シジミの貝殻色の決定因子の解明：べっこうシジミはなぜ生じるのか

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淡水域や汽水域に生息するシジミの殻の色は，一般に黒色であると認識されているが，黄色や赤茶色など多様である。貝殻は，外套膜上皮からの代謝物により形成されるので，殻の色と生育環境には強い相関があると推察される。しかし，シジミの殻の色の由来や生息場所との関連について科学的な調査や研究がなされたことはなかった。本研究では，シジミの殻の色を決める因子を見つけ出し，色が決定されるメカニズムを明らかにすることを目指している。シジミの殻の色は，殻の表層にある殻皮と呼ばれる薄い有機膜の色で決まる。2021年度，黒色化の原因物質が殻皮に含まれる鉄-カテコール錯体であることを明らかにした。2022年度は，色と鉄-カテコール錯体の関連を明らかにするための実験を行った。鉄-カテコール錯体には，モノ体，ビス体，トリス体が存在し，色がそれぞれ異なる。黒色を帯びた殻皮に含まれる鉄-カテコール錯体が何体かを明らかにするため，鉄のK吸収端の広域X線吸収微細構造(EXAFS)解析を行った。その結果，鉄-カテコール錯体はビス体とトリス体からなり，主にトリス体であることが分かった。ビス体とトリス体の可視光の吸収はそれぞれ576 nmと483 nm が最も強いことが知られている。殻皮の基材は黄色を，トリス体は紫色を帯びた色を呈することから，殻皮は可視光域の光を吸収し黒色を帯びた色を示すと考えられる。モノ体，ビス体，トリス体の形成は，pHや酸素濃度と深く関連することから，シジミの生息環境が殻皮の色を決めると考えられる。異なる色の殻皮について顕微ラマン分光法を実施した。淡水域および汽水域に生息するシジミを対象とし，面内および断面方向について顕微ラマン分光法を実施した。電子線プローブマイクロアナライザー(EPMA)による鉄の定量分析も同時に実施した。淡水産シジミの結果の一部は，論文と国内学会で報告した。