2020 Fiscal Year Research-status Report
魚類の生育温度依存的なマクロ栄養素嗜好性制御メカニズムの解明
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17K07933
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| Research Institution | Tokyo University of Marine Science and Technology |
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Principal Investigator |
長阪 玲子 東京海洋大学, 学術研究院, 助教 (90444132)
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2017-04-01 – 2022-03-31
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| Keywords | 嗜好性 / マクロ栄養素 / 生育温度 / 魚類 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
変温動物である魚類では生息水温が代謝率などを決める重要な要素であり，生体内の恒常性を維持する要素に直結する．これまでにマウスで生育温度の違いがマクロ栄養素に対する嗜好性を変化させることを明らかにした．魚類でも生育水温の違いが嗜好性の変動を導くことが考えられる．そこで本研究は魚類の生育温度がマクロ栄養素嗜好性に及ぼす影響と代謝変動が嗜好性に及ぼすメカニズムを解明するとともに，魚類におけるマクロ栄養素嗜好性制御因子を明らかにすることを目的とした．本年度は異なる水温で飼育したゼブラフィッシュのアミノ酸嗜好性の確認と同時に，脂質の種類による嗜好性の検討を行った．また，マウスにおいて代謝や疾病に腸内細菌叢が関与するとの報告があることから，腸内細菌叢を変化させた際のアミノ酸嗜好性について検討した．ゼブラフィッシュを高温飼育，至適温度飼育，低温飼育の3区に分け，アミノ酸含有飼料，アミノ酸非含有飼料を作製し，嗜好性試験を行った．これまでと同様にアミノ酸に対する嗜好性は低温になるほど強く現れた．また，その嗜好は選択試験3日目以降に有意に変動したことから，口腔内受容による嗜好ではなく，体内に摂取した代謝への影響がフィードバックされて嗜好に反映されたと考えられた．また，構成脂肪酸種の異なる油を用いて作製した飼料を給餌したところ，飼育温度によって嗜好する餌が異なることを明らかにした．脂肪酸種によりエネルギー源に適したもの，蓄積に適したものがあることが明らかになっているが，嗜好性にも反映されることが示唆された．また，抗生物質入りの飼育水で飼育したゼブラの行動変化が確認されていることから，抗生物質水による腸内細菌変動を導く試みを行った．抗生物質水により，味覚受容体などの遺伝子発現が有意に変動したが，アミノ酸嗜好は減少傾向にあったが，有為な差は見られなかった．
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
3: Progress in research has been slightly delayed.
Reason
これまでにマウスで生育温度の違いが代謝の変動を導き，マクロ栄養素に対する嗜好性を変化させることを明らかにした．変温動物の魚類は生育水温の違いが直接代謝を変化させることから，マクロ栄養素嗜好性の変動を導くことが考えられる．昨年度までに生息水温の違いがゼブラフィッシュ脳におけるアミノ酸代謝シグナル関連因子の発現量を変化させることを明らかにし，生息水温によりアミノ酸嗜好性に変化を及ぼすことを見出した．本年度はその嗜好性が口腔内受容による反射的な嗜好ではなく，それぞれの飼料が体内に摂取され，その結果得られる情報により導かれる現象であることを確認した．内臓からの信号が脳で統合され，時間差のある嗜好性を導くものと考えられる．また，予定していた脂質の種類による嗜好性の検討を行った．その結果，生育水温により，嗜好する脂肪酸種が異なることを明らかにした．さらに，腸内細菌叢にも着目し，嗜好性への影響を検討した．しかし，COVID-19による影響で研究遂行に支障が出たこと，およびゼブラフィッシュがほとんど手に入らなかったことから，ゼブラフィッシュを用いる必要のある検討予定の項目に未着手のものがあることから，やや遅れているとの判断に至った．
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| Strategy for Future Research Activity |
今後はこれまでに明らかになった生育水温や代謝によるアミノ酸嗜好性および脂肪酸種による嗜好性の差異の変化を引き起こすメカニズムを詳細に検討していく．また，引き続きCOVID-19の影響が考えられることから，ゼブラフィッシュが入手できないことも考慮し，これまでの飼育実験におけるそれぞれのゼブラフィッシュの行動パターンから活動量を算出し，代謝の違いから引き起こされる嗜好性について考察する．
また，最終年度であることから，モデル魚や産業上重要種におけるそれぞれの水温変化に対する応答に関与する代謝制御因子およびマクロ栄養素嗜好性調節因子を明らかにして，将来的に予定している適正水温以外でも飼育可能な養殖システムの確立に向けた検討事項を考察整理する．また，以上のようにして得られた結果から，新しい知見を論文にまとめ，世間に広く公表する予定である．
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| Causes of Carryover |
COVID-19により研究遂行に支障が出たこと，およびゼブラフィッシュが手に入らなかったことが影響し次年度使用額が生じた．
今年度はCOVID-19による研究遂行への影響を考慮し研究計画を立て，引き続き事業を行うことで次年度に本年度持ち越した研究内容を遂行し，交付額を使用予定である．
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Research Products
(3 results)
