千葉科学大学 危機管理学部／薬学部

平成30年度30年度

私立大学研究ブランディング事業報告書

千葉科学大学　

学長　木 曽 　 功

「フィッシュ・ファクトリー」構想実現のために何が必要か

　2016年 4 月に千葉科学大学学長に就任して以来、大学と地域の発展をどのようにして図るかを考え

てきました。その中で、私たちは今年、 1つの大きな夢への一歩を踏み出しました。それは、千葉科

学大学が重点研究対象に掲げてきた「『好適環境水』による次世代型水産技術イノベーション（技術革

新）」が、文部科学省の「私立大学研究ブランディング事業」に選定されたことです。

　この事業は「全学的な独自色を大きく打ち出す研究に取り組む私立大学に対し、施設費、装置費、

経常費などを一体的に支援する」という内容で、私たちの研究は「地域の経済・社会、雇用、文化の

発展や特定の分野の発展・深化に寄与する研究」に与えられる「社会発展型」の研究対象に選定されま

した。大都市部の大学に伍して事業選定されるためには極めて厳しい競争を勝ち抜かねばなりません

でした。本学教員の努力はもちろんですが、地域の皆様からいただいた支援のおかげであると、感謝

の気持ちを持って2016年を締めくくることができました。

　こうして飛躍の機会をいただいたのですから、今年は「好適環境水」の研究を飛躍的に発展させね

ばなりません。この研究については地域の皆様方からは既に、相当のご理解をいただいておりますが、

ここで再度、私たちが目指す研究の方向についてご説明いたします。

　「好適環境水」とは効率的な魚類飼育を目的として成分や濃度を調整した人工飼育水のことです。

淡水・海水魚とも飼育可能で、飼育魚の病気抑制や成長促進効果があります。こうした特性を生かし、

私たちは「好適環境水」による「フィッシュ・ファクトリー（魚工場）」の実現を目指しています。

　近年、世界全体の漁獲高は急増しています。世界的な健康志向の拡大で「肉食より魚食」と考える

人が増えているからです。一方、魚の資源量は頭打ちの状況で、需要の急増に追いついていません。

人類は養殖技術を発展させることで、拡大する魚需要を満たしてきました。しかし、現在の海で行わ

れる養殖は、残餌（ざんじ、魚に与えて残った餌）や魚の糞の排出などにより環境に大きな影響を与

えるという問題点を抱えていました。

　しかし「好適環境水」を使い、陸上に「フィッシュ・ファクトリー」を設置することで、こうした環

境への影響を最小限に抑えることができます。魚の病気発生率も抑えることができます。魚需要の急

増に備えて効率よく魚を飼育することが可能であり、環境にも優しいというのは、千葉科学大学が建

学以来掲げてきた「リスク・危機管理」の確立という目標にもぴたりと一致していると考えています。

　もちろん、夢実現のためには乗り越えねばならない課題があります。たとえば、地球環境の中では、

水は循環することによってきれいになりますが、陸上の養殖では水の交換が必要になります。どうす

れば、効率的に水を交換できるかが大きなポイントになるのです。また地域産業との連携も私たちの

大きな任務と心得ています。好適環境水の研究・開発と同時に、地域企業との魚の加工技術の共同研

究などを進めていくべきと考えています。

　ここ銚子は極めて優良な漁業資源を誇り、それによって大きく発展してきました。しかし近隣諸国

の経済発展と漁獲量の拡大に伴い、10年、20年先には、この豊かな漁業資源をいかに維持していくか

が課題になると考えます。そのとき、大きく役に立つのが「フィッシュ・ファクトリー」構想です。

　私たちの夢である「フィッシュ・ファクトリー」は、世界の魚資源維持と言う大きな目標を掲げて

います。一方で、夢実現のためには地域の方々との緊密な交流や協力が不可欠です。大きな目標を実

現するために、ぜひ「千葉科学大学研究ブランディング構想　『好適環境水』による次世代型水産技術

イノベーション」に強い関心と支援をお寄せください。それを今年度の私の最大の努めにしたいと思っ

ています。

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

12

13

14

15

30

1

Eriocheir japonica,

, , .,

,1. 7-8 , 180g ,

Paragonimus westermani

2. ,Eriocheir sinensis ,

. , ,

,3. ,

, ,

. , ,

4,5, . , ,

, 6.

