2019 Fiscal Year Research-status Report
Qualitative and quantitative evaluation of lipid coating on avian egg surface
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18K06429
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| Research Institution | Tokai University |
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Principal Investigator |
松井 晋 東海大学, 生物学部, 講師 (20727292)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
佐藤 敦 東海大学, 生物学部, 講師 (80205898)
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| Project Period (FY) |
2018-04-01 – 2021-03-31
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| Keywords | 卵表面の撥水性 / 脂質 / 繁殖ステージによる変化 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
鳥類の卵殻表面の構造は細菌などが卵内に侵入することを防ぐ重要な役割を担っており，環境と直接接触する卵殻表面は鉱化されたワックス状の構造を持ち，ヒドロキシアパタイト結晶，多糖類，脂質，および糖タンパク質からなる薄いクチクラ層で覆われている．ツカツクリ科鳥類は，ニワトリと比べて卵表面の凹凸が多くて，撥水性が高く，細菌が増殖しにくいことが知られている．これまでは鳥類の卵表面の撥水性は，表面の凹凸構造との関連が調べられてきたが，最近の私たちの研究でスズメ目鳥類の卵表面は脂質で覆われていることがわかってきた．主にカルシウムから形成される卵殻の表面を覆う脂質は，卵表面の撥水性にも影響を及ぼすことが予想される．しかしこれらの脂質が産卵時に既にメスの体内で卵表面に付着しているのか，産卵後に卵表面を覆うようになるのか詳しいことがわかっていない．
2019年度の研究から，シジュウカラの卵表面の脂質量は産卵期より抱卵期の方が高いことが明らかになった．このことから卵表面の脂質は産卵時に既に付着しているものに加えて，抱卵開始後に外部から卵表面に移行してくることが示唆された．さらに，シジュウカラの卵表面の撥水性は産卵期の方が抱卵期よりも高い傾向がみられた（ただし今後より多くサンプル数を得て検証する必要がある）．これらの結果から，卵表面を覆う脂質は撥水性を高める効果を持たないことが示唆され，今後は脂質のもつ抗菌作用などの機能について検証していく必要がある．
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
本研究で対象とするシジュウカラやスズメなどの鳥類は，2018年度と同様に，順調に巣箱を利用して繁殖したため，本研究課題を遂行する上で重要な鳥類の繁殖生態に関する野外データを2019年度も収集することができた．
接触角計を用いて卵殻表面の撥水性の測定することで，シジュウカラの卵表面の撥水性が繁殖ステージの進行に伴って変化するという新たな知見を得ることができた．また新たにSPV（Sulfo-Phospho-Vanillin）法を用いて卵表面の脂質を定量的に評価する手法を確立することができた．
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| Strategy for Future Research Activity |
2019年度の研究から，シジュウカラの卵殻表面の撥水性は産卵期の方が抱卵期よりも高い傾向がみられた．鳥類は一般的に産卵期に1日から数日置きに1卵ずつ産卵し，1回の繁殖で複数卵を産む種ではすべての卵が産卵された後，もしくはその数日前から完全抱卵を開始させる．産卵期の卵は抱卵されないまま巣に放置された状態になるため，産卵期に巣に放置された卵の表面で細菌が増殖すると，孵化率の低下を招くリスクがある．
2019年度の予備的な調査から，一腹卵数の多いヒガラ（平均一腹卵数9.8卵）やシジュウカラ（8.1卵）の卵表面の撥水性は、スズメ（5.3卵）やヤマガラ（5.5卵）と比べて高い傾向がみられた．巣内における卵の細菌感染リスクは，鳥類の卵表面の撥水性を高める進化を促進させる可能性があるため，今後は鳥類の卵表面の撥水性と一腹卵数の関係についても調べていく予定である．
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| Causes of Carryover |
2019年度に計画していた一部の研究は，2020年度も同様のデータを追加で収集する必要がでてきたため，次年度使用額が生じた．これらは引き続き，鳥類の卵殻表面の撥水性を調べるためのサンプル処理や，得られた成果を発表する際に使用する予定である．
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