著者の所属・活動拠点の国は、中国です。

掲載誌：Israeli Journal of Aquaculture - Bamidgeh

ライセンス: CC BY　対象: 公開論文　確認元: OpenAlex

研究の目的

論文によると、魚が受けるストレスを和らげないままにしておくと、組織の損傷や免疫の低下、病気、死亡につながり、経済的な損失や動物福祉上の懸念を生みます。生きた魚の輸送中のストレスを和らげる方法として、水に溶かして使う麻酔薬で魚を鎮静させるやり方があります。手術ができるほど深く麻酔するのではなく、ストレス反応を抑える程度に落ち着かせるものです。なかでもMS-222（トリカインメタンスルホン酸塩）は最も広く使われています。ただし、回復を長引かせずに鎮静できる濃度は魚種ごとに異なるため、種ごとに実験で確かめる必要があります。

研究チームが対象としたのは、商業的に重要なコイ科の淡水魚Xenocypris davidiです。この魚では、輸送時のMS-222の使い方が定まっていませんでした。麻酔を用いた輸送に対して、えらの組織が分子レベルでどう反応するかも調べられていませんでした。また、魚のえらでMS-222の影響を遺伝子発現から調べた既存研究は高濃度の麻酔を扱っており、輸送に向く浅い鎮静は検討されていませんでした。

そこで著者らは2つの目的を立てました。1つ目は、稚魚を確実に「深い鎮静」に導き、しかも回復が長引かない最小濃度を見つけることです。深い鎮静とはA2段階と呼ばれる状態で、体の平衡は失われますが、えらぶたの呼吸運動は保たれます。2つ目は、その濃度で模擬輸送した後に、えらの遺伝子発現がどう変わるかを明らかにすることです。

何を、どのように調べたか

実験には、中国湖南省の1つの養殖場から入手した稚魚を使いました。体長は約10.3センチ、体重は約10.1グラムです。水温は10℃に保ちました。寒い季節や温度管理された輸送を想定し、8時間の輸送中の代謝や酸素消費を抑えるための設定です。論文は、この温度がこの魚の最適な飼育温度を示すものではないと説明しています。

まず予備試験として、1リットルあたり20〜140ミリグラムの範囲で各濃度1匹ずつを試し、効果のある濃度帯の見当をつけました。本実験では、32、34、38、42、46、48、50ミリグラム毎リットルの7段階を設定しました。各濃度に5匹ずつを麻酔液に入れ、1匹は1回だけ使いました。鎮静の段階は、軽い鎮静のA1から、反射が完全に消える外科的麻酔のA4、強い刺激にも反応しないA5まであります。各段階に達するまでの時間と、回復段階のR4に達するまでの時間を測りました。

次に、選んだ34ミリグラム毎リットルのMS-222を入れた群と、麻酔薬を入れない対照群を用意しました。各群15匹を、酸素を充填した4リットルの水入り輸送袋に入れ、振動装置にかけて8時間の模擬輸送を行いました。輸送後には、水中の溶存酸素とpHを測定しました。また、えらを採取して、各群5匹で遺伝子発現を解析し、顕微鏡で組織も観察しました。遺伝子発現の解析にはRNAシーケンシングを使っています。これは、組織の中で働いている遺伝子を網羅的に読み取る方法です。輸送後24時間は生存も記録しました。

主な報告結果

濃度を上げるほど鎮静は深くなりました。32ミリグラム毎リットルでは、5匹とも軽い鎮静（A1）にとどまり、A2には達しませんでした。34ミリグラム毎リットルでは全個体がA2に達しました。A1までは平均47.4秒、A2までは平均132.8秒でした。42ミリグラム毎リットルでは1匹がA3に進みました。46では全個体がA3、48では全個体がA4、50では全個体がA5に達しました。

回復時間は、A2以上に達した34〜50ミリグラム毎リットルの群の間で統計的な差が見られず、群平均は約197〜221秒でした。浅い鎮静にとどまった32ミリグラム毎リットル群は、平均約86秒と速く回復しました。ただし著者らは、各濃度5匹では中程度の差を見つける力が限られると述べています。そのため、この結果は回復時間が同じであることの証明ではなく、観察された傾向として扱うべきだとしています。以上から研究チームは、34ミリグラム毎リットルを、全個体がA2に達し、しかも高い濃度と比べて回復が長引かない最も低い濃度と判断しました。

模擬輸送後のえらでは、両群の間で1,220の遺伝子の発現量に差がありました。このうち634はMS-222群で多く、586は少なくなっていました。MS-222群では、抗酸化に関わるグルタチオン代謝の遺伝子群が多く働いていました。一方で、炎症を引き起こす物質に関わる遺伝子の発現は低くなっていました。PTGS2、IL17C、IL8、TNFに似た遺伝子などがその例です。