, ,

,. ,

.

, 64L (W:60×D:30×H:36 cm) 5 ,

A E A: B: C:D: E: , 30

5 . 2 ,

. 1

, , . ( ) , (

) / ( ) ×100 . ,

, .

1 . A E A 87%, B 73%, C 67%, D 93%, E 83% ,

D . , ,

, . ,

A. , E

, , . B, C ,

(2006 ) , 460 90 ,

. B, C E, B, C ,

, .

, , B, C

. D (93 ) ,

.

1

1.

2. 2339 (12), 2001 3.

3. (2016.12.8) https://www.zakzak.co.jp/society/domestic/news/20161208/dms1612081700010-n1.htm

4. ( ,)

5. Eriocheir japonica (de Haan)

(1997.8.25) 6. (

, )

1

30

2

Eriocheir japonics

5 2017

( 0 )( 1.6%)

2017 11 28 12 25( 0.4% 0.8% 1.2% 1.6%)

( 0.8%) 620

10 1000ml1

2 1

1( 1.2% 1.6%) ( 0.8%) 28

100 (0.4% 0.8%)

501.2%

0.8% ( 0.8%)NaCl

2

1.2%1.6%

( 0.8%) ( 0.8%)

NaCl

( 1.6%)

0.8%1

9

1.2%

2

30

3

Eriocheir japonica, .

Eriocheir sinensis ( )

. ,

. ,

, ,

. ,

. , , .

, 1.

, ,

. ,

, , .

, ,

,

( ) 2 , (LC50)

.

, .

1 . 11 , 7, 4 .

(mm), (g) , . ,

0.5, 1.5 (0, 2.53, 3.80, 5.69, 8.54, 12.81 ppm) 6, 1 M

pH 5 7 . , 0.5, 1.8 (0, 5.25, 9.45, 17.01, 30.62, 55.18 ppm) 6

, pH 7 8. 1 20 ( 5 13 mm)

, , 3, 6, 24, 48, 72, 96

(ppm) , ,

. 96,

(LC50) .

1, 2 . , LC50 9.957 ppm,

LC50 14.40 ppm . ,

3. ,

. , ,

.

0

25

50

75

100

0.0 10.0 20.0 30.0

(%)

ppm

0

25

50

75

100

0.0 10.0 20.0 30.0

(%)

ppm

1.

2. , ( ) (2005)

3.

4. Kiki, T., Trans. of the CRJSJ, Vol. 129, No. 2, (2001), pp. 156-162

9.957 ppm

14.40 ppm

3

30

4

, . ,

, 1). ,

, , ,

. , 1 .

, ( )

. 150 2 2).

(FAO) , , ,

3). FAO 2012 16 .

, .

, , , , , , , , , , ,

. ,

. ,

(Eriocheir japonica) . ,

, , .

( ) , 3 4 , . , .

, . ,

. , ,

.

60 L ( W:600 D:300 H:360 mm ) 4 ,30 3 .

, Mol A (Mol) A, Mol B Mol B, Mol A + B Mol A B , 1 2

. , 10

, 1 1 . 1 .

1. 60 90 A) B) (n=10, Bars : SE, * : p<0.05 by non-paired t-test).

Mol A + B. , ,

, .

, , , ,

, .

1. JAICAF , 2015 2015

, 20152. FAO Food balance sheets

3. The State of World Fisheries and Aquaculture 2010

4

30

5

,

1958 1959 , ,

. (2018) , 2017 2018

, , ( , Mc)

. , , 3

, , 3 2

, .

, 114

206 . , , , , 6cm×10cm

2Mc .

, 37°C, 34 ,

, . ,

Mc . Mc,

.

Mc1

. 14 2, ,

27 3 , (11.1 ), 14 1 (7.1 ) . Mc ,

.

(Mc)

1Mc ( )

, . 1960

( 1960),

1958 59 Mc70

. , 7,

Mc . Mc, Mc

,

, ,

, .

