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都市大気中の通年性超微小花粉アレルゲン、ナノプラスチックや発癌性超微小粒子の解析

研究課題

研究課題/領域番号 23K25001
補助金の研究課題番号 22H03747 (2022-2023)
研究種目

基盤研究(B)

配分区分基金 (2024)
補助金 (2022-2023)
応募区分一般
審査区分 小区分63030:化学物質影響関連
研究機関埼玉大学

研究代表者

王 青躍  埼玉大学, 理工学研究科, 教授 (30344956)

研究分担者 中島 大介  国立研究開発法人国立環境研究所, 環境リスク・健康領域, 室長 (10281411)
王 偉倩  埼玉大学, 理工学研究科, 助教 (20897631)
鈴木 美穂  埼玉大学, 理工学研究科, 准教授 (60222064)
研究期間 (年度) 2022-04-01 – 2025-03-31
研究課題ステータス 交付 (2024年度)
配分額 *注記
17,160千円 (直接経費: 13,200千円、間接経費: 3,960千円)
2024年度: 5,460千円 (直接経費: 4,200千円、間接経費: 1,260千円)
2023年度: 6,890千円 (直接経費: 5,300千円、間接経費: 1,590千円)
2022年度: 4,810千円 (直接経費: 3,700千円、間接経費: 1,110千円)
キーワード微粒子 / 花粉 / 汚染物質 / マイクロプラスチックス / 発ガン性物質 / 花粉アレルゲン / 細胞試験 / アレルゲン / 発がん性物質
研究開始時の研究の概要

本研究では、国内外のモデル都市部におけるプラスチック、通年性の微小花粉アレルゲンや発癌性PAHs・誘導体等の複合的微小粒子などを捕集・計測し、化学的性状や複合的毒性を評価する。特に、in vitro細胞系に加え、表面プラズモン共鳴法によるアレルギー性や分子レベルによる発癌性の解析法での複合生体毒性評価等の事例研究も実施する。花粉情報、プラスチック、変性アレルゲン、発癌性PAHs・誘導体の複合微小粒子の形成機構や汚染実態を解析すると同時に、対応や抑制技術の開発等、学際的かつ実用化研究成果も期待される。

研究実績の概要

本研究では、都市部環境中におけるマイクロプラスチック、通年性の微小花粉アレルゲンや発癌性PAHs・誘導体等の複合的微小粒子などを捕集・計測し、それらの化学的性状や複合的毒性を評価する。特に、毒性指標の評価に加え、表面プラズモン共鳴法によるアレルギー性や分子レベルによる発癌性の解析法での複合生体毒性評価等の事例研究も実施する。花粉情報、マイクロプラスチック、花粉アレルゲン、発癌性PAHs・誘導体の複合微小粒子の形成機構や汚染実態を解析している。

現在までの達成度 (区分)
現在までの達成度 (区分)

1: 当初の計画以上に進展している

理由

本年度では、昨年度に続き、モデル都市の春季木本類花粉および秋季イネ科、キク科の草本類花粉の通年性花粉飛散期において、大気中の花粉、通年・共通抗原性の多種花粉アレルゲンの各種花粉抗原の高感度・粒径別の捕集・計測と同時に、発癌性の誘導体を含む微小粒子に関する特性解析を行ってきている。またこれまでに大量に生産されてきている、軽量性や耐久性、不活性で耐腐食性を持つ多数プラスチックは一部リサイクルされているが、その大部分が焼却処理や埋め立て等となり、元々5ミリ以上のプラスチック破片が熱分解、紫外線や外部力の影響での劣化・表面修飾、数十年間かけて微細化に伴って土壌圏、水圏、大気圏へ放出され、その観測を行っている。ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリスチレン、ポリ塩化ビニル等の多種成分があり、異なる化学組成によって、分解・劣化機構について調査している。同時に、本研究では、フィル―ド調査を実施し、化学工場、ごみ処理場・埋立地、道路端、住宅周辺などの特定発生源を選定し、各種の微粒子捕集装置を用いて、それらのキャリヤー特性を評価している。またそれらの微粒子と吸着された花粉アレルゲンの変性を解析し、かつ花粉アレルゲンと抗体の結合性について精製花粉共通抗原-IgE・IgG抗体等を用いる高性能表面プラズモン共鳴分析法(SPR計測法)を用いて評価している。さらに発癌性・誘導体の微小粒子簡易計測法として、燃焼発生源からの微粒子の化学的性状に合わせて、特性と毒性を解析し、GC/MSの計測法を基準にして、発癌性PAHsと花粉アレルゲンの複合微小粒子の挙動を解析している。今年度もすでに10編以上の論文を公表した。

今後の研究の推進方策

PAHsの発癌性微粒子の化学的性状に合わせて、特性と毒性を解析し、GC/MSの計測法を基準にして、発癌性PAHsと花粉アレルゲンの複合微小粒子の挙動を解析していく予定。

報告書

(2件)
  • 2023 実績報告書
  • 2022 実績報告書
  • 研究成果

    (27件)

すべて 2023 2022 その他

すべて 雑誌論文 (25件) (うち国際共著 5件、 査読あり 23件、 オープンアクセス 8件) 備考 (2件)

  • [雑誌論文] Evaluation of Nanoplastics Toxicity to the Human Placenta in Systems2023

