魚類における酸化的ストレスの評価に特化したバイオマーカーの開発と健魚育成への応用
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21K05767
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
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| Allocation Type | Multi-year Fund |
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| Section | 一般 |
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| Review Section |
Basic Section 40040:Aquatic life science-related
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| Research Institution | Tohoku University |
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Principal Investigator |
中野 俊樹 東北大学, 農学研究科, 准教授 (10217797)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
白川 仁 東北大学, 農学研究科, 教授 (40206280)
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| Project Period (FY) |
2021-04-01 – 2025-03-31
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| Project Status |
Granted (Fiscal Year 2022)
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| Budget Amount *help |
¥4,290,000 (Direct Cost: ¥3,300,000、Indirect Cost: ¥990,000)
Fiscal Year 2024: ¥390,000 (Direct Cost: ¥300,000、Indirect Cost: ¥90,000)
Fiscal Year 2023: ¥910,000 (Direct Cost: ¥700,000、Indirect Cost: ¥210,000)
Fiscal Year 2022: ¥1,300,000 (Direct Cost: ¥1,000,000、Indirect Cost: ¥300,000)
Fiscal Year 2021: ¥1,690,000 (Direct Cost: ¥1,300,000、Indirect Cost: ¥390,000)
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| Keywords | 酸化ストレス / 環境ストレス / ストレスタンパク質 / グルタチオン / 脂質過酸化 / 絶食 / ギンザケ / 魚類 / バイオマーカー / 水産化学 / 農林水産物 / 酸化的ストレス / 環境化学 |
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| Outline of Research at the Start |
本研究課題では主に魚類の酸化的ストレスの評価に特化した指標「バイオマーカー」を開発し、それによる合理的な酸化的ストレス制御法の構築と養殖魚の健全性向上について検討する。すなわち、「代謝関連」マーカーの開発、「総抗酸化活性評価法」の吟味、「腸内細菌叢関連」マーカーの開発などを行い、最終的に酸化的ストレスの制御に基づく育成法を設計して健康な養殖魚の育成のための条件を最適化する。
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| Outline of Annual Research Achievements |
魚類はローカルとグローバルな要因が複合した環境ストレスを受ける。そして生殖、回遊などの影響により、絶食状態に陥ることがある。しかし、絶食と酸化ストレスの関係は明らかではない。今年度は、絶食がギンザケ(Oncorhychus kisutch)の健康状態に及ぼす影響について検討した。
ギンザケを馴致後、毎日給餌する対照区と飼料を与えない絶食区に分け、2週間及び6週間飼育した。その後MS-222により麻酔し、組織と血液を採取した。
それら採取した組織のストレスタンパク質（HSP70）の発現レベル、脂質過酸化レベル、グルタチオン（GSH）レベルなど生体のレドックス状態について調べた。
1. HSP70の発現について: 絶食2週間で肝臓、普通筋などにおけるHSP70の発現量は有意に増加した。一方、6週間での発現量は2週間の時と比較して減少した。2. 脂質酸化レベルについて: 2週間では肝臓、普通筋などにおいて酸化脂質レベルは対照区と比較して有意な差が認められなかった。一方、6週間では、肝臓において有意に上昇した。3. GSHレベルについて: 肝臓、普通筋などのいずれにおいても、GSHレベルに有意差は認められなかった。以上のように、2週間及び6週間の絶食は組織においてストレスを生じ、HSP70の発現を誘導することが示唆された。さらに肝臓において脂質酸化レベルが増加したので、酸化ストレスが誘発されていると思われる。一方、絶食による斃死個体はなく、肝機能や組織に重篤な障害が認められなかったことから、6週間程度の絶食がギンザケの健康に及ぼす影響は小さいと推察される。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
魚類の絶食ストレスにおけるマーカーとなる候補分子について、飼育条件を変えて検討することが出来た。その結果、ストレスタンパク質や酸化脂質など生体のレドックス状態に関わる物質のレベルが指標として有効なことが示唆された。
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| Strategy for Future Research Activity |
今年度の結果を基に、絶食以外のストレスによるストレスマーカーの動態と有効性について検討する。
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Report
(2 results)
Research Products
(9 results)
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[Presentation] Oonari, Y., and Ochiai, Y.: Effect of potato protein concentrate with low glycoalkaloid levels on fish feed palatability in farmed coho salmon2021
Author(s)
Nakano, T., Nonaka, S., Matsuda. D., Suzuri, K., Oonari, Y., and Ochiai, Y.
Organizer
American Oil Chemist' Society (AOCS) Plant Protein Science and Technology Forum
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Int'l Joint Research
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