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• Effect of cultivation feed diet using local food processing by-products on the growth and flavor factor in the Malabar grouper Epinephelus malabaricus

  Takahashi M.

  Frontiers in Aquaculture ( Frontiers in Aquaculture )  4   2025年08月 [ 査読有り ]

  掲載種別: 研究論文（学術雑誌）

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  Introduction This study investigated the use of locally sourced food processing by-products to formulate sustainable aquaculture feed in alignment with circular economy principles. Methods An experimental diet (Food Waste Diet; FW-D) was formulated using 50% fishmeal from tuna viscera and 20% brewer’s spent yeast (BSY) sourced in Okinawa, Japan. The Malabar grouper (Epinephelus malabaricus) were reared in a recirculating aquaculture system for 8 weeks and compared against a commercial diet (CO-D). Growth performance, liver somatic index, insulin-like growth factor 1 (IGF-1) gene expression, and muscle taste-related components were analyzed. Results FW-D-fed fish showed slightly lower growth performance, possibly due to decreased protein content. However, liver histology revealed no signs of metabolic stress, and IGF-1 gene expression levels were higher in the FW-D group, indicating active growth signaling. FW-D-fed fish also exhibited significantly increased muscle levels of unsaturated fatty acids, particularly docosahexaenoic acid (DHA), a nutrient beneficial for human health. Sensory analysis indicated comparable overall taste quality between the two groups. FW-D fillets had greater chewiness and reduced fishy odor, whereas CO-D fillets were richer in fatty taste. Discussion These findings suggest that FW-D, composed of locally available by-products, can offer a nutritionally advantageous and economically viable alternative to conventional feeds. Despite a slight reduction in growth, the enhanced DHA content and acceptable sensory attributes of FW-D-fed fish support its application in sustainable aquaculture systems. This approach contributes to resource recycling and value creation within a local circular economy.

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• Combined effects of light and salinity on the growth performance in juveniles of the Malabar grouper, <i>Epinephelus malabaricus</i>

  Zhu, YF; Fukunaga, K; Udagawa, S; Lu, SQ; Shimabukuro, A; Takemura, A

  FRONTIERS IN MARINE SCIENCE ( Frontiers in Marine Science )  12   2025年06月 [ 査読有り ]

  掲載種別: 研究論文（学術雑誌）

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  Introduction Environmental factors, including light and salinity, influence fish growth. It has been hypothesized that optimizing environmental factors can activate the endocrine system and enhance the growth performance of fish. The aim of the present study was to understand how environmental factors affect the growth performance of juveniles of the Malabar grouper, Epinephelus malabaricus, a valuable species in Asian markets. The combined effects of light wavelength and salinity on growth performance were closely evaluated because each of them had a positive effect on growth stimulation in this species. Methods Juvenile Malabar groupers were reared under combined conditions of blue LED light (BL, 463 nm) and red LED light (RL, 623 nm) at low salinity (LS, 11psu) and high salinity (HS, 34 psu) for two weeks. Biometric parameters were quantified, and related gene expressions were analyzed via qPCR. Results Specific growth rate (SGR) was significantly higher in fish under BL/LS, followed by RL/LS and BL/HS. A higher condition factor (CF) was observed in fish under BL/LS, whereas a lower food conversion rate (FCR) was observed in fish under BL/LS and RL/LS. The transcript levels of acetyl-CoA carboxylase (acaca) and fatty acid synthase (fas) in the liver increased under BL/LS (vs. RL/LS). BL upregulated neuropeptide Y (npy), but not pro-opiomelanocortin (pomc), in the fish brain under both salinities. Transcript levels of growth hormone (gh) in the pituitary gland and insulin-like growth factor-1 (igf-1) in the liver were significantly lower in fish under BL/LS than in those under BL/HS. Discussion The promotion of growth performance in juvenile Malabar groupers were attributable to the additive effects of light wavelength and salinity. Since we demonstrated the combined effects of blue light and isosmotic salinity on lipogenesis and somatic growth, optimization of light and salinity conditions can enhance the aquaculture productivity of Malabar groupers.

