ナマコ・ウニ種苗生産のための新技術:D-アスパラギン酸を用いた人工催熟法

海参、海胆苗生产新技术：D-天冬氨酸人工催熟法

基本信息

批准号：
21K05757
负责人：
柴田公彦
金额：
$ 2.66万
依托单位：
Fukushima National College of Technology
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
财政年份：
2021
资助国家：
日本
起止时间：
2021-04-01 至 2024-03-31
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-21K05757/
关键词：
アスパラギン酸ラセマーゼ D-アミノ酸 D-アスパラギン酸棘皮動物

项目摘要

ナマコやウニは水産上、重要な生物種であるが、天然資源は急激な減少傾向にある。ナマコやウニの資源量の回復と安定した生産を実現するためには、効率的かつ計画的に種苗を供給することが不可欠である。そのため、親個体の性成熟を人為的に誘起する技術の確立が課題となっている。我々は，棘皮動物であるイトマキヒトデ組織に存在するD-アスパラギン酸やその合成酵素であるアスパラギン酸ラセマーゼが性成熟に関与している可能性を見出し、さらにD-アスパラギン酸投与が生殖腺指数の上昇を誘起することを発見した。そこで本研究では、D-アスパラギン酸によるイトマキヒトデの性成熟メカニズムを明らかにするとともに，それを同じ棘皮動物であるナマコやウニに応用展開することで新しい人工催熟法を確立することを目的とした。本年度は、昨年度に引き続きナマコへのD-アスパラギン酸投与の効果を、アオナマコやアカナマコの大きさ、D-アスパラギン酸濃度、投与回数、投与期間などを変えて確認したが、生殖腺指数が有意に変化するような投与条件は現時点で見出せていない。そのため、イトマキヒトデとナマコの差異を明確にするために、まずはイトマキヒトデの性成熟メカニズム解明に必要なアスパラギン酸ラセマーゼcDNAの全塩基配列を決定した。さらに定量PCR条件の検討を行い最適化することができた。またイトマキヒトデ組織においてD-アスパラギン酸の分解に関与するD-アスパラギン酸オキシダーゼのcDNA断片の塩基配列の決定にも成功した。

海参和海胆是重要的渔业物种，但其自然资源正在迅速减少。为了恢复海参和海胆资源并稳定生产，高效、系统地供应种子至关重要。因此，挑战在于建立一种技术来人工诱导父母个体性成熟。我们发现棘皮海星组织中存在的D-天冬氨酸及其合成酶天冬氨酸消旋酶可能与性成熟有关，此外，我们发现施用D-天冬氨酸会增加性腺指数。诱导因此，本研究旨在阐明D-天冬氨酸促进海星性成熟的机制，并将其应用于棘皮动物、海参和海胆，建立一种新的人工成熟方法。今年，继去年之后，我们通过改变蓝海参和红海参的大小、D-天冬氨酸浓度、施用次数和施用时间来确认D-天冬氨酸施用对海参的效果，但我们发现性腺指数没有明显变化，目前尚未发现此类给药情况。因此，为了明确日本海星与海参的差异，我们首先确定了天冬氨酸消旋酶cDNA的完整碱基序列，这对于阐明日本海星的性成熟机制是必要的。此外，我们研究并优化了定量 PCR 条件。我们还成功确定了海星组织中参与 D-天冬氨酸分解的 D-天冬氨酸氧化酶 cDNA 片段的碱基序列。

项目成果

期刊论文数量（10）

专著数量（0）

科研奖励数量（0）

会议论文数量（0）

专利数量（0）

Development of an enzymatic screening method for D-aspartate-producing lactic acid bacteria

产D-天冬氨酸乳酸菌酶法筛选方法的建立

DOI：
10.1016/j.enzmictec.2021.109835
发表时间：
2021
期刊：
影响因子：
3.4
作者：
Kengo Kajitani; Takumi Ishikawa; Kimihiko Shibata; Tomoaki Kouya; Yoshio Kera; Shouji Takahashi
通讯作者：
Shouji Takahashi

マナマコにおける生殖腺成熟とD-アスパラギン酸の関係

麦纳玛科性腺成熟与D-天冬氨酸的关系