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「サクラマス」

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はじめに
(1)研究の背景と動機
私の通う川俣小中学校は栃木県北西部の
山間部に位置した小中併設校で、小学生が
5人、中学生は私(中3)と私の妹(中1)
の2人しかいない極小規模校である。そし
て、残念ながら私が9年間通った川俣小中
研究テーマ
学校は、今年で廃校になる予定だそうであ
「サクラマス」
といって遊ぶところもなく、また同級生の
る。そんな環境のため、地元川俣ではこれ
友人も地元にはいないというのが現状であ
る。ただ、まわりには豊かな自然がある。
サブテーマ
~ 色 素 ア ス タ キ サ ン チン
の研究~
特に川俣ダムにより鬼怒川がせき止められ
てできた川俣湖は魚の多い湖で、魚釣りに
くる観光客がたいへん多い。私は、小さい
ころから、魚釣りの好きな父親と一緒に釣
りをしていた。そして、川俣湖には「サク
ラマス」という大きくて美しい魚がいるこ
とを知った。そして、私もいつかこの「サ
クラマス」を釣ってみたいと思うようにな
っ た 。そ し て 、釣 る た め に も「 サ ク ラ マ ス 」
のことについてより詳しく知りたいと思う
よ う に な り 、小 学 校 6 年 か ら「 サ ク ラ マ ス 」
の研究をすることにした。
(2)本研究の目的
小学校の時から「総合的な学習の時間」
を中心に「サクラマス」のことを調べてき
栃木県日光市立川俣中学校
3年
○○○○
た。そして、昨年は「サクラマスとヤマメ
の違い」という点について焦点をしぼり研
究した。その研究では、サクラマスとヤマ
メにはいろいろな違いがあることがわかっ
てきたが、サクラマスの肉の色が赤いとい
う点については、納得のいく結論が出ずに
中途半端になってしまった。そこで、今年
は、サクラマスの肉の色が赤い原因につい
て 徹 底 的 に 追 求 し よ う と 思 い 、 テ ー マ :「 サ
ク ラ マ ス 」、 サ ブ テ ー マ : ~ 色 素 ア ス タ キ サ
ンチンの研究~とした。
本 研 究 で 、「 ~ 色 素 ア ス タ キ サ ン チ ン の 研
究~」としたのは、サクラマスの肉の色が
赤いのは、サクラマスの回遊性という行動
-1-
-2-
に関連するのではなく、どうやら、食べて
いるエサからくる色素に原因していると予
想したからである。海から遡上してくるサ
ケの肉の色が赤いのは、アスタキサンチン
という色素があるからであり、その色素は
サケが食べているオキアミなどの甲殻類か
ら摂取しているからだということを知った。
そこで、川俣湖に生息しているサクラマス
も、アスタキサンチンという色素をもって
いるから身の色が赤いのではないかと考え
本研究をすることにした。
そこで、サクラマスの肉にアスタキサン
チンが含まれていることを、まずつきとめ
④プランクトン
プランクトンネットを使用し、ボートで引い
て大量に採取した。
たいと思った。そして、そのアスタキサン
チンが川俣湖の食物連鎖を通してサクラマ
スに蓄積されていくことについても調べた
い。さらに、産卵期になるに連れアスタキ
サンチンの量が肉・卵・皮の部位ごとにど
う変化していくかについても調べたい。
(ボートでプランクトンネットを引いている様子)
2
実験の方法
(1)実験に使用する生物の採取
①サクラマス
週一回の「総合的な学習の時間」にトローリ
ングで釣る。ただし、数多く釣れる魚ではない
ので、父や知り合い、学校の先生方にも協力し
ていただいた。
(プランクトンを採取しているところ)
②ワカサギ
⑤その他(サクラマス以外のマス類)
5月下旬~6月にかけての産卵期に川に遡上
してきたものを捕獲した。
(ニジマス、ヒメマス、ヤシオマス、ヤマメ)
ニジマスは川俣湖のトローリングで、ヤマメ
は川俣の渓流で釣りをして、ヒメマスは中禅寺湖
③エビ(スジエビ)
のトローリングで、ヤシオマスは栗山の土呂部の
6月ごろになると川俣湖の岸の浅いところに
養殖場で買ってきたものを使用した。
寄ってくるので、そこを網で捕獲した。
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(2)色素の抽出
③分離
サクラマスやワカサギ、スジエビ、プランクトン
などから色素を抽出するためにいくつかの方法を
ミキサーでかくはんしたものを、遠沈管に入れ、
遠心分離器にかけた。
試してみた。いろいろな方法で試してみたが、な
かなかうまくいかず、2ヶ月かかって次の方法で
抽出することにした。
①使用した薬品
飼料30gにヘキサン25mlと50%メタノー
ル50mlを混ぜミキサーでかくはんした。
遠心分離は、
回転数:3000
時
釣ってきた魚のはらわたを取り除き、三枚にお
間:10分
④分取
ろした。そして、皮の部分を剥ぎ取り肉片だけに
遠心分離器にかけると、1番上に色素が溶け
した。ただし、全ての生物によって、質量を統一
たヘキサン層ができるので、そのヘキサン層だ
できなかったため、
けを分取した。
飼料 : ヘキサン:50%メタノール
30g
(6
25ml
:
5
50ml
: 10)
というように、3つの比が常に一定になるように
した。
②かくはん
ミキサーでのかくはんは全て3分とした。
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(抽出した色素)
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(3)色素の分析
うかを調べた。一般的にはRf値(展開速度の比)
①薄層クロマトグラフィーによる定性分析
を使用するわけだが、さまざまな条件を同じにす
クロマトグラフィーにより、抽出した色素を分
離できるため、その色素の中にアスタキサンチン
が含まれているかどうかの定性分析を行った。ま
ることが困難と考え、人工アスタキサンチンを使
用することにした。
〈人工アスタキサンチンについて〉
た、色の濃さによって色素の量が多いか少ないか
栗山地区の土呂部の養殖場から人工アスタキサ
をある程度判断できるため、半定量分析としても
ンチンと天然アスタキサンチンを頂いた。天然ア
使用した。
スタキサンチンは、麦芽から採取したもので、薄
最初はペーパークロマトグラフィーでやってみ
層クロマトグラフィーでは、アスタキサンチン以
たが色が薄くあまりはっきりわからなかったので、
外の色素も含まれていたため、アスタキサンチン
より鮮明にしかも半分の時間で結果のわかる薄層
しかない人工アスタキサンチンを使用した。
クロマトグラフィーを使用することにした。
②分光光度計による定性分析
色素が多いか少ないかの違いは、目で見た色の
濃さによってもある程度判断できるが、客観的な
数値として比較したかったため、分光光度計を使
用した。
(スポッティングしているところ)
・ベース補正:ヘキサンで実施した。
・波長:400~700nm
・速度:中速
・結果:吸収曲線のグラフとピーク時ABS
(展開しているところ)
薄層クロマトグラフィーによる定性分析では飼
料の色素と同時に人工アスタキサンチンをスポッ
トし、展開した。そして、展開速度の比較(移動
距離)により、その色素がアスタキサンチンかど
(分光光度計による分析結果の例)
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