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• Combined effects of light and salinity on the growth performance in juveniles of the Malabar grouper, Epinephelus malabaricus

  Zhu Yafan, Fukunaga Kodai, Udagawa Shingo, Shimabukuro Akimichi, Lu Siqi, Takemura Akihiro

  Frontiers in Marine Science ( Frontiers Media S.A. )  12   1 - 10   2025年06月 [ 査読有り ]

  掲載種別: 研究論文（学術雑誌）

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  Introduction: Environmental factors, including light and salinity, influence fish growth. It has been hypothesized that optimizing environmental factors can activate the endocrine system and enhance the growth performance of fish. The aim of the present study was to understand how environmental factors affect the growth performance of juveniles of the Malabar grouper, Epinephelus malabaricus, a valuable species in Asian markets. The combined effects of light wavelength and salinity on growth performance were closely evaluated because each of them had a positive effect on growth stimulation in this species. Methods: Juvenile Malabar groupers were reared under combined conditions of blue LED light (BL, 463 nm) and red LED light (RL, 623 nm) at low salinity (LS, 11psu) and high salinity (HS, 34 psu) for two weeks. Biometric parameters were quantified, and related gene expressions were analyzed via qPCR. Results: Specific growth rate (SGR) was significantly higher in fish under BL/LS, followed by RL/LS and BL/HS. A higher condition factor (CF) was observed in fish under BL/LS, whereas a lower food conversion rate (FCR) was observed in fish under BL/LS and RL/LS. The transcript levels of acetyl-CoA carboxylase (acaca) and fatty acid synthase (fas) in the liver increased under BL/LS (vs. RL/LS). BL upregulated neuropeptide Y (npy), but not pro-opiomelanocortin (pomc), in the fish brain under both salinities. Transcript levels of growth hormone (gh) in the pituitary gland and insulin-like growth factor-1 (igf-1) in the liver were significantly lower in fish under BL/LS than in those under BL/HS. Discussion: The promotion of growth performance in juvenile Malabar groupers were attributable to the additive effects of light wavelength and salinity. Since we demonstrated the combined effects of blue light and isosmotic salinity on lipogenesis and somatic growth, optimization of light and salinity conditions can enhance the aquaculture productivity of Malabar groupers.

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    CiNii Research

• Two pathways regulate insulin-like growth factor genes in the brain and liver of the tropical damselfish Chrysiptera cyanea : A possible role for melatonin in the actions of growth and thyroid hormones

  Rizky, D; Byun, JH; Mahardini, A; Fukunaga, K; Udagawa, S; Pringgenies, D; Takemura, A

  COMPARATIVE BIOCHEMISTRY AND PHYSIOLOGY A-MOLECULAR & INTEGRATIVE PHYSIOLOGY ( Comparative Biochemistry and Physiology Part A Molecular and Integrative Physiology )  296   111679   2024年10月 [ 査読有り ]

  掲載種別: 研究論文（学術雑誌）

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    PubMed

• Melatonin influences reproduction in the sapphire devil Chrysiptera cyanea via regulation of dopamine 2b receptor transcription

  Byun, JH; Mahardini, A; Rizky, D; Udagawa, S; Kodai, F; Tan, ES; Kim, JM; Hur, SP; Takemura, A

  FRONTIERS IN MARINE SCIENCE ( Frontiers in Marine Science )  11   2024年06月 [ 査読有り ]

  掲載種別: 研究論文（学術雑誌）

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著書 【 表示 ／ 非表示 】

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• ここからはじめる陸上養殖 : 省エネシステム・データ活用・市場戦略による効率化を実現

  竹村明洋,宇田川伸吾他 ( 担当: 分担執筆 , 担当範囲: 第5章；第6章第2節 ；第6章第3節 )

  科学情報出版  2025年06月 ( ページ数: 336 ,  担当ページ: p.第5章；第6章第2節 ；第6章第3節 )

