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2016 Fiscal Year Research-status Report

必須脂肪酸と必須アミノ酸の安定同位体比を利用した動物プランクトンの餌資源の解析

Research Project

Project/Area Number 15K05355
Research InstitutionSoka University

Principal Investigator

山本 修一  創価大学, 理工学部, 教授 (20182628)

Project Period (FY) 2015-04-01 – 2018-03-31
Keywords炭素・窒素安定同位体比 / 必須脂肪酸 / 動物プランクトンの餌資源
Outline of Annual Research Achievements

本年度は、動物プランクトン(動プ)としてオニヒトデ幼生(Acanthaster planci)を使用し、植物プランクトン(植プ、Dunaliella sp.)を餌とする飼育実験を行った。そして本研究の課題として(1)動プが食した植プの炭素・窒素安定同位体比が如何に動プに反映するか、(2)植プの脂肪酸組成が動プに如何に反映するか、(3)植プ中の脂肪酸の炭素同位体比が動プ中の脂肪酸の炭素同位体比に如何に反映するか、の検討を行った。
その結果、(1)Dunaliella sp.(δ13C: -21.9‰、δ15N: 1.19‰)で培養したAcanthaster planciは飼育後ブラキオラリア初期まで成長し、安定同位体比も初期値(δ13C: -14.9‰、δ15N: 4.62‰)から(δ13C: -20.2‰、δ15N: 3.34‰)へと、次第に植プDunaliella sp.の値に近づいていった。このことは植プのCおよびNは動プに同化されていることを示している。(2)受精卵や孵化直後にはC16:1, C18:1, C18:2, C20:1, C20:2, C24:1などの不飽和脂肪酸が含まれていたが、成長後にはC16:1, C18:1の不飽和脂肪酸しか含まれていなかった。餌として与えた植プもC16:1,C18:1不飽和脂肪酸しか含まれていないことから、バルク同位体比の変化の結果と同様に、脂肪酸の分子レベルでも同化されていることが示唆された。しかしながら、いずれの試料も多価不飽和脂肪酸が少なく、目的である必須脂肪酸の同化が起こっているかどうかは不明であった。そのため、(3)多価不飽和脂肪酸の分析方法(online-TMAH GCMS法)そのものに問題がある可能性もあり、明年度の検討課題として残された。

Current Status of Research Progress
Current Status of Research Progress

3: Progress in research has been slightly delayed.

Reason

動物プランクトン(動プ)が植物プランクトン(植プ)を同化していることは、炭素および窒素安定同位体比、また脂肪酸組成の観点から示唆されてきた。しかしながら、脂肪酸の分子レベルでの炭素同位体比およびアミノ酸の窒素同位体比で同化したことを確認し、動プの食性を知る方法を作成することが本研究の本来の目的である。研究当初、多価不飽和脂肪酸の分析がonline-TMAH-GCMS法(熱分解装置を直結したGCMSで、試料にトリメチルアンモニウム塩を添加して加水分解と誘導体化を同時に行える簡便法)で十分行えることが文献および予備実験で確認されていた。しかしながら、使用した植プ(Dunaliella sp.)が以前検討した種と異なり、必須脂肪酸を含む多価不飽和脂肪酸が少なく、そのため動プ(Acanthaster planciの幼生)に必須脂肪酸が同化したかどうかを確認できなかった。これには簡便法であるOnline-TMAH-GCMS法が、多価不飽和脂肪酸の分析に適さない可能性も出てきた。そこで現在、多価不飽和脂肪酸を多く含む植プを選定すると共に、多価不飽和脂肪酸の分析方法をOnline-TMAH-GCMS法だけでなく、従来からの溶媒抽出法も含めて検討を進めている。

