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カレイ類の成長と代謝に及ぼす緑色光の内分泌作用機序の解明

研究課題

研究課題/領域番号 17H01489
研究種目

基盤研究(A)

配分区分補助金
応募区分一般
研究分野 水圏生命科学
研究機関北里大学

研究代表者

高橋 明義  北里大学, 海洋生命科学部, 教授 (10183849)

研究分担者 天野 勝文  北里大学, 海洋生命科学部, 教授 (10296428)
安藤 忠  国立研究開発法人水産研究・教育機構, 水研機構(長崎), 主幹研究員 (20373467)
水澤 寛太  北里大学, 海洋生命科学部, 准教授 (70458743)
研究期間 (年度) 2017-04-01 – 2021-03-31
研究課題ステータス 完了 (2020年度)
配分額 *注記
42,900千円 (直接経費: 33,000千円、間接経費: 9,900千円)
2020年度: 8,190千円 (直接経費: 6,300千円、間接経費: 1,890千円)
2019年度: 8,190千円 (直接経費: 6,300千円、間接経費: 1,890千円)
2018年度: 8,190千円 (直接経費: 6,300千円、間接経費: 1,890千円)
2017年度: 18,330千円 (直接経費: 14,100千円、間接経費: 4,230千円)
キーワード緑色光 / カレイ / ホシガレイ / 成長 / 内分泌 / 脳下垂体 / 皮膚 / オプシン / メラニン凝集ホルモン / 脳 / プロオピオメラノコルチン / ホルモン / 黒色素胞刺激ホルモン / ソマトラクチン / 水産学
研究成果の概要

緑色光照射によるホシガレイの成長促進効果が照射時間の長さに依存し、5~15 μmol/m2/sの範囲で光量に依存しないこと、12~21℃の範囲で水温に依存しないこと、ならびに水槽の背地色に依存しないことを明らかにした。緑色光照射はメラニン凝集ホルモン、プロオピオメラノコルチン、ソマトラクチン遺伝子の発現変化をしばしば促すが、これらの発現変化は成長促進に必須ではないこと、またインスリンやインスリン様成長因子はこの現象に関与しないことを明らかにした。緑色光が皮膚に発現するオプシンに受容され、皮膚でのプロオピオメラノコルチン遺伝子の発現変化を促す可能性を示した。

研究成果の学術的意義や社会的意義

緑色光照射によるカレイの成長促進に視床下部-脳下垂体軸の光応答が必須ではないこと、ならびに緑色光は同化作用の促進を促す内分泌活動に影響しないことから、緑色光が何らかの神経活動の変化を介して摂食を亢進する可能性が示された。さらに魚類の皮膚に光に応答する内分泌系が存在するという想定外の発見があった。これらは緑色光による成長促進現象を理解するための重要な知見である。また、本研究によって明らかになった最大限の成長促進効果をもたらす照射条件は、水産増養殖における緑色光利用を推進する上で必要不可欠である。

報告書

(5件)
  • 2020 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2019 実績報告書
  • 2018 実績報告書
  • 2017 実績報告書
  • 研究成果

    (59件)

すべて 2021 2020 2019 2018 2017

すべて 雑誌論文 (19件) (うち国際共著 4件、 査読あり 11件、 オープンアクセス 1件) 学会発表 (37件) (うち国際学会 2件、 招待講演 9件) 図書 (3件)

  • [雑誌論文] Expression dynamics of visual opsin genes in marbled sole Pseudopleuronectes yokohamae during metamorphosis from the larval to the juvenile stage2021

    • 著者名/発表者名
      Sato Iku, Kasagi Satoshi, Takahashi Akiyoshi, Mizusawa Kanta
    • 雑誌名

      Gene

      巻: 787 ページ: 145622-145622

    • DOI

      10.1016/j.gene.2021.145622

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] ひと筋縄ではない魚類の体色調節と視床下部-下垂体系ホルモン2021

    • 著者名/発表者名
      高橋明義, Yang Tingshu, 山口大梧, 篠原由佳梨, 笠木聡, 水澤 寛太
    • 雑誌名

      日本下垂体研究会誌

      巻: 8号 ページ: 3-14

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 国際共著
  • [雑誌論文] An evaluation of the growth-promoting effects of green light on spotted halibut for its practical application in aquaculture2021

