九州シンクロトロン光研究センター
県有ビームライン利用報告書
課 題 番 号 ： 1012120L（様式第４号）

実施課題名
Englishシンクロトロン光を利用したケンサキイカの生態解明に関する研究

Research of the habitat of Swordtip Squid Photololigo edulis
through the synchrotron X-ray diffraction analysis

EnglishEnglish

著者氏名 山口忠則
YAMAGUCHI TADANORI

著者所属

佐賀県玄海水産振興センター

Saga Prepectural Genkai Fisheries Research and Development Center※ 長 期 利 用 課 題 は 、 実 施 課 題 名 の 末 尾 に 期 を 表 す （ Ⅰ ）、（ Ⅱ ）、（ Ⅲ ） を 追 記 す る こ と 。

１．概要
平 成 22 年 5 月 14 日 と 8 月 5 日 に 水 揚 げ さ れ た ケ ン サ キ イ カ か ら 平 衡 石 を 採 取 し 、BL11に お い て 45 度 の 角 度 か ら 600 秒 間 シ ン ク ロ ト ロ ン 光 を 照 射 し た 。 各 3 個 体 の 平 衡 石 に照 射 し て 得 ら れ た Sr 値 を そ れ ぞ れ の コ ン プ ト ン 散 乱 値 で 規 格 化 し て 比 較 し た と こ ろ 、 5月 に 漁 獲 さ れ た 外 套 背 長 が 大 き い 個 体 の Sr 値 が 高 か っ た 。
（ English ）600-sec synchrotron of BL11 was applied to each Statolith from Swordtip SquidPhotololigo edulis , which had been landed on May 14 and August 5 in 2010, at 45degrees. The value of Strontium of each statolith was standardized by that of its own
Compton scattering and all were compared with each other. As a result, thestandardized values of statoliths from all three squids of May 14, whose mantles
were longer than those of August 8, were higher than those of all three others.

２．背景と研究目的：
いか釣り漁業は、本県玄海沿岸漁業者の約４分の１が従事する重要な漁業であり、漁獲されたイカは唐津市呼子等において重要な観光資源ともなっている。なかでもケンサキイカは需要が多く、漁獲される量も多い。
水産庁の資源評価調査では、近年の資源水準は低く、減少傾向にあるとされており、資源の適正管理と増殖が望まれている。しかし、ケンサキイカは室内飼育が極端に難しいこともあり、基礎的な研究が進まず、その生態は未だに不明な部分が多い。近年の研究報告によると、イカ類の平衡胞内に形成される炭酸カルシウムを主成分とした平衡石に日令が輪紋で記録される他に、微量元素の蓄積比率という形で生息域の水温情報等貴重な環境情報が刻まれていることが明らかになっている。このことから、この平衡石に含まれる微量元素の分析によって、ケンサキイカの生息域や回遊履歴等の情報が得られる可能性が大きくなっている。
本事業では、試料の処理、Ｘ線照射等の試験方法についての検討から始め、次に、様々なサイズや成育履歴の天然個体から平衡石を取り出してデータを得るとともに、室内において異なる条件下で飼育したケンサキイカの平衡石に蓄積される情報を読みとり、天然個体から得られるデータとの比較解析を行う。
平成 21 年度の試験結果から、検出される蛍光Ｘ線の値は、サンプル表面の状態と厚みによって誤差が生じることが明らかになった。照射したシンクロトロン光ビームは 1mm×5mm のスリットを使用しているので、現状では輪紋ごとの成分を分析することはできず、平衡石全体の構成成分の検出ができるだけである。また、ケンサキイカ平衡石から検出された微量元素のほとんどはカルシウムとストロンチウムであった。

３．実験内容（試料、実験方法の説明）
平成22年5月14日および8月5日に玄海漁連魚市場に水揚げされたケンサキイカから平衡石を採取し、照射試験に用いた（表1）。まず、良好な測定方法を確立するため、全反射モードによる分析方法と45度の角度で照射して分析する方法（以下、従来法）の2通りで試験的に蛍光X線を測定し、Srのカウント数が多く、コンプトン散乱の値が小さくなるような条件を設定した。全反射モードでは未加工の平衡石をシリコンウエハの上に置き、試料の水平方向からシンクロトロン光を照射した。ビームは、散乱を減らすために横幅と縦幅を調整し、検出器は試料の上方に設置した。また、従来法では、平衡石をカプトン膜の縁に1/3程度接着させて行った。
照射試験ではシンクロトロン光は 20keV、検出器とサンプルの距離は 10mm に設定し、各平衡石に対して 600 秒間照射し、Sr のピーク面積値をコンプトン散乱の面積値で規格化して比較・検討した。

