魚類の浸透圧調節に及ぼす水温の影響とその陸上養殖への応用

• Project/Area Number: 12J40164
• Research Category: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• Allocation Type: Single-year Grants
• Section: 国内
• Research Field: General fisheries
• Research Institution: The University of Tokyo
• Principal Investigator: 井ノ口 繭 東京大学, 農学生命科学研究科, 特別研究員(RPD)
• Project Period (FY): 2012-04-01 – 2015-03-31
• Project Status: Completed (Fiscal Year 2014)
• Budget Amount: ¥3,960,000 (Direct Cost: ¥3,600,000、Indirect Cost: ¥360,000); Fiscal Year 2014: ¥1,560,000 (Direct Cost: ¥1,200,000、Indirect Cost: ¥360,000); Fiscal Year 2013: ¥1,200,000 (Direct Cost: ¥1,200,000); Fiscal Year 2012: ¥1,200,000 (Direct Cost: ¥1,200,000)
• Keywords: 塩類細胞 / 浸透圧調節 / 水温 / モザンビークティラピア / 成長 / ティラピア / プロラクチン / 培養 / 浸透圧 / 分化

Outline of Annual Research Achievements

硬骨魚にとって鰓は体液の浸透圧調節を担う器官の一つであり、鰓の塩類細胞がイオン調節に重要である。魚類の鰓は浸透圧調節に加え、酸・塩基調節、アンモニアの排出、呼吸の機能を有するが、鰓の機能に直接影響する環境水中の溶存酸素濃度、イオン濃度、pHが浸透圧調節機能に与える影響については研究が進められてきた。しかし、水温と浸透圧調節機能の関係を調べた研究はほとんど行われていない。そこで、本研究では水温が魚類の浸透圧調節機能に与える影響に着目した。また、水温と浸透圧が成長に与える影響を検証することで、成長効率がよい飼育水の検証を試みた。
本実験では26°Cで長期飼育したモザンビークティラピアを対照群とした。温度と浸透圧の影響を調べるため、ティラピアを3つの水温（20、26、32°C）と浸透圧（淡水、1/3海水、海水）を組み合わせた9つの環境で飼育実験を行った。
まず、水温と浸透圧が魚類の成長に与える影響を調べた。ティラピアを絶食条件下で飼育し、成長速度の指標として体重減少量を測定した。その結果、水温上昇に伴い体重減少率は有意に増加したが、浸透圧の影響は見られなかった。次に、鰓におけるイオン輸送体のmRNA発現量を比較することで、温度が浸透圧調節に与える影響を調べた。海水型塩類細胞で発現するCFTR、NKCCは、1/3海水群で温度上昇に伴いその発現量も高くなった。ここから、淡水適応能と海水適応能の両方を備える1/3海水馴致群では、温度が高くなるほど海水適応能を発達させることが示された。また、淡水でイオンの取込みを担うNHE3は、淡水、1/3海水で高温において発現量が高くなった。NHE3はアンモニアの排出にも関与することが近年明らかになっている。ここから、高温環境ではエネルギーを得るために分解されたタンパク質からアンモニアが生じ、それを排出するためにNHE3の発現量が高くなったと推測された。

Research Progress Status

26年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

26年度が最終年度であるため、記入しない。

Research Products

• [Journal Article] Observations of initial water ingestion and ion absorption in the digestive tract of Japanese eel larvae (2015)
  • Author(s): Hyojin Ahn, Kyung Mi Lee, Mayu Inokuchi, Soichi Watanabe, Akihiro Okamura,Katsumi Tsukamoto, Toyoji Kaneko
  • Journal Title: Fisheries Science Volume: 81 Issue: 2 Pages: 283-290
  • DOI: 10.1007/s12562-014-0841-8
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] The osmoregulatory effects of rearing Mozambique tilapia in a tidally changing salinity (2014)
  • Author(s): Benjamin P. Moorman, Mayu Inokuchi, Yoko Yamaguchi, Darren T. Lerner, E. Gordon Grau, Andre P. Seale
  • Journal Title: General and Comparative Endocrinology Volume: 207 Pages: 94-102
  • DOI: 10.1016/j.ygcen.2014.03.013
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Recruitment and degeneration of mitochondrion-rich cells in the gills of Mozambique tilapia Oreochromis mossambicus during adaptation to a hyperosmotic environment (2012)
  • Author(s): Mayu Inokuchi and Toyoji Kaneko
  • Journal Title: Comparative Biochemistry and Physiology, PartA Volume: 162 Issue: 3 Pages: 245-251
  • DOI: 10.1016/j.cbpa.2012.03.018
  • Peer Reviewed
• [Presentation] 環境水の浸透圧変化に伴うスズキ鰓塩類細胞の分布変化 (2015)
  • Author(s): 井ノ口繭
  • Organizer: 平成27年度日本水産学会春季大会
  • Place of Presentation: 東京海洋大学品川キャンパス
  • Year and Date: 2015-03-27 – 2015-03-31
• [Presentation] プロラクチン・コルチゾルによるティラピア鰓でのアクアポリン3の発現調節 (2014)
  • Author(s): 井ノ口 繭
  • Organizer: 平成26年度日本水産学会春季大会
  • Place of Presentation: 北海道大学函館キャンパス(北海道)
  • Year and Date: 2014-03-30
• [Presentation] EFFECTS OF AMBIENT OSMOLALITY AND PROLACTIN ON BRANCHIAL OSMOREGULATORY FUNCTION IN CULTURED GILL FILAMENTS FROM FRESHWATER-ACCLIMATED MOZAMBIQUE TILAPIA (2013)
  • Author(s): Inokuchi M
  • Organizer: The second meeting of the North American Society for Comparative Endocrinology
  • Place of Presentation: メキシコ、ケレタロ
  • Year and Date: 2013-05-24
• [Presentation] Morphofunctional classification of gill mitochondria-rich cells in Mozambique tilapia and its modification after transfer from freshwater (2012)
  • Author(s): Mayu Inokuchi
  • Organizer: The 2012 Edwin W. Pauley Summer Program in Marine Biology
  • Place of Presentation: アメリカ合衆国、カネオヘ