特許 6960147 魚類の生産方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6960147

(24)【登録日】2021年10月13日

(45)【発行日】2021年11月5日

(54)【発明の名称】魚類の生産方法

(51)【国際特許分類】

   A01K 63/04 20060101AFI20211025BHJP

   A01K 61/10 20170101ALI20211025BHJP

   H05H 1/24 20060101ALI20211025BHJP

【ＦＩ】

   A01K63/04 Z

   A01K61/10

   H05H1/24

【請求項の数】5

【全頁数】16

(21)【出願番号】特願2017-110911(P2017-110911)

(22)【出願日】2017年6月5日

(65)【公開番号】特開2018-201415(P2018-201415A)

(43)【公開日】2018年12月27日

【審査請求日】2020年5月25日

(73)【特許権者】

【識別番号】504139662

【氏名又は名称】国立大学法人東海国立大学機構

(74)【代理人】

【識別番号】100087723

【弁理士】

【氏名又は名称】藤谷 修

(74)【代理人】

【識別番号】100165962

【弁理士】

【氏名又は名称】一色 昭則

(74)【代理人】

【識別番号】100206357

【弁理士】

【氏名又は名称】角谷 智広

(72)【発明者】

【氏名】秋山 真一

(72)【発明者】

【氏名】堀 勝

【審査官】 磯田 真美

(56)【参考文献】

【文献】 特開平１０−２７６５９７（ＪＰ，Ａ）

【文献】 中国特許出願公開第１０４２７６６２８（ＣＮ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ａ０１Ｋ ６１／００ − ６１／６５

Ａ０１Ｋ ６１／８０ − ６３／１０

Ｈ０５Ｈ １／００ − １／５４

Ａ０１Ｇ ３１／００ − ３１／０６

Ｃ０２Ｆ １／４６ − １／４８

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

魚類を飼育する第１の飼育水の一部を第２の飼育水として分離する工程と、
前記第２の飼育水に大気圧プラズマを照射して第３の飼育水を製造する工程と、
前記第３の飼育水を前記第１の飼育水に混合して混合飼育水とするとともに前記混合飼育水の中で前記魚類を飼育する工程と、
を有し、
前記第３の飼育水を製造する工程では、
プラズマ密度が１×１０^１４ｃｍ^−３以上１×１０^１７ｃｍ^−３以下の前記大気圧プラズマを前記第２の飼育水に照射し、
前記第２の飼育水中における魚類の餌または糞に由来する有機物とプラズマ生成物とを反応させること
を特徴とする魚類の生産方法。

【請求項2】

請求項１に記載の魚類の生産方法において、
魚類の単位質量あたりのベタインの含有量を増加させること
を特徴とする魚類の生産方法。

【請求項3】

請求項１または請求項２に記載の魚類の生産方法において、
魚類の単位質量あたりの還元型グルタチオンの含有量を増加させること
を特徴とする魚類の生産方法。

【請求項4】

請求項１から請求項３までのいずれか１項に記載の魚類の生産方法において、
前記大気圧プラズマを発生させるプラズマ装置の電極は、
マイクロホローを有すること
を特徴とする魚類の生産方法。

【請求項5】

請求項１から請求項４までのいずれか１項に記載の魚類の生産方法において、
前記第３の飼育水を前記第１の飼育水に混合する工程を一定の時間おきに繰り返すこと
を特徴とする魚類の生産方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本明細書の技術分野は、魚類の生産方法に関する。

【背景技術】

【0002】

プラズマ技術は、電気、化学、材料の各分野に応用されている。プラズマの内部では、電子やイオン等の荷電粒子の他に、紫外線やラジカルが発生する。これらには、生体組織の殺菌をはじめとして、生体組織に対する種々の効果があることが分かってきている。

【0003】

例えば、特許文献１には、酵母に大量の大気圧プラズマを照射した場合には酵母の生菌数は減少するが、酵母に少量の大気圧プラズマを照射した場合に酵母の生菌数は増加することが記載されている。このように、プラズマを照射することにより酵母を活性化する可能性および死滅させる可能性について研究されてきている。しかし、その他の生物へのプラズマの影響については必ずしも明らかではない。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【特許文献1】特開２０１４−１９５４５０号公報

【特許文献2】特開２０１７−０２９１１７号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

特許文献２には、乳酸リンゲル液にプラズマを照射した溶液を育成水に混ぜることにより魚類の成長を促進することが記載されている。この結果は３０ｍＬという非常に小さい容積の水量についての結果である。実験系では、数百Ｌ程度の水が使用される。また、実際の魚類の養殖においては、数十トン程度の水が使用される。

【0006】

前述のように特許文献２の技術では、魚類の成長が促進される。しかし、食用としての魚類の品質が向上するか否かについては明らかになっていない。

【0007】

本明細書の技術は、前述した従来の技術が有する問題点を解決するためになされたものである。すなわちその課題とするところは、魚類の品質の向上を図った魚類の生産方法を提供することである。

