Interaction of natural selenium compounds with mercury regarding the effect of detoxification

2020 Fiscal Year Research-status Report

• Project/Area Number: 18K11657
• Research Institution: Prefectural University of Kumamoto
• Principal Investigator: 阿南 弥寿美 熊本県立大学, 環境共生学部, 准教授 (40403860)
• Project Period (FY): 2018-04-01 – 2022-03-31
• Keywords: セレン / 水銀 / 体内分布 / ラット

Outline of Annual Research Achievements

動物にとって生体必須微量元素の１つであるセレンは、様々なセレンタンパク質の活性中心として機能する他、水銀の毒性軽減作用を有することが知られている。水銀は、生態系において食物連鎖を介して生物濃縮し、とくに海産の大型魚類には高濃度の水銀が蓄積している。本研究課題では、ヒトが食品から摂取する水銀とセレンの生体内相互作用を解析することを目的としている。本年度は、日本人の水銀を高蓄積している魚介類を実験動物に与え、その体内蓄積や体内分布へのセレン化合物の同時摂取の影響を解析した。同時摂取させるセレン化合物としては、前年度の検討において、動物への毒性影響がみられず、生体内セレン濃度の増加に効果が示されたセレノメチオニンを用いた。
まず、市販の食用魚介類数種の水銀濃度を測定し、水銀含量の高かったものを選定した。これを粉末化し、通常餌（一般にラット飼育に用いられる飼料）と混ぜ合わせ、高水銀含有餌（水銀濃度：通常餌の約１．５倍）を作成した。雄性Wistarラットに、通常餌または高水銀含有餌を一週間自由摂取させ、各臓器および血中の水銀濃度を測定したところ、高水銀餌摂取群の肝臓中水銀濃度は通常餌を摂取させた対照群に比べ、有意に高値となった。一方、高水銀含有餌とセレノメチオニン水を同時に摂取させた群では、高水銀含有餌群と比べ肝臓中水銀濃度の低下し、血中水銀濃度が増加する傾向がみられた。以上より、食餌由来の水銀とセレン化合物の同時摂取は、水銀の体内蓄積や体内分布に影響を及ぼし、特に肝臓への蓄積を低減させる可能性が示唆された。

Current Status of Research Progress

4: Progress in research has been delayed.

Reason

所属先の変更に伴い、研究の遂行に必要な機器類の導入や、設備の整備を順次行った。また、動物実験の実施に先立ち、所属機関に動物実験計画を申請し、新規計画として審査が行われた。現在の所属機関では2020年度に新たに誘導結合プラズマ質量分析計（ICP-MS）が導入される計画があったが、設置時期が2021年3月となった。また、新型コロナ感染症の全国的な発生状況により、機器分析が進捗しない期間における前所属先を含む他の研究機関での分析実施は困難であり、機器分析が大幅に遅れた。以上の理由から、当初の計画期間を変更し、本研究課題の実施期間を１年間延長した。

Strategy for Future Research Activity

所属機関に新たにICP-MSが導入され、動物実験設備の整備も進んだことから、最終年度となる今年度は本研究課題の継続は可能である。当初計画にあったエレクトロスプレーイオン化四重極飛行時間型質量分析装置（ESI-Q-TOF-MS）を用いた新規代謝物の同定や解析については実施が困難であるが、現所属機関の共通機器であるLC-ESI-MSを利用し、既存代謝物の定量的分析に取り組む予定である。

Causes of Carryover

今年度は研究の遂行に必要な機器類の整備に経費を充てたが、研究の進捗が遅れたことから、動物購入や分析用試薬等の購入に係る費用に余剰が生じた。また、学会等での成果報告も行わなかったため、旅費についても余剰が生じた。
最終年度は、実験動物の購入に充てるほか、各種試薬・消耗品、機器分析に用いるガスおよび消耗品に使用する。分析に必要な機器は所属機関の共同機器を使用するため、受益者負担分の支払いにも充てる。最終年度はこれまでの研究成果を論文としてまとめ投稿する。