フグの毒化に関わるヒラムシ類の探索―フグの毒化に及ぼす影響と生態解明

• 研究課題/領域番号: 18K19238
• 研究種目: 挑戦的研究(萌芽)
• 配分区分: 基金
• 審査区分: 中区分40:森林圏科学、水圏応用科学およびその関連分野
• 研究機関: 日本大学
• 研究代表者: 糸井 史朗 日本大学, 生物資源科学部, 准教授 (30385992)
• 研究分担者: 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)
• 研究期間 (年度): 2018-06-29 – 2020-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2019年度)
• 配分額: 6,240千円 (直接経費: 4,800千円、間接経費: 1,440千円); 2019年度: 2,860千円 (直接経費: 2,200千円、間接経費: 660千円); 2018年度: 3,380千円 (直接経費: 2,600千円、間接経費: 780千円)
• キーワード: フグ毒 / テトロドトキシン（TTX） / オオツノヒラムシ / ツノヒラムシ属 / 多岐腸類 / 毒化機構 / ツノヒラムシ属（Planocera） / 食物連鎖 / テトロドトキシン / TTX / Planocera / COI / ヒラムシ

研究成果の概要

日本列島近海におけるフグ毒（TTX）保有生物の消化管内容物を調べたところ、オオツノヒラムシのCOI遺伝子に特異的なDNA断片が増幅されたことから、オオツノヒラムシはフグ毒保有魚類におけるフグ毒の主要な獲得源になっていることが示唆される。フグ毒を保有しているヒラムシ類は、無吸盤亜目ではオオツノヒラムシを含むツノヒラムシ属における特定の分類群に限定された。この結果は、TTXを保有するヒラムシ種がTTXを蓄積するための共通の遺伝子を保有していることを示唆する。また、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。

研究成果の学術的意義や社会的意義

本研究では、フグ毒保有魚類の毒化に有毒ヒラムシ類の寄与が大きいこと、そのヒラムシ類が分類学的にはツノヒラムシ属の特定のグループに限定されることを明らかにしたことから、今後の取り組みにより、フグ毒の蓄積に関わる重要な遺伝子の特定、さらにはフグ毒の生合成系の解明に迫ることが期待される。フグ毒の蓄積機構および生合成系の解明は、世界的に発生しているフグ毒による食中毒の発生抑制への貢献が期待されるだけでなく、わが国における養殖トラフグの安全性確保にも寄与することが期待される。

