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| カラギーン | |
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| ADコンドルス・クリスパス ; EF Mastocarpus stellatus | |
科学的分類 
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| クレード: | アーケプラスチダ |
| 分割： | 紅藻類 |
| クラス： | フロリデオ藻類 |
| 注文： | ギガルチナレス |
| 家族： | フィロフォラ科 |
| 属: | マストカルプス |
| 種： | M. ステラトゥス
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| 二名法名 | |
| マストカルプス・ステラトゥス （スタックハウス）ギリー
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| 同義語 | |
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ギガルティナ・ステラタ | |
Mastocarpus stellatus は、カラギーナンモスまたは偽アイリッシュモスとして一般に知られており、 [1]紅藻類海藻門、 Phyllophoracea科の紅藻綱に属する種です。M . stellatusはアイリッシュモス( Chondrus crispus )と近縁です。潮間帯に生育します。アイルランドやスコットランドなどの北大西洋地域でアイリッシュモスとともに最も多く採取され、乾燥させて調理用や、風邪やインフルエンザを防ぐとされる飲み物のベースとして販売されています。海洋生物学者は、 M. stellatusの薬効に関する研究を完了し、その薬効の可能性を完全に明らかにしました。さらに、海洋生物学者は、プラスチックの代替品としての可能性についての研究も行っています。これらのさまざまな産業におけるM. stellatusの応用は、岩の多い潮間帯の周囲に存在する環境ストレス要因に応じて発達した海藻の適応と相関しています。
説明
円盤状の堅い柄から成長し、葉は平らなChondrus crispusとは異なり溝が入っています。高さは 10～20 cm (3.9～7.9 インチ) まで成長し、二股に分岐します。葉は軟骨質で、緑または紫がかった赤褐色です。成熟した藻類は、直径最大 1 mm (0.039 インチ) の直立した糸上に発達する生殖構造を示し、これによりChondrus crispusと容易に区別できます。色は赤褐色、紫色、または漂白されています。[2] [3]
エコロジー
生息地と分布
M. stellatus は中潮間帯および下潮間帯の岩によく見られる。通常はアイルランドとイギリスの全海岸で見られるが、イングランド東部のリンカーン、ノーフォーク、サフォークの一部は例外である。[4]他に記録されている場所には、アイスランド、フェロー諸島、北ロシアからリオデオロ、カナダ（ニューファンドランド）から米国（ノースカロライナ）などがある。[3] Mastocarpus stellatusはC. crispusより競争力が劣るにもかかわらず、ニューイングランド北部の海岸でC. crispusと共存できる。凍結に対する耐性が高いため、凍結ストレスが著しい北部の環境では C. crispusより上位に存在できる。M . stellatusは米国大西洋岸のケープコッド南部ではほとんど見られず、これは凍結耐性が低い場合にC. crispusに負けてしまうためである。 [要出典]
進化的適応
M. stellatus は形態的にChondrus crispusに類似している。両種とも氷点下、乾燥、強光、高浸透圧または低浸透圧ショックによる高レベルの環境ストレスに耐える。これらの要因によって藻類にかかるストレスの程度は、季節や緯度によって異なる。これらのストレス要因は活性酸素の生成を招き、藻類の周囲に大量の活性酸素が存在すると、生物の DNA、タンパク質、脂質に損傷を与える可能性がある。[5]
活性酸素の過剰生成を防ぐため、これらの生物は抗酸化物質を使って酸素レベルを低下させる。C. crispusと比較すると、M. stellatusが生息する岩場の潮間帯では、環境ストレス要因の変動が大きい。M. stellatus はC. crispusよりも酸素代謝レベルが高く、分解速度が速いことがわかった。さらに、M. stellatus はカタラーゼ、スーパーオキシドディスムターゼ、グルタチオン還元酵素、アスコルビン酸ペルオキシダーゼ（過酸化水素の除去）などの清掃酵素を利用する。 1999年にM. stellatusとC. crispusに関する研究を行った後、Jonas Collén は、種間の違いは、異なる潮間帯と場所での環境ストレス要因に対処するために異なる戦略を採用することによる進化的適応である可能性があると主張した。[5] M. stellatusは、酸素代謝の変化を伴う潮位の変化に反応を示し、この酵素活性の増加（活性酸素化合物を分解するために可溶性タンパク質の含有量を増やす）は、ストレス耐性を適応させるためにこれらの酵素へのエネルギー割り当てを必要とすることを示唆している。[5]