【課題を解決するための手段】

【0008】

第１の態様における魚類の生産方法は、魚類を飼育する第１の飼育水の一部を第２の飼育水として分離する工程と、第２の飼育水に大気圧プラズマを照射して第３の飼育水を製造する工程と、第３の飼育水を第１の飼育水に混合して混合飼育水とするとともに混合飼育水の中で魚類を飼育する工程と、を有する。第３の飼育水を製造する工程では、プラズマ密度が１×１０^１４ｃｍ^−３以上１×１０^１７ｃｍ^−３以下の大気圧プラズマを第２の飼育水に照射し、第２の飼育水中における魚類の餌または糞に由来する有機物とプラズマ生成物とを反応させる。

【0009】

この魚類の生産方法により生産された魚類の品質はよい。例えば、この魚類の生産方法により生産された魚類における単位質量あたりのベタイン含有量は、通常の生産方法により生産された魚類における単位質量あたりのベタイン含有量の２倍程度である。ここでベタインは、甘みやうま味に関係する物質である。つまり、この魚類の生産方法により生産された魚類は美味しい。また、この魚類の生産方法により生産された魚類における単位質量あたりのＡＴＰ含有量は、通常の生産方法により生産された魚類における単位質量あたりのＡＴＰ含有量の２倍程度である。つまり、この魚類の生産方法により生産された魚類の活性度は高い。また、この魚類の生産方法により生産された魚類における単位質量あたりの還元型グルタチオン含有量は、通常の生産方法により生産された魚類における単位質量あたりの還元型グルタチオン含有量の２倍程度である。還元型グルタチオンは、抗酸化物質の一種である。そのため、この魚類は健康であり、高いストレス耐性を備えている。したがって、魚類を養殖するにあたって高密度で飼育することが可能である。

【発明の効果】

【0010】

本明細書では、魚類の品質の向上を図った魚類の生産方法が提供されている。

【図面の簡単な説明】

【0011】

【図1】実施形態の飼育装置の概略構成を示す図である。

【図2】図２．Ａは第１のプラズマ発生装置の構成を示す断面図であり、図２．Ｂは電極の形状を示す図である。

【図3】図３．Ａは第２のプラズマ発生装置の構成を示す断面図であり、図３．Ｂはプラズマ領域の長手方向に垂直な断面における部分断面図である。

【図4】実施形態における第３のプラズマ発生装置の概略構成を示す図である。

【図5】実施形態における第３のプラズマ発生装置の上部構造を示す概略構成図である。

【図6】実施形態における第３のプラズマ発生装置の下部構造を示す概略構成図である。

【図7】実施形態において第３のプラズマ発生装置がプラズマを照射している場合を説明するための図である。

【図8】チョウザメの筋肉に含まれるベタインの含有量を示すグラフである。

【図9】チョウザメの筋肉に含まれるＡＴＰの含有量を示すグラフである。

【図10】チョウザメの筋肉に含まれるＡＤＰの含有量を示すグラフである。

【図11】チョウザメの筋肉に含まれるＡＭＰの含有量を示すグラフである。

【図12】チョウザメの筋肉に含まれるＡＴＰ／（ＡＴＰ＋ＡＤＰ＋ＡＭＰ）の割合を示すグラフである。

【図13】チョウザメの筋肉に含まれる還元型グルタチオンの含有量を示すグラフである。

【図14】チョウザメの筋肉に含まれるグルタチオンのうち還元型のグルタチオンの割合を示すグラフである。

【発明を実施するための形態】

【0012】

以下、具体的な実施形態について、魚類の生産方法を例に挙げて図を参照しつつ説明する。

【0013】

（第１の実施形態）
第１の実施形態について説明する。第１の実施形態の魚類の生産方法では、魚類を飼育する飼育水の一部に大気圧プラズマを照射し、そのプラズマを照射した飼育水を再び魚類の飼育水に混合する方法である。そのため、まず、飼育装置について説明する。

【0014】

１．飼育装置
１−１．飼育装置の構成
本実施形態の飼育装置１は、図１に示すように、飼育槽２と、濾過槽３と、容器４と、ポンプ５と、流路６、７、８、９と、プラズマ照射装置Ｐ１と、を有する。

【0015】

飼育槽２は、魚類および魚類の飼育水を収容するための飼育部である。そのため、飼育槽２には飼育水が供給されている。魚類は、飼育槽２の飼育水中で飼育される。飼育水は、ミネラル等を含むとともに魚類の餌や糞に由来する有機物を含んでいる。

【0016】

濾過槽３は、飼育槽２とは別体である。濾過槽３は、飼育槽２の内部の飼育水を供給されるとともにその飼育水を濾過するためのものである。

【0017】

容器４は、飼育水にプラズマを照射するために一時的に飼育水を溜めておくための貯水槽である。

【0018】

ポンプ５は、濾過槽３の内部の飼育水を飼育槽２に搬送するためのものである。流路６は、飼育槽２の飼育水を濾過槽３に送出するためのものである。流路７は、濾過槽３で濾過された飼育水を飼育槽２に送出するためのものである。流路８は、濾過槽３の飼育水を容器４に送出するためのものである。流路９は、容器４の飼育水を飼育槽２に送出するためのものである。

【0019】

プラズマ照射装置Ｐ１は、大気圧プラズマを発生させるとともにその大気圧プラズマを容器４の内部の飼育水に向けて照射する。プラズマ照射装置Ｐ１には、プラズマ照射時間を設定することができるようになっている。プラズマ照射装置Ｐ１には、後述するように、３種類の方式（第１のプラズマ発生装置Ｐ１０および第２のプラズマ発生装置Ｐ２０および第３のプラズマ発生装置Ｐ３０）がある。そして、いずれの方式を用いてもよい。また、これら以外のプラズマ発生装置を用いてもよい。

