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銀ナノ粒子がメダカの免疫系,共生細菌叢および個体群成長に与える影響

Research Project

Project/Area Number 17J04482
Research Category

Grant-in-Aid for JSPS Fellows

Allocation TypeSingle-year Grants
Section国内
Research Field Risk sciences of radiation and chemicals
Research InstitutionToyo University

Principal Investigator

片岡 知里  東洋大学, 生命科学研究科, 特別研究員(PD)

Project Period (FY) 2017-04-26 – 2019-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2018)
Budget Amount *help
¥1,900,000 (Direct Cost: ¥1,900,000)
Fiscal Year 2018: ¥900,000 (Direct Cost: ¥900,000)
Fiscal Year 2017: ¥1,000,000 (Direct Cost: ¥1,000,000)
Keywordsメダカ / 銀ナノ粒子 / 絶滅リスク / 免疫 / 腸内細菌叢
Outline of Annual Research Achievements

銀ナノ粒子は,高い抗菌性を持つことから衛生用品や農薬等として多用されているナノオブジェクトの一つである。しかしながら,使用後廃棄されて環境中に流入する銀ナノ粒子が水圏生態系に与える影響は不明確である。そこで本年度は,銀ナノ粒子がメダカ個体群の存続可能性に与える影響を明らかにするために,以下の実験を行った。メダカの成魚(F0世代,4カ月齢)雄2尾,雌1尾を水槽内で飼育し,順化させた後,銀ナノ粒子の曝露下で繁殖させた。銀ナノ粒子非曝露下で繁殖させた群をコントロール群とした。試験期間中を通して,F0メダカの生死,異常行動の有無を確認するとともに,生命表データ(産卵数,受精卵数,孵化数など)を計測した。さらに,受精卵を孵化させた後,Shinomiyaら(2004)に従ってF1メダカの雌雄判定を行った。得られたデータを元に,Euler‐Lotka式を用いて内的自然増加率(r)を求め,Lande(1993)の報告を参考にして,絶滅時間を算出した。その結果,銀ナノ粒子曝露群の産卵数,受精卵数,および孵化仔魚数はコントロール群と比較して減少傾向を示した。また,F1世代の雌雄判定の結果,コントロール群の雌雄比は雌:雄=1:1.277であった一方で,曝露群の雌雄比は雌:雄=1:0.950であり,有意に雌の割合が増加した。さらに,コントロール群のrは0.375 ± 0.010であった一方で,銀ナノ粒子曝露群のrは0.355 ± 0.001であり,有意に小さくなった。単位時間当たりの増加率もまた,コントロール群が1.455 ± 0.015であったのに対して曝露群は1.426 ± 0.014にまで小さくなった。これらの値を元に算出した環境収容力あたりの絶滅時間もまた銀ナノ粒子曝露により有意に短縮されており,銀ナノ粒子がメダカの絶滅リスクを高めることが明らかになった。

Research Progress Status

平成30年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

平成30年度が最終年度であるため、記入しない。

Report

(2 results)
  • 2018 Annual Research Report
  • 2017 Annual Research Report
  • Research Products

    (10 results)

All 2018 2017

All Journal Article (3 results) (of which Int'l Joint Research: 2 results,  Peer Reviewed: 3 results,  Open Access: 3 results) Presentation (7 results) (of which Int'l Joint Research: 6 results)

  • [Journal Article] Comparative toxicities of silver nitrate, silver nanocolloids, and silver chloro-complexes to Japanese medaka embryos, and later effects on population growth rate2018

    • Author(s)
      Kataoka Chisato、Kato Yumie、Ariyoshi Tadashi、Takasu Masaki、Narazaki Takahito、Nagasaka Seiji、Tatsuta Haruki、Kashiwada Shosaku
    • Journal Title

      Environmental Pollution

      Volume: 233 Pages: 1155-1163

    • DOI

      10.1016/j.envpol.2017.10.028

    • Related Report
      2017 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] Sensitivity of medaka ( Oryzias latipes ) to 4-nonylphenol subacute exposure; erythrocyte alterations and apoptosis2018

    • Author(s)
      Sayed Alaa El-Din H.、Kataoka Chisato、Oda Shoji、Kashiwada Shosaku、Mitani Hiroshi
    • Journal Title

      Environ Toxicol Pharmacol

      Volume: 58 Pages: 98-104

    • DOI

      10.1016/j.etap.2017.12.023

    • Related Report
      2017 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] 環境汚染に起因する水生生物に対する免疫影響と生態リスク2017

    • Author(s)
      片岡知里,柏田祥策
    • Journal Title

      環境毒性学会誌

      Volume: 20 Pages: 1-19

    • NAID

      130007833393

    • Related Report
      2017 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Presentation] Dose disruption of gut microbiota by silver nanocolloid cause bacterial infection? A case study using medaka model2018

    • Author(s)
      Chisato Kataoka, Yumie Kato, Haruka Tomiyama, Yoshihiro Kagami, Hiroki Higashibata, Mikihisa Umehara, and Shosaku Kashiwada
    • Organizer
      9TH AQUATIC MODELS OF HUMAN DISEASE CONFERENCE
    • Related Report
      2018 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Silver nanocolloids increase bacterial infection risk by disrupting gut microbiota of medaka fish2018

    • Author(s)
      Chisato Kataoka, Yumie Kato, Haruka Tomiyama, Yoshihiro Kagami, Hiroki Higashibata, Mikihisa Umehara, and Shosaku Kashiwada
    • Organizer
      The Japan-US Science Forum in Boston
    • Related Report
      2018 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Silver nanocolloid increases pathogenic infection risk following disruption of gut microbiota and immune system in medaka fish2018

    • Author(s)
      Chisato Kataoka, Haruka Tomiyama, Yoshihiro Kagami, Shosaku Kashiwada
    • Organizer
      7th Norwegian Environmental Toxicology Symposium
    • Related Report
      2017 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] 銀ナノコロイドによるメダカ腸内細菌叢の撹乱は魚病菌感染を増加させるか?2017

    • Author(s)
      片岡知里,富山春香,鏡良弘,柏田祥策
    • Organizer
      第23回日本環境毒性学会研究発表会
    • Related Report
      2017 Annual Research Report
  • [Presentation] Temperature effects on acetaminophen toxicity using medaka2017

    • Author(s)
      Chisato Kataoka, Yumie Kato, Takahiro Sugiyama, Hikaru Kitagawa, Shosaku Kashiwada
    • Organizer
      4th World Conference on Climate Change
    • Related Report
      2017 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Silver Nanocolloids Altered Gut Microbiota and Increase Pathogenic Infection of Medaka2017

    • Author(s)
      Chisato Kataoka, Haruka Tomiyama, Yoshihiro Kagami, Shosaku Kashiwada
    • Organizer
      19th International Symposium on Pollutant Responses in Marine Organisms
    • Related Report
      2017 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Maternal Effects of Silver Nanocolloids on Fish Reproduction using Medaka2017

    • Author(s)
      Chisato Kataoka, Yumie Kato, Shosaku Kashiwada
    • Organizer
      Society of Environmental Toxicology and Chemistry Europe
    • Related Report
      2017 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research

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Published: 2017-05-25   Modified: 2024-03-26  

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