動物の視覚と福祉のための光スペクトルの最適化


生物学的力としての光

農業の世界では、照明はしばしば公共設備、つまり農場労働者が通路を進むための単なる道具として扱われます。しかし、動物にとって光はそれ以上のものです。光は、彼らの生態、健康、そして生産性を左右する主要な環境シグナルなのです。

単なる照明以上のもの


光は受動的なものではなく、能動的な生物学的トリガーです。概日リズム（動物に起床、摂食、休息のタイミングを指示する体内時計）を調節します。 

睡眠サイクル以外にも、光はメラトニン（生殖に影響）やコルチゾール（ストレスに影響） などの重要なホルモンの分泌に影響を与えます。

光は、群れの序列から群れ全体の行動パターンに至るまで、社会行動を直接的に左右します。私たちが光を制御することで、動物の生物学的状態を効果的に管理しているのです。



「動物に適応した光気候」の概念


Ceramicliteでは、標準的なルーメンやワット数にとらわれず、「動物に適応した光環境」の創造に注力しています。これは、人間の視覚的な利便性ではなく、動物特有の感覚的ニーズを満たす照明システムを設計することを意味します。


科学的に最適化された光環境は、次の 3 つの目標を達成します。

1).視力の改善:動物が恐れることなく環境内を移動できるように、適切なスペクトルと強度を提供します。


2).自然な行動:自然な昼/夜サイクルをシミュレートして、適切な時間に餌探し、交尾、休息を促します。


3).収穫量の増加:改善された福祉は、飼料変換率の向上や生産率の向上など、目に見える成果に直接変換されます。



光とスペクトルの物理学

照明が家畜にどのような影響を与えるかを理解するには、まず光そのものの性質を理解する必要があります。光は単一の存在ではなく、生物と複雑に相互作用する波のスペクトルです。

可視スペクトルとUVAの定義


光とは何か？ 光は電磁波です。私たちが目にする光は、このエネルギーのほんの一部、可視スペクトルと呼ばれる380～780ナノメートル（nm）の範囲に広がっています。 

自然光は「フルスペクトル」であり、あらゆる波長が絶え間なくバランスよく含まれています。しかし、人工LED照明は、この豊かさを再現するために、慎重に設計する必要があります。

欠けているリンク：UVA（315～400 nm）
農業用照明は、人間の視覚範囲外の波長を考慮する必要があることが非常に重要です。紫外線A波（UVA）は可視光線のすぐ下に位置します。人間には見えませんが、多くの生物、特に家禽にとってUVAは極めて重要です。UVAは、家禽が社会的シグナル（羽の模様）を認識し、餌を見つけるのに役立ち、自然光環境の不可欠な要素となっています。



自然光源と人工光源


動物は、夜明けの暖かくて赤みが強い光から、正午の冷たくて青みが強い光まで、太陽の変化するスペクトルの下で進化してきました。 


しかし、標準的な人工照明は静的で「スパイク状の」スペクトルを発することが多く、こうした生物学的な手がかりを提供できません。 


現在、高度な農業用照明では、特定の LED 蛍光体ブレンドを使用して太陽光の完全なスペクトル分布を再現し、動物が一日の適切な時間に正しい生物学的信号を受け取ることができるようにしています。



視覚：人間と動物の違い

農業用照明における最大の誤りは、動物も人間と同じものを見ていると想定することです。動物の視覚システムは根本的に異なり、人間の目に合わせて設計すると、家畜にストレスを与え、福祉を損なう可能性があります。

三色型色覚と二色型色覚


私たちは違う見方をする

人間は三色型（3つの錐体：赤、緑、青）なので、豊富な色を見ることができます。 


しかし、豚 や牛などの家畜のほとんどは二色型（錐体細胞が2つ）です。青と緑には敏感ですが、実質的に赤緑色盲です。彼らにとって赤い光は暗闇として認識されます。これは、農家がストレスなく夜間の検査を行うために利用できる生物学的特性です。


