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活性酸素を生成する大気中多環芳香族炭化水素類の粒径分布解析と毒性評価

研究課題

研究課題/領域番号 18K11676
研究種目

基盤研究(C)

配分区分基金
応募区分一般
審査区分 小区分64010:環境負荷およびリスク評価管理関連
研究機関長崎大学 (2020-2021)
金沢大学 (2018-2019)

研究代表者

鳥羽 陽  長崎大学, 医歯薬学総合研究科(薬学系), 教授 (50313680)

研究分担者 古内 正美  金沢大学, 地球社会基盤学系, 教授 (70165463)
唐 寧  金沢大学, 環日本海域環境研究センター, 教授 (90372490)
研究期間 (年度) 2018-04-01 – 2022-03-31
研究課題ステータス 完了 (2021年度)
配分額 *注記
4,420千円 (直接経費: 3,400千円、間接経費: 1,020千円)
2020年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
2019年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
2018年度: 1,820千円 (直接経費: 1,400千円、間接経費: 420千円)
キーワード多環芳香族炭化水素 / 大気汚染 / 粒子状物質 / ナノ粒子 / 粒径分布 / 活性酸素 / 酸化ストレス
研究成果の概要

日本国内の2地点で大気粉じんをナノ粒子(PM0.1)まで粒径別に捕集し,多環芳香族炭化水素キノン(PAHQ)類の粒径分布や発生源を解析した結果,重量あたりの粒径別PAHQ濃度では,ナノ粒子中に最も高濃度に局在しており,ナノ粒子を介したPAHQ曝露が実際に起こりうることが判明した。また,大気内での二次生成や自動車排ガスがPAHQの主要な発生源であることが分かった。さらに,ジチオスレイトール(DTT)アッセイにより各粒径画分の活性酸素種(ROS)産生能を測定した結果,粒径が小さい程ROS産生能が高く,PAHQの寄与は10%程度であり,ナノ粒子の毒性が大きな粒径画分より強い可能性が示唆された。

研究成果の学術的意義や社会的意義

活性酸素(ROS)を生成して循環器疾患やアレルギー疾患,喘息等を増悪させる可能性がある多環芳香族炭化水素キノン(PAHQ)類は,大気汚染実態が不明な有機汚染物質であり,微量でも急性影響を示す可能性がある。本研究により,都市大気におけるPAHQのナノ粒子を含む粒径分布,環境動態や発生源,各粒径ごとのROS産生毒性に対する寄与度が初めて明らかとなり,粒径ごとのPAHQ濃度とROS産生に関する毒性との関係が明確になった。得られた成果は健康影響の観点でPM2.5に含まれるより微細な粒子(ナノ粒子)の健康影響の議論や,環境基準などによる規制の必要性に関する判断材料に成り得る。

報告書

(5件)
  • 2021 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2020 実施状況報告書
  • 2019 実施状況報告書
  • 2018 実施状況報告書
  • 研究成果

    (34件)

すべて 2022 2021 2020 2019 2018 その他

すべて 国際共同研究 (5件) 雑誌論文 (11件) (うち国際共著 8件、 査読あり 11件、 オープンアクセス 9件) 学会発表 (18件) (うち国際学会 1件、 招待講演 3件)

  • [国際共同研究] チェンマイ大学/タマサート大学/メジョー大学(タイ)

    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [国際共同研究] ベトナム国家農業大学/ハノイ工科大学(ベトナム)

    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [国際共同研究] チェンマイ大学/タマサート大学/メジョー大学(タイ)

    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [国際共同研究] ベトナム国家農業大学/ハノイ工科大学(ベトナム)

    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [国際共同研究] チェンマイ大学/タマサート大学/メジョー大学(タイ)

    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [雑誌論文] Long-Term and Seasonal Changes in Sources of Urban Atmospheric Particulates in the Western Pacific2022

    • 著者名/発表者名
      Hayakawa Kazuichi、Tang Ning、Toriba Akira
    • 雑誌名

      Applied Sciences

      巻: 12 号: 4 ページ: 2149-2149

    • DOI

      10.3390/app12042149

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Emission factors of selected air pollutants from rice straw burning in Hanoi, Vietnam2021

    • 著者名/発表者名
      Pham Chau-Thuy、Ly Bich-Thuy、Nghiem Trung-Dung、Pham Thi Hong-Phuong、Minh Nguyen-Thi、Tang Ning、Hayakawa Kazuichi、Toriba Akira
    • 雑誌名

      Air Quality, Atmosphere and Health

      巻: 14 号: 11 ページ: 1757-1771

    • DOI

      10.1007/s11869-021-01050-6

    • 関連する報告書
      2021 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] Polycyclic aromatic hydrocarbons and nitro-polycyclic aromatic hydrocarbons in five East Asian cities: Seasonal characteristics, health risks, and yearly variations2021

