Research Abstract
ジャイアントパンダの尿に含まれる水のスペクトルパターンは発情期のバイオマーカーとなる
Spectral pattern of urinary water as a biomarker of estrus in the giant panda
2012年11月22日 Scientific Reports 2 : 856 doi: 10.1038/srep00856
近赤外分光法（NIRS）は、水のスペクトルパターンが大きく関連することがわかっている疾患や異常を非侵襲的に診断するのに使われて成果を上げている。本研究では、ジャイアントパンダの雌の発情期を知るための指標として、水の吸収スペクトルパターンを検討した。同じ個体で連続3年、発情期が来ると推定された時期に毎日、尿試料を採取してNIRスペクトルを調べた。12か所の特異的な水吸収バンドに基づいて、特徴的な水吸収パターンが見つかった。そうした水吸収パターンには尿スペクトルの大きな変動が見られ、発情期に伴って水構造の水素結合が増えることが示唆された。また、これらの特異的な水吸収バンドでの尿スペクトルおよびエストロン-3-グルクロニド標準物濃度のスペクトルの回帰分析結果は、エストロゲン値と高い相関を示した。尿スペクトルのクラスター解析では、発情期の試料は採取年が異なっても1つのグループを形成した。これらの結果は、発情期を迅速に検知するための分子的指標として水の構造を使うという、新しい手法への道を開くものだ。
木下 こづえ1*, 宮崎 真理1, 森田 博之1, Maria Vassileva1, Chunxiang Tang2, Desheng Li2, 石川 理3, 楠 比呂志1 & Roumiana Tsenkova1
- 神戸大学大学院 農学研究科 農学部
- 臥龍ジャイアントパンダ保護研究センター（中国）
- 神戸市立王子動物園
*現所属：京都大学 野生動物研究センター
Near infrared spectroscopy (NIRS) has been successfully used for non-invasive diagnosis of diseases and abnormalities where water spectral patterns are found to play an important role. The present study investigates water absorbance patterns indicative of estrus in the female giant panda. NIR spectra of urine samples were acquired from the same animal on a daily basis over three consecutive putative estrus periods. Characteristic water absorbance patterns based on 12 specific water absorbance bands were discovered, which displayed high urine spectral variation, suggesting that hydrogen-bonded water structures increase with estrus. Regression analysis of urine spectra and spectra of estrone-3-glucuronide standard concentrations at these water bands showed high correlation with estrogen levels. Cluster analysis of urine spectra grouped together estrus samples from different years. These results open a new avenue for using water structure as a molecular mirror for fast estrus detection.