【0020】

１−２．第１のプラズマ発生装置
図２．Ａはプラズマ発生装置Ｐ１０の概略構成を示す断面図である。ここで、プラズマ発生装置Ｐ１０は、プラズマを点状に噴出する第１のプラズマ発生装置である。図２．Ｂは、図２．Ａのプラズマ発生装置Ｐ１０の電極２ａ、２ｂの形状の詳細を示す図である。

【0021】

プラズマ発生装置Ｐ１０は、筐体部１０と、電極２ａ、２ｂと、電圧印加部３と、を有している。筐体部１０は、アルミナ（Ａｌ_２Ｏ_３）を原料とする焼結体から成るものである。そして、筐体部１０の形状は、筒形状である。筐体部１０の内径は２ｍｍ以上３ｍｍ以下である。筐体部１０の厚みは０．２ｍｍ以上０．３ｍｍ以下である。筐体部１０の長さは１０ｃｍ以上３０ｃｍ以下である。筐体部１０の両端には、ガス導入口１０ｉと、ガス噴出口１０ｏとが形成されている。ガス導入口１０ｉは、プラズマを発生させるためのガスを導入するためのものである。ガス噴出口１０ｏは、プラズマを筐体部１０の外部に照射するための照射部である。なお、ガスの移動する向きは、図中の矢印の向きである。

【0022】

電極２ａ、２ｂは、対向して配置されている対向電極対である。電極２ａ、２ｂの対向面方向の長さは、筐体部１０の内径より小さい。例えば１ｍｍ程度である。電極２ａ、２ｂには、図２．Ｂに示すように、対向面のそれぞれに凹部（ホロー）Ｈが多数形成されている。そのため、電極２ａ、２ｂの対向面は、微細な凹凸形状となっている。なお、この凹部Ｈの深さは、０．５ｍｍ程度である。

【0023】

電極２ａは、筐体部１０の内部であってガス導入口１０ｉの近傍に配置されている。電極２ｂは、筐体部１０の内部であってガス噴出口１０ｏの近傍に配置されている。そのため、プラズマ発生装置Ｐ１０では、電極２ａの対向面の反対側からガスを導入するとともに、電極２ｂの対向面の反対側にガスを噴出するようになっている。そして、電極２ａ、２ｂ間の距離は、例えば、２４ｃｍである。電極２ａ、２ｂ間の距離は、これより小さい距離であってもよい。

【0024】

電圧印加部３は、電極２ａ、２ｂ間に交流電圧を印加するためのものである。電圧印加部３は、商用交流電圧である、６０Ｈｚ、１００Ｖを用いて９ｋＶに昇圧するとともに、電極２ａ、２ｂ間に電圧を印加する。

【0025】

ガス導入口１０ｉからアルゴンを導入するとともに、電圧印加部３により、電極２ａ、２ｂ間に電圧を印加すると、筐体部１０の内部にプラズマが発生する。図２．Ａの斜線で示すように、プラズマが発生する領域をプラズマ発生領域Ｐとする。プラズマ発生領域Ｐは、筐体部１０に覆われている。

【0026】

１−３．第２のプラズマ発生装置
図３．Ａはプラズマ発生装置Ｐ２０の概略構成を示す断面図である。ここで、プラズマ発生装置Ｐ２０は、プラズマを線状に噴出する第２のプラズマ発生装置である。図３．Ｂは、図３．Ａのプラズマ発生装置Ｐ２０のプラズマ領域Ｐの長手方向に垂直な断面における部分断面図である。

【0027】

プラズマ発生装置Ｐ２０は、筐体部１１と、電極２ａ、２ｂと、電圧印加部３と、を有している。筐体部１１は、アルミナ（Ａｌ_２Ｏ_３）を原料とする焼結体から成るものである。筐体部１１の両端には、ガス導入口１１ｉと、多数のガス噴出口１１ｏとが形成されている。ガス導入口１１ｉは、図３．Ａの左右方向を長手方向とするスリット形状をしている。ガス導入口１１ｉからプラズマ領域Ｐの直上までのスリット幅（図３．Ｂの左右方向の幅）は例えば１ｍｍである。

【0028】

ガス噴出口１１ｏは、プラズマを筐体部１１の外部に照射するための照射部である。ガス噴出口１１ｏは、円筒形状もしくはスリット形状である。円筒形状の場合のガス噴出口１１ｏは、プラズマ領域の長手方向に沿って一直線状に形成されている。ガス噴出口１１ｏの内径は１ｍｍ以上２ｍｍ以下の範囲内である。また、スリット形状の場合には、ガス噴出口１１ｏのスリット幅を１ｍｍ以下とすることが好ましい。これにより、安定したプラズマが形成される。また、ガス導入口１１ｉは、電極２ａと電極２ｂとを結ぶ線と交差する向きにガスを導入するようになっている。

【0029】

電極２ａ、２ｂおよび電圧印加部３については、図１に示したプラズマ発生装置Ｐ１０と同じものである。そして、同様に、商用交流電圧を用いて、電極２ａ、２ｂ間に電圧を印加する。これにより、プラズマを一直線状に噴出することができる。

