig ist, ist aus diesem Grund das Wachstum der Fischbrut
langsam und es kommt zu einem unregelmäßigen Wachstum verursacht.
Außerdem
ist oft der Tod der Fische zu beobachten.
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Um
die Grundprobleme bei dem Fischbrut-Aufzuchtverfahren nach dem Stand
der Technik zu überwinden,
ist es eine Aufgabe der Erfindung, ein Fischbrut-Auf zuchtverfahren
und eine Fischbrut-Aufzuchtvorrichtung bereitzustellen, durch die
eine hohe Konzentration gelösten
Sauerstoffs in einem Gesamtbereich des Aufzuchtwasserbehälters hergestellt
wird, um keinen schlechten Einfluß auf die Fischbrut auszuüben, und
die Unregelmäßigkeit
des Wachstums und die Sterberate zu reduzieren und ein bemerkenswert
schnelles, gefahrloses und sicheres Wachstum zu ermöglichen.
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Um
die obige Aufgabe zu erfüllen,
stellt die Erfindung ein Fischbrut-Aufzuchtverfahren mit dem Schritt des
schnellen, gefahrlosen und sicheren Großziehens von Fischbrut durch
Zirkulieren von Aufzuchtwasser bereit, das so aufbereitet ist, dass
es eine hohe Konzentration gelösten
Sauerstoffs in einem geschlossenen Wasserbehälter aufweist.
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Es
ist vorzuziehen, dass das Aufzuchtwasser der Erfindung so aufbereitet
wird, dass es eine hohe Konzentration gelösten Sauerstoffs von 80% oder
mehr eines Sättigungswerts
der Konzentration gelösten Sauerstoffs
aufweist.
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Auf
vielen Gebieten wird berichtet, dass hochgelöster Sauerstoff allgemein einen
starken Einfluß auf die
Aktivität
von Lebewesen hat. Die Erfindung wendet dieses allgemeine Prinzip
an. Das heißt,
die Fischbrut, insbesondere diejenige unmittelbar nach dem Ausschlüpfen, auf
die der gelöste
Sauerstoff sehr starken Einfluß hat,
wird in strömendem
Wasser und nicht in stationärem
Wasser, das bisher im herkömmlichen
Fall als üblich
betrachtet wurde, aufgezogen, wobei das Aufzuchtwasser so aufbereitet
wird, dass es eine hohe Konzentration gelösten Sauerstoffs aufweist,
vorzugsweise 80% oder mehr des Sättigungswerts
der Konzentration gelösten
Sauerstoffs, und zwar durch eine Transmembrantechnik, wie sie durch
eine künstliche
Lunge repräsentiert
wird, wobei dieses Aufzuchtwasser so zirkuliert wird, dass die Sauerstoffkonzentration
im gesamten Wasserbehälter
gleichmäßig verbessert
wird. Dadurch wird die Unregelmäßigkeit
des Wachstums, die bisher im herkömmlichen Fall nicht beseitigt
wurde, unterdrückt
und ein bemerkenswert schnelles, gefahrloses und sicheres Wachstum
der Fische wird ermöglicht.
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Ferner
stellt die Erfindung eine Fischbrut-Aufzuchtvorrichtung bereit mit einem
Mittel zum kontinuierlichen Zuführen
von Aufzuchtwasser in einen geschlossenen Aufzuchtwasserbehälter, damit
es darin mit einer Strömungsgeschwindigkeit
von 0,1 bis 3 mm/Sekunde strömt,
sowie mit einem Mittel zum Verbessern einer Konzentration gelösten Sauerstoffs
des Aufzuchtwassers.
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Es
ist vorzuziehen, dass der geschlossene Aufzuchtwasserbehälter ein
geschlossener Aufzuchtwasserbehälter
ist, bei dem die Einlassseite und Auslassseite mit einem Isoliermittel
wie z.B. einem Gitter etc. versehenen sind, so dass die Fischbrut
daran gehindert wird, aus dem Wasserbehälter zu entweichen, und bei dem
auch die Strömungsgeschwindigkeit
in dem Wasserbehälter
durch die Anordnung des Gitters etc. gleichmäßig gestaltet wird.
