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臭素化ダイオキシンを蓄積する海産無脊椎動物を対象とした毒性リスク評価

研究課題

研究課題/領域番号 19H04286
研究種目

基盤研究(B)

配分区分補助金
応募区分一般
審査区分 小区分63040:環境影響評価関連
研究機関東海大学 (2020-2021)
熊本高等専門学校 (2019)

研究代表者

平野 将司  東海大学, 農学部, 准教授 (20554471)

研究分担者 石橋 弘志  愛媛大学, 農学研究科, 准教授 (90403857)
内田 雅也  有明工業高等専門学校, 創造工学科, 准教授 (80575267)
小林 淳  熊本県立大学, 環境共生学部, 教授 (00414368)
研究期間 (年度) 2019-04-01 – 2022-03-31
研究課題ステータス 完了 (2021年度)
配分額 *注記
17,680千円 (直接経費: 13,600千円、間接経費: 4,080千円)
2021年度: 4,030千円 (直接経費: 3,100千円、間接経費: 930千円)
2020年度: 5,200千円 (直接経費: 4,000千円、間接経費: 1,200千円)
2019年度: 8,450千円 (直接経費: 6,500千円、間接経費: 1,950千円)
キーワード臭素化ダイオキシン / 甲殻類 / 二枚貝 / トランスクリプトーム / 環境化学物質 / 生態毒性 / 化学分析 / 海産無脊椎動物 / 無脊椎動物 / 環境分析 / 脱皮関連遺伝子
研究開始時の研究の概要

ダイオキシン類の塩素が臭素に置換した臭素化ダイオキシン類(PBDDs)による人の健康や生態系への影響が懸念されているが、PBDDsに関する国際的な毒性評価は定まっていない。また、低臭素化ダイオキシンは、海藻類によって生合成されるため天然起源とされ、特に海産無脊椎動物に高蓄積するが、そのリスク評価また毒性機序については不明である。本研究の概要は、無脊椎動物のモデル生物および野生生物を研究材料として、PBDDs各異性体の毒性影響濃度を生態毒性試験法で決定し、国際機関の環境政策への適用を目指す。また、PBDDsの影響を分子レベルで網羅的に解析し、包括的なリスク評価へと展開することである。

研究成果の概要

本研究は、海産生物から検出される低臭素化ダイオキシンの1,3,7-TriBDDに着目し、海産甲殻類アミ、イガイ類を対象として海産無脊椎動物に対する臭素化ダイオキシン類(PBDDs)の毒性リスクを評価した。生態毒性試験の結果から、本研究における最小作用濃度を見積もることができた。また、イガイ類を用いたトランスクリプトーム解析から、蓄積濃度の範囲において神経変性への作用を見出した。加えて、海産甲殻類アミの脱皮に関する分子基盤、DNA情報について整備を進めることができた。さらに、有明海において、二枚貝から3臭素化体のPBDDsが検出され、汚染実態に関する知見を得た。

研究成果の学術的意義や社会的意義

本研究の成果から、海産甲殻類や二枚貝に対する臭素化ダイオキシン類の潜在的毒性リスクを評価することができた。また、実験材料として情報基盤に乏しい海産無脊椎動物の分子基盤、ゲノム情報の整備に進展がみられたため新規性の高い知見が得られた。特に1,3,7-TriBDDの毒性影響濃度を特定できたことから、国際機関の環境政策への適用を目指し、沿岸環境における塩素系/臭素系ダイオキシンの包括的な毒性リスクの把握に貢献できる点で社会的意義は非常に大きい。

報告書

(4件)
  • 2021 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2020 実績報告書
  • 2019 実績報告書
  • 研究成果

    (16件)

すべて 2022 2021 2020

すべて 雑誌論文 (8件) (うち国際共著 6件、 査読あり 8件、 オープンアクセス 1件) 学会発表 (8件)

  • [雑誌論文] Assessment of binding potencies of polychlorinated biphenyls and polybrominated diphenyl ethers with Baikal seal and mouse constitutive androstane receptors: Comparisons across species and congeners.2022

    • 著者名/発表者名
      Dau PT, Ishibashi H, Tuyen LH, Sakai H, Hirano M, Kim EY, Iwata H.
    • 雑誌名

      Sci Total Environ

      巻: 806 ページ: 150631-150631

    • DOI

      10.1016/j.scitotenv.2021.150631

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Juvenile hormone synthesis and signaling disruption triggering male offspring induction and population decline in cladocerans (water flea): Review and adverse outcome pathway development2022

    • 著者名/発表者名
      Toyota Kenji、Watanabe Haruna、Hirano Masashi、Abe Ryoko、Miyakawa Hitoshi、Song You、Sato Tomomi、Miyagawa Shinichi、Tollefsen Knut Erik、Yamamoto Hiroshi、Tatarazako Norihisa、Iguchi Taisen
    • 雑誌名

      Aquatic Toxicology

      巻: 243 ページ: 106058-106058

    • DOI

      10.1016/j.aquatox.2021.106058

    • 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] In vivo and in silico analyses of estrogenic potential of equine estrogens in medaka (Oryzias latipes)2021

    • 著者名/発表者名
      Hiroshi Ishibashi, Masaya Uchida, Masashi Hirano, Taka Hayashi, Ryoko Yamamoto, Akira Kubota, Nobuhiro Ichikawa, Yasuhiro Ishibashi, Nobuaki Tominaga, Koji Arizono
    • 雑誌名