    • 著者名/発表者名
      Shimizu Daisuke, Mizusawa Kanta, Maeda Tomoki, Yamaguchi Daigo, Takahashi Akiyoshi
    • 雑誌名

      Fisheries Science

      巻: 87 号: 1 ページ: 113-119

    • DOI

      10.1007/s12562-020-01480-8

    • NAID

      40022461820

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Blue light stimulates the expression of the genes for melanin-concentrating hormones in marbled sole, Pseudopleuronectes yokohamae2020

    • 著者名/発表者名
      Sato Iku, Mizusawa Kanta, Kasagi Satoshi, Takahashi Akiyoshi
    • 雑誌名

      Aquaculture Science

      巻: 68 ページ: 75-78

    • NAID

      130008000707

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] 緑色光照射下で飼育したホシガレイの品質評価2020

    • 著者名/発表者名
      清水大輔, 安藤忠, 東畑顕, 石田典子, 二階堂英城, 水澤寛太, 高橋明義
    • 雑誌名

      水産増殖

      巻: 68 ページ: 169-176

    • NAID

      130008054434

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] 増養殖の高度化に向けた光制御の利用 異体類での成果と研究の広がり2020

    • 著者名/発表者名
      清水大輔, 高橋明義
    • 雑誌名

      養殖ビジネス

      巻: 57 ページ: 4-7

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 国際共著
  • [雑誌論文] 増養殖の高度化に向けた光制御の利用 異体類での成果と研究の広がり2020

    • 著者名/発表者名
      清水大輔,高橋明義
    • 雑誌名

      養殖ビジネス

      巻: 57 ページ: 4-7

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [雑誌論文] 緑色光はいかにしてカレイ類の成長を促進するのか2019

    • 著者名/発表者名
      高橋明義,笠木聡,水澤寛太
    • 雑誌名

      豊かな海

      巻: 48 ページ: 94-99

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [雑誌論文] 緑の光が日本の漁業を救う―陸上養殖のカギとなる光の効能とは2019

    • 著者名/発表者名
      高橋明義
    • 雑誌名

      オプトロニクス

      巻: 32 ページ: 94-99

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [雑誌論文] 緑色光照射によるホシガレイとヒラメの成長促進2019

    • 著者名/発表者名
      高橋明義,清水大輔,都留久美子,木藪仁和,水澤寛太
    • 雑誌名

      アクアネット

      巻: 22 ページ: 44-49

    • NAID

      40021895654

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [雑誌論文] 光環境と魚類~体色・成長との繋がり2019

    • 著者名/発表者名
      高橋明義
    • 雑誌名

      電気泳動

      巻: 63 号: 1 ページ: 11-14

    • DOI

      10.2198/electroph.63.11

    • NAID

      130007638628

    • ISSN
      2189-2628, 2189-2636
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] カレイ目魚類における視物質遺伝子の分子進化2019

    • 著者名/発表者名
      笠木聡,水澤寛太,高橋明義
    • 雑誌名

      電気泳動

      巻: 63 号: 1 ページ: 15-18

    • DOI

      10.2198/electroph.63.15

    • NAID

      130007638629

    • ISSN
      2189-2628, 2189-2636
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Effects of green light on the growth of spotted halibut, Verasper variegatus, and Japanese flounder, Paralichthys olivaceus, and on the endocrine system of spotted halibut at different water temperatures2019

    • 著者名/発表者名
      Shimizu, D., Kasagi, S., Takeuchi, R., Maeda, T., Furufuji, S., Mizusawa, K., Andoh, T., Takahashi,A.
    • 雑誌名

      General and Comparative Endocrinology

      巻: 271 ページ: 82-90

    • DOI

      10.1016/j.ygcen.2018.11.005

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Effects of different green light intensities on the growth performance and endocrine properties of barfin flounder Verasper moseri2018

    • 著者名/発表者名
      Takahashi, A., Kasagi, S., Murakami, N., Furufuji, S., Kikuchi, S., Mizusawa, K., Andoh, T.
    • 雑誌名

