ダイエットのおやつに選んだうずらの卵。その茶色いまだらは何からでき、親鳥の状態とどう関係するのか。色素を測る実験、白い殻や青緑の殻の遺伝研究から、見た目だけでは読み取れない違いをたどる。模様のカモフラージュという仮説と殻の強さも分け、食卓の疑問に答える。
小鍋に入れる前、パックからうずらの卵を出して並べると、茶色の大きな染みがあるものと、細かな点が目立つものがある。ダイエットのおやつを考えて手に取ったのに、眺めているのは殻の模様。あの茶色に関わるのは、プロトポルフィリンという色素である。卵殻には青緑色の色素ビリベルジンも含まれ、うずらの殻の色は、親鳥の体内で作られる色素と結びついている。[1][8]
ただし、見た目が濃ければ色素の量も多く、親鳥の状態まで分かる、という単純な関係ではない。餌を制限した実験では色素の配分が変わっても、殻が光を反射する性質には有意な変化が出なかった。色の見え方と、化学的に測った色素量は別の結果を返すことがある。[2]
ここでは食べる量や体重への効果ではなく、捨てる直前まで残る殻を読む。黄身の色の話は既存記事「ダイエットの卵は黄身が濃いほど栄養豊富？色とカロテノイドのずれを研究で読む」に譲り、こちらはまだらの材料、作られる場所、模様に託された役割を追う。扱うのは日本ウズラとその卵の研究であり、18〜39歳の女性が食べたときの栄養や減量への効果を検証した研究ではない。[1][2][4][5][6][7][8]
茶色のまだらと青緑の色素は別の材料である
プロトポルフィリンは茶色、ビリベルジンは青緑色に関わる卵殻色素である。名前は長いが、まずは色の担当を分ければよい。うずらの卵の色を調べた研究では、この両方が分析対象になっている。茶色い点だけに目を向けると、背景も含めた卵殻全体の色素の配分を見落としやすい。[1][2]
色素の違いがよく分かるのが、セラドンと名づけられた卵殻色の変異である。1993年の日本ウズラの遺伝研究では、この性質が常染色体の劣性遺伝子に支配されることが示された。常染色体とは性染色体以外の染色体を指す。殻の色は、親鳥がその日に何を食べたかだけで決まるものではなく、遺伝的な違いも関わる性質なのだ。[1]
分光分析で調べると、セラドンの殻にも通常型と同じプロトポルフィリンとビリベルジンがあった。ただし、プロトポルフィリンの含有量は通常型よりはるかに低く、ビリベルジンの含有量も通常型の44%だった。青緑色に関わる色素を大量に増やす、という説明ではこの結果を読み違える。材料の顔ぶれが同じでも、その配分は違っていた。[1]
この44%はビリベルジンについての比較であり、殻全体の色の濃さが44%になったという意味ではない。また、プロトポルフィリンも同じ割合で減ったと読み替えてはいけない。分析の単位は色素の含有量である。食卓で眺めた写真の印象をそのまま割合に置き換えず、どの材料を比べた数字なのかまで見ると、青緑の殻が研究の入口になる。[1]
さらに同じ研究では、セラドンの性質を支配する遺伝子と、白い卵殻の性質を支配する遺伝子が別であることも示された。茶色が少なく見える殻をひとまとめにしても、その背後には別の遺伝的な仕組みがある。店頭で目にする色の分類と、研究で分ける遺伝的な分類は、重ねる前に確かめる必要がある。[1]
疑問の続きは、体で確かめるのがいちばん早い。
色素を作る場所を、白い殻との比較で探る
茶色の色素であるプロトポルフィリンIXは、ヘムという物質が作られる過程の前駆体でもある。前駆体とは、ある物質ができる前段階の材料をいう。日本ウズラではこの色素が子宮に多く蓄積する。殻の色を理解するには、産み落とされた卵だけでなく、卵ができる親鳥の体内を見る必要がある。[8]
2022年の研究は、白い卵殻を産む変異型と通常型で、子宮の遺伝子の働き方を比較した。使われたのは、遺伝子ごとの活動を広く調べる解析と、原因に関わる染色体領域を絞り込む遺伝解析である。色の有無をただ並べるのではなく、色素を作る組織の中で何が違うかを追っている。[8]
通常型の子宮では、ALAS1やHEPHL1を含む11の遺伝子の発現が特異的に高く、白い殻の変異型では低かった。発現とは、遺伝子の情報が働きに使われることをいう。さらに第6染色体上の172 kbの候補領域が絞られ、その中には転写因子を作るPITX3の一部が含まれていた。転写因子は遺伝子の働きを調節する側の物質である。[8]
ここで候補領域という言葉を落とさないようにしたい。白い卵と茶色い卵を比べて候補を絞った結果を、「この遺伝子だけで、すべての斑点の形が決まる」とまで広げることはできない。研究が具体的に追ったのは、白い卵殻の変異と、子宮でプロトポルフィリンを作る仕組みの関係である。[8]