    • 著者名/発表者名
      Yang Lu、Zhang Lulu、Chen Lijiang、Han Chong、Akutagawa Tomoko、Endo Osamu、Yamauchi Masahito、Neroda Andrey、Toriba Akira、Tang Ning
    • 雑誌名

      Environmental Pollution

      巻: 287 ページ: 117360-117360

    • DOI

      10.1016/j.envpol.2021.117360

    • 関連する報告書
      2021 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] Calculating source contributions to urban atmospheric polycyclic aromatic hydrocarbons and nitropolycyclic aromatic hydrocarbons using 1-nitropyrene and pyrene: An application to an Asian dust event2021

    • 著者名/発表者名
      Hayakawa Kazuichi、Tang Ning、Matsuki Atsushi、Inomata Yayoi、Toriba Akira、Nagato Edward G.
    • 雑誌名

      Chemosphere

      巻: 280 ページ: 130662-130662

    • DOI

      10.1016/j.chemosphere.2021.130662

    • 関連する報告書
      2021 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] Urinary 1-aminopyrene level in Koreans as a biomarker for the amount of exposure to atmospheric 1-nitropyrene2021

    • 著者名/発表者名
      Ochirpurev Bolormaa、Eom Sang-Yong、Toriba Akira、Kim Yong-Dae、Kim Heon
    • 雑誌名

      Toxicological Research

      巻: - 号: 1 ページ: 45-51

    • DOI

      10.1007/s43188-021-00096-z

    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] What is necessary for next‐generation atmospheric environmental standards? Recent research trends for PM2.5‐bound polycyclic aromatic hydrocarbons and their derivatives2020

    • 著者名/発表者名
      Toriba Akira、Hayakawa Kazuichi
    • 雑誌名

      Biomedical Chromatography

      巻: 35 号: 1

    • DOI

      10.1002/bmc.5038

    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Calculating sources of combustion-derived particulates using 1-nitropyrene and pyrene as markers2020

    • 著者名/発表者名
      Hayakawa Kazuichi、Tang Ning、Toriba Akira、Nagato Edward G.
    • 雑誌名

      Environmental Pollution

      巻: in press ページ: 114730-114730

    • DOI

      10.1016/j.envpol.2020.114730

    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] GC/MSによる大気粉じん中の水酸化多環芳香族炭化水素の定量2019

    • 著者名/発表者名
      Toriba Akira、Kasahara Chieko、Bekki Kanae、Samizo Masayuki、Tang Ning、Hayakawa Kazuichi
    • 雑誌名

      分析化学

      巻: 68 号: 11 ページ: 839-845

    • DOI

      10.2116/bunsekikagaku.68.839

    • NAID

      130007759826

    • ISSN
      0525-1931
    • 年月日
      2019-11-05
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Emission Characteristics of Polycyclic Aromatic Hydrocarbons and Nitro-Polycyclic Aromatic Hydrocarbons from Open Burning of Rice Straw in the North of Vietnam2019

    • 著者名/発表者名
      Pham Chau-Thuy、Boongla Yaowatat、Nghiem Trung-Dung、Le Huu-Tuyen、Tang Ning、Toriba Akira、Hayakawa Kazuichi
    • 雑誌名

      International Journal of Environmental Research and Public Health

      巻: 16 号: 13 ページ: 2343-2343

    • DOI

      10.3390/ijerph16132343

    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Investigation of Inflammation Inducing Substances in PM2.5 Particles by an Elimination Method Using Thermal Decomposition2019

    • 著者名/発表者名
      He Miao、Ichinose Takamichi、Ito Tomohiro、Toriba Akira、Yoshida Seiichi、Kaori Sadakane、Nishikawa Masataka、Sun Guifan、Shibamoto Takayuki
    • 雑誌名

      Environmental Toxicology

      巻: 34 号: 10 ページ: 1137-1148

    • DOI

      10.1002/tox.22816

    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Identification of Long-Range Transported Polycyclic Aromatic Hydrocarbons in Snow at Mt. Tateyama, Japan2018

    • 著者名/発表者名
      Hayakawa Kazuichi、Tang Ning、Nagato Edward G.、Toriba Akira、Aoki Kazuma
    • 雑誌名

      Aerosol and Air Quality Research

      巻: 印刷中 号: 6 ページ: 1252-1258

    • DOI

      10.4209/aaqr.2018.05.0153

    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [学会発表] 中国の新型コロナウイルス感染症流行期間中に輪島で観測された越境輸送大気汚染物質の変化2022

    • 著者名/発表者名
      張 昊、張 セン、王 エン、白 ポウソウ、張露露、早川 和一、鳥羽 陽、唐 寧
    • 学会等名
      日本薬学会142年会
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] 大気粒子及び燃焼発生源粒子中の多環芳香族炭化水素キノン類の分析と粒子酸化能への寄与2022

    • 著者名/発表者名
      鳥羽 陽
    • 学会等名
      第67回金沢大学環日本海域環境研センターセミナー
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 大気粉塵中多環芳香族炭化水素キノン類の発生源解析2021

