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殺虫剤に曝露されたクルマエビの適応戦略 ~「あえて脱皮をしない」理由の解明~

研究課題

研究課題/領域番号 21K19157
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
研究機関国立研究開発法人水産研究・教育機構

研究代表者

羽野 健志  国立研究開発法人水産研究・教育機構, 水産技術研究所(廿日市), 主任研究員 (30621057)

研究分担者 伊藤 真奈  国立研究開発法人水産研究・教育機構, 水産技術研究所(廿日市), 主任研究員 (60735900)
大嶋 雄治  九州大学, 農学研究院, 学術研究員 (70176874)
研究期間 (年度) 2021-07-09 – 2024-03-31
研究課題ステータス 完了 (2023年度)
配分額 *注記
6,370千円 (直接経費: 4,900千円、間接経費: 1,470千円)
2023年度: 1,820千円 (直接経費: 1,400千円、間接経費: 420千円)
2022年度: 2,340千円 (直接経費: 1,800千円、間接経費: 540千円)
2021年度: 2,210千円 (直接経費: 1,700千円、間接経費: 510千円)
キーワードクルマエビ / 殺虫剤 / 脱皮 / 薬物代謝 / 体内濃度
研究開始時の研究の概要

脱皮はクルマエビの成長にとって重要なイベントである。申請者らは、クルマエビを殺虫剤に曝露すると脱皮しない個体の割合が増加する現象を確認した。脱皮をしなかった個体は、殺虫剤の蓄積を脱皮個体の1/3に抑えていたことから、「あえて脱皮をしない戦略」を選択し薬物代謝を優先することで殺虫剤に適応している可能性が浮上した。本研究ではこの「あえて脱皮しない個体」にフォーカスし、その特徴を分子・代謝レベルでの理解を深め、クルマエビの殺虫剤に対する適応戦略を明らかにする。本研究を通して得られる成果は、環境毒性学のみならず、他分野への実学的な貢献への糸口となる知見を提供することが期待される。

研究成果の概要

クルマエビに殺虫剤を曝露すると、脱皮個体の死亡率が未脱皮個体に比べ増加する現象を確認した。さらに脱皮個体の殺虫剤体内濃度が未脱皮個体に比べ有意に増加していた。一方、殺虫剤に曝露されると脱皮に関与する殻中代謝物群が減少し、脱皮を抑制しようとする傾向も確認された。これは殺虫剤曝露下で生き抜くうえで「脱皮をしない」ことが重要な選択であることを示唆している。一方で、成長のためには「脱皮」を繰り返す必要があり、「生存」と「成長」のジレンマの狭間で生き抜くクルマエビの「苦渋の」生存戦略が垣間見られた。

研究成果の学術的意義や社会的意義

クルマエビを含む甲殻類において「脱皮」は成長にとって重要なイベントである。これまで「脱皮」と殺虫剤影響との関係を詳細に調べた研究事例は皆無であった。本研究は、クルマエビが「脱皮をしない」選択をすることが殺虫剤曝露を生き抜く有効な戦略であることを示した。一方、クルマエビは成長のためには「脱皮」を繰り返す必要がある。人為的化学物質がクルマエビ稚エビの生存戦略を攪乱している可能性を示唆した点において本研究の意義は大きいと考える。

報告書

(4件)
  • 2023 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2022 実施状況報告書
  • 2021 実施状況報告書
  • 研究成果

    (4件)

すべて 2023 2022 2021

すべて 雑誌論文 (2件) (うち査読あり 2件) 学会発表 (2件)

  • [雑誌論文] Relationship closeness of tolerance to two neonicotinoids with their internal body burden in two estuarine resident marine crustaceans2023

    • 著者名/発表者名
      Hano Takeshi、Ito Katsutoshi、Ito Mana、Takashima Kei、Takai Yuki、Oshima Yuji、Ohkubo Nobuyuki
    • 雑誌名

      Comparative Biochemistry and Physiology Part C: Toxicology & Pharmacology

      巻: 268 ページ: 109613-109613

    • DOI

      10.1016/j.cbpc.2023.109613

    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Molting enhances internal concentrations of fipronil and thereby decreases survival of two estuarine resident marine crustaceans2022

    • 著者名/発表者名
      Hano Takeshi、Ito Katsutoshi、Ito Mana、Takashima Kei、Somiya Rei、Takai Yuki、Oshima Yuji、Ohkubo Nobuyuki
    • 雑誌名

      Aquatic Toxicology

      巻: 247 ページ: 106172-106172

    • DOI

      10.1016/j.aquatox.2022.106172

    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] 海産甲殻類における殺虫剤曝露下での脱皮が致死毒性に及ぼす影響2022

    • 著者名/発表者名
      羽野健志,伊藤克敏,伊藤真奈,高島景,宗宮麗,高井優生,大嶋雄治,大久保信幸
    • 学会等名
      環境化学物質3学会合同大会
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
  • [学会発表] 瀬戸内海河口干潟域で検出される殺虫剤の濃度と海産甲殻類に対するリスク評価2021

    • 著者名/発表者名
      羽野健志・伊藤克敏・大久保信幸・伊藤真奈・佐藤琢・菅谷琢磨・阪地英男・高島景・関谷真一
    • 学会等名
      日本環境毒性学会研究発表会
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書

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公開日: 2021-07-13   更新日: 2025-01-30  

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