| 研究課題/領域番号 |
18K19862
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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 |
相田 真希 国立研究開発法人海洋研究開発機構, 地球環境部門(地球表層システム研究センター), グループリーダー代理 (90463091)
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| 研究分担者 |
石井 励一郎 総合地球環境学研究所, 研究基盤国際センター, 准教授 (40390710)
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| 研究期間 (年度) |
2018-06-29 – 2021-03-31
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| キーワード | 同位体効果 / アミノ酸組成 / 窒素・炭素安定同位体比 / 同位体濃縮 / 代謝理論モデル / マイワシ / カタクチイワシ / 給餌実験 |
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| 研究実績の概要 |
栄養段階に伴うδ15N及びδ13Cの濃縮の変動について、捕食者の生理状態、餌と捕食者の筋肉のアミノ酸組成の差、この２つの要素について、①成魚を用いた飼育実験、②代謝理論モデルによる検証を、2018年度（平成30年度）に引き続き実施した。
①飼育実験：同位体に対するターンオーバータイムが異なると考えられる２つの魚種、カタクチイワシ（ターンオーバータイムが1～2か月程度と比較的早い）、マイワシ（カタクチイワシに比べ、ターンオーバータイムが数か月程度と長い）の成魚を用いた給餌実験を行った。給餌実験の前準備として、搬入したイワシの同位体比の組成比を揃える作業を2019年度（令和元年度）上期に行った。さらに、成熟・産卵ステージを除外する必要があったため、給餌実験を2020年（令和2年）1月上旬から4月上旬まで実施した。具体的には、準備期間中に用いた餌を変えない区画（CTL区）と、CTL区の餌の炭素・窒素安定同位体比から3‰以上高い餌を給餌する区画（実験区）の2区画を作成し、1週～2週間隔でマイワシおよびカタクチイワシの体組織のサンプリングを実施した。サンプリング数は、マイワシ：3個体、カタクチイワシ：5個体を各実験区画から採集することとし、各個体から筋肉・生殖腺の他、可能な範囲で脂肪・心臓・筋肉・脳を同位体分析用に採取し、速やかに凍結保管を行った。なお、給餌実験は水産研究・教育機構 瀬戸内海区水産研究所・伯方島庁舎にて、米田主任研究員の協力のもと実施した。
②代謝理論モデル：代謝系のダイナミクスと炭素・窒素同位体効果についてタンパク質合成・分解素過程の代謝理論モデルを用いて、同位体濃縮効果の生理的理論値の推定と同濃縮率が成長速度、餌のC/N比などの生育条件に対して受ける影響の感度を推定するモデルの開発を2018年度（平成30年度）に引き続き実施した。
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| 現在までの達成度 (区分) |
現在までの達成度 (区分)
3: やや遅れている
理由
本課題で行う給餌実験では、ライフステージに伴う同位体効果の揺らぎを除外する必要があっため、マイワシ・カタクチイワシの両種が成熟・産卵ステージ期間外となるまで実験を開始することができなった。さらに、実験条件に適合した海水温・日長などの環境調整に時間を要したため、2020年（令和2年）1月上旬に実験を開始し、同年4月上旬に終了した。
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| 今後の研究の推進方策 |
2020年（令和2年）1月上旬～4月上旬に実施した給餌実験において採取した試料（筋肉、生殖腺、心臓、肝臓など）の炭素・窒素安定同位体比の分析を実施する。また可能であれば、代謝系のダイナミクスを理解するために、同試料を用いたアミノ酸分析や、必要に応じて給餌実験の再実験を検討する。最終的には、飼育魚の筋肉中の炭素・窒素同位体比を調査解析すると共に、代謝理論モデルを組み合わせ、餌と捕食者間および食物連鎖における同位体比の濃縮率について考察する。
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| 次年度使用額が生じた理由 |
マイワシ・カタクチイワシを使った給餌実験において、実験条件に適合した海水温および成長ステージ（発育段階）の調整に時間を要し、実験開始時期が当初予定の2019年（令和元年）秋季頃から2020年度（令和2年度）1月初旬まで遅延したため、得られた試料の同位体分析にかかる費用が未使用額であった。2020年（令和2年）4月上旬に終了した給餌実験で採取した試料の同位体分析・解析を2020年（令和2年）度に実施すると共に、アミノ酸レベルの同位体分析や追加実験を必要に応じて実施する。なお、同位体分析は依頼分析（外注）にて行う。また、本課題で得られた成果を国内外の学会にて発表すると共に、論文投稿に向け準備を進める。
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