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Bei
der Fischbrut-Aufzuchtvorrichtung der Erfindung ist es auch vorzuziehen,
dass eine Filtervorrichtung, die Futterrückstände etc. aus dem Aufzuchtwasser
filtert, stromab des Aufzuchtwasserbehälters vorgesehen ist. Dadurch
wird der Wasserbehälter,
so wie er ist, zwar in dem geschlossenen Zustand gehalten, die Futterrückstände etc.
im Wasserbehälter
können
aber entfernt werden.
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Gemäß der so
aufgebauten Fischbrut-Aufzuchtvorrichtung der Erfindung kann das
oben erwähnte Fischbrut-Aufzuchtverfahren
der Erfindung einfach in die Praxis umgesetzt werden.
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Außerdem ist
bei der Fischbrut-Aufzuchtvorrichtung der Erfindung vorzuziehen,
dass das Mittel zum Verbessern der Konzentration gelösten Sauerstoffs
des Aufzuchtwassers eine künstliche
Lunge ist, und dass ein Gesamtsystem des Aufzuchtwassers als ein
geschlossenes System gestaltet wird. Dadurch kann die Fischbrut-Aufzuchtvorrichtung
der Erfindung auch in einem Mikro-Schwerkraftzustand im Weltraum
verwendet werden.
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Im
folgenden wird die Erfindung anhand einer bevorzugten Ausführungsform
unter Bezugnahme auf die Zeichnung näher beschrieben. Es zeigen:
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1 eine
erläuternde
Ansicht eines Aufzuchtwasser-Zirkulationssystems
zum Aufziehen von Fischbrut als erste Ausführungsform (ein geschlossenes
Zirkulationssystem) gemäß der Erfindung
zeigt,
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2 eine
erläuternde
Ansicht zur Darstellung eines Aufzuchtwasser-Zirkulationssystems
zum Aufziehen von Fischbrut als zweite Ausführungsform (ein offenes Zirkulationssystem)
gemäß der Erfindung,
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3 eine
erläuternde
Ansicht zur Darstellung eines Aufzuchtwasser-Zirkulationssystems
zum Aufziehen von Fischbrut als dritte Ausführungsform (eine Luftblasenbildung
wird bei dem offenen Zirkulationssystem durchgeführt) gemäß der Erfindung zeigt,
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4 Photos
zur Darstellung der tatsächlichen
Testzustände
zur Erläuterung
der Wirkung der Erfindung, wobei die 4(a) bis 4(c) die folgenden Zustände zeigen: 4(a): Teststartzeit, 4(b):
6ter Tag nach dem Teststart und 4(c):
12ter Tag nach dem Teststart,
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5 Photos
zur Darstellung der tatsächlichen
Testzustände
zur Erläuterung
der Wirkung der Erfindung, wobei die 5(a) bis 5(c) die folgenden Zustände zeigen: 5(a): 16ter Tag nach dem Teststart, 5(b): 21ster Tag nach dem Teststart und 5(c): 26ster Tag nach dem Teststart,
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6 Photos
zur Darstellung der tatsächlichen
Testzustände
zur Erläuterung
der Wirkung der Erfindung, wobei die 6(a) bis 6(c) die folgenden Zustände zeigen: 6(a): 30ter Tag nach dem Teststart, 6(b): 36ster Tag nach dem Teststart, und 6(c): 42ster Tag nach dem Teststart,
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7 eine
photographische Darstellung des tatsächlichen Testzustandes zur
Erläuterung
der Wirkung der Erfindung und zur Darstellung des Zustands am 46sten
Tag nach dem Teststart,
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8 eine
graphische Darstellung von Daten einer Konzentration gelösten Sauerstoffs
und einer Temperatur des Aufzuchtwassers, gemessen in den Tests
der 4 bis 7, und
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9 eine
erläuternde
Ansicht eines Aufbaus der Tests der 4 bis 7.
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Nachstehend
wird ein Fischbrut-Auf zuchtverfahren gemäß der Erfindung konkret auf
der Basis von dargestellten Ausführungsformen
beschrieben.
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Erste Ausführungsform
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Eine
erste Ausführungsform
der Erfindung wird mit Bezug auf 1 beschrieben.