研究成果

• [雑誌論文] Difference in tetrodotoxin content between two sympatric planocerid flatworms, Planocera multitentaculata and Planocera reticulata (2020)
  • 著者名/発表者名: Shiro Itoi, Sora Tabuchi, Misato Abe, Hiroyuki Ueda, Hikaru Oyama, Ryuya Ogata, Taiki Okabe, Ayano Kishiki, Haruo Sugita
  • 雑誌名: Toxicon 巻: 173 ページ: 57-61
  • DOI: 10.1016/j.toxicon.2019.11.008
  • 査読あり
• [雑誌論文] The planocerid flatworm is a main supplier of toxin to tetrodotoxin-bearing fish juveniles (2020)
  • 著者名/発表者名: 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
  • 雑誌名: Chemosphere 巻: 249 ページ: 126217-126217
  • DOI: 10.1016/j.chemosphere.2020.126217
  • 査読あり
• [雑誌論文] Characterization and phylogenetic position of two sympatric sister species of toxic flatworms Planocera multitentaculata and Planocera reticulata (Platyhelminthes: Acotylea) (2020)
  • 著者名/発表者名: Ryo Yonezawa, Shiro Itoi, Yoji Igarashi, Kazutoshi Yoshitake, Hikaru Oyama, Shigeharu Kinoshita, Rei Suo, Shinichi Yokobori, Haruo Sugita, Shuichi Asakawa
  • 雑誌名: Mitochondrial DNA Part B 巻: 未定 号: 3 ページ: 2352-2354
  • DOI: 10.1080/23802359.2020.1730255
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Toxic Flatworm Egg Plates Serve as a Possible Source of Tetrodotoxin for Pufferfish (2019)
  • 著者名/発表者名: Taiki Okabe, Hikaru Oyama, Maho Kashitani, Yuta Ishimaru, Rei Suo, Haruo Sugita, Shiro Itoi
  • 雑誌名: Toxins 巻: 11 号: 7 ページ: 402-402
  • DOI: 10.3390/toxins11070402
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Contrasting Toxin Selectivity between the Marine Pufferfish Takifugu pardalis and the Freshwater Pufferfish Pao suvattii (2019)
  • 著者名/発表者名: Gao Wei、Kanahara Yoko、Yamada Misako、Tatsuno Ryohei、Yoshikawa Hiroyuki、Doi Hiroyuki、Takatani Tomohiro、Arakawa Osamu
  • 雑誌名: Toxins 巻: 11 号: 8 ページ: 470-470
  • DOI: 10.3390/toxins11080470
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Role of maternal tetrodotoxin in survival of larval pufferfish (2018)
  • 著者名/発表者名: Itoi Shiro、Suzuki Miwa、Asahina Kiyoshi、Sawayama Eitaro、Nishikubo Junki、Oyama Hikaru、Takei Mitsuki、Shiibashi Nanae、Takatani Tomohiro、Arakawa Osamu、Sugita Haruo
  • 雑誌名: Toxicon 巻: 148 ページ: 95-100
  • DOI: 10.1016/j.toxicon.2018.04.014
  • 査読あり
• [雑誌論文] Including planocerid flatworms in the diet effectively toxifies the pufferfish, Takifugu niphobles (2018)
  • 著者名/発表者名: Itoi Shiro、Ueda Hiroyuki、Yamada Riko、Takei Mitsuki、Sato Tatsunori、Oshikiri Shotaro、Wajima Yoshiki、Ogata Ryuya、Oyama Hikaru、Shitto Takahiro、Okuhara Kazuya、Tsunashima Tadasuke、Sawayama Eitaro、Sugita Haruo
  • 雑誌名: Scientific Reports 巻: 8 号: 1 ページ: 12302-12302
  • DOI: 10.1038/s41598-018-30696-z
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Maturation-associated changes in internal distribution and intra-ovarian microdistribution of tetrodotoxin in the pufferfish Takifugu pardalis (2018)
  • 著者名/発表者名: Gao Wei、Kanahara Yoko、Tatsuno Ryohei、Soyano Kiyoshi、Nishihara Gregory N.、Urata Chisato、Takatani Tomohiro、Arakawa Osamu
  • 雑誌名: Fisheries Science 巻: 84 号: 4 ページ: 723-732
  • DOI: 10.1007/s12562-018-1209-2
  • NAID: 40021587964
  • 査読あり
• [雑誌論文] Stellatolide H, a cytotoxic peptide lactone from a deep-sea sponge Discodermia sp. (2018)
  • 著者名/発表者名: Nakamukai Shohei、Takada Kentaro、Furihata Kazuo、Ise Yuji、Okada Shigeru、Morii Yasuhiro、Yamawaki Nobuhiro、Takatani Tomohiro、Arakawa Osamu、Gustafson Kirk R.、Matsunaga Shigeki
  • 雑誌名: Tetrahedron Letters 巻: 59 号: 26 ページ: 2532-2536
  • DOI: 10.1016/j.tetlet.2018.05.033
