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講義No.10091

魚にとってのストレスとは? バイオセンサで魚の気持ちを探る

バイオセンサでストレスを測定

 「バイオセンサ」とは、生物の機能を利用して目的の物質を迅速かつ簡単に測ることができるシステムです。これを使うことで、今まで測定困難だったものを測れるようになりました。例えば生体内にはブドウ糖(グルコース)を酸化する酵素があります。ここで、酸化に使う酸素とグルコースとの量の比率は1対1なので、酸素の量がわかれば間接的にグルコースの量もわかります。この仕組みを利用したバイオセンサを使えば、ストレスの指標となる血中グルコース濃度を測定することが可能になるわけです。

世界初! 魚のストレスをリアルタイム測定

 ストレスが原因で魚が死んでしまう事例は多くありますが、事前にストレスを知ることは非常に困難でした。血中のグルコース濃度を測定するには、魚を水から出して採血する必要があり、それ自体がストレスになる可能性があるからです。そこで、魚にバイオセンサを取り付けて、泳がせながらストレスをリアルタイムに測定できるシステムを、世界ではじめて開発しました。これを使うことによって、魚は水中の酸素濃度が低い時、血中のグルコース濃度が高くなり、ストレスを受けていることがわかるようになりました。

ストレスの原因を探る

 縄張り意識の強いティラピアという魚を使ったストレス検証の実験もあります。まずティラピアAのいる水槽に同サイズのティラピアBを入れ、その後Bを取り出します。次にAよりも体格の大きなティラピアCを入れてストレスを比較しました。AとBが一緒にいるときは瞬間的にストレスが上がりますが、だんだんと平常値に戻ります。Bが退場するとAのストレスはさらに下がりました。しかしCを入れた場合、BといるときよりもAのストレスが非常に高くなりました。これはCがAを追い回していたからだと考えられます。後日、透明な板で仕切った水槽にAとCを入れても、Aのストレスは上昇していました。これは物理的な接触以外にも視覚などから受けるストレスの可能性があります。


この学問が向いているかも 生物機能利用学、環境科学、水圏生命科学

東京海洋大学
海洋資源環境学部 海洋環境科学科 教授
遠藤 英明 先生

先生がめざすSDGs
メッセージ

 人には誰でも何かひとつくらいは興味を持てるものがあると思います。大学は、その興味を軸にやりたいことをふくらませ、楽しみながらあなた自身を成長させていくことができる場です。
 私は高校生のとき教科書で勉強することが苦手でしたが、大学では興味を持った研究に自主的に取り組むことができるので、これまで学んできたことが何の役に立つのかを改めて実感することができました。あなた自身がいつも好奇心を持ってわくわくしていれば、いい学びや出会いがきっとあるはずです。日々楽しみながら学生生活を送ってほしいと思います。

先生の学問へのきっかけ

 熱帯魚好きの父親の影響で、幼いころから魚が大好きでした。将来の夢は水族館の館長だったほどです。また、モノづくりも好きだったこともあり「なぜ水槽の水はこんなにきれいなのか」と、濾過槽の仕組みについても調べたりしていました。大学でも魚について学ぶつもりでしたが、希望が通らずほかの専攻になってしまいました。それでもあきらめずに勉強しているうちにバイオセンサの研究をしていた恩師に出会い、大好きな魚とモノづくりが結びつく研究を始めました。現在は魚の気持ちを知ることを目標にバイオセンサの研究に励んでいます。

先輩たちはどんな仕事に携わっているの?

大学教員(准教授・助教)/高等学校教員/水族館学芸員/水産試験場研究員/水産・食品会社研究員/IT技術員

研究室
大学アイコン
遠藤 英明 先生がいらっしゃる
東京海洋大学に関心を持ったら

 東京海洋大学は、全国で唯一の海洋にかかわる専門大学です。2大学の統合により新しい学問領域を広げ、海を中心とした最先端の研究を行っています。海洋の活用・保全に係る科学技術の向上に資するため、海洋を巡る理学的・工学的・農学的・社会科学的・人文科学的諸科学を教授するとともに、これらに係わる諸技術の開発に必要な基礎的・応用的教育研究を行うことを理念に掲げています。

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