Die erste Ausführungsform
ist als ein geschlossenes System gestaltet. In 1 umfaßt ein Fischbrut-Aufzuchtwasserbehälter 1 eine
Zugangsöffnung 1a,
ein einlassseitiges Maschengitter 1b und ein auslassseitiges
Maschengitter 1c. Die Zugangsöffnung 1a ist ein Öffnungsabschnitt
des Wasserbehälters,
durch den die Fischbrut eingebracht oder ausgetragen oder gefüttert wird,
oder eine Reinigung des Wasserbehälters erfolgt. Während die
einlassseitigen und auslassseitigen Maschengitter 1b, 1c so
vorgesehen sind, dass die Fischbrut nicht aus dem Wasserbehälter entweichen
kann, haben sie auch eine Funktion, die Strömungsgeschwindigkeit des Aufzuchtwassers im
Wasserbehälter
gleichmäßig zu gestalten.
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Die
Fischbrut erfordert allgemein eine Luftphase zum Auffüllen ihrer
Schwimmblasen, und für
diesen Zweck wird eine Luftphase in einem oberen Abschnitt des Wasserbehälters vorgesehen.
Um das Aufzuchtwasser mit hoher Konzentration gelösten Sauerstoffs
dem Fischbrut-Aufzuchtwasserbehälter 1 zuzuführen, sind eine
Aufzuchtwasserpumpe 2 und eine künstliche Lunge 3 mit
dem Fischbrut-Aufzuchtwasserbehälter 1 verbunden.
Für gewöhnlich umfaßt eine
künstliche
Lunge eine poröse
Membran, die darin so vorgesehen ist, dass ein Sauerstoff enthaltendes
Gas auf einer Seite der porösen
Membran und Wasser auf der anderen Seite der porösen Membran zum Strömen gebracht
wird und dadurch Sauerstoff über
die poröse
Membran in das Wasser eingeführt
wird. Im Fall der künstlichen
Lunge 3 wird diese von einer Luftpumpe 4 mit Luft
versorgt, und über
ein von der porösen
Membran gebildetes Rohr wird dem Aufzuchtwasser von der Aufzuchtwasserpumpe 2 zugeführter Sauerstoff
geliefert.
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Die
Bezugsziffer 5 bezeichnet einen Strömungsratensensor, der eine
Strömungsrate
des Aufzuchtwassers erfasst, die Bezugsziffer 6 bezeichnet
ein Abwasserfilter als Filtervorrichtung zum Auffangen von Futterrückständen, Exkrementen
etc., die aus dem Aufzuchtwasserbehälter kommen. In dem Abwasserfilter 6 sind
ein einlassseitiges Filtertuch bzw. -gewebe 6a, ein chemisches
Adsorptionsfiltermaterial (Aktivkohle etc.) 6b sowie ein
auslassseitiges Filtertuch bzw. -gewebe 6b vorgesehen.
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Ein
Reservoirbehälter 7 vom
geschlossenen Typ zum Steuern der Wassertemperatur sowie ein Sensorkasten 8 für Messungen
der Temperatur, des pH-Werts, des DO-Werts (DO = dissolved oxygen
= gelöster Sauerstoff)
etc. sind mit der stromabwärtigen
Seite des Abwasserfilters 6 verbunden. Der Sensorkasten 8 umfaßt einen
Temperatursensor 8a, einen pH-Sensor 8b, einen DO-Sensor 8c und
dgl.
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In
dem Reservoirbehälter 7 sind
ein Heizelement 7a zum Steuern der Temperatur und eine
Zugangsöffnung 7b zum
Austauschen des Aufzuchtwassers etc., wenn dies benötigt wird,
vorgesehen.
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Falls
das System als ein offener Typ ausgeführt ist, bei dem eine Luftblasenbildung
in einem nach außen
geöffneten
Behälter
durchgeführt
wird, ist es schwierig, die Konzentration gelösten Sauerstoffs annähernd im
Sättigungszustand
zu halten.
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Es
ist anzumerken, dass die Strömungsrate
des Aufzuchtwassers vom Gesichtspunkt der minimalen Strömungsrate
her festzulegen ist, die keinen ungünstigen Einfluß auf die
Fischbrut hat, sondern nach wie vor eine Temperatursteuerung oder
eine Sensormessung der Wasserqualität ermöglicht, oder vom Gesichtspunkt des
Bereichs, der die Fütterung
ermöglicht.