家禽は四色型（4つの錐体）です。紫外線に特化した錐体細胞を持ち、人間よりもはるかに優れた視覚体験を提供します。私たちが想像できない色や細部を感知するため、光の質やスペクトルに対して非常に敏感です。



種特異的な光感受性


*家禽：ちらつきや光の強さに非常に敏感です。最適な社会行動には、UVAを含む広範囲の波長の光が必要です。


*豚：活動時には青/緑の光に敏感ですが、暖色系の光には落ち着きます。赤色への感受性が低いため、夜間は「目に見えない」照明戦略が可能です。


*牛: 豚と同様に、長日照明プロトコルによく反応しますが、乳量ホルモン (IGF-1) を最適化するには特定のスペクトルが必要です。



光の指標：CCTとCRI

光の質は、単純な明るさを超えて、相関色温度（CCT）と演色評価数（CRI）という2つの重要な指標によって定義されます。これらは、光が生体リズムと視覚の鮮明さにどのような影響を与えるかを決定します。

CCT（色温度）：ろうそくから青空まで


相関色温度（CCT）は、光の色の見え方をケルビン（K）で表します。CCTが低いほど赤色の波長（暖色）が多くなり、CCTが高いほど青色の波長（寒色）が多くなります。

ケルビンスケール
* 1500K (キャンドルライト) : 非常に暖かく、ほぼ純粋な赤/オレンジ色。

* 2500K - 3000K（温白色）：日の出と日の入りを模倣した光です。長波長（赤）を豊富に含みます。このスペクトルは心を落ち着かせ、生殖ホルモンを刺激するために使用されます。

* 4000K - 5000K（クールホワイト/ニュートラルホワイト）：日中の太陽光を模倣。短波長（青/緑）を豊富に含みます。この「ニュートラル」な光は、覚醒、活動、成長を促進します。

* 6500K（曇り空）～10000K（青空）：非常に冷たく、青みがかった光。乳製品などの特定の用途では、メラトニンを抑制するためによく使用されます。



CRI（演色評価数）：真実を見る


演色評価数（CRI）は、自然光（CRI 100）と比較して、光源が物体の本来の色をどれだけ再現できるかを示す指標です。100に近いほど、色の再現性が優れています。

*標準 (>80 CRI) : 家畜環境では、CRI >80 が最適な標準です。

*管理への影響：高いCRIは作業員の視認性を向上させます。鶏の冠の青白さ、豚の皮膚発疹、糞尿への血の混入といった健康問題の早期発見を可能にします。CRIが低い場合（例：CRI 60）、これらの兆候は鈍く灰色に見え、獣医による介入が遅れる可能性があります。

*福祉への影響: 家禽のように視力が優れた動物種にとって、高 CRI 照明はより自然でストレスの少ない視覚環境を提供します。



動物に適応した照明の価値

農業に特化した照明への投資は、効率性、福祉、そして利益の向上のための戦略です。一般的な市販の照明から脱却することで、生産者はプラスの連鎖反応を起こすことができます。

視力の改善から福祉の向上へ


動物のスペクトル感度（UVA および正しい CCT を含む）を尊重する光を提供すると、すぐに視力が改善されます。 

周囲の環境をはっきりと見渡せる動物は、恐怖感を軽減します。これは、家禽類の群れや豚の尻込みといった望ましくない行動の減少につながり、採餌行動といった自然な行動を促進します。

視力が良くなり、ストレスが減ります!



福祉を農場の成果に変える


結局のところ、より幸せで健康な動物はより生産性の高い動物です。最適化された照明プロトコルは、目に見える成果をもたらすことが科学的に証明されています。

*パフォーマンス: 乳牛の乳量の増加と産卵牛の卵塊の増加。
*効率: 肉用動物の飼料要求率 (FCR) が向上します。

光は生物学的な入力です。スペクトル、強度、そして光周期を最適化することで、動物が遺伝的潜在能力を最大限に発揮できるようになります。



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