繁殖と生涯
1979年、マイケル・ギュリーとジョン・A・ウェストは研究を行い、M. stellatusが2つの異なる生物学的生活環と生殖過程を示すことを明らかにした。1つ目は異形性で、2つ目は直接性である。[6] 異形性型の生活史を示すM. stellatusは、二倍体の無柄状四胞子体と葉状配偶体を交互にすることで有性生殖する雌雄異株植物（広い意味で）である。直接型の生活史を持つM. stellatusは、受精が起こらないため無性生殖する。その結果、雌性配偶体によって果胞子が生成され、四胞子嚢を欠いた葉状植物が成長する。[7]四胞子嚢は、減数分裂によって雄性配偶子または雌性配偶子として4つの独特な四胞子を作成するため、有性生殖において極めて重要である。[8]無性生殖するM. stellatusは四分胞子嚢を発達させないため、有性生殖するM. stellatusとは「遺伝的に分離」されている。[7]
現代の用途
マイケル・ギュイリーによると、アイルランドの海藻収集に関する最古の記録は、12世紀の修道士による詩の中に見られる。2001年に行われたアイルランドの海藻養殖の市場分析では、M. stellatusとC. crispusを合わせた国内の海藻の年間推定収穫量は100トン未満だった。[9] M. stellatusは配偶体生活段階 で収穫される。これは、硫酸化カラギーナンが多くなる後期段階では岩から取り除くのが難しくなるためである。食品業界や製薬業界は、抗酸化作用、抗凝固作用、増粘またはゲル化作用がある海藻に興味を持っている。抗酸化作用と抗凝固作用は、硫酸化、分子量、硫酸基の位置、糖組成、グリコシド分岐によって決まる。[10]健康特性と用途に加えて、M. stellatusのゲル化特性は、食品保存や機能性食品開発のためのプラスチックの持続可能で食用の代替品となる可能性のある生分解性フィルムを作成することができます。[1]
プラスチックの代替品
カラギーナンは活性多糖化合物で、この植物に抗酸化作用、抗凝血作用、ゲル化作用を与えるメカニズムを担っています。M . stellatusからカラギーナンを抽出するプロセスは、通常、この植物を数時間煮沸し、エタノール沈殿法で化合物を分離するというものです。研究者らは、カラギーナン物質の濃度と特性の効率は、煮沸温度、乾燥方法、希釈法などの抽出条件に依存することを発見しました。これらの化合物はフィルムの作成に使用され、化学構造と生物学的反応をどのように操作すれば、食品包装の効果的な代替品に必要な弾力性、耐久性、溶解性、耐水性、厚さの有益なレベルを生み出すことができるかが調べられました。[1]彼らの研究結果によると、カラギーナン中の硫酸塩とタンパク質の濃度が高いほど、分子構造が強化され、厚みが増し、弾力性が増し、水の濾過が妨げられてゲルが強くなります。しかし、これらの結合間の強度により、結合の交差点に力が集中し、壊れやすくなります。M. stellatusのより多くの要素と特性の効能の程度をテストするために、さらなる研究を実施する必要がある。[1]
医薬品サプリメント
カラギーナン、またはフィココロイドは、カラギーナンとカラギーナン前駆物質からなる硫酸化線状多糖類です。カラギーナン化合物が有用であるためには、κおよび/またはιカラギーナンを、μ-カラギーナンまたはnu-カラギーナン前駆物質から分離する必要があります。[1] [専門用語] 分子量が低く硫酸塩の量が多いほど、抗酸化特性が高くなります。分子量が重く硫酸塩の量が多いほど、抗凝固特性が高くなります。抗酸化メカニズムと抗凝固メカニズムの関係は、M. stellatusにおいて炎症と凝固が相互に関連し、相互に依存するプロセスであることを示唆しています。[10] M. stellatus は、 C. crispusやその他のハーブ、スパイス、甘味料と混ぜて、咳、風邪、喉の痛みを治療する家庭療法に使用されてきました。 [11]
参考文献
- ^ abcde Blanco-Pascual, N.; Gómez-Guillén, MC; Montero, MP (2014-10-01). 「Integral Mastocarpus stellatus の抗酸化食用フィルム開発への利用」. Food Hydrocolloids . 40 : 128–137. doi :10.1016/j.foodhyd.2014.02.013. ISSN 0268-005X.