【0030】

また、この一直線状にプラズマを噴出するプラズマ発生装置Ｐ２０を図３．Ｂの左右方向に列状に並べて配置すれば、プラズマをある長方形の領域にわたって平面的に噴出することができる。

【0031】

１−４．第３のプラズマ発生装置
図４は、第３のプラズマ発生装置Ｐ３０の概略構成を示す概念図である。プラズマ発生装置Ｐ３０は、収容している溶液にプラズマを照射するためのものである。

【0032】

図４に示すように、プラズマ発生装置Ｐ３０は、第１電極１１０と、第２電極２１０と、第１の電位付与部１２０と、第２の電位付与部２２０と、第１のリード線１３０と、第２のリード線２３０と、ガス供給部１４０と、ガス管結合コネクター１５０と、ガス管１６０と、第１電極保護部材１７０と、第２電極保護部材２４０と、第１電極支持部材１８０と、密閉部材１９１と、結合部材１９２と、容器２５０と、封止部材２６０と、架台２７０と、を有している。

【0033】

１−４−１．電極の概略構成
第１電極１１０は、筒形状部１１０ａを有している。そして、その筒形状部１１０ａの内部にプラズマガスを供給することができるようになっている。つまり、第１電極１１０の内部は、ガス供給部１４０と連通している。第１電極１１０は、筒形状部１１０ａから第２電極２１０に向けてガスを吹き出すようになっている。そして、第１電極１１０の先端部は、注射針形状をしている。つまり、第１電極１１０の先端部は、第１電極１１０の軸方向に垂直な方向に対して傾斜する傾斜面を有している。そして、第１電極１１０の先端部には、マイクロホローが形成されている。

【0034】

第２電極２１０は、第１電極１１０と対向する電極である。第２電極２１０は、棒状電極である。第２電極２１０は、円柱形状である。もしくは、多角柱形状であってもよい。もしくは、先端の尖った針形状であってもよい。ここで、第２電極２１０は、先端部２１１を有している。第２電極２１０の先端部２１１は、イリジウムを含有するイリジウム合金でできている。例えば、イリジウムと白金との合金である。または、イリジウムと白金とオスミウムとの合金である。イリジウム合金は、硬度が高く、耐熱性に優れている。そのため、イリジウム合金は、第２電極２１０の先端部２１１に好適である。また、イリジウムの代わりに、白金を用いてもよい。もしくは、パラジウムであってもよい。または、イリジウムと白金とパラジウムとのうちの少なくとも一種類以上を含む金属もしくは合金であるとよい。また、第２電極２１０の先端部２１１は金であってもよい。また、放電時には、第２電極２１０は、容器２５０に収容されている溶液に浸かっている。

【0035】

第１の電位付与部１２０は、第１電極１１０に周期的に変化する電位を付与するためのものである。第２の電位付与部２２０は、第２電極２１０に周期的に変化する電位を付与するためのものである。ここで、第１の電位付与部１２０と第２の電位付与部２２０とのうちのどちらか一方は、接地されていてもよい。第１のリード線１３０は、第１電極１１０と第１の電位付与部１２０とを電気的に接続するためのものである。第１のリード線１３０は、ニッケル合金もしくはステンレスであるとよい。第２のリード線２３０は、第２電極２１０と第２の電位付与部２２０とを電気的に接続するためのものである。第２のリード線２３０は、ニッケル合金もしくはステンレスであるとよい。これにより、第１電極１１０と第２電極２１０との間に高周波の電圧が印加されることとなる。つまり、第１の電位付与部１２０および第２の電位付与部２２０は、第１電極１１０と第２電極２１０との間に電圧を印加するための電圧印加部である。

【0036】

１−４−２．ガス供給経路
プラズマ発生装置Ｐ３０は、前述したように、ガス供給部１４０と、ガス管結合コネクター１５０と、ガス管１６０と、を有している。そのため、ガス供給部１４０は、ガス管１６０およびガス管結合コネクター１５０を介して、第１電極１１０の筒形状部の内部にプラズマガスを供給する。ここで、ガス供給部１６０は、例えば、Ａｒガスを供給する。もしくは、その他の希ガスを供給してもよい。もしくは、酸素ガス等その他の微量のガスを含んでいてもよい。そのため、プラズマガスは、第１電極１１０から溶液２５０に収容されている溶液に向けて吹き付けられることとなる。

【0037】

１−４−３．上部構造の構成
図５は、プラズマ発生装置Ｐ３０の上部構造を示す図である。図５に示すように、第１電極１１０は、先端部１１１を有している。先端部１１１は、図４に示すように、第２電極２１０に対面する位置に配置されている。第１電極１１０の先端部１１１は、傾斜面１１１ａを有している。傾斜面１１１ａは、第１電極１１０の軸方向に垂直な面に対して傾斜している面である。また、先端部１１１には、マイクロホロー１１１ｂが形成されている。マイクロホロー１１１ｂは、長さ０．５ｍｍ以上１ｍｍ以下、幅０．３ｍｍ以上０．５ｍｍ以下の微小な凹部である。

