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銀ナノ粒子がメダカの免疫系,共生細菌叢および個体群成長に与える影響

研究課題

研究課題/領域番号 17J04482
研究種目

特別研究員奨励費

配分区分補助金
応募区分国内
研究分野 放射線・化学物質影響科学
研究機関東洋大学

研究代表者

片岡 知里  東洋大学, 生命科学研究科, 特別研究員(PD)

研究期間 (年度) 2017-04-26 – 2019-03-31
研究課題ステータス 完了 (2018年度)
配分額 *注記
1,900千円 (直接経費: 1,900千円)
2018年度: 900千円 (直接経費: 900千円)
2017年度: 1,000千円 (直接経費: 1,000千円)
キーワードメダカ / 銀ナノ粒子 / 絶滅リスク / 免疫 / 腸内細菌叢
研究実績の概要

銀ナノ粒子は,高い抗菌性を持つことから衛生用品や農薬等として多用されているナノオブジェクトの一つである。しかしながら,使用後廃棄されて環境中に流入する銀ナノ粒子が水圏生態系に与える影響は不明確である。そこで本年度は,銀ナノ粒子がメダカ個体群の存続可能性に与える影響を明らかにするために,以下の実験を行った。メダカの成魚(F0世代,4カ月齢)雄2尾,雌1尾を水槽内で飼育し,順化させた後,銀ナノ粒子の曝露下で繁殖させた。銀ナノ粒子非曝露下で繁殖させた群をコントロール群とした。試験期間中を通して,F0メダカの生死,異常行動の有無を確認するとともに,生命表データ(産卵数,受精卵数,孵化数など)を計測した。さらに,受精卵を孵化させた後,Shinomiyaら(2004)に従ってF1メダカの雌雄判定を行った。得られたデータを元に,Euler‐Lotka式を用いて内的自然増加率(r)を求め,Lande(1993)の報告を参考にして,絶滅時間を算出した。その結果,銀ナノ粒子曝露群の産卵数,受精卵数,および孵化仔魚数はコントロール群と比較して減少傾向を示した。また,F1世代の雌雄判定の結果,コントロール群の雌雄比は雌:雄=1:1.277であった一方で,曝露群の雌雄比は雌:雄=1:0.950であり,有意に雌の割合が増加した。さらに,コントロール群のrは0.375 ± 0.010であった一方で,銀ナノ粒子曝露群のrは0.355 ± 0.001であり,有意に小さくなった。単位時間当たりの増加率もまた,コントロール群が1.455 ± 0.015であったのに対して曝露群は1.426 ± 0.014にまで小さくなった。これらの値を元に算出した環境収容力あたりの絶滅時間もまた銀ナノ粒子曝露により有意に短縮されており,銀ナノ粒子がメダカの絶滅リスクを高めることが明らかになった。

現在までの達成度 (段落)

平成30年度が最終年度であるため、記入しない。

今後の研究の推進方策

平成30年度が最終年度であるため、記入しない。

報告書

(2件)
  • 2018 実績報告書
  • 2017 実績報告書
  • 研究成果

    (10件)

すべて 2018 2017

すべて 雑誌論文 (3件) (うち国際共著 2件、 査読あり 3件、 オープンアクセス 3件) 学会発表 (7件) (うち国際学会 6件)

  • [雑誌論文] Comparative toxicities of silver nitrate, silver nanocolloids, and silver chloro-complexes to Japanese medaka embryos, and later effects on population growth rate2018

    • 著者名/発表者名
      Kataoka Chisato、Kato Yumie、Ariyoshi Tadashi、Takasu Masaki、Narazaki Takahito、Nagasaka Seiji、Tatsuta Haruki、Kashiwada Shosaku
    • 雑誌名

      Environmental Pollution

      巻: 233 ページ: 1155-1163

    • DOI

      10.1016/j.envpol.2017.10.028

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Sensitivity of medaka ( Oryzias latipes ) to 4-nonylphenol subacute exposure; erythrocyte alterations and apoptosis2018

    • 著者名/発表者名
      Sayed Alaa El-Din H.、Kataoka Chisato、Oda Shoji、Kashiwada Shosaku、Mitani Hiroshi
    • 雑誌名

      Environ Toxicol Pharmacol

      巻: 58 ページ: 98-104

    • DOI

      10.1016/j.etap.2017.12.023

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] 環境汚染に起因する水生生物に対する免疫影響と生態リスク2017

    • 著者名/発表者名
      片岡知里,柏田祥策
    • 雑誌名

      環境毒性学会誌

      巻: 20 ページ: 1-19

    • NAID

      130007833393

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] Dose disruption of gut microbiota by silver nanocolloid cause bacterial infection? A case study using medaka model2018

    • 著者名/発表者名
      Chisato Kataoka, Yumie Kato, Haruka Tomiyama, Yoshihiro Kagami, Hiroki Higashibata, Mikihisa Umehara, and Shosaku Kashiwada
    • 学会等名
      9TH AQUATIC MODELS OF HUMAN DISEASE CONFERENCE
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Silver nanocolloids increase bacterial infection risk by disrupting gut microbiota of medaka fish2018

    • 著者名/発表者名
      Chisato Kataoka, Yumie Kato, Haruka Tomiyama, Yoshihiro Kagami, Hiroki Higashibata, Mikihisa Umehara, and Shosaku Kashiwada
    • 学会等名
      The Japan-US Science Forum in Boston
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Silver nanocolloid increases pathogenic infection risk following disruption of gut microbiota and immune system in medaka fish2018

    • 著者名/発表者名
      Chisato Kataoka, Haruka Tomiyama, Yoshihiro Kagami, Shosaku Kashiwada
    • 学会等名
      7th Norwegian Environmental Toxicology Symposium
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 銀ナノコロイドによるメダカ腸内細菌叢の撹乱は魚病菌感染を増加させるか?2017

    • 著者名/発表者名
      片岡知里,富山春香,鏡良弘,柏田祥策
    • 学会等名
      第23回日本環境毒性学会研究発表会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] Temperature effects on acetaminophen toxicity using medaka2017

    • 著者名/発表者名
      Chisato Kataoka, Yumie Kato, Takahiro Sugiyama, Hikaru Kitagawa, Shosaku Kashiwada
    • 学会等名
      4th World Conference on Climate Change
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Silver Nanocolloids Altered Gut Microbiota and Increase Pathogenic Infection of Medaka2017

    • 著者名/発表者名
      Chisato Kataoka, Haruka Tomiyama, Yoshihiro Kagami, Shosaku Kashiwada
    • 学会等名
      19th International Symposium on Pollutant Responses in Marine Organisms
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Maternal Effects of Silver Nanocolloids on Fish Reproduction using Medaka2017

    • 著者名/発表者名
      Chisato Kataoka, Yumie Kato, Shosaku Kashiwada
    • 学会等名
      Society of Environmental Toxicology and Chemistry Europe
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会

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公開日: 2017-05-25   更新日: 2024-03-26  

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