- ^ ニュートン、L. 1931.英国海藻ハンドブック。大英博物館
- ^ ab ディクソン、PS & M. アーバイン。1977年。イギリス諸島の海藻。第1巻 紅藻類 パート1。大英博物館（自然史）、ロンドン。ISBN 0 565 00781 5
- ^ Hardy, FG および Guiry, MD 2006.英国およびアイルランドの海藻のチェックリストと地図帳。英国藻類学会。ISBN 3-906166-35 -X
- ^ abc Collén, J., & Davison, IR (1999). 潮間帯の紅藻Mastocarpus stellatusとChondrus crispusにおけるストレス耐性と活性酸素代謝。植物、細胞、環境、22 (9), 1143–1151. doi :10.1046/j.1365-3040.1999.00477.x
- ^ Guiry, MD; West, JA; Kim, D.-H.; Masuda, M. (1984). 「Mastocarpus Kützing属（紅藻類）の復活」. Taxon . 33 (1): 53–63. doi :10.2307/1222029. ISSN 0040-0262. JSTOR 1222029.
- ^ ab ダッジョン、スティーブ; キューブラー、ジャネット E.; ウェスト、ジョン A.; 神谷、光伸; クルーガー・ハドフィールド、ステイシー A. (2017-05-01). 「無性生殖と隠蔽種問題」.藻類学の展望. 4 :47–59. doi :10.1127/pip/2017/0070.
- ^ 三上 浩二; 李 成澤; 入江 龍之介; 浜 洋一郎 (2019-08-07). 「紅藻 Pyropia yezoensis のユニークなライフサイクル遷移は無胞子形成に依存する」. Communications Biology . 2 (1): 299. doi : 10.1038/s42003-019-0549-5 . ISSN 2399-3642. PMC 6685973. PMID 31396579 .
- ^ Walsh, M., Watson, L., Robinson, G., Maggs, C., & Edwards, M. (2001).パート1 アイルランドにおける海藻養殖のさらなる発展に向けた市場分析. 52.
- ^ ab Gómez-Ordóñez, Eva; Jiménez-Escrig, Antonio; Rupérez, Pilar (2014-01-01). 「食用紅藻Mastocarpus stellatus由来の硫酸化多糖類の生物活性」.生物活性炭水化物および食物繊維. 3 (1): 29–40. doi :10.1016/j.bcdf.2014.01.002. ISSN 2212-6198.
- ^ 「カラギーン海藻咳止め・風邪シロップ」。Wild Walks Southwest。2018年11月15日。 2021年4月17日閲覧。
外部リンク
ウィキメディア・コモンズには、 Mastocarpus stellatusに関連するメディアがあります。
- Mastocarpus stellatus (Stackhouse) Guiry Mastocarpus stellatus。
- Mastocarpus stellatus (Stackhouse) Guiry藻類ベース。
- イギリスとアイルランドの海洋生物