2019 Fiscal Year Annual Research Report
Biomagnification mechanism, spatiotemporal trend, and risk assessment of legacy and new environmental pollutants in various aquatic animal species
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19H01167
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| Research Institution | Ehime University |
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Principal Investigator |
国末 達也 愛媛大学, 沿岸環境科学研究センター, 教授 (90380287)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
岩田 久人 愛媛大学, 沿岸環境科学研究センター, 教授 (10271652)
野見山 桂 愛媛大学, 沿岸環境科学研究センター, 准教授 (30512686)
久保田 彰 帯広畜産大学, 畜産学部, 准教授 (60432811)
寳來 佐和子 鳥取大学, 農学部, 准教授 (60512689)
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| Project Period (FY) |
2019-04-01 – 2022-03-31
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| Keywords | 新規環境汚染物質 / 水圏生物 / 生物濃縮 / 時空間トレンド / リスク評価 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
初年度は水圏低次生物の二枚貝を対象に、POPsにおける広域汚染の実態と地理的分布、そしてPOPs様物質のスクリーニング解析をおこなった。その結果、都市域では依然としてPOPs、とくにPCBsの汚染が顕著であること、そして臭素系難燃剤であるPBDEsやHBCDsのスポット的な高濃度汚染が判明した。とくにHBCDsについては、人為活動のない地点でも高濃度を示し、海面に浮かんでいる発泡ポリスチレン製のブイおよび漂着ポリスチレンからきわめて高濃度のHBCDsが検出されたことから、これらの発泡ポリスチレンが特異な曝露源であることが示唆された。またスクリーニング解析から、塩素化だけでなく臭素化およびミックスハロゲン化ダイオキシン類が検出され、海洋環境における汚染負荷と生態影響が危惧された。
高次生物のスナメリを対象とした時系列解析も実施した結果、大村湾系群の脂皮中POPs濃度は低減しておらず定常状態を示したことから、この海域による物質循環が乏しくPOPs汚染が長期化している可能性が示された。
また本年度は、現在も使用が継続しており内分泌かく乱作用が指摘されているリン酸エステル系難燃剤 (PFRs) について、二枚貝および魚類・鯨類の筋肉組織に適用可能な高精度分析法の開発を試み、マトリックスエフェクト、添加回収率、そして日内・日間変動において良好な結果を得ることができた。
さらに、上記の二枚貝から高濃度で検出された臭素化ダイオキシン類に関して、ゼブラフィッシュへの曝露試験法を確立した。
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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
初年度は、海洋生態系の低次に位置する二枚貝を用いた広域モニタリングを実施し、沿岸域におけるPOPs汚染の実態と地理的分布を解明した。その中で、海面に浮かんでいる発泡ポリスチレン製のブイや漂着ポリスチレンがHBCDsの主要な汚染源であること、そして微細化されたポリスチレンが水圏生物に曝露している可能性を提示することができた。この知見は国際的にも重要であると考えられ、現在、国際誌に投稿すべく執筆を進めている。
また網羅的スクリーニングから、臭素化およびミックハロゲン化ダイオキシン類だけでなく多種の有機ハロゲン化合物におけるピークを確認しており、構造推定の解析をおこなっている。
POPs様物質については、魚類および鯨類の化学分析も進めており、濃縮機構と時空間トレンドを解析する予定である。また本年度は、二枚貝および魚類・鯨類の筋肉組織に適用可能なリン酸エステル系難燃剤 (PFRs)の高精度分析法を開発したことに加え、内分泌かく乱作用を示すビスフェノール類や生活関連物質についても環境水や魚類の組織試料に適用可能な分析法開発に着手し、すでに環境水試料についてはマトリックスエフェクト、添加回収率、そして日内・日間変動で良好な結果を得ている。
さらに、二枚貝から高濃度で検出された臭素化ダイオキシン類に関して、ゼブラフィッシュへの腹腔内曝露試験法を確立し、現在、影響評価を実施しているところである。このように全体として、研究は順調に進展している。
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| Strategy for Future Research Activity |
水圏生態系の異なる栄養段階に位置する野生生物を対象に、POPs様物質およびリン酸エステル系難燃剤(PFRs)、そして生活関連物質の汚染実態と蓄積特性の解明を試みる。また、愛媛大学の生物環境試料バンク(es-BANK)のアーカイブ試料を活用し、汚染の時系列変化を明らかにすることで、水銀を含めた上記環境汚染物質の将来変動を予測する。さらにin vitro／in vivo試験を実施し、内分泌かく乱性の評価をおこなう。令和2年度における課題の詳細は以下の通り。
１．POPs様物質とPFRsの蓄積特性：カキ・ティラピア・アジなどの魚介類、トビなどの魚食性鳥類、スナメリ・イシイルカなどの海棲哺乳類の曝露実態と蓄積特性（濃縮性）を解明する。またes-BANKのアーカイブ試料を活用し、汚染の時系列変化を明らかにすることで化学物質種ごとの将来変動を予測する。