細胞分裂やDNA修復に関わる遺伝子群の発現は高まっていました。細胞死に関わる遺伝子には、増えたものと減ったものの両方がありました。えらでのイオン輸送や細胞どうしの結合に関わる遺伝子も、混在した変化を示しました。たとえば、水の通り道となるアクアポリンに似た遺伝子は減っていました。

輸送後の水の溶存酸素は、MS-222群で1リットルあたり19.32ミリグラムと、対照群の10.75ミリグラムより高い値でした。pHもMS-222群のほうがわずかに高く、7.35対7.14でした。両群とも全個体が輸送後24時間生存しました。組織観察では、MS-222群のえらの構造が対照群より整って見えました。ただし各群1枚の代表画像に基づく観察のため、損傷の頻度や統計的な判断は行っていません。

この報告が示すこと

研究チームは、行動と遺伝子発現の両面の結果から、34ミリグラム毎リットルがこの魚の低水温での輸送に実用的な濃度だと結論づけました。あわせて、抗酸化、免疫、えらの上皮に関わる経路を、今後生理的に確かめるべき対象として示しました。ただし、この濃度の推奨は10℃でのみ検証されたもので、より高い水温での輸送には改めて確認が必要だとしています。

著者らは研究の限界も挙げています。輸送しない魚の比較群がないため、今回の比較は麻酔あり輸送と麻酔なし輸送の違いを示すにとどまります。どちらが輸送前の状態に近いかは判断できません。試料の採取は輸送終了時の1回のみで、遺伝子解析は各群5匹と少数です。血中コルチゾールを測っていないため、ストレスホルモン系の関与は推測の段階にとどまります。

さらに、MS-222群では水中の酸素がかなり多くなっていました。そのため、グルタチオン関連の変化が薬そのものによるのか、高い酸素濃度によるのかは、今回の実験設計では区別できないとしています。鎮静段階の判定と組織観察は、どの条件かを知っている観察者が行いました。えらのイオン輸送細胞に薬が直接作用するといった仕組みの説明は、今回のデータで裏づけられたものではなく、仮説として示されています。

原著論文の著者・所属：Gaoyou Yao（Fisheries College, Fishery Biological Engineering Technology Research Center of Henan Province, Xinyang Agriculture and Forestry University, Xinyang, Henan 464000, China）、Yuyuan Wu（Fisheries College, Fishery Biological Engineering Technology Research Center of Henan Province, Xinyang Agriculture and Forestry University, Xinyang, Henan 464000, China）、Teng Ma（Fisheries College, Fishery Biological Engineering Technology Research Center of Henan Province, Xinyang Agriculture and Forestry University, Xinyang, Henan 464000, China）、Hua Zhang（Laboratory of Tropical Marine Bio-resources and Ecology, Guangdong Provincial Key Laboratory of Applied Marine Biology, South China Sea Institute of Oceanology, Chinese Academy of Sciences, Guangzhou, Guangdong 510301, China）、Xusheng Guo（Fisheries College, Fishery Biological Engineering Technology Research Center of Henan Province, Xinyang Agriculture and Forestry University, Xinyang, Henan 464000, China）、Shijie Yang（Xinyang Nanwan Reservoir Fishery Development Co., Ltd., Xinyang, Henan 464000, China）、Mengfan Ren（Fisheries College, Fishery Biological Engineering Technology Research Center of Henan Province, Xinyang Agriculture and Forestry University, Xinyang, Henan 464000, China）、Tao Li（Fisheries College, Fishery Biological Engineering Technology Research Center of Henan Province, Xinyang Agriculture and Forestry University, Xinyang, Henan 464000, China）、Xingxing Ding（Fisheries College, Fishery Biological Engineering Technology Research Center of Henan Province, Xinyang Agriculture and Forestry University, Xinyang, Henan 464000, China）、Yuanye Ma（Xinyang Nanwan Reservoir Fishery Development Co., Ltd., Xinyang, Henan 464000, China）、Xiaoying Su（Guangdong Maoming Agriculture & Forestry Technical College, Maoming 525000, Guangdong, China）、Hanzhi Xu（Yantai Marine Economy Research Institute, Yantai 264003, China）、Bing Li（Mianchi County Qinglianhe Aquaculture Co., Ltd, Sanmenxia, Henan 472400, China）、Tiezhu Yang（Fisheries College, Fishery Biological Engineering Technology Research Center of Henan Province, Xinyang Agriculture and Forestry University, Xinyang, Henan 464000, China）

※本記事は原著論文をもとに、日本語で要約・説明を加えた研究紹介です。 出典（原著論文）：Gaoyou Yao, Yuyuan Wu, Teng Ma, et al. Fish welfare: MS-222 sedation in juvenile Xenocypris davidi transport, dose screening, and exploratory gill transcriptomic profiling. Israeli Journal of Aquaculture - Bamidgeh 2026-11-04. DOI: 10.46989/001c.172975. 原著ライセンス：CC BY.