2019 Fiscal Year Annual Research Report
Studies on the bioreactor mimicking the estuaries for the on-land fish culture
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17H03851
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| Research Institution | Setsunan University |
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Principal Investigator |
豊原 治彦 摂南大学, 農学部, 教授 (90183079)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
西村 文武 京都大学, 工学研究科, 准教授 (60283636)
渡邉 哲弘 京都大学, 農学研究科, 准教授 (60456902)
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| Project Period (FY) |
2017-04-01 – 2021-03-31
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| Keywords | バイオリアクター / 干潟リアクター / セルラーゼ / 酵素 / 環境酵素 / 陸上養殖 / アサリ / 消化酵素 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
これまでに開発した干潟を模倣したろ過システムの陸上養殖への応用を目的としてアサリの栄養強化実験を行った。その結果、無給時区のデンプン分解酵素活性が12.44 ± 1.43 umol end product/mg protein per h 、セルロース分解酵素が6.51 ± 1.68 umol end product/mg protein per hであったのに対し、α-セルロース給餌時のデンプン分解酵素活性が80.51 ± 15.62 umol end product/mg protein per h、セルロース分解酵素活性が23.84 ± 5.29 umol end product/mg protein per hでありどちらも有意な上昇が見られた（p < 0.05）。同様に、グルコース給餌時のデンプン分解酵素活性は82.25 ± 53.82 umol end product/mg protein per h 、セルロース分解酵素は20.81 ± 8.20 umol end product/mg protein per hであり無給時区に対しどちらも有意な上昇が見られた（p < 0.05）。一方、米粉給餌時のデンプン分解酵素活性は52.40 ± 29.81 umol end product/mg protein per h 、セルロース分解酵素は24.54 ±1.91 umol end product/mg protein per hであり、無給時に比べデンプン分解酵素活性のみ有意な上昇が見られた（p < 0.05）。これらの結果から、アサリは投与する餌の種類に応じて敏感に分解酵素を調節し、体追いしていることが明らかとなった。
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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
本実験では餌の種類による晶桿体酵素の誘導を明らかにする目的で、様々な糖源を給餌した場合のデンプン分解酵素及びセルロース分解酵素の活性の変化について調べた。その結果、糖源の種類により異なる糖源分解酵素の活性が上昇することをはじめて明らかにすることができた。さらに、本研究の結果からグルコース給餌時にセルロース分解酵素に比べデンプン分解酵素がはるかに効率的に誘導されたことから、アサリにとってはセルロース系の餌料よりデンプン系の餌料のほうがより分解されやすく餌料として適していることを示すことに成功した。これらの結果は、今後、高機能ろ過システムを利用した陸上養殖において重要な知見になると考えられる。
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| Strategy for Future Research Activity |
天然の干潟環境においては、土壌と生息生物が体外に分泌する酵素が相互に作用し、一種のバイオリアクターを形成し、その結果、陸起源の有機物が効率的に分解されている。この原理に基づき、本研究においてはこれまでに高機能なろ過システムを構築してきた。しかし。天然の干潟環境においてその生態系形成に重要な働きを演じていると考えられる付着性の植物プランクトン、とくに付着珪藻の果たす役割についてはまだ未解明な点が多い。干潟の生態系形成においてはバクテリアや付着珪藻が分泌する何らかの生化学的シグナルが重要な働きをしていると予想されることから、今後をさらに天然の生態系を詳細に分析し、優れたろ過システムを構築する所存である。
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