メタボローム解析による養殖魚の卵質評価に有効なバイオマーカーの探索

• 研究課題/領域番号: 19K06190
• 研究種目: 基盤研究(C)
• 配分区分: 基金
• 応募区分: 一般
• 審査区分: 小区分40030:水圏生産科学関連
• 研究機関: 宮崎大学
• 研究代表者: 長野 直樹 宮崎大学, 農学部, 教授 (50437943)
• 研究期間 (年度): 2019-04-01 – 2023-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2022年度)
• 配分額: 4,290千円 (直接経費: 3,300千円、間接経費: 990千円); 2021年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円); 2020年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円); 2019年度: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円)
• キーワード: 養殖 / 種苗生産 / 卵質 / メタボローム解析 / マサバ / バイオマーカー

研究開始時の研究の概要

養殖魚の種苗生産では卵質がふ化した仔魚の生残や成長に大きく影響することから、良質な受精卵の安定確保は生産現場における重要課題の一つである。しかし、卵質の定義はいまだに明確にされておらず、これは卵質を評価する手法および卵質の指標が定まっていないことによる。本研究の目的は、従来の飼育実験による卵質評価手法（生物学的手法）と、質量分析機器を用いて細胞内の糖、アミノ酸、有機酸、および脂肪酸などの低分子代謝産物を包括的かつ網羅的に解析する手法（メタボローム解析）の組み合わせにより、種苗生産技術が確立されていない魚種の卵質評価に有効なバイオマーカーを探索し、新たな卵質の定義を提案することである。

研究成果の概要

本研究では、飼育実験による卵質評価手法と生体内に存在する代謝産物の網羅的解析の組み合わせから、卵質を評価するために有効なバイオマーカー候補を探索することを目的とした。異なる飼料で養成したマサバ親魚から受精卵を採取し、ふ化率を比較した。また親魚の血清等から脂溶性および水溶性成分を抽出し、血清中の代謝産物の探索を行った。最終的に、複数のサンプル間で代謝物リストの比較を行い、サンプル間で大きく差異が認められる化合物の特定を試みた。採卵試験の結果、飼料の脂肪酸組成により受精卵のふ化率が異なった。代謝物について代謝経路のエンリッチメント解析を行ったところ、脂肪酸代謝系に違いがみられた。

研究成果の学術的意義や社会的意義

本研究では、マサバの親魚に給餌した飼料の脂肪酸組成および体内における脂肪酸代謝経路が受精卵の卵質に影響を及ぼすことが示唆された。マサバの卵質の評価方法は確立されておらず、本研究で行った卵質に影響を及ぼす因子の特定は、良質な受精卵を安定的に採取するための基礎知見となり、養殖用種苗の生産効率の向上に大きく貢献すると考えられる。