| 研究課題/領域番号 |
19K21908
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| 研究種目 |
挑戦的研究(萌芽)
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| 配分区分 | 基金 |
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| 審査区分 |
中区分17:地球惑星科学およびその関連分野
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| 研究機関 | 国立研究開発法人海洋研究開発機構 |
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研究代表者 |
吉村 寿紘 国立研究開発法人海洋研究開発機構, 海洋機能利用部門(生物地球化学プログラム), 研究員 (90710070)
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| 研究分担者 |
日下 宗一郎 東海大学, 海洋学部, 特任講師 (70721330)
石川 尚人 国立研究開発法人海洋研究開発機構, 海洋機能利用部門(生物地球化学プログラム), 副主任研究員 (80609389)
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| 研究期間 (年度) |
2019-06-28 – 2022-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2021年度)
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| 配分額 *注記 |
6,500千円 (直接経費: 5,000千円、間接経費: 1,500千円)
2020年度: 3,640千円 (直接経費: 2,800千円、間接経費: 840千円)
2019年度: 2,860千円 (直接経費: 2,200千円、間接経費: 660千円)
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| キーワード | マグネシウム / 安定同位体 / 栄養段階 / 必須ミネラル / 同位体 / 食物網解析 / 安定同位体比 / 食物連鎖 / 食性解析 / 金属 |
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| 研究開始時の研究の概要 |
生物の生体必須常量元素は一般に必須ミネラルと呼ばれる。必須ミネラルは細胞の浸透圧，膜電位の調節・維持・決定をはじめ多様な生化学プロセスを駆動する。本研究では動植物に含まれる主要な必須ミネラル（Mg，Ca，K，Cl）に着目し，食物連鎖に伴う各種元素の安定同位体比の変化を検証し，必須ミネラルの食性解析ツールの新規確立を目指す。
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| 研究成果の概要 |
本研究では海洋生物試料に含まれる主要な必須金属のうち，安定同位体が存在するマグネシウムを主な研究対象とし，生体内と食物連鎖を通じた安定同位体比の変化を明らかにすると共に，食性解析ツールとしての評価を行った。試料は天然の海棲生物試料のバルク分析ならびに器官を分けた分析と，幼体から養殖されたマグロ試料と餌ならびに微生物の培養試料と培地のマグネシウム同位体比の差異を検証した。魚類の器官はそれぞれ固有の値を示し，いずれも海水よりも低い値をもつ。マグロの筋肉は配合飼料とメタン菌と培地にはそれぞれ約-0.4‰の差が認められ，食物連鎖に伴う変化として海洋の生態系に広く適用できる可能性が高い。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
同位体比を用いた精密食物網解析は，有機物に特化した食物網の解析ツールとして産地の同定や，自然界の捕食・被食関係を知るための化学ツールとして発展してきた。他方で，生体内の元素の元素の挙動は各論的に扱う必要があるが，金属元素の細胞レベルの動態解析には必ずしも自然界の解析に有用な手法が存在していない。また，マグネシウムなどの二族元素は骨や歯などの生体硬組織に多く存在するため，時間を遡った考古資料の解析にも応用できる。同位体比が元素移動の指標になればマイクログラム以下のMg量で利用可能な，元素解析の新規ツールとして期待できる。
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