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  世界全体の総漁業・養殖生産量のうちで養殖生産量が占める割合が海面・内水面漁業のそれを上回るようになってきており、このトレンドは今後も続くことが予想されます。日本でも水産養殖の重要性は声高に叫ばれてはいますが、世界に後れをとっているのが現状となっているようです。本書は、「専門書の入門」 という位置づけであり、陸上養殖への参入を考えて情報収集・研究を始めている方、既に陸上養殖に参入しているが改善をはかりたい方を想定読者とした書籍です。

MISC（その他業績・査読無し論文等） 【 表示 ／ 非表示 】

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• 標準化が変える養殖産業―AQUAXMGRIDが描く分散型陸上養殖の未来―

  泰間健司, 宇田川伸吾

  月刊養殖ビジネス   63 ( 9 ) 24 - 29   2026年08月

   

• 養殖は“分散化”で進化する―モジュラー分散方式RASが変える産業構造

  泰間健司, 宇田川伸吾

  アクアネット   ( 7月 )   2026年07月

   

• ヤイトハタの成長に及ぼす甲状腺ホルモンおよび抗甲状腺剤投与の効果

  名護恵美, 武方宏樹, 福永耕大, 宇田川伸吾, ZHU Yafan, 竹村明洋

  日本水産学会大会講演要旨集(CD-ROM)   2025   2025年

   

  J-GLOBAL

• 甲状腺ホルモン経口投与がヤイトハタの成長に与える影響

  名護恵美, 武方宏樹, 福永耕大, 宇田川伸吾, ZHU Yafan, 竹村明洋

  日本水産学会大会講演要旨集(CD-ROM)   2024   2024年

   

  J-GLOBAL

• 異なる塩分条件下でのヤイトハタ幼魚の成長に関連する内分泌機構

  ZHU Yafan, 根岸隆吾, 福永耕大, 宇田川伸吾, 島袋亮道, 竹村明洋

  日本水産学会大会講演要旨集(CD-ROM)   2023   2023年

   

  J-GLOBAL

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研究発表等の成果普及活動 【 表示 ／ 非表示 】

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• Environmental Impact Assessment of Japanese Aquaculture: A Case Study of Malabar Grouper Production Using LCA

  Tetsuya Ishida, Shingo Udagawa, Yuki Sato, Akimichi Shimabukuro, Satoshi Ohara, Akihiro Takemura, Yasunori Kikuchi

  International Conference on Industrial Ecology 2025  2025年06月  -  2025年07月   

• Relationship Between Moonlight and Coral Reef Organisms in Okinawa

  Shingo Udagawa

  Asia Pacific Network  2022年11月  -  2022年11月   

• ヤイトハタ Epinephelus malabaricus における沖縄県産残渣を主原料とした飼料の利用可能性の検討

  髙橋縁充, 宇田川伸吾, 福永耕大, 関口杏梨紗, 竹村明洋

  令和 4 年度日本水産学会秋季大会  2022年09月  -  2022年09月   

• 若者が考える陸上養殖の未来とは

  宇田川伸吾

  令和 4 年度日本水産学会秋季大会 ミニシンポジウム  2022年09月  -  2022年09月   

• 異なる波長がヤイトハタEpinephelus malabaricusの成長と光受容の内分泌システムの与える影響

  Zhu Yafan, 宇田川伸吾, 福永耕大, 島袋亮道, 竹村明洋

  令和 4 年度日本水産学会秋季大会  2022年09月  -  2022年09月   

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特許等知的財産 【 表示 ／ 非表示 】

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• 制御装置、制御方法、及びプログラム

  特願 特願2025-129238  (2025年08月01日)

  特許 特許7758409  (2025年10月06日)

  泰間健司, 宇田川伸吾

• 制御装置、制御方法、及びプログラム

  特願 特願2025-023203  (2025年02月17日)

  特許 特許7730222  (2025年08月08日)

  泰間健司, 宇田川伸吾

• 養殖システム、接続ユニット、及び養殖システムの製造方法

  特願 特願2025-023202  (2025年02月17日)

  特許 特許7730221  (2025年08月08日)