Demzufolge wird bei den später
beschriebenen Testbeispielen, bei denen eine Gesamtwassermenge im
System 4,4 Liter und ein Wasserbehälter-Innenvolumen etwa 700
cc beträgt,
die Strömungsrate
des Aufzuchtwassers auf 0,1 Liter/min eingestellt. Diese Strömungsrate
entspricht einer Linearströmungsgeschwindigkeit
von 0,2 mm/sec in dem Testwasserbehälter und ergibt für die Fischbrut von
Japan-Kärpflingen
(Medaka) kein Problem. Gemäß den von
den Erfindern hier durchgeführten
Experimenten durch kontinuierliches Zuführen des Aufzuchtwassers mit
hoher Konzentration gelösten
Sauerstoffs in den geschlossenen Aufzuchtwasserbehälter mit
einer Strömungsgeschwindigkeit
von 0,1 bis 3 mm/sec stellte sich heraus, dass die Fischbrut unmittelbar
nach dem Ausschlüpfen
schnell, gefahrlos und sicher großgezogen werden kann.
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Wie
oben erwähnt
wurde, wird bei der ersten Ausführungsform
durch Verwendung des geschlossenen Aufzuchtwassersystems die Konzentration
gelösten
Sauerstoffs wirksam auf einem hohen Wert gehalten. Demzufolge kann
dieses Aufzuchtwassersystem sogar in der Weltraumumgebung eingesetzt
werden.
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Bei
dem Fischbrut-Aufzuchtwasserbehälter,
der bei dem Fischbrut-Auf zuchtverfahren der Erfindung eingesetzt
wird, ist es wie bei dem Fischbrut-Aufzuchtwasserbehälter 1 der
vorliegenden Ausführungsform
notwendig, die einlassseitigen und auslassseitigen Maschengitter
vorzusehen, durch die die Fischbrut nicht passieren kann, um dadurch
ein Entweichen der Fischbrut aus dem Wasserbehälter zu verhindern. Gleichzeitig wirken
diese Maschengitter so, dass sie die Strömungsgeschwindigkeit des Aufzuchtwassers
im Wasserbehälter
gleichmäßig gestalten.
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Bezüglich des
auslassseitigen Maschengitters 1c ist es vorzuziehen, dass
die Maschengröße entsprechend
dem Wachstumsgrad der Fischbrut geändert wird. Im Fall von Japan-Kärpflingen wird das Maschengitter
von etwa 0,3 mm für
die Fischbrut unmittelbar nach dem Ausschlüpfen benötigt. Bei Einsatz des Maschengitters
dieser Größe können Futterrückstände nicht
entfernt werden. Einige Tage danach jedoch ist die Fischbrut so
gewachsen, dass sie das Maschengitter von etwa 1 mm Größe nicht
mehr passieren kann. Die Maschengröße wird dann vergrößert und
die Entfernung der Futterrückstände durch
das strömende
Wasser wird möglich.
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Zweite Ausführungsform
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Eine
zweite Ausführungsform
gemäß der Erfindung
wird nachstehend mit Bezug auf 2 beschrieben.
Die zweite Ausführungsform
ist als ein System vom offenen Typ ausgeführt und unterscheidet sich
von der ersten Ausführungsform
in den Punkten, dass der Reservoirbehälter 7 als zur Umgebungsluft
geöffneter offener
Typ gestaltet ist, der Temperatursensor 8a an diesem offenen
Reservoirbehälter 7 installiert
ist, und der Sensorkasten 8 der ersten Ausführungsform
mit dem pH-Sensor 8b,
dem DO-Sensor 8c etc. wegfällt.
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Wenn
das Aufzuchtwasser durch die künstliche
Lunge 3 mit der annähernd
gesättigten
Konzentration gelösten
Sauerstoffs aufbereitet wird, ist vorzuziehen, dass das Aufzuchtwassersystem
als geschlossener Typ wie die erste Ausführungsform gestaltet wird.
Falls aufgrund der Auswahl der künstlichen
Lunge 3 genügend Sauerstoff
in das Aufzuchtwasser geliefert werden kann, kann ein Teil des Systems
als zur umgebenden Luft hin offener Typ gestaltet werden, wie bei
der zweiten Ausführungsform.
Auf jeden Fall ist es aber nötig,
dass der Aufzuchtwasserbehälter 1 selbst
als geschlossener Typ gestaltet wird.