Strategy for Future Research Activity

今後の研究の推進は、研究の進捗状況にも述べた課題を踏まえて、以下のように行う。
(1)多価不飽和脂肪酸を多く含む植物プランクトン(植プ)を選定(候補:珪藻のPhaeodactylumやChaetoceros、またハプト藻類のIsochrysis)すること、また動物プランクトン(動プ)もAcanthasterだけでなく、サンプリング場所である相模湾で多く採取可能なカイアシ類のCalanus sinicusやAcartia steueriを使用する。
(2)多価不飽和脂肪酸の分析方法をOnline-TMAH-GCMS法だけでなく、従来からの溶媒抽出法も含めて検討する。
(3)植プおよびその植プを食した動プの脂肪酸の炭素同位体比の測定を行う。
(4)(3)と同時進行でアミノ酸の窒素同位体比の測定を実施する。

Causes of Carryover

次年度使用額(約15万円)が生じているが、これは大学からの研究費および他の外部資金(沖縄県の委託研究費やIODP: International Ocean Drilling Programからの委託研究費)も採択されたため、研究に共通の消耗品などで余裕がでたためである。

Expenditure Plan for Carryover Budget

直接経費として翌年度分が600,000円と繰越金として143,887円を合わせて、743,887円である。翌年度は、最終年度に当たるため、学会発表などの使用する予定である。

  • Research Products

    (16 results)

All 2017 2016

All Journal Article (1 results) (of which Peer Reviewed: 1 results) Presentation (14 results) (of which Int'l Joint Research: 11 results) Book (1 results)

  • [Journal Article] Inhibition of anaerobic digestion by dissolved lignin derived from alkaline pre-treatment of an aquatic macrophyte2017

    • Author(s)
      Mitsuhiko Koyama, Shuichi Yamamoto, Kanako Ishikawa, Shuhei Ban, Tatsuki Toda
    • Journal Title

      Chemical Engineering Journal

      Volume: 311 Pages: 55-62

    • DOI

      org/10.1016/j.cej.2016.11.076

    • Peer Reviewed
  • [Presentation] 炭素・窒素安定同位体比分析によるオニヒトデ浮遊幼生期の餌資源の検討2016

    • Author(s)
      田所良幸, 中富伸幸, 中嶋亮太, 栗原晴子, 岡地賢, 山本修一
    • Organizer
      日本サンゴ礁学会第19回大会
    • Place of Presentation
      沖縄タイムスビル
    • Year and Date
      2016-12-01 – 2016-12-04
  • [Presentation] 風蓮湖堆積物へのアマモ由来有機物の寄与2016

    • Author(s)
      上中剛生、中國正寿、渡辺謙太、桑江朝比呂、山本修一
    • Organizer
      2016年度日本地球化学会年会
    • Place of Presentation
      大阪市立大学
    • Year and Date
      2016-09-14 – 2016-09-16
  • [Presentation] 第四紀後期カリフォルニア沖堆積物中リグニンフェノールからみた古植生記録2016

    • Author(s)
      中國正寿、大力千恵子、山本修一
    • Organizer
      2016年度日本地球化学会年会
    • Place of Presentation
      大阪市立大学
    • Year and Date
      2016-09-14 – 2016-09-16
  • [Presentation] Dynamics and temporal variation of artificial compounds in dissolved organic matter in the Sagami River, Japan2016

    • Author(s)
      M. Nagayama, K. Koyama, M. Uema, S. Yamamoto
    • Organizer
      18th International Conference of International Humic Substnaces Society in Kanazawa
    • Place of Presentation
      Kanazawa, Japan
    • Year and Date
      2016-09-11 – 2016-09-16
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Characterizing chemical composition of size-fractionated particulate organic matter in the coastal area of distinct climate regions2016

    • Author(s)
      Satomi Kasai, Nobuyuki Nakatomi, Shuichi Yamamoto
    • Organizer
      Biomarkers and Molecular Isotopes: International Workshop of Organic Geochemistry in Osaka
    • Place of Presentation
      Yokohama, Japan
    • Year and Date
      2016-07-04 – 2016-07-05
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Dynamics of artificial compounds in dissolved organic matter in the Sagami River, Japan2016

    • Author(s)
      Misaki NAGAYAMA, Kazuko KOYAMA, Miho UEMA, Shuichi YAMAMOTO
    • Organizer
      Biomarkers and Molecular Isotopes: International Workshop of Organic Geochemistry in Osaka
    • Place of Presentation
      Yokohama, Japan
    • Year and Date
      2016-07-04 – 2016-07-05
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Biomarker records of lignin phenol in the late-Quaternary California sediment2016

