Metabolomics-based production of high value-added sturgeon meats and eggs
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21K05782
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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 | Hiroshima University |
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Principal Investigator |
長沼 毅 広島大学, 統合生命科学研究科(生), 教授 (70263738)
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| Project Period (FY) |
2021-04-01 – 2024-03-31
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| Project Status |
Granted (Fiscal Year 2022)
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| Budget Amount *help |
¥4,160,000 (Direct Cost: ¥3,200,000、Indirect Cost: ¥960,000)
Fiscal Year 2023: ¥1,430,000 (Direct Cost: ¥1,100,000、Indirect Cost: ¥330,000)
Fiscal Year 2022: ¥1,170,000 (Direct Cost: ¥900,000、Indirect Cost: ¥270,000)
Fiscal Year 2021: ¥1,560,000 (Direct Cost: ¥1,200,000、Indirect Cost: ¥360,000)
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| Keywords | チョウザメ / メタボローム / メタボロミクス / 乳酸 / ベタイン / 代謝産物 / キャビア |
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| Outline of Research at the Start |
チョウザメは北半球に広く分布する淡水魚で、生物学的に興味深い特性を有するほか、北
米・ユーラシア大陸における重要な水産資源となっている。特に卵はキャビアとして高額で取り引きされるほか、肉もロシアを中心に消費されている一方、乱獲や密猟で絶滅の危機にある。そこで、養殖の需要が高まっているが、チョウザメは成長と性成熟が遅いいため、人工ふ化や餌料改善、ゲノムマイニングが試みられている。これに対し本研究では、チョウザメに特徴的な代謝物質（メタボライト）の代謝経路を推定すべく、メタボロミクスを行なうことにより、チョウザメに特有の代謝に基づいた成長促進および肉・卵の高付加価値化に資する知見を得ることができる。
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| Outline of Annual Research Achievements |
初年度（2021年度）は実験魚としてベステルチョウザメの仔魚（1歳魚）20尾を購入し、実験区および対照区で10尾ずつ飼育し、対照区には市販のニジマス餌を投与し、実験区には同じ餌に乳酸添加したもの（餌重量に対し乳酸5％）あるいはベタイン添加したもの（餌重量に対しベタイン5％）を投与して飼育した上で、各実験区で体重の重いものから3個体について2回採血した。採った血液はメタボローム解析に供し、ターゲット代謝産物（メタボライト）184種の網羅的なデータを得た。
2年目（2022年度）は乳酸とベタインを同時投与して飼育した上で、2回の採血およびメタボローム解析を行ったほか、2回目の採血後には実験区5個体、対照区5個体について肉・脂・腸の組織を採取し、メタボローム解析に供した。2021年と2022年度のメタボローム・データを合わせて、現在、総合的な解析を行っているところであり、その解析結果を検討・考察した上で論文発表する予定である。
また、残った個体については、試薬としての乳酸やベタインではなく、食品産業からの副産物の利用、具体的には商業的な乳酸菌培養で発生する「培養上清」および甜菜（てんさい）を原料とした製糖工程で発生する「廃糖蜜」を添加した餌の投与に着手した。乳酸菌の培養上清には乳酸約1％と各種有機酸が含まれており、甜菜からの廃糖蜜にはベタイン約40％と各種有機酸が含まれているので、これらを利用することで廃棄物の資源化を図ることができ、SDGsへの貢献を期することができる（そもそもベタインという物質名はそれが得られた甜菜の学名Beta vulgarisに由来する）。
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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
予定通り飼育実験とメタボローム解析を行って十分なデータを得ることができたほか、食品産業からの発生物（廃棄物）を資源化する方向性も得ることができたため。
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| Strategy for Future Research Activity |
それまでの試薬としての乳酸およびベタインの添加を終えて、2022年2月から食品産業からの発生物としての乳酸含有物およびベタイン含有物の添加を開始した。この効果が現れると想定される2023年6月頃に2023年度1回目の採血を行い、メタボローム解析に供する。この採血後、乳酸含有物とベタイン含有物の同時投与を開始し、2023年11月頃に2回目の採血および肉・脂などの組織採取を行い、メタボローム解析に供する。これらのデータ解析が終わった時点で、適宜、論文として成果を公表する。
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Report
(2 results)
Research Products
(3 results)