1. , , 31 , 6 , 545 559 , 1982

2. , , 55 , 1 , 2002, , 23 29

3. , Med. Entomol. Zool. Vol. 69 No. 1 p. 1‒5 20184. , 2 (3), p.212-221, 19605. , 6 (2), p.109-112, 1964

5

30

1

801,2

30

3

--

HG-400

31 7

7099.33 ng/g 1

0.4 μg/g ppm0.3 μg/g

99.33 ng/g 0.09933 μg/g 0.4 μg/g1

70 63 50 ng/g

50 ng/g 11 50 ng/g

50 ng/g1 1

1. , , http://www.mhlw.go.jp/topics/bukyoku/iyaku/syoku-anzen/ suigin/

2. , , http://www.mhlw.go.jp/shingi/2003/06/s0603-4s.html

3. , , http://www.env.go.jp/chemi/report/h15-04/

1

(ng/g)

4 5.94 30.02 14.46 3 5.80 12.68 8.38

5 10.24 39.97 20.64 5 4.64 30.64 11.75

7 5.17 99.33 39.54 7 11.93 52.45 28.20

5 18.46 21.52 20.67 4 16.98 57.54 34.93

5 15.18 41.79 23.96 5 10.60 19.92 15.02

5 - 26.86 15.48 5 2.57 33.24 20.23

5 24.29 88.20 48.17 5 22.71 50.73 30.03

1

6

30

7

,

Eriocheir japonica , ,

, 1. Eriocheir sinensis ,

, .

, astaxanthin (astx) . Astx

, 2 3

. , astx ,

, astx. , astx

.

8 ( 4 , 4 ) ( , , , , : 1- 5 , : , : 1- 5 ) , 72

, (g) . , 100 mL/g , 50°C 3

, . , , , .

, 100 mL . 0.1 mL HPCL

, HPCL . astx

, ,.

astx 1 . , 10.79 mg

, p<0.05.

, .

, ,

4

. , ,

5, 6.

, , . ,

1

, p<0.01 ,

. , astx ,

. , ,

, ,

, .

1 (mg, n=4, Bars:SD, *:p<0.05 by non-paired t-test)

1. : Eriocheir japonica (De Haan) .

, 51, 93–104, 1999.2. Nishida Y, Yamashita E, Miki W : Quenching Activities of

Common Hydrophilic and Lipophilic Antioxidants against Singlet Oxygen Using Chemiluminescence Detection System. Carotenoid Science, 11, 16–20, 2007.

3. , , , , , , , :

. Cyto-protection & biology, 7, 383–391, 1989.

4. Kessler, E., Czygan, F. :Chlorela zofingiensis Donz, Isolerung neuer stamme und ihre physiologisch- biochemischen eigenschaften, Ber. Deuts. Botani. Gesell., 1965, 78, 343-347.

5. Andrewes, A.G., Phaffia, H.J., Starr, M.P. : Carotenids of Phaffa rhodozyma, a red pigmented fermenting yeast, Phytochem., 1976, 15, 1003-1007.

6. Burgess, M.L., Barrow, K.D., Gao, C., Heard, G.M., Glenn, D. : Carotenoid glycoside esters from the thermophilic bacterium Meiothermus ruber, J. Nat. Prod., 1999, 62, 859-863.

0

5

10

15

20

25

astx

. (m

g)

Ave.Ave.

*

7

30

8

† , §

‡

†, ‡, §

1astaxanthin ( astx)

1 2 34 astx

astx (Figure 1) carotenoid ,

5 Astx6

(Eriocheir japonica) astx

(n=15, ) Long 2 (CM-700d,

KONICA MINOLTA, Tokyo, Japan) 5, (L , L*(D65)) (a ,

a*(D65)) (b , b*(D65))

Figure 2 (Figure 2A) L 33~37, a 2~4, b 9~11

L 44~48a 19~26 b 23~29 (Figure 2B)

. a

( E) (22.6 5.4) (28.7 4.3) (30.6 4.0)

L a ba b

a b

( E)

astx

1. Shitanda, K., et al., Aquacult. Sci., 35(1), (1987), 11–18. 2. Long, X., et al., Aquaculture, 473, (2017), 545–553. 3. Shiode, Y.; Nakata, K., Aquacult. Sci., 65(3), (2017), 203–208.4. Kouba, A., et al., J., J. Appl. Ichthyol., 29, (2013), 193–199.5. Nishida, Y., J. Oleo Sci., 12(10), (2012), 525–531.6. Itakura, H.; Takahashi, J.; Kitamura, A., Jpn. J. Compl.

Alternative Med., 5(3), (2008), 173–182.

