New Techniques for Sea Cucumber and Sea Urchin Seed Production: Artificial Maturation Using D-Aspartate

2023 Fiscal Year Final Research Report

• Project/Area Number: 21K05757
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Section: 一般
• Review Section: Basic Section 40030:Aquatic bioproduction science-related
• Research Institution: Fukushima National College of Technology
• Principal Investigator: SHIBATA Kimihiko 福島工業高等専門学校, 化学・バイオ工学科, 准教授 (10369928)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 阿部 勝正 函館工業高等専門学校, 物質環境工学科, 准教授 (40509551)
• Project Period (FY): 2021-04-01 – 2024-03-31
• Keywords: D-アスパラギン酸 / アスパラギン酸ラセマーゼ / D-アスパラギン酸オキシダーゼ / 棘皮動物 / ヒトデ / ナマコ

Outline of Final Research Achievements

This study aimed to elucidate the mechanisms underlying the artificial induction of sexual maturity in sea cucumbers (Apostichopus japonicus) and sea urchins, focusing on D-aspartate (D-Asp) and its metabolic enzymes. Initially, we quantified the levels of D-Asp and aspartate racemase activity in the gonads of sea cucumbers, indicating the potential involvement of these compounds in gonadal maturation. Additionally, we isolated the genes encoding aspartate racemase and D-aspartate oxidase from the starfish and initiated gene expression analysis.

Free Research Field

生化学

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

本研究は、ナマコやウニの性成熟に関与するメカニズムを分子レベルで解明することを目指している。これにより、水産業における種苗供給の効率化に寄与することが期待される。特に、D-アスパラギン酸とその代謝酵素が性成熟に果たす役割を明らかにすることで、棘皮動物の生理学的理解を深め、これらの資源の持続可能な利用に向けた科学的基盤を提供することができる。また、本研究の成果は、他の水産生物における応用の可能性も示唆しており、広範な社会的意義を持つと考えられる。