【0038】

また、前述したように、プラズマ発生装置Ｐ３０は、密閉部材１９１と、結合部材１９２と、を有している。密閉部材１９１は、図４に示す容器２５０に取り付けるとともに容器２５０の内部を密閉するためのものである。結合部材１９２は、第１電極１１０とガス管結合コネクター１５０とを、密閉部材１９１等を介して連結するための部材である。

【0039】

１−４−４．下部構造の構成
図６は、プラズマ発生装置Ｐ３０の下部構造を示す図である。前述したように、プラズマ発生装置Ｐ３０は、容器２５０と、封止部材２６０と、架台２７０と、を有している。容器２５０は、内部に溶液を収容することができるようになっている。ここで、溶液とは、水溶液や有機溶剤をも含むこととする。また、容器２５０は、第１電極１１０および第２電極２１０を内部に収容している。また、容器２５０は、目盛を有しているとよい。容器２５０の内部に収容されている溶液の量を計量するためである。

【0040】

封止部材２６０は、第２電極保護部材２４０と、容器２５０との間の隙間を塞ぐためのものである。封止部材２６０として、例えば、オーリングが挙げられる。容器２５０の密閉性を確保し、溶液が容器２５０の底部に漏れ出すのを防止するものであれば、これ以外の部材を適用してもよい。架台２７０は、容器２５０その他の各部材を支持するためのものである。

【0041】

２．プラズマ発生装置により発生されるプラズマ
２−１．第１のプラズマ発生装置および第２のプラズマ発生装置
プラズマ発生装置Ｐ１０、Ｐ２０により発生されるプラズマは、非平衡大気圧プラズマである。ここで、大気圧プラズマとは、０．５気圧以上２．０気圧以下の範囲内の圧力であるプラズマをいう。

【0042】

本実施の形態では、プラズマ発生ガスとして、主にＡｒガスを用いる。プラズマ発生装置Ｐ１０、Ｐ２０により発生されるプラズマの内部では、もちろん、電子と、Ａｒイオンとが生成されている。そして、Ａｒイオンは、紫外線を発生させる。また、このプラズマは大気中に放出されているため、酸素ラジカルや窒素ラジカル等を発生させる。

【0043】

このプラズマのプラズマ密度は、１×１０¹⁴ｃｍ^-3以上１×１０¹⁷ｃｍ^-3以下の範囲内である。なお、誘電体バリア放電により発生されるプラズマにおけるプラズマ密度は、１×１０¹¹ｃｍ^-3〜１×１０¹³ｃｍ^-3程度である。したがって、プラズマ発生装置Ｐ１０、Ｐ２０により発生されるプラズマのプラズマ密度は、誘電体バリア放電により発生されるプラズマのプラズマ密度に比べて、３桁程度大きい。したがって、このプラズマの内部では、より多くのＡｒイオンが生成する。そのため、ラジカルや、紫外線の発生量も多い。なお、このプラズマ密度は、プラズマ内部の電子密度にほぼ等しい。

【0044】

そして、このプラズマ発生時におけるプラズマ温度は、およそ１０００Ｋ以上２５００Ｋ以下の範囲内である。また、このプラズマにおける電子温度は、ガスの温度に比べて大きい。しかも、電子の密度が１×１０¹⁴ｃｍ^-3以上１×１０¹⁷ｃｍ^-3以下の範囲内の程度であるにもかかわらず、ガスの温度はおよそ１０００Ｋ以上２５００Ｋ以下の範囲内である。このプラズマの温度は、プラズマの発生しているプラズマ発生領域Ｐでの温度である。したがって、プラズマの条件や、ガス噴出口から水面までの距離を異なる条件とすることにより、液面の位置でのプラズマ温度を室温程度とすることができる。

【0045】

また、三重項酸素原子の密度（ラジカル密度）は、２×１０¹⁴ｃｍ^-3以上１．６×１０¹⁵ｃｍ^-3以下の範囲内である。アルゴンガスに対して混入する酸素ガスの量を調整することにより、この三重項酸素原子の密度を調整することができる。

【0046】

２−２．第３のプラズマ発生装置
図７は、プラズマ発生装置Ｐ３０がプラズマを発生させている様子を模式的に示す図である。プラズマ発生装置Ｐ３０により発生されるプラズマは、非平衡大気圧プラズマである。

【0047】

図７に示すように、ガス供給部１４０から供給されるプラズマガスは、第１電極１１０から矢印Ｋ１の向きに放出される。そして、第１電極１１０と第２電極２１０との間に高周波の電圧を印加すると、第１電極１１０と第２電極２１０との間にプラズマ発生領域ＰＧ１が形成される。図７のプラズマ発生領域ＰＧ１は、概念的に描かれている。

【0048】

第１の電位付与部１２０および第２の電位付与部２２０が、第１電極１１０と第２電極２１０との間に電圧を印加する電圧印加時には、第２電極２１０は、液体の内部に配置されている。このように、第１電極１１０と第２電極２１０との間には、容器２５０に収容されている液体と大気とがある。そして、第１電極と第２電極とを結ぶ線が、液体の液面ＬＬ１と交差している。

【0049】

そのため、液体の液面ＬＬ１と第１電極１１０との間にプラズマが発生する。このとき、液体の液面ＬＬ１は、第１電極１１０から矢印Ｋ１の向きに放出されるプラズマガスの風圧を受けて、液体の側に向かって凹んでいる。そして、液体の内部では溶液が部分的に電気分解し、気化する。その気化したガスの内部でもプラズマが発生する。また、プラズマ発生領域ＰＧ１は、液体の液面ＬＬ１に接触している。