子宮組織を使った生化学的な分析では、5-アミノレブリン酸という材料の利用可能量が限られることが、色素の産生が少ない主な原因とされた。著者らは、ヘムの合成に関係する遺伝子を子宮で特異的に調節する仕組みが、卵殻の色素産生に関わると示唆している。茶色い模様は、殻の表面だけで完結する出来事ではない。[8]
色素の蓄積にはホルモンも関係する可能性がある。1994年の日本ウズラの実験では、性ステロイドホルモンに関わる操作の後、プロゲステロンを投与すると卵殻腺の色素蓄積が有意に増えた。一方、エストラジオールとテストステロンの投与では、色素蓄積への影響は見られなかった。著者らの結論は、プロゲステロンが蓄積に影響する可能性である。対象は産卵する日本ウズラであり、18〜39歳の女性のホルモン変動や食事の効果に当てはめることはできない。[4]
このホルモン実験では、まずアミノグルテチミドという薬剤を予想される排卵の10時間前に投与した。体重100 g当たり10 mgを投与した雌の30%、20 mgを投与した雌の87%が排卵せず、対照群より排卵前のプロゲステロン濃度が低かった。卵殻腺の色素も少なかった。投与した量ごとの違いを伴う、繁殖の過程そのものに介入した実験なのである。[4]
その後の実験では、薬剤の投与に続けてホルモンを投与し、前の卵を産んでから18時間後の色素蓄積を調べた。プロゲステロンで蓄積が増えたという結果は、この実験条件の中に位置づけて読む。薬剤を使わない普段の産卵で、斑点の面積がホルモンに比例して増えると示した結果ではない。何を操作し、いつ何を測ったかを添えると、色素の仕組みを探る実験としての輪郭がはっきりする。[4]
これは親鳥への実験的な操作による結果だ。食卓の卵を見て親鳥のホルモン量を逆算する方法ではない。遺伝子の活動を比較する研究と、ホルモンを操作する研究では、仕組みに近づく方向が違う。その両方が、まだらを単なる表面の飾りではなく、親鳥の体内で準備される色素として捉える手掛かりになる。[4][8]
親鳥の状態と、殻の見た目は別々に測る
遺伝的な違いに加え、同じ種の親鳥の状態も色素の配分と関係する。2013年の実験では、日本ウズラの雌24羽を、餌を制限する条件と自由に食べられる対照条件に置いた。期間は2週間で、それぞれの雌から開始時と終了時に卵を2個ずつ集めた。研究者は斑点と背景の双方を調べ、光の反射と色素量を測っている。[2]
餌を制限され、体の状態が低下した雌では、卵殻へのプロトポルフィリンの配分が増え、ビリベルジンの配分が減った。ところが、餌の制限による卵殻の反射特性への有意な影響はなかった。茶色の色素が増えたのなら、目にもはっきり茶色くなるはずだと思うところで、測定結果はその近道を許さなかった。[2]
この実験が面白いのは、色素と見え方を別々に調べた点である。色素の量は殻から化学的に確かめる対象で、反射特性は殻が光をどう返すかを測る対象だ。さらに研究では鳥類の視覚感度を考慮した色の比較も行っている。色について話しているつもりでも、何を測ったかで答えの意味が変わる。[2]
研究の出発点には、ビリベルジンの抗酸化的な性質と、プロトポルフィリンの酸化を促す性質の対比があった。酸化に対する親鳥の状態と、卵殻に配分する色素の関係を考えたのである。ただし、これは親鳥の色素配分を扱う話だ。うずらの卵を食べる人への健康効果を、そのまま示した実験ではない。[2]
日常の見方に引きつけるなら、「同じに見える」と「中で何も変わっていない」を分けておくとよい。この実験では、目に入る殻の反射特性に有意な差がなくても、測定した色素の配分は変化していた。逆に、見た目の差だけを取り出して、親鳥の食事制限の有無を言い当てる検査として使うのも飛躍になる。[2]
数字で読むうずらの卵殻
24羽：餌の制限と卵殻色素の関係を調べた実験の雌の数である。[2]
2週間：同じ実験で制限食または自由摂食の条件を設け、開始時と終了時の卵を比較した。[2]
44%：セラドン卵殻のビリベルジン含有量を、通常型と比べた値である。[1]
11遺伝子：白い卵殻の変異型との比較で、通常型の子宮で特異的に発現が高かった。色素を作る組織の違いを追った数字だ。[8]
54個ずつ：セラドンなどの卵殻構造を比較した研究で分析した、新鮮卵と保存卵の数である。[7]
疑問の続きは、体で確かめるのがいちばん早い。
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