Elucidation and utilization of the digestive ability of Green turtles

• Project/Area Number: 22K19258
• Research Category: Grant-in-Aid for Challenging Research (Exploratory)
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Review Section: Medium-sized Section 42:Veterinary medical science, animal science, and related fields
• Research Institution: Chubu University
• Principal Investigator: 牛田 一成 中部大学, 応用生物学部, 教授 (50183017)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 土田 さやか 中部大学, 応用生物学部, 准教授 (40734687) ; 佐藤 克文 東京大学, 大気海洋研究所, 教授 (50300695)
• Project Period (FY): 2022-06-30 – 2025-03-31
• Project Status: Granted (Fiscal Year 2023)
• Budget Amount: ¥6,240,000 (Direct Cost: ¥4,800,000、Indirect Cost: ¥1,440,000); Fiscal Year 2024: ¥2,080,000 (Direct Cost: ¥1,600,000、Indirect Cost: ¥480,000); Fiscal Year 2023: ¥2,080,000 (Direct Cost: ¥1,600,000、Indirect Cost: ¥480,000); Fiscal Year 2022: ¥2,080,000 (Direct Cost: ¥1,600,000、Indirect Cost: ¥480,000)
• Keywords: アオウミガメ / 海藻消化 / 腸内細菌

Outline of Research at the Start

アオウミガメは、他のウミガメ種と異なり、海藻類を主食とする特殊な食生態をしめし、「海のパンダ」と呼ぶこともできる。野生アオウミガメの主食である海藻類は難消化性多糖から構成されており、その消化を腸内細菌に依存していると推測されるが、これらのアオウミガメを特徴付ける腸内細菌を分離検討した例がない。本研究では、アオウミガメの生存に必須の腸内細菌を分離し、（１）野生生活に必須の腸内細菌カクテルを飼育個体に接種することで野生復帰を可能にする「アオウミガメ腸内環境の再構築」法を確立することに加え、（２）アオウミガメ腸内細菌を利用した海藻の産業利用につなげることを目的とする。

Outline of Annual Research Achievements

本年度は、大槌町で混獲により死亡しているアオウミガメ7頭から大腸内容物を採取したほか、沖縄美ら海水族館に保護されたアオウミガメ3頭から糞便を採取し、前年に引き続き内容物の調査と腸内細菌の分離を試みた。大槌町のアオウミガメは、沖縄近海とことなりクラゲなどゼラチン質プランクトンの摂食の多いことがわかった。分離された細菌は、47種の偏性および通性嫌気性細菌で、Paraclostridium bifermentansなど3種が優勢に分離された。またアカウミガメの大腸内容物からもP. bifermentansが最優勢に分離されたため、本菌種はアオウミガメ特異的ではないことが示唆された。これらの菌種に次いでLactococcus lactisも優勢に分離されたが、亜種hordinaeは、大槌町の個体からのみ分離された一方、亜種lactisは沖縄個体からのみ検出されるなど地域差が認められた。今年度から腸管内容物や糞の採取後の無酸素処理を徹底したことにより草食動物腸管に広く分布するBacteroides属およびParabacteroides属が比較的良好に分離されるようになった。16S rRNA配列による簡易同定では、B. thetaiotaomicron B. fragilis, B. nordii, B.hominis, B. neonati, B. stercorriosorisなど10種の他にParabacteroides　 goldsteiniiなど2種が認められたが、一致率が低いものが多く未知のBacteroides属の細菌が多く分離された。このほかOscillibacter ruminantiumも分離された。22年度の単離された寒天を顕著に分解する細菌については、少なくともClostrodium属5種以上の混合体であることが判明しており、純化を試みたが現状で成功していない。

Current Status of Research Progress

3: Progress in research has been slightly delayed.

Reason

寒天等の海藻成分分解菌の分離を試みているが、様々な方法を試みているが、現状で純化に成功しておらず混合菌の状態である。

Strategy for Future Research Activity

寒天など海藻成分を分解する細菌の単離と同定を進め、とくに新種と判断されるものは、新種記載を目指す。Bacteroides属など多糖分解能を持つ菌種については耐塩性なども検査する予定である。