【0050】

以上により、大気もしくは水に由来するラジカルが発生する。そして、溶液にラジカルが照射されることとなる。これにより、ラジカルは、水分子もしくは溶液中の溶質と反応する。

【0051】

３．魚類の生産方法
この魚類の生産方法は、魚類を飼育する第１の飼育水の一部を第２の飼育水として分離する工程と、第２の飼育水に大気圧プラズマを照射して第３の飼育水を製造する工程と、第３の飼育水を第１の飼育水に混合して混合飼育水とするとともに混合飼育水の中で魚類を飼育する工程と、を有する。

【0052】

３−１．飼育水分離工程
濾過槽３の内部には、魚類を飼育する第１の飼育水が収容されている。濾過槽３の内部の第１の飼育水は、濾過済みの飼育水である。ただし、第１の飼育水は、実際に魚類を飼育するのに用いられた飼育水である。そのため、第１の飼育水は、濾過済みであるとはいえ、水の他に魚類の餌や糞に由来する有機物をある程度は含んでいる。そこで、濾過槽３から第１の飼育水の一部を第２の飼育水として分離する。分離された第２の飼育水を容器４の内部に送出する。ここで、分離された第２の飼育水の量は、例えば、３ｍｌ以上５０ｍｌ以下である。もちろん、上記以外の量であってもよい。

【0053】

３−２．プラズマ照射工程
次に、図１に示すように、プラズマ照射装置Ｐ１によりプラズマ発生領域に発生させた非平衡大気圧プラズマを容器４の内部の第２の飼育水に照射する。このプラズマの照射により、第２の飼育水は第３の飼育水になる。プラズマを照射する際における液面とプラズマ噴出口との間の距離は、例えば、３ｍｍである。また、この距離は、例えば、０．１ｃｍ以上３ｃｍ以下の範囲内で変えてもよい。プラズマ発生領域におけるプラズマ密度は、１×１０¹⁴ｃｍ^-3以上１×１０¹⁷ｃｍ^-3以下の範囲内である。そして、このプラズマにおけるプラズマ温度は、およそ１０００Ｋ以上２５００Ｋ以下の範囲内である。ただし、このプラズマ温度は、液面では、室温程度（３００Ｋ程度）まで下げることもできる。これらのプラズマ条件を表１に示す。これらの条件は、あくまで一例である。

【0054】

［表１］
条件 数値範囲
液面−噴出口距離 ０．１ｃｍ以上 ３ｃｍ以下
プラズマ密度 １×１０¹⁴ｃｍ^-3以上 １×１０¹⁷ｃｍ^-3以下
プラズマ温度 １０００Ｋ以上 ２５００Ｋ以下

【0055】

大気圧プラズマを第２の飼育水に照射する照射時間は、例えば、３０秒以上１８００秒以下である。そのため、プラズマ密度が２×１０¹⁶ｃｍ^-3であり、第２の飼育水の体積が８ｍｌであるとすると、単位体積あたりに照射するプラズマ照射量は、７．５×１０¹⁶ｓ・ｃｍ^-3ｍｌ^-1以上４．５×１０¹⁸ｓ・ｃｍ^-3ｍｌ^-1以下である。

【0056】

このように照射された大気圧プラズマのプラズマ生成物は、第２の飼育水中の水と反応する。また、プラズマ生成物は、第２の飼育水中における魚類の餌や糞に由来する有機物と反応する。また、これらの反応生成物が２次的に反応することも起こりえる。したがって、プラズマ照射後の第３の飼育水の成分は、プラズマ照射前の第２の飼育水の成分と異なっている。

【0057】

３−３．混合飼育水製造工程（魚類飼育工程）
次に、図１に示すように、プラズマ照射済みの第３の飼育水を飼育槽２に送出する。つまり、第３の飼育水を第１の飼育水に混合して混合飼育水とするとともに混合飼育水の中で魚類を飼育する。

【0058】

このようにプラズマ照射済みの第３の飼育水を第１の飼育水に混合する工程を一定の時間おきに繰り返すとよい。つまり、飼育槽２の第１の飼育水に第３の飼育水を定期的に供給する。

【0059】

４．本実施形態の効果
この魚類の生産方法により生産された魚類の品質はよい。例えば、この魚類の生産方法により生産された魚類における単位質量あたりのベタイン含有量は、通常の生産方法により生産された魚類における単位質量あたりのベタイン含有量の２倍程度である。ここでベタインは、甘みやうま味に関係する物質である。つまり、この魚類の生産方法により生産された魚類は美味しい。また、この魚類の生産方法により生産された魚類における単位質量あたりのＡＴＰ含有量は、通常の生産方法により生産された魚類における単位質量あたりのＡＴＰ含有量の２倍程度である。つまり、この魚類の生産方法により生産された魚類の活性度は高い。また、この魚類の生産方法により生産された魚類における単位質量あたりの還元型グルタチオン含有量は、通常の生産方法により生産された魚類における単位質量あたりの還元型グルタチオン含有量の２倍程度である。還元型グルタチオンは、抗酸化物質の一種である。そのため、この魚類は健康であり、高いストレス耐性を備えている。したがって、魚類を養殖するにあたって高密度で飼育することが可能である。

