2021 Fiscal Year Annual Research Report
イオン性化学物質の生物濃縮特性の解明と予測手法の開発
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20H04356
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| Research Institution | Prefectural University of Kumamoto |
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Principal Investigator |
小林 淳 熊本県立大学, 環境共生学部, 教授 (00414368)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
櫻井 健郎 国立研究開発法人国立環境研究所, 環境リスク・健康領域, 室長 (90311323)
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| Project Period (FY) |
2020-04-01 – 2023-03-31
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| Keywords | 生物濃縮係数 / 速度定数 / イオン性有機化学物質 / タンパク結合 / 代謝 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
イオン性有機化学物質はポリ塩化ビフェニル（PCB）等の疎水性物質と物性が大きく異なるため、既存手法による生物濃縮性の予測精度は十分でない。本研究では、イオン性有機化学物質の魚類に対する生物濃縮特性の解明と予測手法の構築を目的とした。令和3年度は研究計画にしたがって医薬品等のイオン性有機化学物質の肝S9を用いた代謝実験、タンパク結合実験を行うとともに各種データ解析を進めた。
昨年度にニジマスを対象として実施した10種の医薬品の暴露実験で得た生物濃縮動態に関するパラメータについて解析を進め、オクタノール/水分配係数など各医薬品の物性値と取り込み・排泄に関する動態パラメータの関係を検討した。また、呼吸器官経由の各医薬品の同化効率を求め、中性有機化学物質と比べて顕著に低いことを明らかにした。肝S9代謝実験で得た結果等を用いて解析を行い、魚体内での各医薬品の代謝速度定数を推定するとともに、薬物代謝酵素との関係を整理した。また、ニジマス暴露実験で対象とした医薬品およびPFOS関連物質74種を対象にドッキングシミュレーションを行い、対象物質とアルブミン（Site I、Site II）、脂肪酸結合タンパクとの結合親和性を推定した。
魚類におけるイオン性化学物質の生物濃縮係数、浄化速度定数および経路別の取り込み速度定数に関する文献値を収集し、モデル予測精度を検証するためのデータセットを作成した。各化学物質の生物濃縮係数や各種速度定数とタンパク結合定数との相関関係などについて検討を行った。
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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
現在までにニジマスへのイオン性有機化学物質の暴露実験、代謝実験、タンパク結合実験を行い、それぞれの実験において生物濃縮に関する主要なパラメータを取得した。合わせて文献調査を行い、既報の各種パラメータを整備した。80種以上の化学物質を対象にアルブミン、脂肪酸結合タンパクとのドッキングシミュレーションを行い、各物質の結合親和性を推定した。生物濃縮動態パラメータと様々な物性値との関係を解析した。
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| Strategy for Future Research Activity |
最終年度であるため、本研究の目的であるイオン性有機化学物質の魚類に対する生物濃縮特性の解明と予測手法の構築を達成するための追加実験およびデータ解析を実施する。多様な化学物質に対応できるよう広範な物性を持つ物質に対象を広げ、引き続き暴露実験、代謝実験、タンパク結合実験を行う。また、ドッキングシミュレーションによるアルブミン等と対象化学物質との結合親和性を評価し、データを蓄積する。これらの結果をもとに解析を進め、イオン性有機化学物質の生物濃縮の高精度予測手法の構築に取り組む。
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