    • 著者名/発表者名
      鳥羽 陽,本間千春,唐 寧,早川和一
    • 学会等名
      フォーラム2021:衛生薬学・環境トキシコロジー
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] 大気粒子及び燃焼発生源粒子の酸化能に対する多環芳香族炭化水素キノン類の寄与2021

    • 著者名/発表者名
      鳥羽 陽
    • 学会等名
      大気環境学会近畿支部反応と測定部会講演会
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 大気粒子抽出物の酸化能測定の最適化と粒径別実大気試料の評価2021

    • 著者名/発表者名
      鳥羽 陽,森井彩香,本間千春,唐寧, 早川和一
    • 学会等名
      日本薬学会141年会
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [学会発表] アジアの都市域における大気中多環芳香族炭化水素の特徴及び健康リスク評価2020

    • 著者名/発表者名
      楊 露,張 露露,張 昊,周 全渝,張 旋,刑 万里,鳥羽 陽,早川和一,柏倉桐子,呉 慶,周 志俊,陳 仁杰,Heon Kim,Vassily Mishukov,Andrey Neroda,唐 寧
    • 学会等名
      第61回 大気環境学会年会
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [学会発表] タイ農村の屋内バイオマス燃焼に由来する多環芳香族炭化水素類の特性解析2020

    • 著者名/発表者名
      鳥羽 陽,Walaiporn Orakij,Thaneeya Chetiyanukornkul,唐 寧,早川和一
    • 学会等名
      第61回 大気環境学会年会
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [学会発表] 大気粒子及び燃焼発生源粒子の酸化能に対する多環芳香族炭化水素キノン類の寄与評価2020

    • 著者名/発表者名
      川井 萌,寺村優希,本間千春,山崎 陸,唐 寧,早川和一,鈴木 亮,鳥羽 陽
    • 学会等名
      日本薬学会140年会
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] 個人サンプラーによる大気中ガス状多環芳香族炭化水素類の捕集方法の開発2019

    • 著者名/発表者名
      鳥羽 陽,氣谷広登,佐々木智啓
    • 学会等名
      2019年室内環境学会学術大会
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] 大気粒子による活性酸素種産生に対する多環芳香族炭化水素キノン類の寄与評価2019

    • 著者名/発表者名
      鳥羽 陽、寺村優希,森井彩香,川井 萌,深川真夢,本間千春,唐寧, 早川和一
    • 学会等名
      第60回大気環境学会
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] タイのタクシー車内におけるPM2.5曝露と粒子中の多環芳香族炭化水素類の特徴2019

    • 著者名/発表者名
      鳥羽 陽,長岡 祐樹,深川 真夢,Thaneeya Chetiyanukornkul,唐 寧,早川 和一
    • 学会等名
      フォーラム2019:衛生薬学・環境トキシコロジー
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] タイにおいて捕集された自動車排ガス由来のPM2.5に含まれる多環芳香族炭化水素類の分析2019

    • 著者名/発表者名
      鳥羽 陽,長岡 祐樹,深川 真夢,Thaneeya Chetiyanukornkul,唐 寧,早川 和一
    • 学会等名
      第28回環境化学討論会
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] 大気中の粒子状物質に含まれる多環芳香族炭化水素及びその誘導体の粒径分布評価2019

    • 著者名/発表者名
      鳥羽陽,深川 真夢,長岡 祐樹,本間千春,唐寧,早川和一
    • 学会等名
      日本薬学会139年会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] 分散固相抽出法を用いた蛍光検出-HPLC によるニトロ多環芳香族炭化水素類の簡易一斉分析法の開発2018

    • 著者名/発表者名
      尾田知之,唐 寧,早川和一,鈴木亮,鳥羽陽
    • 学会等名
      日本薬学会北陸支部第130回例会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] 都市大気環境における粒子状多環芳香族炭化水素キノン類の粒径分布解析2018

    • 著者名/発表者名
      鳥羽陽,深川正夢,本間千春,唐寧,早川和一
    • 学会等名
      第59回大気環境学会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] Development of a urinary biomarker to evaluate exposure to metabolites of 9, 10-phenanthrenequinone associated with producing reactive oxygen species2018

    • 著者名/発表者名
      Toriba, A.
    • 学会等名
      8th International Forum on Green Technology and Management
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] 大気粒子の粒径別酸化能測定と多環芳香族炭化水素キノン類の寄与2018

    • 著者名/発表者名
      鳥羽 陽,森井 彩香,本間 千春,唐 寧,早川 和一
    • 学会等名
      フォーラム2018:衛生薬学・環境トキシコロジー
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] 世界の大気汚染を多環芳香族炭化水素類から比較する2018

    • 著者名/発表者名
      早川 和一,長門Edward 豪,唐 寧,鳥羽 陽
    • 学会等名
      フォーラム2018:衛生薬学・環境トキシコロジー
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書

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公開日: 2018-04-23   更新日: 2023-01-30  

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