Comparison of toxicity of micro- and nano-sized plastic particles

2020 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 19K20471
• Research Institution: National Institute of Health Sciences
• Principal Investigator: 井手 鉄哉 国立医薬品食品衛生研究所, 病理部, 主任研究官 (60837607)
• Project Period (FY): 2019-04-01 – 2021-03-31
• Keywords: マイクロプラスチック / ナノプラスチック / 粒子サイズ / 毒性影響

Outline of Annual Research Achievements

近年，海洋や河川等の環境中から検出されているマイクロプラスチック（直径0.1-5000 um）やナノプラスチック（直径0.1 um以下）と呼ばれるプラスチック片について，サイズの違いによって生体へ与える影響が異なる可能性について明らかにすることを目的に，本研究を実施した．
広く生活に浸透しているプラスチックの1つであるポリスチレン（PS）粒子を用い，6週齢の雌雄F344ラットの各4匹/群にナノPS粒子（粒径0.03 um）及びマイクロPS粒子（粒径0.3um）を0（対照群），200又は1000 mg/kgの用量で単回経口投与し，急性経口投与毒性試験を実施した．投与日から14日間観察を行うとともに体重測定を実施し，第15日目に病理解剖し，肝臓，腎臓，脾臓及び心臓を摘出した．観察期間中に死亡動物はなく瀕死動物もみられなかった．一般状態観察では，ナノPS 1000 mg/kg投与群の1例のみで一過性の自発運動低下がみられたが，すぐに回復した．剖検時の全身諸臓器の病理学的検査では，いずれの動物にも肉眼的異常所見はみられなかった．
最終年度では，体重及び臓器重量の統計解析及び病理組織学的検討を実施した．体重測定では，ナノPS 1000 mg/kg投与群では雌雄ともに体重増加抑制の傾向が認められたものの，投与群と対照群の間に有意な差はみられなかった．臓器重量測定では，雌のナノPS 1000 mg/kg投与群において肝臓の絶対重量の有意な低下が認められたが，相対重量に変化はなく，毒性学的意義の乏しい変化であると判断した．また，1000 mg/kg投与群における摘出臓器の病理組織学的検索では，対照群と比較して明らかな変化は認められなかった．
以上の結果を総括し，本研究で用いたマイクロPS及びナノPSの1000 mg/kgの単回経口投与では，雌雄の健常動物には毒性学的影響は及ぼさないと考えられた．