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

2019 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 18K19238
• 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
• キーワード: フグ毒 / テトロドトキシン（TTX） / ツノヒラムシ属（Planocera） / 毒化機構 / 食物連鎖 / オオツノヒラムシ

研究実績の概要

膨大な量の神経毒テトロドトキシンを体内に保有するフグ類は、これをどこから獲得しているのか。この疑問を明らかにすべく、多量の毒を体内に蓄積するヒラムシ類に着目し、以下の研究を実施した。
これまでに設計したオオツノヒラムシを特異的に検出できるプライマーを用いる種特異的PCRの条件の最適化を図り、これまで以上に感度良く検出することが可能となった。当該手法を用いて日本列島各地のフグ毒保有魚の消化管内容物を対象に調べたところ、東北地方から先島諸島までのきわめて広い海域のフグ毒保有魚からDNA断片が増幅され、このDNA断片の塩基配列は、オオツノヒラムシのCOI遺伝子の当該配列と一致した。つまり、日本列島近海では、フグ毒保有魚の毒化には、オオツノヒラムシの寄与が大きいことが示唆される。
このオオツノヒラムシは、ツノヒラムシ属（Planocera属）の一種であるが、これまでにフグ毒を保有することが知られているヒラムシはこのツノヒラムシ属に分類される。そこで、三浦半島の葉山沿岸部を中心にツノヒラムシ属を含む有毒ヒラムシ類の探索を行った。オオツノヒラムシ以外にも複数のツノヒラムシ属とみられるヒラムシを採取し、これまでの情報を含めて系統解析した結果、ツノヒラムシ属の特定のグループがフグ毒を保有していることが明らかとなった。また、この調査を行う中で、初めて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。
以上、本研究の結果は、日本列島近海のフグ毒保有魚の毒化には、オオツノヒラムシを中心とするツノヒラムシ属の特定の系統の寄与が大きいこと、ツノヒラムシ属以外のヒラムシ類もフグ毒保有魚の毒化に影響しているかもしれないことが示唆している。

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(9 pages)
  • 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 ページ: in press
  • 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 ページ: 402(8 pages)
  • 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 ページ: 470(11 pages)
  • DOI: 10.3390/toxins11080470
  • 査読あり / オープンアクセス
• [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
• [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/