【0060】

５．変形例
５−１．第２の飼育水
本実施形態では、濾過槽３の内部の第１の飼育水の一部を第２の飼育水として容器４の内部に供給する。しかし、飼育槽２の内部の第１の飼育水の一部を第２の飼育水として容器４の内部に供給してもよい。つまり、第２の飼育水は、濾過済みの飼育水であってもよいし、濾過されていない飼育水であってもよい。

【0061】

５−２．魚類の種類
チョウザメの他、サケ目、スズキ目、コイ目、フグ目、カレイ目等、種々の魚類を飼育することができる。

【0062】

５−３．飼育装置
飼育装置によっては、プラズマ照射装置Ｐ１が飼育槽の内部に飼育水に直接照射するような構成としてもよい。

【0063】

５−４．組み合わせ
上記の変形例を自由に組み合わせてもよい。

【0064】

６．本実施形態のまとめ
以上詳細に説明したように、本実施形態の魚類の生産方法は、第１の飼育水の一部を分離した第２の飼育水に大気圧プラズマを照射して第３の飼育水にする。そしてその第３の飼育水を魚類を飼育する第１の飼育水に混合するとともにその混合した混合飼育水中で魚類を飼育する。

【0065】

この魚類の生産方法により生産された魚類の品質はよい。例えば、この魚類の生産方法により生産された魚類における単位質量あたりのベタイン含有量は、通常の生産方法により生産された魚類における単位質量あたりのベタイン含有量の２倍程度である。ここでベタインは、甘みやうま味に関係する物質である。つまり、この魚類の生産方法により生産された魚類は美味しい。また、この魚類の生産方法により生産された魚類における単位質量あたりのＡＴＰ含有量は、通常の生産方法により生産された魚類における単位質量あたりのＡＴＰ含有量の２倍程度である。つまり、この魚類の生産方法により生産された魚類の活性度は高い。また、この魚類の生産方法により生産された魚類における単位質量あたりの還元型グルタチオン含有量は、通常の生産方法により生産された魚類における単位質量あたりの還元型グルタチオン含有量の２倍程度である。還元型グルタチオンは、抗酸化物質の一種である。そのため、この魚類は健康であり、高いストレス耐性を備えている。したがって、魚類を養殖するにあたって高密度で飼育することが可能である。

【実施例】

【0066】

１．実験方法
１−１．魚類
本実験において育成する魚類はチョウザメの稚魚である。チョウザメを第１グループ（実施例）と第２グループ（比較例）とに分けて飼育した。第１グループのチョウザメの尾数は４尾である。第２グループのチョウザメの尾数は４尾である。

【0067】

１−２．飼育環境
第１グループと第２グループとで異なる点は飼育装置である。第１グループのチョウザメは、第１の実施形態の飼育装置１で飼育される。第２グループのチョウザメは、プラズマ照射装置Ｐ１を有さない飼育装置で飼育される。それ以外の飼育環境は、第１グループと第２グループとで共通である。飼育槽の水量は１６０Ｌである。濾過槽の水量は６５Ｌである。そのため、チョウザメを飼育するために用いた水量は２２５Ｌである。なお、飼育槽の大きさは９００ｍｍ×４５０ｍｍ×４５０ｍｍである。

【0068】

１−３．給餌
そして、チョウザメに日清丸紅飼料株式会社製のオトヒメＥＰ４を与えた。上記の餌を平日に１日あたり１回から２回飽食給与した。飼育期間は１４２日間であった。

【0069】

１−４．プラズマの照射
表２に示すように、第１グループのチョウザメは、大気圧プラズマを照射した飼育水を用いて飼育された。第２グループのチョウザメは、大気圧プラズマを照射した飼育水を用いずに飼育された。なお、第１グループのチョウザメを飼育する際に、１日あたりプラズマ照射装置Ｐ１を６時間稼働させた。プラズマ照射装置Ｐ１において、容器４に第２の飼育水を供給する時間は１分、大気圧プラズマの照射時間は５分、容器４から第３の飼育水を送出する時間は１分である。したがって、１サイクル７分間を６時間継続させた。

【0070】

［表２］
第１グループ 第２グループ
プラズマ有り プラズマ無し
混合する期間 １日あたり６時間 −

【0071】

２．実験結果
２−１．ベタイン
図８は、チョウザメの筋肉に含まれるベタインの含有量を示すグラフである。第１グループのチョウザメのベタイン含有量は、４６００ｎｍｏｌ／ｇ程度であった。第２グループのチョウザメのベタイン含有量は、２１００ｎｍｏｌ／ｇ程度であった。つまり、第１グループのチョウザメのベタイン含有量は、第２グループのチョウザメのベタイン含有量の約２．２倍であった。

【0072】

ベタインは、甘みやうま味に関係する物質である。そのため、プラズマを用いて飼育された第１グループのチョウザメは、通常の飼育方法により飼育された第２グループのチョウザメよりも美味しいと考えられる。