      General and Comparative Endocrinology

      巻: 257 ページ: 203-210

    • DOI

      10.1016/j.ygcen.2017.04.003

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Green-shifting of SWS2A opsin sensitivity and loss of function of RH2-A opsin in flounders, genus Verasper2018

    • 著者名/発表者名
      Kasagi, S., Mizusawa, K., Takahashi, A.
    • 雑誌名

      Ecology and Evolution

      巻: 8 号: 2 ページ: 1399-1410

    • DOI

      10.1002/ece3.3745

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Data on the density of xanthophores in a whole scale of goldfish acclimated to white or black background color2017

    • 著者名/発表者名
      Mizusawa, K., Yamamura, Y., Kasagi, S., Cerdá-Reverter, J.M., and Takahashi, A.
    • 雑誌名

      Data in Brief

      巻: 14 ページ: 724-729

    • DOI

      10.1016/j.dib.2017.08.039

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Sequence and localization of an ultraviolet (SWS1) opsin in the retina of the Japanese sardine Sardinops melanostictus (Teleostei: Clupeiformes)2017

    • 著者名/発表者名
      Miyazaki T., Kondrashev, S.L., Kasagi, S, Mizusawa, K., and Takahashi, A.
    • 雑誌名

      Journal of Fish Biology

      巻: 90 号: 3 ページ: 954-967

    • DOI

      10.1111/jfb.13210

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] 緑色LED光照射によるカレイ類養殖の新展開2017

    • 著者名/発表者名
      高橋明義,清水大輔,水澤寛太,古藤澄久
    • 雑誌名

      養殖ビジネス

      巻: 54 ページ: 21-24

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [雑誌論文] 魚類の潜在能力を呼びおこす“光”2017

    • 著者名/発表者名
      高橋明義
    • 雑誌名

      月刊海洋

      巻: 49 ページ: 243-248

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] 光照射によるカレイ成長促進現象の発見2021

    • 著者名/発表者名
      高橋明義
    • 学会等名
      令和3年度日本水産学会水産増殖懇話会第1回講演会
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] ホシガレイ体色の背地順応とメラニン凝集ホルモンの作用2020

    • 著者名/発表者名
      山口大梧,清水大輔,前田知己,笠木聡,水澤寛太,高橋明義
    • 学会等名
      令和2年度日本水産学会春季大会
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] マコガレイの仔稚魚期における光受容システム2020

    • 著者名/発表者名
      佐藤生,笠木聡,水澤寛太,高橋明義
    • 学会等名
      令和2年度日本水産学会春季大会
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] ホシガレイ体色の背地順応とメラニン凝集ホルモンの作用2020

    • 著者名/発表者名
      山口大梧,清水大輔,前田知己,笠木聡,水澤寛太,高橋明義
    • 学会等名
      令和2年度 日本水産学会春季大会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] 背地色および給餌条件がキンギョの体色調節ホルモンおよび成長ホルモンファミリーの発現に与える影響2020

    • 著者名/発表者名
      Yang Tingshu,笠木聡,水澤寛太,高橋明義
    • 学会等名
      令和2年度 日本水産学会春季大会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] マコガレイの仔稚魚期における光受容システム2020

    • 著者名/発表者名
      佐藤生,笠木聡,水澤寛太,高橋明義
    • 学会等名
      令和2年度 日本水産学会春季大会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] Effects of colored lights on the expression of neural peptides and photoreception systems of the marbled sole, Pseudopleuronectes yokoyhamae2019

    • 著者名/発表者名
      Sato, I.,Kasagi, S., Mizusawa, K., Takahashi, A.
    • 学会等名
      International symposium between BRISM, University of Toyama, Kitasato University, and Niigata University
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 魚類における体色調節システムの発達をゼブラフィッシュのメラニン凝集ホルモンから読み解く2019

    • 著者名/発表者名
      水澤寛太,笠木聡,高橋明義
    • 学会等名
      日本下垂体研究会第34回学術集会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] 背地色とニジマスの体色および体色調節関連ホルモン遺伝子の関係2019

