2013 Fiscal Year Annual Research Report
海洋無脊椎動物を用いた有用難培養微生物のバイオエンリッチメント
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23580286
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| Research Institution | Fisheries Research Agency |
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Principal Investigator |
張 成年 独立行政法人水産総合研究センター, 中央水産研究所, 主幹研究員 (70360766)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
丹羽 健太郎 独立行政法人水産総合研究センター, 増養殖研究所, 研究員 (20371875)
竹山 春子 早稲田大学, 理工学術院, 教授 (60262234)
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| Keywords | 海産無脊椎動物 / 腸内細菌叢 / メタゲノム解析 / 16SrDNA / エンリッチメント / アリギン酸リアーゼ |
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| Research Abstract |
海産無脊椎動物への単一海藻給餌により海藻成分性細菌群を当該動物腸内でエンリッチする「バイオエンリッチメント法」の有効性の検証を目的として、カジメを単一の餌として1カ月間飼育したタツナミガイおよびサザエの飼育個体と天然個体の腸内の (1) 細菌叢、(2) アルギン酸リアーゼ遺伝子レパートリ、および (3) アルギン酸分解活性の比較解析を行った。飼育後にタツナミガイ、サザエともに腸内微生物叢に変化が見られたが、前者では個体間で統一性の無い変化であった一方、サザエでは個体間で類似した変化が見られた。サザエを用いた給餌試験では、(1) 飼育個体間で細菌叢が比較的類似したこと、(2) アルギン酸リアーゼ遺伝子レパートリも飼育個体間の類似性が顕著に高かったことから、給餌試験がサザエ腸内細菌叢に一定の変化を引き起こしたと考えられた。さらに、(3) サザエ腸内微生物叢のアルギン酸分解活性は、飼育個体が天然個体より有意に高い値を示した。これらの結果は、サザエおよびタツナミガイの腸部位における細菌叢の菌種組成およびアルギン酸リアーゼ組成の違い、ならびに、餌料に対する応答性に違いがあること、サザエではカジメに応じた腸部位細菌叢に変化したことを示唆する。また、海産無脊椎動物の腸内には、新規のアルギン酸リアーゼ遺伝子が多く存在する可能性が示された。加えて、単一種の海藻を給餌することで、海産無脊椎動物の腸内細菌叢を一定方向に収束させることが可能であることが示された。アルギン酸リアーゼ酵素活性も上昇したことから、高活性な新規アルギン酸リアーゼ遺伝子を取得する方法として“バイオエンリッチメント”戦略は、有用性が高いと考えられる。
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