  泰間健司, 宇田川伸吾, 上原昌徳

学術関係受賞 【 表示 ／ 非表示 】

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• 第28回日本時間生物学会学術大会優秀ポスター賞

  2021年11月   日本時間生物学会   潮汐性産卵リズムに関わる水圧情報伝達の脳内経路の解明  

  受賞者: 宇田川伸吾, 武方宏樹, 竹内悠記, 竹村明洋

科研費獲得情報 【 表示 ／ 非表示 】

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• 生物時計の共振機構の解明に基づく時間水産学の確立

  基盤研究(B)

  課題番号: 24K01839

  研究期間: 2024年04月  -  2027年03月 

  代表者: 竹村 明洋, 宇田川 伸吾, 福永 耕大 

  直接経費: 14,200,000（円）  間接経費: 18,460,000（円）  金額合計: 4,260,000（円）

• 淡水魚における水圧情報伝達機構の解明

  若手研究

  課題番号: 23K14023

  研究期間: 2023年04月  -  2026年03月 

  代表者: 宇田川 伸吾 

  直接経費: 3,600,000（円）  間接経費: 4,680,000（円）  金額合計: 1,080,000（円）

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  本年度では、ゼブラフィッシュ用の水圧付加時に使用するチャンバーの作成、行動解析手法の確立に注力した。水圧チャンバーは、他の要因を排除して水圧影響のみを付加できるように、防水性のLEDライトと水の入排水ができる設計にすることで、異なる水深においても光と水温が一定となるように作成した。作成したチャンバー内へ実験的に魚を入れて記録した魚の遊泳行動を解析ソフトウェアと組み合わせることにより、チャンバー内における本種の行動を定量的に解析することが可能となった。また、組織学的な実験では、水圧刺激によって活性化される脳部位の特定を目的とした免疫組織学染色に必要な即初期応答遺伝子群の抗体(c-Fos, Egr-1, Arc)の本種における特異性を確認した。その結果、使用した抗体は本種に特異的に反応していたため、使用に問題ないことが明らかとなった。

• 潮汐性産卵リズムに関わる水圧情報伝達の脳内経路の解明

  特別研究員奨励費

  課題番号: 19J12059

  研究期間: 2019年04月  -  2021年03月 

  代表者: 宇田川 伸吾 

  直接経費: 2,100,000（円）  間接経費: 2,100,000（円）  金額合計: 0（円）

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  本研究では、満潮付近で毎日産卵するミツボシキュウセンを実験材料に用い、潮汐性産卵リズムを制御する脳内の水圧情報伝達経路を解明するために水圧情報を刺激として認識する「入力系」と受容した情報を内因性のリズムへと変換する「情報処理」がどこで、どのように行われているのかを明らかにすることを目的としている。本年度では下記のことを行った。 【課題1】水圧刺激を受容する器官を特定するために抗生剤処理による側線器官の機能阻害を行った後、水圧刺激を6時間付加した魚の脳からモノアミン量を測定した。その結果、未処理の群で脳内モノアミンが変動した一方で、処理群では脳内モノアミン量の変化は確認されなかったことから、側線は水圧刺激の受容に関わる器官の一つであると考えられた。 【課題2】水圧関連遺伝子の発現解析を行うためにトランスクリプトーム解析で明らかとなっている水圧関連遺伝子の発現をリアルタイム定量PCRで測定した。その結果、MAPキナーゼ・神経発達・ホルモン分泌に関わる遺伝子が変動していた。また、潮汐性産卵リズムを持つが他種のベラ科魚類であるホンベラにおいても確認したところ、MAPキナーゼを含むいくつかの遺伝子は同様に変化していた。 【課題3】水圧付加によって活性化される脳領域を特定するために、初期応答遺伝子のひとつであるArcタンパク質を神経活動マーカーとして免疫組織学的手法で局在を調べた。その結果、水圧付加によって視蓋域（PGZ 及びSWGZ）が活性化されることが分かった。 本研究で得られた結果をまとめると、ミツボシキュウセンにおいて水圧刺激は側線から視蓋へと伝達されることが分かった。この水圧情報によって脳内でMAPキナーゼ、神経発達、ホルモン分泌に関わる遺伝子が変動することで、脳内モノアミンや生殖腺の最終成熟に関わるホルモンが合成・分泌され、本種の潮汐性産卵が誘導されると考えられた。