Figure 2. Shell color of Eriocheir japonicaA is before boiling of male (n=15) and B is after boiling of male (n=15). Values are means ± S.D.

Figure 1. Structure of the all trans astaxanthin

A

B

8

30

9

CAD3D ( 1-a)

5mm 30mm1-b

30mm 80mm

1.2 mm

2 0 30

3

1. (2002 2004)

2.(2008) pp 10-13

3.(2009) pp 23-40

9

30

10

,

, 1. ,

. , ,

. , 1

, . ,

, 1.

, Anguilla japonicaCyprinus carpio

,

1200 mm (W:1200×D:450×H:450 mm) 2 , . , ,

(A ) (B ) , 5 .

8 14 9 18 , 2018 11 15 1220 .

A , 1 (FA100DS ) ,

, 1 mL 0.3 mL. , B , 1 ,

, 30 A. , B

. .

, 10 .

100 μL . , 1.5 mL

, 3, 000×g, 15 , 4 , C- ( ) .

1.

,(t-test, P 0.05) ,

, . A A

2 A (t-test, P 0.01)

, ,

. , ,

, .

, , , .

, , . ,

, ,

.

1P 0.05

2P 0.01

1. , , 2014 , 62 , 4 , p.385-392

10

30

11

, , ,

, 1. ,

, , .

,

. , , (ovalbumin, OVA), ,

, .

Cyprinus carpio 250 L , Na+ 2777 ppm, K+ 95.1 ppm, Ca2+ 300 ppm, 8 psu

2. , OVA 0.8 g/ (Sigma-Aldrich

, USA) (PBS), FA100,

. (OVA n=10, n=10) . 3 . ,

PBS , 72 . ,

OVA .

0.02 mol/l, pH 9.8 OVA(200 g /ml), KLH(100 g /ml) , 50 l/well

Nunc Immunoplate Maxisorp, Thermo Fisher Scientific, Inc., Denmark) , 4 , ,

. , 1% BSA/1% /PBS100 l/well , , 60

. , 0.05%Tween20PBS(PBS-T) 3 . PBS-T

50 l/well 2, . mouse

anti-Carp/Koi Carp(Cyprinus carpio) IgM (1/66, Aquatic Diagnostic Ltd, Scotland) , 2 .

horseradish peroxidase(HRP) labeled goat anti-mouse IgG (1/3000, Kirkegaard & Perry Laboratories, Inc., USA) , 1 .

PBS-T , 3,3',5,5'-TMB 50 l/well .

20 50 l/well 5 mol/l sulfuric acid- , Microplate Reader Model 680

(BioRad Laboratories, USA) , (490 nm), .

OVA 3 , 2 7 OVAFig.1 .

. , ,

. , ,

. . ,

. 3 , 7

.,

. , ,

. , ,

. ELISA Ig. , Ig

.

1. , , , PCT/JP2009/002689, 2009

12 23

Fig. 1 Effect of suitable environment water on OVA-specific antibody production

OVA , 37 , PBS X40 640

ELISA . PBS; (PBS )OVA; OVA

11

30

12

, . , ,

A disintegrin and metalloproteinase (ADAM) . , ADAM ,

ADAM10 ADAM171. ADAM10 ADAM17

, α Notch , Notch (NICD)

2. ADAM3. , ADAM

. , , ( )

(DATS) ADAM10 ADAM17,

(DHA) , ADAM103,4. , , ,

ADAM10ADAM17 NICD

, .

(40-60 g) , DHA (20 mg/kg/day) DATS (2.5 mg/kg/day) , 4

. , , ADAM10/17Notch (NICD1/2/3) .

8 ( 2 , DHA 4 , DATS 2) , ADAM10 ADAM17

Fig.1 DHA DATS

ADAM, DHA

DATS ADAM10 (Fig. 1 ) . , ADAM17

(Fig. 1 ) . , Notch

, Notch1 Notch2 (Fig. 2 ) . , Notch3 ,

DHA (Fig. 2 ) .

Fig.2 DHA DATSNotch3

, DHA ADAM10Notch

. NotchDHA ,

. , DATS , , ADAM10 .

, DATS.