      Science of the Total Environment

      巻: 767 ページ: 1443792-1443792

    • DOI

      10.1016/j.scitotenv.2020.144379

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書 2020 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Directly Reprogrammed Neurons as a Tool to Assess Neurotoxicity of the Contaminant 4-Hydroxy-2′,3,5,5′-tetrachlorobiphenyl (4′OH-CB72) in Melon-Headed Whales2021

    • 著者名/発表者名
      Ochiai Mari、Nguyen Hoa Thanh、Kurihara Nozomi、Hirano Masashi、Tajima Yuko、Yamada Tadasu K.、Iwata Hisato
    • 雑誌名

      Environmental Science & Technology

      巻: 55 号: 12 ページ: 8159-8168

    • DOI

      10.1021/acs.est.1c01074

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Molecular insights into structural and ligand binding features of Methoprene-tolerant in daphnids.2020

    • 著者名/発表者名
      Masashi Hirano, Kenji Toyota, Hiroshi Ishibashi, Nobuaki Tominaga, Tomomi Sato, Norihisa Tatarazako, Taisen Iguchi.
    • 雑誌名

      Chemical Research in Toxicology

      巻: 33 号: 11 ページ: 2785-2792

    • DOI

      10.1021/acs.chemrestox.0c00179

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] In Vitro Cytotoxicity and Risk Assessments of Environmental Pollutants Using Fibroblasts of a Stranded Finless Porpoise (Neophocaena asiaeorientalis)2020

    • 著者名/発表者名
      Ochiai Mari、Kurihara Nozomi、Hirano Masashi、Nakata Akifumi、Iwata Hisato
    • 雑誌名

      Environmental Science & Technology

      巻: 54 号: 11 ページ: 6832-6841

    • DOI

      10.1021/acs.est.9b07471

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Choriogenin transcription in medaka embryos and larvae as an alternative model for screening estrogenic endocrine-disrupting chemicals2020

    • 著者名/発表者名
      Hiroshi Ishibashi, Masaya Uchida, Yuki Temma, Masashi Hirano, Nobuaki Tominaga, Koji Arizon
    • 雑誌名

      Ecotoxicology and Environmental Safety

      巻: 193 ページ: 110324-110324

    • DOI

      10.1016/j.ecoenv.2020.110324

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Potential mechanisms underlying embryonic developmental toxicity caused by benzo[a]pyrene in Japanese medaka (Oryzias latipes)2020

    • 著者名/発表者名
      Yamaguchi A, Uchida M, Ishibashi H, Hirano M,Ichikawa N Arizono K, Koyama J, Tomonaga N
    • 雑誌名

      Chemosphere

      巻: 242 ページ: 125243-125243

    • DOI

      10.1016/j.chemosphere.2019.125243

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [学会発表] 海産甲殻類アミ(Americamysis bahia)を用いたフィプロニルおよび分解物の環境リスク評価2022

    • 著者名/発表者名
      内田雅也、石橋弘志、平野将司、水川葉月、冨永伸明、有薗幸司
    • 学会等名
      5th International Chemical Hazard Symposium
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] 汽水産アミAmericamysis bahiaにおけるエクジステロイドシグナル経路のトランスクリプトーム解析2022

    • 著者名/発表者名
      平野将司、内田雅也、小林淳、石橋弘志
    • 学会等名
      環境化学物質3学会合同大会
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] 天然起源1,3,7-TriBDDを曝露したイガイの中腸腺におけるRNA-seq解析2022

    • 著者名/発表者名
      平野将司、内田雅也、冨永伸明、有薗幸司、石橋弘志
    • 学会等名
      環境化学物質3学会合同大会
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] 油症患者におけるPCB異性体の特徴的蓄積パターンに影響を与える要因の解析2021

    • 著者名/発表者名
      平川周作、宮脇崇、堀就英、香月進、平野将司、岩田久人、辻学
    • 学会等名
      第29回環境化学討論会
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] 海産甲殻類アミ(Americamysis bahia )を用いたフィプロニルとその分解物の生体影響評価2021

    • 著者名/発表者名
      内田雅也、石橋弘志、平野将司、水川葉月、成松哲也、冨永伸明、有薗幸司
    • 学会等名
      第23回環境ホルモン学会研究発表会
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] 次世代型有機フッ素化合物のペルオキシソーム増殖剤応答性受容体結合予測2021

    • 著者名/発表者名
      林太嘉、平野将司、石橋弘志
    • 学会等名
      第23回環境ホルモン学会研究発表会
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] 汽水産アミを用いたバイオアッセイと分子レベルでの解析2021

    • 著者名/発表者名
      石橋弘志、水川葉月、内田雅也、成松哲也、冨永伸明、伊藤一樹、平野将司、有薗幸司
    • 学会等名
      第24回日本水環境学会シンポジウム
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] バイオアッセイの未来〜水生生物を対象としたトランスクリプトーム解析の観点から2020

    • 著者名/発表者名
      内田雅也、石橋弘志、冨永伸明、平野将司、草野輝彦、有薗幸司
    • 学会等名
      第23回日本水環境学会シンポジウム
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書

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公開日: 2019-04-18   更新日: 2023-01-30  

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