「摂餌利益」による甲殻類マイクロネクトンの海洋生態系における機能評価

基于“摄食效益”的海洋生态系统中甲壳类微游生物的功能评价

基本信息

批准号：
22K12345
负责人：
宗林留美
金额：
$ 2.66万
依托单位：
Shizuoka University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
财政年份：
2022
资助国家：
日本
起止时间：
2022-04-01 至 2025-03-31
项目状态：
未结题

项目摘要

駿河湾を象徴する甲殻類マイクロネクトンであるサクラエビが有する抗酸化物質のアスタキサンチンを対象に、機能性物質が食物網を介して上位の栄養段階に伝播する「摂餌利益」について、2021年に採取して保存していたサクラエビ成体を分析して調査した。動物はアスタキサンチンを完全合成できず餌から獲得する。アスタキサンチンにはcis-trans異性体と鏡像異性体が存在する。その内、cis-trans異性体では、熱力学的に不安定で抗酸化力が比較的弱い全trans型が、熱や光により抗酸化力が強いcis型に変化することから、全trans型：cis型の濃度比（以降、trans/cis比）が、餌からアスタキサンチンを獲得する頻度、すなわち摂餌の活発さの指標になり得ると考えた。一方、鏡像異性体は、cis-trans異性体と同様、異性体間で抗酸化力に違いがある一方でcis-trans異性体よりも熱力学的に安定であるとされることから、餌から獲得した鏡像異性体を保持するという説と、別の鏡像異性体に変換するという説の両方がある。分析の結果、サクラエビのアスタキサンチン濃度は体長に対して指数関数的に上昇した。殻のアスタキサンチン濃度が比較的高かったことから、この関係は成長に伴う脱皮回数の低下で説明できると考えた。trans/cis比は、植物プランクトン生物量の指標であるクロロフィルa濃度と正に相関し、一次生産が高く餌が多いと体内の全trans型の濃度が相対的に高まる、つまり、trans/cis比が摂餌の活発さの指標になり得ることを示した。一方、全trans型の鏡像異性体の組成は、サクラエビ成体の主要な餌と考えられるカイアシ類やオキアミ類のものと異なり、サクラエビは鏡像異性体を体内で変換する、つまり、餌から得た「摂餌利益」を変換している可能性が高いことがわかった。

2021年，我们以象征骏河湾的甲壳类微游生物樱花虾所拥有的抗氧化剂——虾青素为目标，收集了有关功能性物质通过食物网传递到上层营养层的“喂养效益”的数据，并对成年樱花虾进行了分析和调查。保存下来的虾。动物不能完全合成虾青素并从食物中获取。虾青素存在顺反异构体和对映异构体。其中，在顺反异构体中，热力学不稳定且抗氧化能力相对较弱的全反式异构体在受热或光照射时会转变为抗氧化能力较强的顺式异构体；反式：我们认为顺式浓度比（以下简称反式/顺式比）可以作为从食物中获取虾青素的频率，即摄食活性的指标。另一方面，对映异构体，如顺反异构体，异构体之间的抗氧化能力不同，但据说在热力学上比顺反异构体更稳定。有两种理论：获得的对映异构体被保留，并且它是转化为另一种对映体。分析结果表明，樱花虾体内的虾青素浓度随着体长呈指数增加。由于壳中虾青素浓度相对较高，我们认为这种关系可以通过与生长相关的蜕皮数量减少来解释。反式/顺式比值与叶绿素a浓度呈正相关，叶绿素a浓度是浮游植物生物量的指标；当初级生产力高且食物丰富时，体内所有反式的浓度相对增加，即反式/顺式比值与叶绿素a浓度呈正相关。顺式比率表明这可以用作摄食活动的指标。另一方面，全反式对映体的组成与被认为是成年樱花虾的主要食物的桡足类和磷虾的组成不同，发现转换“摄食效益”的可能性很高。