表1
水揚げ日
H22.5.14
H22.5.14
H22.5.14
H22.8.5
H22.8.5
H22.8.5

平衡石を採取したケンサキイカ
外套背長(mm)
315
228266221
206
227

重量(g)
362.7
254.2
217.9
198.1
215.6
229.6

性別
オス
メス
オス
オス
メス
オス

図1 全反射モードによる蛍光X線分析

熟度
ありありありありありなし

検出器

図2

45 度の角度で照射した分析

４．実験結果と考察
全反射モードによる分析ではコンプトン散乱面積が 175.8、デッドタイムが 15～20％であった一方、従来法ではコンプトン散乱面積は 31.0、デッドタイムは 2～3％となり、散乱も少なく、デッドタイムも小さかったため、従来法を採用した。
従来法を用いて、平成 22 年 5 月 14 日および 8 月 5 日に採取したケンサキイカの平衡石各 3 個を調べたところ、5 月に採取した平衡石の Sr 値が 8 月の平衡石よりも高い傾向を示した。しかし、測定数が少ないことから統計的な分析はできなかった。

CaKα1：3.7 keV
SrKα1：14.2 keV

CaKβ1：4.0 keV

SrKβ1：15.8 keV

5月

図 3 従来法による蛍光 X 線スペクトル

図48月

規格化した Sr と外套背長の関係

５．今後の課題：
平成 21 年 6 月 23、24 日に BL11 で、未処理の平衡石を 1 サンプル毎にビニール袋に入れ、シンクロトロン光を 45 度の角度で 10 分間照射して得られたデータを分析したところ、Sr/Ca 値に有意な差はみられなかった。今回の結果を受けて、Sr 値をコンプトン散乱で規格化したところ、ブドウイカ型とケンサキイカ型の平均値に 1％水準で有意な差がみられた。これは今回の試験結果と同様に、春に漁獲された大型のケンサキイカ型の Sr 値が相対的に大きいという傾向だった。ただし、この要因が外套長（日齢）の違いによるものなのか、季節（環境）の違いによるものなのかは今後の課題である。

t-検定: 等分散を仮定した２標本による検定
水揚げ日
外套背長
Sr/Compton
12345678910111213
14151617181920

ブドウイカ型
H2012167.7±0.9cm

ケンサキイカ型
H21042815.1±1.9cm

3.38
0.53
2.76
1.70
1.84
1.79
1.39
2.76
1.39
4.50
2.13
1.54
3.30
3.18
3.32
1.47
2.78
4.56
3.43
4.56

3.93
4.37
6.83
6.30
5.13
3.28
4.23
3.26
4.81
5.37
2.33
5.23
5.57
4.31
5.12
4.90
0.42
6.72
6.07
4.95

上の2集団の平均値は1％水準で有意差あり

図5

平均
分散
観測数
プールされた分散
仮説平均との差異
自由度t
P(T<=t) 片側t 境界値 片側P(T<=t) 両側t 境界値 両側

変数 12.615400066
1.36397772
20
1.841956597
038-4.757293204
1.41264E-05
1.68595446
2.82527E-05
2.024394164

変数 24.657136201
2.319935474
20t-検定: 分散が等しくないと仮定した２標本による検定

平均
分散
観測数
仮説平均との差異
自由度t
P(T<=t) 片側t 境界値 片側P(T<=t) 両側t 境界値 両側

変数 12.615400066
1.36397772
20036-4.757293204
1.57339E-05
1.688297714
3.14677E-05
2.028094001

変数 2
4.657136201
2.319935474
20

ブドウイカ型とケンサキイカ型の規格化した Sr 値

６．論文発表状況・特許状況
特になし

７．参考文献Ikeda Y, Arai N, Kidokoro H, Sakamoto W (2003) Strontium: calcium rations in statoliths of Japanese common
squid Todarodes pacificus (Cephalopoda: Ommastrephidad) as indicators of migratory behavior. Mar Biol 251:
169-179
Zumholz K, H.Hansteen T, Piatkowski U, L.Croot P (2007) Influence of temperature and salinity on the race
element incorporation into statoliths of the common cuttlefish (Sepia officinalis) Mar Bio 151: 1321-1330
８．キーワード・平衡石
イカの平衡感覚をつかさどる炭酸カルシウムの結晶からなる組織。頭部内の平衡胞 1 対にそれぞれ 1個含まれる。特定の周期で樹木の年輪と同じ様な環状の模様が形成される。
・ストロンチウム
原子番号 38 の元素で、アルカリ土類金属の一つ。人間には必須の元素であり、骨を形成する。
・コンプトン散乱
X 線を物質に照射した時、光電吸収されなかった X 線は原子の中の電子によって散乱される。このとき、波長が変化しないで方向のみ変えるものをトムソン（レイリー）散乱といい、電子に運動エネルギーを与え自身はエネルギーの一部を失って波長が長くなるものをコンプトン散乱という。