重金属耐性水生生物の特性と耐性機構に関する研究

Research Project

Project/Area Number	62602542
Research Category	Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas
Allocation Type	Single-year Grants
Research Institution	National Institute for Environmental Studies
Principal Investigator	畠山茂久国立公害研究所, 生物環境部, 主任研究員 (60124351)
Co-Investigator(Kenkyū-buntansha)	安野正之国立公害研究所, 生物環境部, 室長 (10109902) 青木康展国立公害研究所, 環境保健部, 研究員 (20159297) 高村典子国立公害研究所, 生物環境部, 研究員 (80132843) 渡辺信国立公害研究所, 水質土壌環境部, 主任研究員 (10132870)
Project Period (FY)	1987
Project Status	Completed (Fiscal Year 1987)
Budget Amount *help	¥2,100,000 (Direct Cost: ¥2,100,000) Fiscal Year 1987: ¥2,100,000 (Direct Cost: ¥2,100,000)
Keywords	重金属耐性水生生物 / 付着藻類 / 水性昆虫 / 重金属耐性機構
Research Abstract	重金属によって高度に汚染された宮田川を通年調査し, 付着藻類と水生昆虫について以下のような知見を得た. また代表的な重金属耐性種である硅藻やコケやコカゲロウの一種についてはその耐性機構の検討を始めた. 重金属汚染地区から単離培養した硅藻と緑藻類は, その付近の非汚染河川から培養した藻類に比較し, 銅, カドミウム, 亜鉛に対しすべて高い耐性(50%光合成活性阻害値)を示した. 汚染地区から採取したラン藻は光合成活性試験では低い重金耐耐性を示し, 実際の河川での耐性機構を更に検討する必要がある. 種によっては汚染区と非汚染区の両地区に生育していたが, 同一種でも汚染区から単離培養したものは非汚染地区から採取したものよりも高い重金属耐性を示した. 重金属耐性種である硅藻の一種, Achnanthes minutissmaを銅を高度に添加した培養液中で3週間培養した. その結果, ほとんどの銅は細胞壁や硅藻の殻に分布し, その他は細胞膜や細胞内小器官の分画に存在した. 細胞内可溶性分画に存在する銅は極めて少なく, この種の耐性機構として, 銅の細胞内侵入防止, 有機酸による無毒化, あるいは銅が有機酸に結合後細胞外に排出されるなど機構が実験結果から示された. 宮田川における重金属耐性水生昆虫としては, 数種類のユスリカ(幼虫), コカゲロウの一種Baetis thermicus, オドリバエの幼虫などが明らかにされた. 3種のコカゲロウを人工水路で10ppbのカドミウムに10日間暴露した. 3種はすべて同種度のカドミウムを蓄積したが, 暴露5日後から重金属耐性種のみ, 重金属結合蛋白が誘導され, その量は10日後にかけ増加する事が明らかにされた. 一般に重金属結合蛋白, メタロチオネインは有害金属を体内で結合し無毒化する. 誘導された重金属結合蛋白と本種の重金属耐性の関係を更に明らかにする必要がある.