2022 Fiscal Year Annual Research Report

マイクロプラスチックはアサリによってナノ化されるか？

Research Project

Project/Area Number	20K21326
Research Institution	The University of Tokyo
Principal Investigator	小川展弘東京大学, 大気海洋研究所, 技術専門職員 (30626536)
Co-Investigator(Kenkyū-buntansha)	伯耆匠二三重大学, 生物資源学研究科, 助教 (10809354)
Project Period (FY)	2020-07-30 – 2023-03-31
Keywords	アサリ / マイクロプラスチック / ナノプラスチック / 電子顕微鏡
Outline of Annual Research Achievements	本研究課題では、二枚貝の摂餌行動により誤飲したマイクロプラスチックが受ける影響についてアサリを材料に解明を試みた。これまでに、アサリは誤飲するマイクロプラスチックの大きさに制限があること、誤飲したマイクロプラスチックは胃内において珪藻被殻と同じ機構で変形する可能性を示した。また、新規に密度勾配遠心法を応用し、アサリから糞として排出されたマイクロプラスチックを簡単に分離精製する技術を開発した。さらに、誤飲したマイクロビーズの形態変化を解析するために、マイクロビーズの表面ならびに内部のナノ構造を明らかにする技術基盤を確立した。本年度は、生体内でのマイクロプラスチックの挙動の解明を中心に推進した。まずマイクロプラスチックを含む生体の固定・包埋法や切削条件、染色方法など前処理技術の開発を進めた。これまで開発した解析技術や結果を組み合わせることで、誤飲したマイクロプラスチックはその大きさによって体内での挙動が大きく異なり、例えばナノサイズのマイクロプラスチックは中腸線の貪食細胞のライソゾームに取り込まれることを明らかにした。さらに、マイクロプラスチックが生体内で受ける物理ストレスを、マイクロビーズの破壊試験で得られたデータから推定した。このデータは誤飲によりナノ化するプラスチックを判別する評価基準の一つとなる可能性がある。以上より、紫外線などで劣化したマイクロプラスチック粒子はアサリによって誤飲されナノ粒子となる可能性が示唆された。またナノ粒子は体内で中腸線に送られ貪食細胞に取り込まれることが示された。近年注目を集める海洋マイクロプラスチックにおける有害化学物質の吸着能はその被表面積によって増大する。もし有害化学物質が付着した劣化プラスチック粒子がアサリの体内に取り込まれれば、胃でナノ粒子化し、貪食細胞に対して毒性を示し、栄養吸収を阻害する可能性が示された。