【0073】

２−２．ＡＴＰ
図９は、チョウザメの筋肉に含まれるＡＴＰの含有量を示すグラフである。第１グループのチョウザメのＡＴＰ含有量は、３８０ｎｍｏｌ／ｇ程度であった。第２グループのチョウザメのＡＴＰ含有量は、１８０ｎｍｏｌ／ｇ程度であった。つまり、第１グループのチョウザメのＡＴＰ含有量は、第２グループのチョウザメのＡＴＰ含有量の約２．１倍であった。

【0074】

ＡＴＰは、細胞のエネルギー源である。そのため、プラズマを用いて飼育された第１グループのチョウザメは、通常の飼育方法により飼育された第２グループのチョウザメよりも高い活性度を備えている。例えば、姿造りにした魚がより長時間にわたって細動すると考えられる。

【0075】

図１０は、チョウザメの筋肉に含まれるＡＤＰの含有量を示すグラフである。第１グループのチョウザメのＡＤＰ含有量は、１００ｎｍｏｌ／ｇ程度であった。第２グループのチョウザメのＡＤＰ含有量は、１２０ｎｍｏｌ／ｇ程度であった。

【0076】

図１１は、チョウザメの筋肉に含まれるＡＭＰの含有量を示すグラフである。第１グループのチョウザメのＡＭＤ含有量は、５０ｎｍｏｌ／ｇ程度であった。第２グループのチョウザメのＡＭＰ含有量は、１３０ｎｍｏｌ／ｇ程度であった。

【0077】

図１２は、チョウザメの筋肉に含まれるＡＴＰ／（ＡＴＰ＋ＡＤＰ＋ＡＭＰ）の割合を示すグラフである。第１グループのチョウザメのＡＴＰの割合は７０％程度であった。第２グループのチョウザメのＡＴＰの割合は４０％程度であった。このように、第１グループにおいては、ＡＭＰからより多くのＡＴＰが生成されている。

【0078】

２−３．グルタチオン
図１３は、チョウザメの筋肉に含まれる還元型グルタチオンの含有量を示すグラフである。第１グループのチョウザメの還元型グルタチオン含有量は、１００ｎｍｏｌ／ｇ程度であった。第２グループのチョウザメの還元型グルタチオン含有量は、５０ｎｍｏｌ／ｇ程度であった。つまり、第１グループのチョウザメの還元型グルタチオン含有量は、第２グループのチョウザメの還元型グルタチオン含有量の約２倍であった。

【0079】

グルタチオンは、抗酸化物質の一種である。そのため、第１グループのチョウザメは健康であり、高いストレス耐性を備えている。

【0080】

図１４は、チョウザメの筋肉に含まれるグルタチオンのうち還元型のグルタチオンの割合を示すグラフである。第１グループのチョウザメの還元型のグルタチオンの割合は、７０％程度であった。第２グループのチョウザメの還元型のグルタチオンの割合は、４５％程度であった。

【0081】

したがって、第１グループのチョウザメは、高い酸化ストレス耐性を備えている。

【0082】

このように、本実験で生産された魚類は、高い品質を備えている。つまり、この魚類は、美味しく、健康である。この魚類が抗酸化物質を多く含んでいるため、この魚類を食べた人の健康も増進されると考えられる。

【0083】

チョウザメの他、サーモン、ブリ、鯛、カンパチ等、種々の魚類を飼育することができる。

【0084】

本実験では、飼育に用いた水の容積は２２５Ｌであった。１日当たりのプラズマ照射時間は１５４００秒程度であった。プラズマ装置として、１．０×１０¹⁴ｃｍ^-3以上１．０×１０¹⁷ｃｍ^-3以下のプラズマ密度のプラズマを発生させる装置を用いることができる。したがって、１日当たりに飼育水全体に照射するプラズマのプラズマ密度時間積は、６．８×１０¹⁵ｓ・ｃｍ^-3Ｌ^-1ｄａｙ^-1以上６．８×１０¹⁸ｓ・ｃｍ^-3Ｌ^-1ｄａｙ^-1以下である。

【0085】

Ａ．付記
第１の態様における魚類の生産方法は、魚類を飼育する第１の飼育水の一部を第２の飼育水として分離する工程と、第２の飼育水に大気圧プラズマを照射して第３の飼育水を製造する工程と、第３の飼育水を第１の飼育水に混合して混合飼育水とするとともに混合飼育水の中で魚類を飼育する工程と、を有する。

【0086】

第２の態様における魚類の生産方法においては、第３の飼育水を第１の飼育水に混合する工程を一定の時間おきに繰り返す。

【0087】

第３の態様における魚類の生産方法においては、第２の飼育水は、濾過済みの飼育水である。

【0088】

第４の態様における魚類の生産方法においては、第２の飼育水は、濾過されていない飼育水である。

【0089】

第５の態様における魚類の飼育装置は、魚類の飼育水を収容するための飼育部と、飼育水に向けてプラズマを照射するプラズマ照射部と、を有する。

【符号の説明】

【0090】

１…飼育装置
２…飼育槽
３…濾過槽
４…容器
５…ポンプ
６、７、８、９…流路
Ｐ１…プラズマ照射装置
Ｐ１０、Ｐ２０、Ｐ３０…プラズマ発生装置
１０、１１…筐体部
１０ｉ、１１ｉ…ガス導入口
１０ｏ、１１ｏ…ガス噴出口
２ａ、２ｂ…電極
Ｐ…プラズマ領域
Ｈ…凹部（ホロー）

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】

【図14】