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實驗室裡的海馬牧場 – 海馬培育關鍵技術開發

文/廖英凱

近年來,政府與一些民間業者,開始關注與投資深層海水的相關開發與應用。雖然說常見的應用方式多聚焦於深層海水的淡化、礦物質組成與調配,以及相關產品開發。但是,深層海水另有一項特性是潔淨且水質穩定。這項特性是利用深層海水不易受到表層的洋流、雨水、河水而改變水質的濃度與成分,缺乏光照的環境也使深層海水溫度較為固定而減少物質變化的變因。

目前花蓮石資中心的黃秉益博士及其團隊,將海洋深層水水質穩定且潔淨的特性,應用於海馬的培育上。這是由於海馬培育對水質的要求與控制非常高,相較起表層海水,運用深層海水可以減少淨化設備的投資,並以較簡單容易的方式進行優質餌料的生產,提供培育生物安全低病原的食物來源,藉此提高存活率與健康。而海馬也是重要的海洋藥用生物,諸多中藥藥典記載海馬具有清淤解肺,提升生理機能等療效。但由於近年來海馬因捕撈與棲地破壞等因素使數量銳減,而在2004年5月被列入華盛頓公約附錄二的保育清單中,該清單附錄二的定位是海馬雖暫無滅絕危機,但國際貿易已受到管制。因此,若能有效成功開發出海馬培育的技術,將可確保以海馬為原料之生技產業與研發的供應無虞。

為了要能大量培育海馬,重點在於如何提高幼期海馬的存活率,除了透過實驗室化的培育環境維持以外,一個重要關鍵則是提高餌料的品質與降低餌料中的病毒量。培育幼期海馬需要餵食如輪蟲、豐年蝦等動物性餌料,而動物性餌料的生產又須餵食植物性餌料。黃博士的團隊所開發的「低病毒餌料生產技術」除了設計乾淨的培育環境、挑選尚未被汙染的海馬與餌料來選育,並自行研發培養液的配方,讓乾淨餌料的產能提升。並建置「培育養殖系統」以即時監控調配水溫、鹽度、溶氧量與氮系有機物的濃度。每個300公升的培育槽中,可培育30隻海馬,目前石資中心內佔地僅20坪的實驗室,每年已可以穩定生產 3000尾以上的海馬,比起傳統飼育方式更加密集有效率。

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花蓮石資中心的黃秉益博士的海馬培育實驗室

但是,若要能成功技術轉移給業者,進而成為我國產業的重點之一,不能僅依靠單項成功的技術,而須建構起海馬量化培育的綜合解決方案(total solution)。因此,黃博士也與工研院南分院合作開發針對海馬細菌性病原鑑定及檢測的技術,可比傳統檢測方式縮短1/3檢測時間。並結合「生態淨化智慧水循環系統」,這項系統使用具有高比表面積及含氧官能基的天然碳,它是一種有優質汙染物吸附能力的生態碳材。並利用此生態碳材,包覆針對水中有機汙染物與含氮汙染物有良好分解能力的優勢菌種。以此進行水質淨化。

整套海馬量化培育的方案建立,是一項從深層海水過濾、培育配方調配、餌料培養到海馬培育的完整系統,為了解決涉及廣泛層面的各種問題,研發團隊也集結了來自水產養殖、生物科技、分子生物與材料科學等各領域的人才。有意思的是,人們常常認為受限於地理位置與交通不便而相對資源匱乏的東部,也因深層海水的開發而給予了海馬培育充分的資源與優質乾淨的研發環境。相信這套培育系統的建立,除了能穩定培育海馬做為原物料而不影響自然生態以外,未來也可將技術內容與經驗拓展至其他水產養殖業,開發更多高單價且高難度的水產養殖領域。

黃秉益博士的研發團隊與海馬培育槽

黃秉益博士的研發團隊與海馬培育槽

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