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Dritte Ausführungsform
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Als
nächstes
wird eine dritte Ausführungsform
gemäß der Erfindung
mit Bezug auf 3 beschrieben. Diese dritte
Ausführungsform
ist so aufgebaut, dass im Vergleich mit der zweiten Ausführungsform
die künstliche
Lunge 3 wegfällt
und der Reservoirbehälter 7 vom
offenen Typ als ein Luftblasenbildungstyp gestaltet ist. Andere
Teile des Aufbaus der dritten Ausführungsform sind die gleichen
wie bei der in 2 gezeigten zweiten Ausführungsform,
und sie werden mit den gleichen Bezugsziffern bezeichnet, deren
wiederholte Beschreibung wegfällt.
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Bei
der dritten Ausführungsform
wird im Vergleich mit dem Fall, bei dem die künstliche Lunge eingesetzt wird,
die Konzentration gelösten
Sauerstoffs geringfügig
niedriger, es kann aber ein einfaches und kostengünstigeres
System in der Praxis bereitgestellt werden.
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Vorstehend
wurde die Erfindung zwar basierend auf den drei Ausführungsformen
mit unterschiedlichem Aufbau des Aufzuchtwassersystems beschrieben,
die Erfindung ist jedoch nicht auf diese Ausführungsformen beschränkt, sondern
es können
selbstverständlich
verschiedene Modifikationen und Änderungen
innerhalb des Schutzumfangs der Erfindung, wie er in den beigefügten Ansprüchen dargelegt
ist, hinzugefügt werden.
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Beispielsweise
wurde das Abwasserfilter 6 in den Ausführungsformen zwar als physikalisches
und chemisches Filter beschrieben, es kann aber auch ein biologisches
Filter gemäß der Anwendung
darin aufgenommen werden. Falls die Aufzuchtwassertemperatur entsprechend
der Temperatur der äußeren Umgebung gesteuert
werden kann, kann ferner auch der Reservoirbehälter 7 entfallen.
Außerdem
wird in den oben genannten Ausführungsformen
zwar die künstliche
Lunge zum Liefern von Sauerstoff eingesetzt, es können aber auch
verschiedene Luftzufuhrtechnologien über Membranen, Luftblasenbildungsmittel
etc. außer
der künstlichen
Lunge verwendet werden.
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Wie
oben erwähnt
wurde, kann der Aufbau des Aufzuchtwassersystems in geeigneter Weise
entsprechend der Anwendung festgelegt werden. Der Hauptpunkt des
Fischbrut-Aufzuchtverfahrens
der Erfindung besteht darin, dass der Aufzuchtwasserbehälter als
geschlossener Typ gestaltet ist und dass das Aufzuchtwasser der
durch Zuführtechnologien
mittels Membranen etc. aufbereiteten hohen Konzentration gelösten Sauerstoffs etc.
in einen Gesamtbereich des Aufzuchtwasserbehälters geliefert wird, so dass
die Sauerstoffkonzentration gleichmäßig in dem gesamten Wasserbehälter verstärkt wird.
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INDUSTRIELLE ANWENDUNG
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Gemäß dem Fischbrut-Auf
zuchtverfahren und der Fischbrut-Aufzuchtvorrichtung
der Erfindung nach obiger Beschreibung wird die Fischbrut zur Zeit
unmittelbar nach dem Ausschlüpfen,
wenn das ungleichmäßige Wachstum
am ehesten auftritt, in dem Aufzuchtwasser mit der hohen Konzentration
gelösten
Sauerstoffs und niedriger Strömungsrate
aufgezogen. Dadurch kann im Vergleich zu dem Verfahren und der Vorrichtung nach
dem Stand der Technik die Fischbrut bemerkenswert schnell ohne einen
wesentlichen Unterschied zwischen den Individuen der aufzuziehenden
Fischbrut großgezogen
werden. Diese Wirkung wird mit Bezug auf die 4 bis 7 beschrieben.
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4 bis 7 sind
Photos, die etwa jeden fünften
Tag von den Zuständen
aufgenommen wurden, bei denen 10 Fischbrut-Japan-Kärpflinge unmittelbar nach dem
Ausschlüpfen
tatsächlich
in der Umgebung einer hohen Konzentration gelösten Sauerstoffs in einem geschlossenen
Wasserbehälter
mit einem Innenvolumen von etwa 700 cc aufgezogen wurden. Jede der 4 bis 6 umfasst
drei Photos (a) bis (c),
und die betreffenden Photos der 4 bis 7 zeigen
die folgenden Zustände:
In 4, (a): Test-Startzeit, (b): 6ter Tag nach dem Test-Start, (c): 12ter Tag nach dem Test-Start. In 5, (a): 16ter Tag nach dem Test-Start, (b): 21ster Tag nach dem Test-Start, (c): 26ster Tag nach dem Test-Start. In 6, (a): 30ster Tag nach dem Test-Start, (b): 36ster Tag nach dem Test-Start, (c): 42ster Tag nach dem Test-Start. 7:
46ster Tag nach dem Test-Start.