  • 査読あり / 国際共著
• [雑誌論文] テトロドトキシンの生物学的意義とフグ毒中毒 (2018)
  • 著者名/発表者名: 糸井史朗
  • 雑誌名: モダンメディア 巻: 64 ページ: 241-249
  • オープンアクセス
• [雑誌論文] フグ毒TTXの生物学的意義を通してフグにTTXおけるの獲得機構を探る (2018)
  • 著者名/発表者名: 糸井史朗
  • 雑誌名: アグリバイオ 巻: 2 ページ: 397-399
• [学会発表] 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)
  • 著者名/発表者名: 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
  • 学会等名: 令和2年度日本水産学会春季大会
• [学会発表] クサフグの毒化に及ぼすヒラムシの卵の影響 (2019)
  • 著者名/発表者名: 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
  • 学会等名: 令和元年度日本水産学会秋季大会
• [学会発表] The hunt for tetrodotoxin producers from the flatworm, <I>Planocera multitentaculata</I> (2019)
  • 著者名/発表者名: Haruka Yamazaki，Maho Kashitani，Yasuhito Yokoi，Taiki Okabe，Hikaru Oyama，Shiro Itoi，Haruo Sugita，Tetsusi Mori
  • 学会等名: Marine Biotechnology Conference 2019
  • 国際学会
• [学会発表] Distribution of tetrodotoxin in acotylean flatworms (Platyhelminthes) (2019)
  • 著者名/発表者名: Maho Kashitani，Taiki Okabe，Hikaru Oyama，Kaede Noguchi，Haruka Yamazaki，Rei Suo，Tetsushi Mori，Haruo Sugita，Shiro Itoi
  • 学会等名: Marine Biotechnology Conference 2019
  • 国際学会
• [学会発表] フグにおけるフグ毒の役割 (2019)
  • 著者名/発表者名: 糸井史朗
  • 学会等名: 第12回北陸合同バイオシンポジウム
  • 招待講演
• [学会発表] Pufferfish ingests tetrodotoxin by feeding on toxic egg plates of the flatworm <I>Planocera multitentaculata</I> (2019)
  • 著者名/発表者名: Taiki Okabe, Hikaru Oyama, Maho Kashitani, Yuta Ishimaru, Rei Suo, Haruo Sugita, Shiro Itoi
  • 学会等名: International Symposium on Aquatic Metagenomics
  • 国際学会
• [学会発表] Towards the elucidation of the origin of tetrodotoxin (TTX): metagenomic analysis of toxic flatworm (2019)
  • 著者名/発表者名: Ryo Yonezawa, Shiro Itoi, Yoji Igarashi, Kazutoshi Yoshitake, Hikaru Oyama, Shigeharu Kinoshita, Rei Suo, Shinichi Yokobori, Haruo Sugita, Shuichi Asakawa
  • 学会等名: International Symposium on Aquatic Metagenomics
  • 国際学会
• [学会発表] 人工種苗トラフグの孵化後初期におけるTTX量の変化 (2019)
  • 著者名/発表者名: 五十川純太、鈴木重則、荒川修、高谷智裕
  • 学会等名: 令和元年度日本水産学会秋季大会
• [学会発表] 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)
  • 著者名/発表者名: 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
  • 学会等名: 令和元年度日本水産学会秋季大会
• [学会発表] TTX保有生物におけるTTXの獲得ルートと役割 (2019)
  • 著者名/発表者名: 糸井史朗
  • 学会等名: マリンケミカルバイオロジー研究会2019
  • 招待講演
• [学会発表] フグ毒テトロドトキシンを保有するヒラムシの消化管のメタゲノム解析 (2019)
  • 著者名/発表者名: 米澤 遼、五十嵐洋治、吉武和敏、木下滋晴、糸井史朗、杉田治男、浅川修一
  • 学会等名: 平成31年度日本水産学会春季大会
• [学会発表] フグ毒テトロドトキシンを保有するヒラムシのミトコンドリアゲノムの解読 (2019)
  • 著者名/発表者名: 米澤 遼、五十嵐洋治、吉武和敏、木下滋晴、糸井史朗、杉田治男、横堀伸一、浅川修一
  • 学会等名: 平成31年度日本水産学会春季大会
• [学会発表] トラフグ属魚類の毒化に関わるオオツノヒラムシの影響 (2018)
  • 著者名/発表者名: 糸井史朗、尾山 輝、杉田治男
  • 学会等名: 日本水産増殖学会第17回大会
• [学会発表] オオツノヒラムシの産卵期におけるTTX保有量の変動 (2018)
  • 著者名/発表者名: 吉敷綾乃、上田紘之、糸井史朗、杉田治男
  • 学会等名: 平成30年度日本水産学会秋季大会
• [学会発表] フグはフグ毒をどこから獲得し、何に使うのか？ (2018)
  • 著者名/発表者名: 糸井史朗
  • 学会等名: 第63回日本放線菌学会学術講演会
  • 招待講演
• [学会発表] フグ毒検査法における抽出操作の簡素化とHPLC-FL分析の有効性 (2018)
  • 著者名/発表者名: 谷口香織、高尾秀樹、阿部敬子、辰野竜平、Gregoly N. Nishihara、阪倉良孝、高谷智裕、荒川修
  • 学会等名: 日本食品衛生学会
• [学会発表] 海産フグと淡水フグのTTX/PST蓄積能 (2018)
  • 著者名/発表者名: 山田美紗子、金原葉子、高威、土井啓行、吉川廣幸、辰野竜平、長島裕二、高谷智裕、荒川修
  • 学会等名: 日本食品衛生学会
• [備考] 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/
• [備考] 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/
• [備考] 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/
• [備考] 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/
• [備考] クサフグはヒラムシを食べて効果的に毒化する
  • URL: http://www.msr-nihon-university.org/2018/08/19/press-release-7/
• [備考] 糸井史朗准教授のフグ毒に関する研究が読売新聞で紹介されました
  • URL: http://www.msr-nihon-university.org/2019/04/02/