    • Author(s)
      Masatoshi Nakakuni, Chieko Dairiki, Manabu Shimada, Shuichi Yamamoto
    • Organizer
      Biomarkers and Molecular Isotopes: International Workshop of Organic Geochemistry in Osaka
    • Place of Presentation
      Yokohama, Japan
    • Year and Date
      2016-07-04 – 2016-07-05
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Paleo-environmental analysis during 1.5 Ma from organic matter in Lake Biwa (Japan) sediment2016

    • Author(s)
      Y. Ochi, K. Urabayashi, S. Yamamoto
    • Organizer
      Biomarkers and Molecular Isotopes: International Workshop of Organic Geochemistry in Osaka
    • Place of Presentation
      Yokohama, Japan
    • Year and Date
      2016-07-04 – 2016-07-05
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Lignin phenol biomarker records in the late-Quaternary California sediment2016

    • Author(s)
      M. NAKAKUNI, C. DAIRIKI, M. SHIMADA, R. ISHIWATARI, S. YAMAMOTO
    • Organizer
      Goldschmidt YOKOHAMA 2016
    • Place of Presentation
      Yokohama, Japan
    • Year and Date
      2016-06-26 – 2016-07-01
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Paleo-environmental analysis during 1.5 Ma from organic matter in Lake Biwa (Japan) sediment2016

    • Author(s)
      Y. OCHI, K. URABAYASHI, S. YAMAMOTO
    • Organizer
      Goldschmidt YOKOHAMA 2016
    • Place of Presentation
      Yokohama, Japan
    • Year and Date
      2016-06-26 – 2016-07-01
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Pretreatments and analytical protocol for a compound-specific stable isotope analysis of fatty acids in the Porites coral skeleton2016

    • Author(s)
      K. Sowa, N. Nakatomi, K. Tanaka, S. Kasai, K.E. Yamaguchi, S. Yamamoto
    • Organizer
      Goldschmidt YOKOHAMA 2016
    • Place of Presentation
      Yokohama, Japan
    • Year and Date
      2016-06-26 – 2016-07-01
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Characterizing chemical composition of size-fractionated particulate organic matter in a fringing coral reef of Malaysia2016

    • Author(s)
      Satomi Kasai, Nobuyuki Nakatomi, Shuichi Yamamoto
    • Organizer
      13th International Coral Reef Symposium
    • Place of Presentation
      Honolulu, Hawai
    • Year and Date
      2016-06-19 – 2016-06-24
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] EVALUATION OF SIZE-FRACTIONATED PARTICULATE ORGANIC MATTER AS A FOOD SOURCE FOR CROWN-OF-THORNS STARFISH LARVAE2016

    • Author(s)
      Yoshiaki Tadokoro, Nobuyuki Nakatomi, Ryota Nakajima, Haruko Kurihara, Ken Okaji, Shuichi Yamamoto
    • Organizer
      13th International Coral Reef Symposium
    • Place of Presentation
      Honolulu, Hawai
    • Year and Date
      2016-06-19 – 2016-06-24
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] ELUCIDATING FOOD SOURCES FOR LARVAL STAGE OF CROWN-OF-THORNS STARFISH BY STABLE ISOTOPE ANALYSIS2016

    • Author(s)
      Nakatomi, N.; Tadokoro, Y.; Nakajima, R.; Kurihara, H.; Okaji, K.; Yamamoto, S.
    • Organizer
      13th International Coral Reef Symposium
    • Place of Presentation
      Honolulu, Hawai
    • Year and Date
      2016-06-19 – 2016-06-24
    • Int'l Joint Research
  • [Book] 第3章 オニヒトデ大量発生メカニズムの解明に関する調査研究業務 、所収『平成27年度オニヒトデ総合対策事業報告書』2016

    • Author(s)
      中富 伸幸・山本 修一
    • Total Pages
      280
    • Publisher
      沖縄県環境部自然保護・緑化推進課

URL: 

Published: 2018-01-16  

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