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Bei
den tatsächlichen
Tests werden zwei geschlossene Wasserbehälter, die parallel zueinander
angeordnet sind, in einem System verwendet. Die Photos zeigen zwar
nur die Zustände
eines der beiden Wasserbehälter,
die gleichen Ergebnisse sind jedoch auch in dem anderen Wasserbehälter erzielt
worden. Die Körperlänge der
Fischbrut am 11ten Tag beträgt
6 bis 7 mm und am 18ten Tag 8 bis 10 mm. Von den 10 Fischen hatten
zwar 1 oder 2 eine geringfügig
kleinere Körperlänge als
die anderen Fische, es bestand jedoch kein großer Unterschied zwischen ihnen.
Bis zu dem in 7 gezeigten 46sten Tag, als
einer der Fische laichte, sind alle Fische gewachsen, ohne zu sterben.
Auch in dem anderen Wasserbehälter
gab es keinen Sterbefall und am 48sten Tag wurde ein Laichvorgang
beobachtet.
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Im
Fall des Japan-Kärpflings
ist ein Laichvorgang am 46sten Tag oder 47sten Tag nach dem Ausschlüpfen der
erzielbare Minimalwert unter Verwendung natürlichen Futters bei dem Aufzuchtverfahren
mit einem herkömmlichen
offenen Wasserbehälter.
Die vorliegenden Tests setzen nur künstliche Futtermittel ein, wenn
aber natürliches
Futter verwendet wird, ist zu erwarten, dass die Anzahl von Tagen
bis zum Laichen noch weiter verkürzt
werden könnte.
Die Wirkung des Fischbrut-Aufzuchtverfahrens gemäß der Erfindung besteht jedoch
darin, wie sicher die Fischbrut unmittelbar nach dem Ausschlüpfen bis
zu einer bestimmten Größe aufgezogen
werden kann und nicht, wie die Anzahl von Tagen bis zum Laichen
reduziert werden kann. Wenn das Verhalten der Fischbrut bei Fütterung
mit den Futtermitteln beurteilt wird, so wurde beobachtet, dass
die Aktivität
der Fischbrut unmittelbar nach dem Ausschlüpfen ziemlich lebhaft war.
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Zur
Zeit um den 11ten Tag nach dem Teststart waren alle zugeführten pulverförmigen Futtermittel
aufgebraucht, so dass im wesentlichen kein Restfutter beseitigt
werden musste. Da die vorliegenden Tests Langzeit-Aufzuchttests
in einem geschlossenen System waren, das für Raumfahrtexperimente eingesetzt
werden sollte, wurde die Fischbrut in dem geschlossenen System bis
zu dem Zeitpunkt herangezogen, an dem das Laichen beobachtet wurde.
Im allgemeinen Gebrauch aber wird es auf der Stufe, auf der die
Körperlänge ein bestimmtes
Niveau überschreitet
(etwa 10 mm im Fall von Japan-Kärpflingen)
als praktisch erachtet, dass die Fischbrut in einen groß dimensionierten
offenen Wasserbehälter
eingebracht wird. Dies geschieht aus dem Grund, dass, wenn die Körperlänge ein
bestimmtes Niveau überschreitet,
das Volumen des Aufzuchtbereichs pro Fisch wichtig wird und nicht
so sehr die Konzentration gelösten
Sauerstoffs.
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Die
Daten von Messungen der Konzentration gelösten Sauerstoffs und der Temperatur
des Aufzuchtwassers bei den vorliegenden Tests sind in 8 gezeigt.
Es stellte sich heraus, dass über
den Zeitraum der vorliegenden Tests die Konzentration gelösten Sauerstoffs
auf dem Wert von 7,5 bis 8,0 mg/L gehalten wird. Übrigens
beträgt
die gesättigte
Konzentration gelösten
Sauerstoffs bei dem Wassertemperatur-Einstellwert von 26°C in den vorliegenden Tests
7,99 mg/L.
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Eine
Aufstellung der vorliegenden Tests ist in 9 dargestellt.
