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2019 Fiscal Year Annual Research Report

Exploratory studies on toxic flatworms in association with toxification of pufferfish

Research Project

Project/Area Number 18K19238
Research InstitutionNihon University

Principal Investigator

糸井 史朗  日本大学, 生物資源科学部, 准教授 (30385992)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 高井 則之  日本大学, 生物資源科学部, 准教授 (00350033)
小島 隆人  日本大学, 生物資源科学部, 教授 (60205383)
高谷 智裕  長崎大学, 水産・環境科学総合研究科(水産), 教授 (90304972)
Project Period (FY) 2018-06-29 – 2020-03-31
Keywordsフグ毒 / テトロドトキシン(TTX) / ツノヒラムシ属(Planocera) / 毒化機構 / 食物連鎖 / オオツノヒラムシ
Outline of Annual Research Achievements

膨大な量の神経毒テトロドトキシンを体内に保有するフグ類は、これをどこから獲得しているのか。この疑問を明らかにすべく、多量の毒を体内に蓄積するヒラムシ類に着目し、以下の研究を実施した。
これまでに設計したオオツノヒラムシを特異的に検出できるプライマーを用いる種特異的PCRの条件の最適化を図り、これまで以上に感度良く検出することが可能となった。当該手法を用いて日本列島各地のフグ毒保有魚の消化管内容物を対象に調べたところ、東北地方から先島諸島までのきわめて広い海域のフグ毒保有魚からDNA断片が増幅され、このDNA断片の塩基配列は、オオツノヒラムシのCOI遺伝子の当該配列と一致した。つまり、日本列島近海では、フグ毒保有魚の毒化には、オオツノヒラムシの寄与が大きいことが示唆される。
このオオツノヒラムシは、ツノヒラムシ属(Planocera属)の一種であるが、これまでにフグ毒を保有することが知られているヒラムシはこのツノヒラムシ属に分類される。そこで、三浦半島の葉山沿岸部を中心にツノヒラムシ属を含む有毒ヒラムシ類の探索を行った。オオツノヒラムシ以外にも複数のツノヒラムシ属とみられるヒラムシを採取し、これまでの情報を含めて系統解析した結果、ツノヒラムシ属の特定のグループがフグ毒を保有していることが明らかとなった。また、この調査を行う中で、初めて吸盤亜目のヒラムシ類からも高濃度のフグ毒を保有する種が発見された。
以上、本研究の結果は、日本列島近海のフグ毒保有魚の毒化には、オオツノヒラムシを中心とするツノヒラムシ属の特定の系統の寄与が大きいこと、ツノヒラムシ属以外のヒラムシ類もフグ毒保有魚の毒化に影響しているかもしれないことが示唆している。

  • Research Products

    (18 results)

All 2020 2019 Other

All Journal Article (5 results) (of which Peer Reviewed: 5 results,  Open Access: 3 results) Presentation (9 results) (of which Int'l Joint Research: 4 results,  Invited: 1 results) Remarks (4 results)

  • [Journal Article] Difference in tetrodotoxin content between two sympatric planocerid flatworms, Planocera multitentaculata and Planocera reticulata2020

    • Author(s)
      Shiro Itoi, Sora Tabuchi, Misato Abe, Hiroyuki Ueda, Hikaru Oyama, Ryuya Ogata, Taiki Okabe, Ayano Kishiki, Haruo Sugita
    • Journal Title

      Toxicon

      Volume: 173 Pages: 57~61

    • DOI

      10.1016/j.toxicon.2019.11.008

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] The planocerid flatworm is a main supplier of toxin to tetrodotoxin-bearing fish juveniles2020

    • Author(s)
      Shiro Itoi, Tatsunori Sato, Mitsuki Takei, Riko Yamada, Ryuya Ogata, Hikaru Oyama, Shun Teranishi, Ayano Kishiki, Takenori Wada, Kaede Noguchi, Misato Abe, Taiki Okabe, Hiroyuki Akagi, Maho Kashitani, Rei Suo, Tomoko Koito, Tomohiro Takatani, Osamu Arakawa, Haruo Sugita
    • Journal Title

      Chemosphere

      Volume: 249 Pages: 126217(9 pages)

    • DOI

      10.1016/j.chemosphere.2020.126217

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Characterization and phylogenetic position of two sympatric sister species of toxic flatworms Planocera multitentaculata and Planocera reticulata (Platyhelminthes: Acotylea)2020

    • Author(s)
      Ryo Yonezawa, Shiro Itoi, Yoji Igarashi, Kazutoshi Yoshitake, Hikaru Oyama, Shigeharu Kinoshita, Rei Suo, Shinichi Yokobori, Haruo Sugita, Shuichi Asakawa
    • Journal Title