1. Li Q, Xie J, He L, et al., Gene, Vol. 562, No. 1, 117-127 (2015)

2. Edwards DR1, Handsley MM, Pennington CJ., Mol Aspects Med., Vol. 29, No. 5, 258-289 (2008)

3. Kiesel VA, Stan SD., Biochem Biophys Res Commun., Vol. 484, No. 4, 833-838 (2017)

4. Grimm MO, Haupenthal VJ, Rothhaar TL, et al., Int J Mol Sci., Vol. 14, No. 3, 5879-5898 (2013)

12

30

13

, ,

. 2 (

) .

.

, . ,

, . ,

. , AS15-1

.

. 4. 100 ml

, 1/100 NB (Difco) 0.1 mM NH Cl 100 ml

25˚C . 1/1000 NB 0.01 mM NH Cl , 3 . ,

DNA , 16S rRNA PCR . MiSeq (Illumina)

. .

, .

, , 25 . ,

.

, 1 . ,

. , , ,

, ,

.

1.

SW1, SW2: , R1, R2:

. , ,

( 1) . ,

1.

.

, . ,

Nitrosomonadaceae , Nitrospira .

, ,

.

, Rhodobacteraceae , Flavobacteriaceae

, Exiguobacterium , Photobacterium.

. ,

. , ,

.

25 15 5 5 15 25

1. f_Rhodobacteraceae; g_2. g_Flavobacterium3. f_Flavobacteriaceae; g_4. g_Fluviicola5. f_Oceanospirillaceae; g_6. o_Alteromonadales; f_OM60; g_7. g_Synechococcus8. o_HTCC2188; f_; g_9. g_CandidatusAquiluna10. o_Sphingobacteriales; f_; g_11. g_Pseudidiomarina12. c_Alphaproteobacteria; o_; f_; g_13. g_Candidatus Xiphinematobacter

14. f_Cryomorphaceae; g_15. g_Lewinella16. Unassigned17. g_Rhodobacter18. p_WPS-2; c_; o_; f_; g_19. g_Bacillus20. g_Prosthecobacter21. g_Candidatus Protochlamydia22. f_Rhizobiaceae; g_23. g_Planctomyces24. g_Exiguobacterium25. g_Photobacterium

25 15 5 25155(%)

SW1 SW2 R1 R2 SW1 SW2 R1 R2総リード数 33646 35528 29755 31778 37358 37714 39177 33177属の総数 324 277 286 229 182 137 199 178種の総数 1646 1347 1213 2032 1203 445 909 523

培養前 培養後

13

30

14

,

, 50 , 10% .

16.528 , 60 .

30, .

, , .

, ,

. , ,

, ,

4309375 . , , ,

, , ,

, .

, ,

.

2 , 4 , 8 , 12DNA

, 2-Step tailed PCR 16S rRNA. ,

, .

1 . 26 ,

, . ,

Streptophyta 2 , Rickettsiales 1. 25

0.1% , 1 .

, 86.9% Chromohalobacter2 .

2, 12 . ,

Haererehalobacter , Halomonas ,Salinivibrio , Salinisphaera , Vibrio

, 2 , 8, 12

. Salinisphaera1 , 12

60% .

, Chromohalobacter

, . ,

8 12 , ,

.

14

30

15

40%

,

1

Sharklet AFTM 2 Sharklet AFTM

Staphylococcus aureus

1 3

1

; shark skinPseudomonas aeruginosa S. aureus

smooth 96 well plate

106/mLsmooth

70%P. aeruginosa 0.5%

swarming motility smooth

65%

swarming motility4

Escherichia coliVibrio parahaemolyticus ,

swarming motility P. aeruginosaS. aureus 70%

2

2 swarming motility

1. Fux CA, Costerton JW, Stewart PS and Stoodley P. Survival strategies of infectious biofilm. Trends Microbial, 13, (2005), 34-40

2. Chung KK, Schumacher JF, Sampson EM, Burne RA, Antonelli PJ, and Brennan AB. Impact of engineered surface microtopography on biofilm formation of Staphylococcus aureus. Biointerphases, 2, (2007), 89-94.

3. . .

W02015/072364, (2015).4. Sakamoto A, Terui Y, Horie C, Fukui T, Masuzawa T,

Sugawara S, Shigeta K, Shigeta T, Igarashi K and Kashiwagi K. Antibacterial effects of protruding and recessed shark skin micropatterned surfaces of polyacrylate plate with a shallow groove. FEMS Microbiol Letter, 361, (2014), 10-16.

15

30

31 3 11

30

30

30

30

31 3 12