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道路交通由来有害物質のキノン体生成に伴う魚類毒性の変化

Research Project

Project/Area Number 22K14355
Research Category

Grant-in-Aid for Early-Career Scientists

Allocation TypeMulti-year Fund
Review Section Basic Section 22060:Environmental systems for civil engineering-related
Research InstitutionNational Institute for Environmental Studies

Principal Investigator

日置 恭史郎  国立研究開発法人国立環境研究所, 環境リスク・健康領域, 主任研究員 (10792913)

Project Period (FY) 2022-04-01 – 2025-03-31
Project Status Granted (Fiscal Year 2023)
Budget Amount *help
¥4,550,000 (Direct Cost: ¥3,500,000、Indirect Cost: ¥1,050,000)
Fiscal Year 2024: ¥1,040,000 (Direct Cost: ¥800,000、Indirect Cost: ¥240,000)
Fiscal Year 2023: ¥1,560,000 (Direct Cost: ¥1,200,000、Indirect Cost: ¥360,000)
Fiscal Year 2022: ¥1,950,000 (Direct Cost: ¥1,500,000、Indirect Cost: ¥450,000)
Keywords路面排水 / タイヤ / サケ / 毒性 / 道路塵埃 / ゴム / キノン
Outline of Research at the Start

近年、老化防止剤としてタイヤに含まれている6PPDが環境中で酸化されて生成した6PPD-Q(6PPDキノン)が、降雨後の河川におけるギンザケの大量死亡に対する原因物質だと明らかになった(Tian et al., 2020, Science)。本研究では、6PPD-Qおよびその他道路交通由来の有機物質のキノン体がサケ・マスを中心とした魚類へ及ぼす毒性影響を評価する。また予備検討において、6PPD-Qの毒性は魚類種間差が非常に大きいことが示されていることを踏まえ、本研究では種間差の程度を評価するとともに、高感受性の魚種に対する毒性メカニズムを明らかにする。

Outline of Annual Research Achievements

昨年度まではタイヤゴムの酸化防止剤として使用されている6PPDとその酸化物である6PPD-Q(6PPD-キノン)の有害性評価を実施したが、6PPD以外のp-フェニレンジアミン(PPD)類も酸化防止剤として広く使用されており、そのキノン体の存在が路面排水や大気中粒子から報告されている。しかしながら、6PPD-Q(6PPD-キノン)を除いて、PPD類のキノン体の水生生物に対する有害性情報は報告されていない。そこで、今年度はニジマス(Oncorhynchus mykiss)を用いて、次の4種類のPPDのキノン体の急性毒性試験を実施した:IPPD、CPPD、DPPD、DTPD。その結果、4種のPPD-Qはいずれも20 ug/Lでニジマスの致死を生じさせず、これらのPPD-Qは環境中で生じうる濃度ではニジマスに有意な急性致死影響を引き起こさないことが示された。6PPD-Qとその他PPD-Qとの急性毒性の差は10倍以上であり、特異的な毒性メカニズムの存在が示唆された。
さらに今年度は6PPD-Qの特異的なメカニズムを探索するため、単離ミトコンドリアを用いた実験系を確立した。

Current Status of Research Progress
Current Status of Research Progress

2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.

Reason

6PPD-Qの特異的な毒性メカニズムを追求するために、6PPD-Qの構造類似物質の有害性評価を実施することができ、基礎的な知見が得られたため。さらに毒性メカニズムを生化学的・分子生物学的に検討するための実験系を確立することができたため。

Strategy for Future Research Activity

今年度確率した実験系を用いて、ニジマスやイワナなどの高感受性種における6PPD-Qの特異的な毒性メカニズムを追求する。さらに今年度特異的な毒性を有しないことが明らかとなった他のPPD-Qを用いて比較検証を行う。

Report

(2 results)
  • 2023 Research-status Report
  • 2022 Research-status Report
  • Research Products

    (5 results)

All 2023 2022

All Journal Article (1 results) (of which Peer Reviewed: 1 results) Presentation (4 results)

  • [Journal Article] The Tire-Derived Chemical 6PPD-quinone Is Lethally Toxic to the White-Spotted Char <i>Salvelinus leucomaenis pluvius</i> but Not to Two Other Salmonid Species2022

    • Author(s)
      Hiki Kyoshiro、Yamamoto Hiroshi
    • Journal Title

      Environmental Science & Technology Letters

      Volume: 9 Issue: 12 Pages: 1050-1055

    • DOI

      10.1021/acs.estlett.2c00683

    • Related Report
      2022 Research-status Report
    • Peer Reviewed
  • [Presentation] 酸化防止剤p-フェニレンジアミン( PPD)類のキノン体によるサケ科魚類毒性2023

    • Author(s)
      日置恭史郎、山本裕史
    • Organizer
      環境化学物質3学会合同大会
    • Related Report
      2023 Research-status Report
  • [Presentation] タイヤ酸化防止剤由来の6-PPDキノンの生態毒性評価2023

    • Author(s)
      日置恭史郎
    • Organizer
      第26回日本水環境学会シンポジウム
    • Related Report
      2023 Research-status Report
  • [Presentation] タイヤゴム酸化生成物6PPDキノンによるサケ科魚類への急性致死毒性2023

    • Author(s)
      日置恭史郎、山本裕史
    • Organizer
      第57回日本水環境学会年会
    • Related Report
      2022 Research-status Report
  • [Presentation] タイヤゴム酸化生成物 6-PPD キノンが水生生物に及ぼす急性毒性影響2022

    • Author(s)
      日置恭史郎、山岸隆博、渡部春奈、山本裕史
    • Organizer
      環境化学物質3学会合同大会
    • Related Report
      2022 Research-status Report

URL: 

Published: 2022-04-19   Modified: 2024-12-25  

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