金属ナノ粒子は非金属ナノ粒子と区別して食事性曝露評価を行う必要があるのか？
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22K05486
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
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| Allocation Type | Multi-year Fund |
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| Section | 一般 |
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| Review Section |
Basic Section 38050:Food sciences-related
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| Research Institution | National Institute of Health Sciences |
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Principal Investigator |
鈴木 美成 国立医薬品食品衛生研究所, 食品部, 室長 (40469987)
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| Project Period (FY) |
2022-04-01 – 2025-03-31
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| Project Status |
Granted (Fiscal Year 2022)
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| Budget Amount *help |
¥4,290,000 (Direct Cost: ¥3,300,000、Indirect Cost: ¥990,000)
Fiscal Year 2024: ¥1,430,000 (Direct Cost: ¥1,100,000、Indirect Cost: ¥330,000)
Fiscal Year 2023: ¥1,430,000 (Direct Cost: ¥1,100,000、Indirect Cost: ¥330,000)
Fiscal Year 2022: ¥1,430,000 (Direct Cost: ¥1,100,000、Indirect Cost: ¥330,000)
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| Keywords | ナノマテリアル / 消化液 / spICP-MS / 粒径分布 / ナノ粒子 / 可給態 / 人口消化液 / 曝露量 / リスク評価 |
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| Outline of Research at the Start |
消化液がNPsの溶解/生成に与える影響は、食品によって特有の影響がある可能性があり、食品との組合せによってNPsが溶解あるいは生成される可能性がある。そのため、日本で消費される食品を用いた検討が必要不可欠である。本研究は、コンポジット試料に添加したNPsを人工消化液で抽出することによって、NP状金属と非NP状金属とを区別して食事性曝露評価あるいはリスク評価を行う必要があるかどうかに資するデータを提供するものである。本研究の成果は、NPsの食事性曝露リスク評価を加速化することに貢献できる。
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| Outline of Annual Research Achievements |
ナノマテリアル (NM) の毒性を修飾する因子は、組成・大きさ・形状等多岐にわたるため、リスク評価手法自体も確立されていないのが現状である。しかしながら、NMが消化液中で溶解するのであれば、別途NMとしてリスク評価を行う必要性は低いと考えられる。一方で、消化液中でイオン性金属からの粒子状態の金属が生成されるのであれば、生成される粒子の組成・大きさ・形状等による影響の差異によるものの、別途NMとしてリスク評価を行う必要性が低い可能性もある。そのため、人工消化液中でのナノマテリアルの安定性を評価することは、NP状金属と非NP状金属とを区別して食事性曝露評価あるいはリスク評価を行う必要があるか判断するための重要なデータとなると考えられる。そこで、これまで分析経験のあるAg-NPsと食品添加物としての利用がEUで禁止されたTiO2-NPを対象として、人工消化液中での安定性を評価した。
公称粒径 60nmのAg-NPと300 nmのTiO2-NPに対して人工消化液を用いた逐次処理を行った。またイオン状態の標準溶液も供試した。得られた抽出液は適宜分散溶液で希釈を行い、spICP-MS分析により粒径分布を解析した。
Ag-NPは唾液中では粒径に変化は認められなかったが、胃液・腸液中では溶解して20 nmほど粒径が小さくなり、数濃度も減少した。TD試料を用いた分析結果からは、食品中のAg-NPは粒径20～30 nmとの結果を得ていることを踏まえると、実際の食品中に含まれているAg-NPは人口消化液中ではほとんど溶解すると考えられた。一方で、TiO2-NPは人工消化液中では40 nmほど平均粒径が大きくなっていたことから、人工消化液中では一部のTiO2-NPは凝集していると考えられた。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
イオン状態のAgおよびTiについても人工消化液中でNPの生成を確認したことにくわえて、Eh-pHダイアグラムによる物理化学的パラメーターを基にした理論値との整合性が取れたことも確認できた。
また、e-Statで公開されている国民健康・栄養調査のデータを基にして、14食品群に分けた東京のトータルダイエット試料を作成した。これは、次年度以降に研究に使用する。
以上、当初の予定通り研究を実施することが出来たことにくわえて、次年度以降の研究のための準備も着々と進めることが出来た。。
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| Strategy for Future Research Activity |
検討したAg-NPおよびTiO2-NP以外のナノ粒子として、SiO2-NP・Au-NP・Pt-NPについて同様の人工消化液処理を行い、spICP-MS法を用いて粒径分布に変化があるかどうかを評価する。さらに、イオン状態の標準溶液についても同様に処理を行い、人工消化液中でNPが生成されるかどうかを評価する。
トータルダイエット (TD) 試料に対しても、人工消化液の処理を行い、食品に含まれているNPの粒径分布や濃度について評価を行う。この結果を基に、3年目における検討を行う際にTD試料に添加する粒径を決定できるようにする。
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Report
(1 results)
Research Products
(2 results)