Die vorliegenden Tests werden als Weltraumexperimente angenommen,
und so wurden in einem Wasserbehälter
von nur etwa 700 cc 10 ausgebrütete
Japan-Kärpflinge
unmittelbar bis zu erwachsenen Fischen aufgezogen.
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Während für gewöhnlich ein
Aufzuchtwasser-Zirkulationssystem benutzt wird, unterscheidet sich
das vorliegende System von den oben beschriebenen Ausführungsformen
insofern, als zwei Aufzuchtwasserbehälter A, B parallel zueinander
angeordnet sind, ein Bakterienfilter zur Einhaltung der Wasserqualität benutzt wird,
da die Aufzuchtsperiode lang ist, Laichbehälter
1,
2 jeweils
mit Auslässen
der Aufzuchtwasserbehälter
A bzw. B zum Sammeln von Laich verbunden wurden, die Aufzuchtwassertemperatur
durch die Umgebungstemperatur gesteuert wird etc. Trotzdem wird
das Aufzuchtwasser mit der von der künstlichen Lunge aufbereiteten hohen
Konzentration gelösten
Sauerstoffs in den geschlossenen Wasserbehälter zugeführt, und dadurch kann die Wirkung
der Erfindung hinreichend erhalten werden. Für Referenzzwecke sind in der
folgenden Tabelle 1 die Testbedingungen in groben Zügen gezeigt:
| Zirkulationssystem: | 1
geschlossenes Zirkulationssystem, gesamte zirkulierte Wassermenge
4,4 Liter |
| Wasserbehälter: | 2
Behälter
mit einem Innenvolumen von jeweils etwa 700 cc |
| Aufzuchtwassertemperatur: | 26°C (gesteuert
von der äußeren Umgebungstemperatur) |
| Aufzuchtwasser-Strömungsrate: | 0,1
Liter/min (durchschnittliche Linearströmungsgeschwindigkeit im Behälter: 0,02
cm/sec) |
| Beleuchtung: | etwa
1000 Lux (am Boden des Wasserbehälters),
14 Hr hell/10 Hr dunkel |
| Futtermittel: | pulverförmiges Futtermittel
(Otohime β1,
hergestellt von Nisshin Shiryo Co.), 3 mal täglich; Festes Futtermittel
(Orihime, hergestellt von Kyorin Co.), angemessene Male täglich, beginnend
vom 22 Tag nach dem Teststart |
| Sauerstoffzufuhr: | Gasaustausch
durch eine künstliche
Lunge (EL 2000 α,
hergestellt von Dai Nippon Ink Kagaku Co.) |
| Einhaltung
der Wasserqualität: | Ammoniakbehandlung
durch ein Bakterienfilter (nitrierende Bakterien) |
| Abfallbeseitigung: | Abfallbeseitigung
durch ein Abfallfilter (Filtertuch, Aktivkohle) |
| Überwachung
der Aufzuchtumgebung: | Aufzuchtwassertemperatur,
Strömungsrate,
pH, DO |
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Zusammenfassung
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Es
sind ein Fischbrut-Aufzuchtverfahren und eine Fischbrut-Aufzuchtvorrichtung
vorgesehen, durch die ein unregelmäßiges Wachstum und eine Sterberate
verringert werden und ein bemerkenswert schnelles Wachstum ermöglicht wird.
Ein geschlossener Fischbrut-Aufzuchtwasserbehälter (1) hat eine
Fischbrut-Isolierfunktion durch Maschengitter (1b, 1c).
Aufzuchtwasser, das von einer künstlichen
Lunge (3) so aufbereitet ist, dass es eine hohe Konzentration
gelösten
Sauerstoffs aufweist, wird dem Fischbrut-Aufzuchtwasserbehälter (1)
mit niedriger Strömungsrate,
die nur wenig Einfluß auf
die Fischbrut hat, zugeführt.
Die Fischbrut, insbesondere unmittelbar nach dem Ausschlüpfen, bei
der der gelöste
Sauerstoff sehr einflussreich ist, wird in dem strömenden Wasser
und nicht in dem stationären
Wasser, das bisher im herkömmlichen
Fall als üblich betrachtet
wurde, aufgezogen. Dadurch wird das unregelmäßige Wachstum, das bisher nicht
bewältigt
wurde, unterdrückt
und ein bemerkenswert schnelles, gefahrloses und sicheres Wachstum
ermöglicht.
(1)