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植物を用いた低コストな鉛中毒の治療法および鉛汚染環境の修復法の開発

研究課題

研究課題/領域番号 19K20472
研究種目

若手研究

配分区分基金
審査区分 小区分64020:環境負荷低減技術および保全修復技術関連
研究機関北海道大学

研究代表者

中田 北斗  北海道大学, 獣医学研究院, 博士研究員 (60815273)

研究期間 (年度) 2019-04-01 – 2021-03-31
研究課題ステータス 完了 (2020年度)
配分額 *注記
2,210千円 (直接経費: 1,700千円、間接経費: 510千円)
2020年度: 910千円 (直接経費: 700千円、間接経費: 210千円)
2019年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
キーワード鉛中毒 / 鉛汚染 / 低コスト / ALAD / 酸化ストレス / ラット / モリンガ / Moringa Oleifera / アミノレブリン酸脱水酵素 / toxicokinetics / Sprague Dawley rat / 土壌汚染 / 治療 / 環境修復
研究開始時の研究の概要

鉛はその廉価性や利便性から人類の生活に欠かせない金属である一方、採掘活動に伴う鉛汚染により、途上国を中心に年間23万人が鉛中毒で死亡している。鉛の毒性評価や環境モニタリングは広く行われているが、有効な鉛中毒の治療法や汚染環境の修復法は皆無である。本研究では、世界各地に自生し栽培が容易な植物モリンガを用いて、鉛中毒の治療法および汚染環境の修復手法の開発を目指す。

研究成果の概要

ラットを用いた動物実験で、モリンガ投与は生体内の鉛蓄積量や糞便への排泄量に明らかな影響を与えなかった一方、貧血などの血液毒性の発現に関わるALAD酵素活性の阻害を有意に抑制することが示された。また、鉛の毒性機序のキーイベントである酸化ストレスについても、有意に低下させた。
種子を用いた汚染土壌のカラム試験では、カラム全体に均一に種子を混合させることで、透過させた水への鉛流出量を低下させることができた。汚染土壌で栽培されたモリンガ葉には基準値を超える鉛が蓄積した一方で、種子では基準値を下回った。以上より、モリンガが鉛中毒および鉛汚染の克服に有用であ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

抗酸化能をもつモリンガの投与が、鉛の毒性低下に繋がることが予想された。本研究では、そうした仮説が実証された。また、モリンガ種子は表面に鉛等の金属類を吸着するため、この性質により土壌の汚染拡大を防止すると考えられ、カラム試験における浸出水で一定の成果が得られた。鉛汚染は国際課題であるが、その汚染の多くは途上国で起きており、中毒患者の大部分は貧困層である。社会の実情に即した低コストかつ持続可能な解決策の構築に、本研究は一定の役割を果たした。

報告書

(3件)
  • 2020 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2019 実施状況報告書
  • 研究成果

    (11件)

すべて 2021 2020 2019 その他

すべて 国際共同研究 (2件) 雑誌論文 (4件) (うち国際共著 4件、 査読あり 4件、 オープンアクセス 3件) 学会発表 (3件) (うち国際学会 2件、 招待講演 1件) 備考 (2件)

  • [国際共同研究] ザンビア大学(ザンビア)

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [国際共同研究] ザンビア大学(ザンビア)

    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [雑誌論文] The impact of elevated blood lead levels in children on maternal health-related quality of life2021

    • 著者名/発表者名
      Nakata Hokuto、Tohyama Harukazu、Fujita Wakako、Nakayama Shouta M.M.、Ishizuka Mayumi、Yabe John、Munyinda Nosiku S.、Sakala Doreen、Choongo Kennedy、Yamasaki Shojiro、Nagai Natsumi、Yoshida Takahiko、Saito Takeshi
    • 雑誌名

      Chemosphere

      巻: - ページ: 130490-130490

    • DOI

      10.1016/j.chemosphere.2021.130490

    • 関連する報告書
      2020 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] Assessment of LeadCare? II analysis for testing of a wide range of blood lead levels in comparison with ICP?MS analysis2021

    • 著者名/発表者名
      Nakata Hokuto、Nakayama Shouta M.M.、Yabe John、Muzandu Kaampwe、Toyomaki Haruya、Yohannes Yared Beyene、Kataba Andrew、Zyambo Golden、Ikenaka Yoshinori、Choongo Kennedy、Ishizuka Mayumi
    • 雑誌名

      Chemosphere

      巻: 271 ページ: 129832-129832

    • DOI

      10.1016/j.chemosphere.2021.129832

    • 関連する報告書
      2020 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] Evaluation of the ameliorative effect of Spirulina (Arthrospira platensis) supplementation on parameters relating to lead poisoning and obesity in C57BL/6J mice2021

    • 著者名/発表者名
      Nakata Hokuto、Nakayama Shouta M.M.、Kataba Andrew、Yohannes Yared Beyene、Ikenaka Yoshinori、Ishizuka Mayumi
    • 雑誌名

      Journal of Functional Foods

      巻: 77 ページ: 104344-104344

    • DOI

      10.1016/j.jff.2020.104344

    • 関連する報告書
      2020 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] Clinical biochemical parameters associated with the exposure to multiple environmental metals in residents from Kabwe, Zambia2021

    • 著者名/発表者名
      Nakata Hokuto、Nakayama Shouta M.M.、Yabe John、Muzandu Kaampwe、Toyomaki Haruya、Yohannes Yared Beyene、Kataba Andrew、Zyambo Golden、Ikenaka Yoshinori、Choongo Kennedy、Ishizuka Mayumi
    • 雑誌名

      Chemosphere

      巻: 262 ページ: 127788-127788

    • DOI

      10.1016/j.chemosphere.2020.127788

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [学会発表] Interdisciplinary and International Approach to Overcoming Mine Pollution in Zambia2020

    • 著者名/発表者名
      Hokuto Nakata, Shouta MM Nakayama, Yoshinori Ikenaka, Mayumi Ishizuka
    • 学会等名
      5th One Health Lecture Series on Emerging Infectious Diseases and Environmental Health
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Cost-effective mitigation of lead toxicity in rat using indigenous plant Moringa Oleifera2019

    • 著者名/発表者名
      Hokuto Nakata, Shouta M.M. Nakayama, Andrew Kataba, Haruya Toyomaki, Rio Doya, John Yabe, Kaampwe Muzandu, Golden Zyambo, Hazuki Mizukawa, Yoshinori Ikenaka, Mayumi Ishizuka
    • 学会等名
      SETAC Europe 29th Annual Meeting
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Investigation of ameliorative effect of Moringa Oleifera on lead toxicity2019

    • 著者名/発表者名
      Hokuto Nakata, Shouta M.M. Nakayama, Andrew Kataba, Haruya Toyomaki, Rio Doya, John Yabe, Kaampwe Muzandu, Golden Zyambo, Yoshinori Ikenaka, Mayumi Ishizuka
    • 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
  • [備考] 研究室HP

    • URL

      http://tox.vetmed.hokudai.ac.jp/

    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [備考] 共同研究プロジェクトHP

    • URL

      http://satreps-kampai.vetmed.hokudai.ac.jp/

    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書

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公開日: 2019-04-18   更新日: 2022-01-27  

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