      Mitochondrial DNA Part B

      Volume: 未定 Pages: in press

    • DOI

      10.1080/23802359.2020.1730255

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Toxic Flatworm Egg Plates Serve as a Possible Source of Tetrodotoxin for Pufferfish2019

    • Author(s)
      Taiki Okabe, Hikaru Oyama, Maho Kashitani, Yuta Ishimaru, Rei Suo, Haruo Sugita, Shiro Itoi
    • Journal Title

      Toxins

      Volume: 11 Pages: 402(8 pages)

    • DOI

      10.3390/toxins11070402

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Contrasting Toxin Selectivity between the Marine Pufferfish Takifugu pardalis and the Freshwater Pufferfish Pao suvattii2019

    • Author(s)
      Gao Wei、Kanahara Yoko、Yamada Misako、Tatsuno Ryohei、Yoshikawa Hiroyuki、Doi Hiroyuki、Takatani Tomohiro、Arakawa Osamu
    • Journal Title

      Toxins

      Volume: 11 Pages: 470(11 pages)

    • DOI

      10.3390/toxins11080470

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Presentation] フグ毒テトロドトキシンを保有するヒラムシのドラフトゲノム構築2020

    • Author(s)
      米澤遼、五十嵐洋治、吉武和敏、糸井史朗、周防玲、杉田治男、木下滋晴、浅川修一
    • Organizer
      令和2年度日本水産学会春季大会
  • [Presentation] クサフグの毒化に及ぼすヒラムシの卵の影響2019

    • Author(s)
      岡部泰基、尾山輝、柏谷真保、石丸悠太、周防玲、杉田治男、糸井史朗
    • Organizer
      令和元年度日本水産学会秋季大会
  • [Presentation] The hunt for tetrodotoxin producers from the flatworm, <I>Planocera multitentaculata</I>2019

    • Author(s)
      Haruka Yamazaki,Maho Kashitani,Yasuhito Yokoi,Taiki Okabe,Hikaru Oyama,Shiro Itoi,Haruo Sugita,Tetsusi Mori
    • Organizer
      Marine Biotechnology Conference 2019
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Distribution of tetrodotoxin in acotylean flatworms (Platyhelminthes)2019

    • Author(s)
      Maho Kashitani,Taiki Okabe,Hikaru Oyama,Kaede Noguchi,Haruka Yamazaki,Rei Suo,Tetsushi Mori,Haruo Sugita,Shiro Itoi
    • Organizer
      Marine Biotechnology Conference 2019
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] フグにおけるフグ毒の役割2019

    • Author(s)
      糸井史朗
    • Organizer
      第12回北陸合同バイオシンポジウム
    • Invited
  • [Presentation] Pufferfish ingests tetrodotoxin by feeding on toxic egg plates of the flatworm <I>Planocera multitentaculata</I>2019

    • Author(s)
      Taiki Okabe, Hikaru Oyama, Maho Kashitani, Yuta Ishimaru, Rei Suo, Haruo Sugita, Shiro Itoi
    • Organizer
      International Symposium on Aquatic Metagenomics
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Towards the elucidation of the origin of tetrodotoxin (TTX): metagenomic analysis of toxic flatworm2019

    • Author(s)
      Ryo Yonezawa, Shiro Itoi, Yoji Igarashi, Kazutoshi Yoshitake, Hikaru Oyama, Shigeharu Kinoshita, Rei Suo, Shinichi Yokobori, Haruo Sugita, Shuichi Asakawa
    • Organizer
      International Symposium on Aquatic Metagenomics
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] 人工種苗トラフグの孵化後初期におけるTTX量の変化2019

    • Author(s)
      五十川純太、鈴木重則、荒川修、高谷智裕
    • Organizer
      令和元年度日本水産学会秋季大会
  • [Presentation] 石垣島米原ウモレオウギガニの地理的分布と保有毒成分2019

    • Author(s)
      Zhang Yuchengmin、上西園透生、筒井英人、山脇信博、森井康弘、荒川修、高谷智裕
    • Organizer
      令和元年度日本水産学会秋季大会
  • [Remarks] クサフグは毒を獲得するためにヒラムシの有毒卵を食べる

    • URL

      http://www.msr-nihon-university.org/2019/07/16/

  • [Remarks] 岡部泰基が国際メタゲノムシンポジウム2019でベストポスター賞を受賞しました

    • URL

      http://www.msr-nihon-university.org/2019/12/15/

  • [Remarks] 有毒ヒラムシ 2 種のフグ毒保有量の違い

    • URL

      http://www.msr-nihon-university.org/2020/01/26/

  • [Remarks] フグ毒保有魚は、有毒ヒラムシの幼生を摂餌して毒化する

    • URL

      http://www.msr-nihon-university.org/2020/02/17/

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Published: 2021-01-27  

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