    • 著者名/発表者名
      笠木聡,篠原龍哉,加藤菜々,三浦正之,岡崎巧,水澤寛太,高橋明義
    • 学会等名
      日本下垂体研究会第34回学術集会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] ゼブラフィッシュの光波長依存的な体色変化における交感神経の役割2019

    • 著者名/発表者名
      水澤寛太,守屋伸一,井手口愛美,池谷夏輝,笠木聡,高橋明義
    • 学会等名
      第44回日本比較内分泌学会大会およびシンポジウム
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] マコガレイにおける摂食関連神経ペプチドト視覚オプシンの発現動態2019

    • 著者名/発表者名
      佐藤生,笠木聡,水澤寛太,高橋明義,鈴木将平,濱田信行,中村良成,古川大,滝口直之,鈴木将幸,小笠原裕起
    • 学会等名
      第44回日本比較内分泌学会大会およびシンポジウム
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] ニジマスの成長と体色およびホルモン遺伝子発現に対する背地色の効果2019

    • 著者名/発表者名
      笠木聡,三浦正之,岡崎巧,水澤寛太,高橋明義
    • 学会等名
      第44回日本比較内分泌学会大会およびシンポジウム
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] マコガレイの光受容システムおよび神経ペプチドに対する有彩色光の効果2019

    • 著者名/発表者名
      佐藤生,笠木聡,水澤寛太,高橋明義,鈴木将平,濱田信行,中村良成,古川大,滝口直之,鈴木将幸,小笠原裕起
    • 学会等名
      平成31年度日本水産学会春季大会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] ホシガレイの脳および脳下垂体における各種ホルモン遺伝子の発現に対する緑色光の効果2019

    • 著者名/発表者名
      清水大輔,前田知己,國松真樹,守屋伊吹,山口大梧,山口ひな,竹内亮太,笠木 聡,水澤寛太,高橋明義
    • 学会等名
      平成31年度日本水産学会春季大会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] 緑色光が拓く魚類養殖の新世界2019

    • 著者名/発表者名
      高橋明義,笠木 聡,水澤寛太,清水大輔
    • 学会等名
      宮崎大学農学部公開シンポジウム
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 緑色LED光照射と水温がホシガレイの下垂体ホルモン遺伝子発現に及ぼす影響2018

    • 著者名/発表者名
      笠木聡,竹内亮太,水澤寛太,清水大輔,高橋明義
    • 学会等名
      第43回日本比較内分泌学会大会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] マコガレイの成長に関わる内分泌機構に対する光受容システムの役割2018

    • 著者名/発表者名
      佐藤生,笠木聡,水澤寛太,高橋明義
    • 学会等名
      第43回日本比較内分泌学会大会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] 緑色光がホシガレイの食欲関連ホルモン遺伝子の発現に与える効果2018

    • 著者名/発表者名
      竹内亮太,笠木聡,水澤寛太,清水大輔,高橋明義
    • 学会等名
      第43回日本比較内分泌学会大会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] 有彩色光により促進される魚類成長に対する内分泌系の関与2018

    • 著者名/発表者名
      高橋明義,笠木聡,水澤寛太,清水大輔
    • 学会等名
      第45回日本神経内分泌学会学術集会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] ホシガレイの緑色光照射飼育-三陸での魚類養殖の可能性を探って2018

    • 著者名/発表者名
      高橋明義
    • 学会等名
      平成30年度いわて海洋研究コンソーシアム研究者交流会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] 魚類からみたPOMC遺伝子の分子進化2018

    • 著者名/発表者名
      高橋明義
    • 学会等名
      第2回 POMC研究者の集い
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] マツカワ非視覚オプシンの組織発現および最大吸収波長の解析2018

    • 著者名/発表者名
      笠木聡,水澤寛太,高橋明義
    • 学会等名
      2018年度日本水産増殖学会第17回大会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] 緑色光によるホシガレイの食欲関連ホルモン遺伝子の発現変動2018

    • 著者名/発表者名
      竹内亮太,笠木聡,水澤寛太,清水大輔,高橋明義
    • 学会等名
      2018年度日本水産増殖学会第17回大会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] マコガレイの変態過程における視覚オプシンの発現動態2018

