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極小プラスチックに付着した有機汚染物質の微生物食物連鎖を介した生物増幅機構の解明

研究課題

研究課題/領域番号 19K12368
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
研究機関東京農工大学

研究代表者

多羅尾 光徳  東京農工大学, (連合)農学研究科(研究院), 准教授 (60282802)

研究分担者 高田 秀重  東京農工大学, (連合)農学研究科(研究院), 教授 (70187970)
研究期間 (年度) 2019-04-01 – 2023-03-31
研究課題ステータス 完了 (2022年度)
配分額 *注記
4,290千円 (直接経費: 3,300千円、間接経費: 990千円)
2021年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
2020年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円)
2019年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
キーワードマイクロプラスチック / バイオフィルム / 食物連鎖 / 微量有機汚染物質 / 生物濃縮 / ポリ塩化ビフェニル / 細胞表面疎水性 / Daphnia magna / 生物増幅 / 微生物食物連鎖 / 極小プラスチック / Pseudomonas aeruginosa
研究開始時の研究の概要

本研究で行う内容は以下の三つである。①極小プラスチックから原生動物への有機汚染物質の生物増幅を明らかにする。②極小プラスチックから付着細菌への生物増幅,および付着細菌から原生動物への生物増幅を明らかにする。③水界環境における有機汚染物質の移動・分布予測モデルを構築し,海洋の実測値と比較して評価する。

研究成果の概要

微小プラスチック表面に形成されたバイオフィルムに有機汚染物質が吸着することを明らかにした.また,バイオフィルムが形成されたプラスチックは動物プランクトンによって摂食されやすいことを明らかにした.しかし,バイオフィルムが形成されたプラスチックを摂食した動物プランクトンに有機汚染物質が蓄積するという明確な証拠は得られなかった.これは,動物プランクトン体内における微小プラスチックの滞留時間が1時間未満と短いためであった.さらに,細菌細胞表面の疎水性が低いほうが,多くの有機汚染物質を吸着する傾向が明らかとなり,細菌への有機汚染物質の吸着に細胞表面構造が関与していることが示唆された.

研究成果の学術的意義や社会的意義

マイクロプラスチックに吸着した有機汚染物質が,それを摂食した生物の体内に移行する事例が最近になって報告されている.しかし,マイクロプラスチックに形成されたバイオフィルムが有機汚染物質の生物増幅に及ぼす影響を検証した例は報告されていない.本研究の学術的意義は,プラスチック表面のバイオフィルムが有機汚染物質を吸着することを初めて明らかにしたこと,およびプラスチックを摂食した生物への有機汚染物質の移行にバイオフィルムが及ぼす可能性を検討したことでありある.プラスチックを介した有機汚染物質の生物への蓄積メカニズムを明らかにするうえで,新たな知見を提供し,今後の研究の展開が期待される.

報告書

(5件)
  • 2022 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2021 実施状況報告書
  • 2020 実施状況報告書
  • 2019 実施状況報告書
  • 研究成果

    (3件)

すべて 2022 2021

すべて 学会発表 (3件)

  • [学会発表] Daphnia magna によるマイクロプラスチックおよび PCBs の生物利用性にバイオフィルムが及ぼす影響2022

    • 著者名/発表者名
      多羅尾光徳・畑口智貴・水川薫子・高田秀重
    • 学会等名
      日本微生物生態学会第35回大会
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] プラスチック表面に形成されたバイオフィルムへの2,4-dichlorophenolの吸着2021

    • 著者名/発表者名
      畑口智貴・多羅尾光徳
    • 学会等名
      日本微生物生態学会大34回大会
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [学会発表] 細菌による2,4-dichlorophenolの生物濃縮と細胞表面の疎水性の関係2021

    • 著者名/発表者名
      田中雄大・多羅尾光徳
    • 学会等名
      日本環境学会第47回研究発表会
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書

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公開日: 2019-04-18   更新日: 2024-01-30  

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