２．生活関連物質による環境水汚染と魚類の曝露実態：本年度確立した分析法を用いて、国内だけでなくアジア諸国で採取した環境水の内分泌かく乱化学物質（ビスフェノール類、パラベン類、トリクロサン、トリクロカルバン、ベンゾフェノン系化合物、アルキルフェノール類）を測定し、その汚染実態と挙動を明らかにする。また魚類への移行性を評価するため、継続して組織に適応可能な分析法の開発を進める。
３．in vitro／in vivo試験：アザラシのestrogen receptor (ER)を組み込んだin vitroレポーター遺伝子アッセイ(iv-RGA)系を構築し、水棲生物から検出された主要な化学物質の転写活性化能を測定する。また、ゼブラフィッシュへの腹腔内投与をおこない、心血管系・内分泌系（アロマターゼ誘導）・神経系（神経マーカー変動や形態・行動異常）に対する影響を観察する。
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[Presentation] Toxicokinetic parameters causing the discrepancy between the measured and predicted bioconcentration factors of pharmaceuticals and personal care products in fish2019
Author(s)
Tanoue, R., Nakayama, K., Kondo M., Nomiyama, K., Kunisue, T., Tanabe, S.
Organizer
Society of Environmental Toxicology and Chemistry (SETAC) Europe 29th Annual Meeting
Int'l Joint Research
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[Presentation] Accumulation profiles and interspecies comparison of organohalogen compounds in cetaceans2019
Author(s)
Sunouchi, T., Goto, A., Ochiai, M., Tajima, Y., Yamada, T. K., Tanabe, S., Kunisue, T.
Organizer
30th Annual Meeting of Cetology Study Group of Japan
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[Presentation] Temporal trends and geographical distribution of organohalogen compounds in finless porpoises from Seto Inland Sea2019
Author(s)
Kawabe, R., Goto, A., Ochiai, M., Yamada, T. K., Tajima, Y., Tanabe, S., Kunisue, T.
Organizer
30th Annual Meeting of Cetology Study Group of Japan
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[Presentation] Contamination status, spatial distribution and temporal variation of POPs in bivalves from Seto Inland Sea, Japan2019
Author(s)
Kuroishi, K., Goto, A., Tue, N. M. Tanabe, S., Kunisue, T.
Organizer
39th International Symposium on Halogenated Persistent Organic Pollutants (DIOXIN 2019)
Int'l Joint Research
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[Presentation] Monitoring survey of POPs and PFRs in oysters (Saccostrea Mordax) from the main island of Okinawa, Japan: geographical distribution and possible contamination sources2019
Author(s)
Mukai, Y., Goto, A., Tashiro, Y., Tanabe, S., Kunisue, T.
Organizer
39th International Symposium on Halogenated Persistent Organic Pollutants (DIOXIN 2019)
Int'l Joint Research
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[Presentation] Geographical distribution and temporal trends of organohalogen compounds in finless porpoises from Seto Inland Sea and Omura Bay, Japan2019
Author(s)
Kawabe, R., Goto, A., Ochiai, M., Shiozaki, A., Amano, M., Tajima, Y., Yamada, T. K., Tanabe, S., Kunisue, T.
Organizer
SETAC North America 40th Annual Meeting
Int'l Joint Research