    • 著者名/発表者名
      佐藤生,笠木聡,水澤寛太,高橋明義
    • 学会等名
      2018年度日本水産増殖学会第17回大会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] 緑色光によるホシガレイの成長促進2018

    • 著者名/発表者名
      清水大輔,前田知己,笠木聡,竹内亮太,水澤寛太,高橋明義
    • 学会等名
      2018年度日本水産増殖学会第17回大会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] 緑色光照射がホシガレイの食欲関連ホルモン遺伝子の発現に与える効果2018

    • 著者名/発表者名
      竹内亮太,笠木聡,水澤寛太,清水大輔,高橋明義
    • 学会等名
      日本下垂体研究会第33回学術集会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] マコガレイの成長過程における視覚オプシンの発現動態2018

    • 著者名/発表者名
      佐藤生,笠木聡,水澤寛太,高橋明義
    • 学会等名
      第31回北里大学バイオサイエンスフォーラム
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] ホシガレイの食欲関連ホルモン遺伝子の発現に対する緑色光の効果2018

    • 著者名/発表者名
      竹内亮太,笠木聡,水澤寛太,清水大輔,高橋明義
    • 学会等名
      第31回北里大学バイオサイエンスフォーラム
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] 光環境と魚類~体色・成長との繋がり2018

    • 著者名/発表者名
      高橋明義
    • 学会等名
      第69回日本電気泳動学会総会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] カレイ目魚類における視物質遺伝子の分子進化2018

    • 著者名/発表者名
      笠木聡,水澤寛太,高橋明義
    • 学会等名
      第69回日本電気泳動学会総会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Fish growth under chromatic light2018

    • 著者名/発表者名
      Takahashi, A., Daisuke, S., Kasagi, S., Mizusawa, K., Andoh, T.
    • 学会等名
      8th Intercongress symposium of the Asia Oceania Society for Comparative Endocrinology
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] ホシガレイ視床下部-脳下垂体系のホルモン遺伝子発現に及ぼす緑色LED光の効果2018

    • 著者名/発表者名
      高橋明義,惟村和志,遠藤雅宗,竹内亮太,笠木 聡,水澤寛太,清水大輔
    • 学会等名
      平成30年度日本水産学会春季大会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] ホシガレイの成長と有眼側皮膚のpomc-c遺伝子発現に与える緑色LED光の効果2018

    • 著者名/発表者名
      竹内亮太,笠木 聡,水澤寛太,清水大輔,高橋明義
    • 学会等名
      平成30年度日本水産学会春季大会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] マツカワ非視覚オプシン遺伝子の組織発現と最大吸収波長の解析2018

    • 著者名/発表者名
      笠木聡,水澤寛太,高橋明義
    • 学会等名
      平成30年度日本水産学会春季大会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] 緑色光と魚とホルモンと2017

    • 著者名/発表者名
      高橋明義
    • 学会等名
      ユニコムプラザさがみはら オーサーズカフェ
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 魚類からヒトへ~下垂体-副腎軸機能に係る機能変遷2017

    • 著者名/発表者名
      高橋明義
    • 学会等名
      第44回日本神経内分泌学会学術集会 シンポジウム3 比較内分泌の視点から神経内分泌を考える
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 光の色と魚の成長について2017

    • 著者名/発表者名
      高橋明義
    • 学会等名
      さんりく水産・海洋研究セミナー
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 招待講演
  • [図書] 動物の事典2020

    • 著者名/発表者名
      末光隆志(総編集)
    • 総ページ数
      772
    • 出版者
      朝倉書店
    • ISBN
      9784254171662
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [図書] 陸上養殖の最新動向2019

    • 著者名/発表者名
      高橋明義,清水大輔,水澤寛太
    • 総ページ数
      266
    • 出版者
      シーエムシー
    • ISBN
      9784781314310
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [図書] 動物学の百科事典2018

    • 著者名/発表者名
      日本動物学会
    • 総ページ数
      770
    • 出版者
      丸善出版
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書

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公開日: 2017-04-28   更新日: 2022-01-27  

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