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Assessment of the experienced environmental stress of fish by using otolith microchemistry

Research Project

Project/Area Number 20K21328
Research Category

Grant-in-Aid for Challenging Research (Exploratory)

Allocation TypeMulti-year Fund
Review Section Medium-sized Section 40:Forestry and forest products science, applied aquatic science, and related fields
Research InstitutionTokyo University of Marine Science and Technology

Principal Investigator

Yamamoto Yoji  東京海洋大学, 学術研究院, 准教授 (10447592)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) Strussmann C.A.  東京海洋大学, 学術研究院, 教授 (10231052)
Project Period (FY) 2020-07-30 – 2023-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2022)
Budget Amount *help
¥6,500,000 (Direct Cost: ¥5,000,000、Indirect Cost: ¥1,500,000)
Fiscal Year 2022: ¥1,820,000 (Direct Cost: ¥1,400,000、Indirect Cost: ¥420,000)
Fiscal Year 2021: ¥2,080,000 (Direct Cost: ¥1,600,000、Indirect Cost: ¥480,000)
Fiscal Year 2020: ¥2,600,000 (Direct Cost: ¥2,000,000、Indirect Cost: ¥600,000)
Keywords環境ストレス / 海洋汚染物質 / 耳石 / 元素含有量 / トウゴロウイワシ / 微量元素 / 沿岸性魚類 / 指標生物
Outline of Research at the Start

人間活動由来の様々な環境ストレスが海洋生物に悪影響を与えることが危惧されているが、魚類では未だ正確な環境影響評価技術の開発には至っていない。そこで本研究では、魚類耳石を用いた環境影響評価技術の確立を目指す。耳石には、環境水中あるいは生体内の微量元素を取り込み伸長・増大するという特性がある。もし、各種環境ストレスの強弱と耳石に取り込まれる元素量の増減に相関関係があれば、耳石の年齢形質と微量元素の組成変化を組み合わせることで、野生個体が経験した環境ストレス暴露情報を追跡することが可能となる。本研究では、沿岸性魚類を様々な人為的環境ストレスに暴露し、耳石の微量元素量変動との因果関係を調査する。

Outline of Final Research Achievements

In this study, we tested the possibility of using elemental information chronologically accumulated across fish otolith increments to reveal past exposure of fish to environmental contaminants. Tributyltin chloride (TBT) and UV-P at different concentrations were used as environmental pollutants and juvenile silversides were used as test fish. After a 7-day pollutant exposure period, otolith trace elements were measured in areas formed before, during, and after exposure using an electron probe microanalyzer. A concentration-dependent increasing trend was observed for K and Na in the TBT exposure group whereas the opposite was observed for the same elements in the UV-P exposure group. These results suggest that elemental information permanently stored in otolith increments may be useful for the assessment of past exposure to environmental pollutants in fish.

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

魚類の耳石は年齢査定に利用されることが多いが、本課題では耳石輪紋の中に時系列に蓄積される微量元素量変動と各種環境汚染物質曝露の因果関係を調査することで、野生魚が経験した汚染物質暴露情報の抽出技術開発を目指した。本研究により、特定の汚染物質に対して耳石内の各種元素が特徴的に増減する可能性が示され、より多くの環境汚染物質やその他環境ストレスと耳石の元素変動の因果関係を調査することで、野生魚の汚染物質曝露情報を抽出可能であることが示された。魚類の食資源としての安全・安心な利用のためには、種々の環境汚染物質が魚類に与える様々な悪影響の評価技術の確立が急務であり、本課題はその実現に寄与する。

Report

(4 results)
  • 2022 Annual Research Report   Final Research Report ( PDF )
  • 2021 Research-status Report
  • 2020 Research-status Report
  • Research Products

    (5 results)

All 2024 2023 2021

All Journal Article (1 results) (of which Int'l Joint Research: 1 results,  Peer Reviewed: 1 results,  Open Access: 1 results) Presentation (2 results) (of which Int'l Joint Research: 1 results) Book (2 results)

  • [Journal Article] Where the Ends Meet: An Overview of Sex Determination in Atheriniform Fishes2021

    • Author(s)
      Str?ssmann Carlos A.、Yamamoto Yoji、Hattori Ricardo S.、Fernandino Juan I.、Somoza Gustavo M.
    • Journal Title

      Sexual Development

      Volume: 15 Issue: 1-3 Pages: 80-92

    • DOI

      10.1159/000515191

    • Related Report
      2021 Research-status Report
    • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
  • [Presentation] Multi-year field survey on the effects of environmental factors on the sex determination in the cobaltcap silverside Hypoatherina tsurugae2023

    • Author(s)
      Yoji Yamamoto, Kosei Inaba, Takehiko Sasaki, Aoi Kobayashi, Kaho Miyoshi, Masashi Yokota and Carlos Strussmann
    • Organizer
      12th International Symposium on Reproductive Physiology of Fish
    • Related Report
      2022 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] 野生環境下におけるギンイソイワシ仔稚魚の成長と性分化2021

    • Author(s)
      松本浩杜、三好花歩、横田賢史、Carlos Augusto Strussmann、山本洋嗣
    • Organizer
      令和3年度日本水産学会春季大会
    • Related Report
      2020 Research-status Report
  • [Book] Encyclopedia of Fish Physiology, Second edition (in press)2024

    • Author(s)
      Yoji Yamamoto and J. Adam Luckenbach
    • Total Pages
      26
    • Publisher
      Elsevier
    • Related Report
      2022 Annual Research Report
  • [Book] 魚類の性決定・性分化・性転換 (菊池 潔、井尻成保、北野 健 編)/ 第4章トウゴロウイワシ目魚類の性決定機構2021

    • Author(s)
      山本洋嗣、三好花歩、服部ヒカルド修平、ストルスマン カルロス
    • Total Pages
      258
    • Publisher
      恒星社厚生閣
    • ISBN
      9784769916635
    • Related Report
      2020 Research-status Report

URL: 

Published: 2020-08-03   Modified: 2024-01-30  

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