    • 著者名/発表者名
      Christian Ebere Enyon*, Chidi Edbert Duru, Prosper E. Ovuoraye and Qingyue Wang*
    • 雑誌名

      Journal of Hazardous Materials

      巻: 446 ページ: 130600-130600

    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Behavior of Autumn Airborne Ragweed Pollen and Its Size-Segregated Allergens (Amb a 1): A study in Urban Saitama, Japan2023

    • 著者名/発表者名
      Weiqian Wang; Qingyue Wang; Senlin Lu; Yichun Lin; Miho Suzuki; Yuma Saito
    • 雑誌名

      Atmosphere

      巻: 14 号: 2 ページ: 1-15

    • DOI

      10.3390/atmos14020247

    • 関連する報告書
      2023 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] Study on Thermal Degradation Processes of Polyethylene Terephthalate Microplastics Using the Kinetics and Artificial Neural Networks Models2023

    • 著者名/発表者名
      Chowdhury Tanzin、Wang Qingyue
    • 雑誌名

      Processes

      巻: 11 号: 2 ページ: 496-496

    • DOI

      10.3390/pr11020496

    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Preliminary characterization and probabilistic risk assessment of microplastics and potentially toxic elements (PTEs) in garri (cassava flake), a common staple food consumed in West Africa2023

    • 著者名/発表者名
      Enyoh Christian Ebere、Wang Qingyue、Rabin Mominul Haque、Bakare Rasheed Oluwafemi、Dadiel Joseph Longji、Shangrong Wu、Lu Senlin、Ilechukwu Ifenna
    • 雑誌名

      Environmental Analysis Health and Toxicology

      巻: 38 号: 1 ページ: e2023005-e2023005

    • DOI

      10.5620/eaht.2023006

    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Study on Lowering the Group 1 Protease Allergens from House Dust Mites by Exposing to Todomatsu Oil Atmosphere2023

    • 著者名/発表者名
      Yichun Lin; Kai Xiao; Weiqian Wang; Senlin Lu, Qingyue Wang
    • 雑誌名

      Atmosphere

      巻: 14 号: 3 ページ: 1-18

    • DOI

      10.3390/atmos14030548

    • 関連する報告書
      2023 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] Optimizing the efficient removal of ciprofloxacin from aqueous solutions by polyethylene terephthalate microplastics using multivariate statistical approach2023

    • 著者名/発表者名
      Ebere Enyoh Christian、Wang Qingyue、Lu Senlin
    • 雑誌名

      Chemical Engineering Science

      巻: 278 ページ: 118917-118917

    • DOI

      10.1016/j.ces.2023.118917

    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Research on Repressing Allergen Cry j 1 Released from Japanese Cedar Pollen Using Todomatsu Oil2023

    • 著者名/発表者名
      Lin Yichun、Xiao Kai、Wang Qingyue、Lu Senlin、Wang Weiqian、Seguchi Akifumi
    • 雑誌名

      Atmosphere

      巻: 14 号: 6 ページ: 991-991

    • DOI

      10.3390/atmos14060991

    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Adsorption and toxicity characteristics of ciprofloxacin on differently prepared polyethylene terephthalate microplastics from both experimental and theoretical perspectives2023

    • 著者名/発表者名
      Enyoh Christian Ebere、Wang Qingyue
    • 雑誌名

      Journal of Water Process Engineering

      巻: 53 ページ: 103909-103909

    • DOI

      10.1016/j.jwpe.2023.103909

    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Comparison of the heterogeneous reaction of NO2 on the surface of clay minerals and desert dust particles2023

    • 著者名/発表者名
      Ma Teng、Niuhe Jingying、Lu Senlin、Zhang Lu、Zhou Shumin、Liu Jin、Zhang Wei、Liu Xinchun、Ebere Enyoh Christian、Wang Qingyue、Wang Weiqian
    • 雑誌名

      Environmental Pollution

      巻: 334 ページ: 122134-122134

    • DOI

      10.1016/j.envpol.2023.122134

    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Distribution, Potential Sources, and Health Risk of Microplastics (MPs) in Street Dust during and after COVID-19 Lockdown in Bangladesh2023

    • 著者名/発表者名
      Rabin Mominul Haque、Wang Qingyue、Enyoh Christian Ebere、Kai Xiao、Sheuty Tasnoba Firoze
    • 雑誌名

      Environments

      巻: 10 号: 7 ページ: 130-130

    • DOI

      10.3390/environments10070130

    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [雑誌論文] Size-resolved environmentally persistent free radicals in urban road dust and association with transition metals2023

    • 著者名/発表者名
      Xiao Kai、Wang Zedong、Zhou Yousong、Fu Donglei、Zhang Yongqiang、Luo Zhihan、Lin Yichun、Wang Qingyue、Pei Juan、Shen Guofeng
    • 雑誌名

      Environmental Geochemistry and Health

      巻: 45 号: 11 ページ: 7829-7839

    • DOI

      10.1007/s10653-023-01688-4

    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [雑誌論文] In sillico binding affinity studies of microbial enzymatic degradation of plastics2022

    • 著者名/発表者名
      Enyoh Christian Ebere、Maduka Tochukwu Oluwatosin、Duru Chidi Edbert、Osigwe Sochi Chinaemerem、Ikpa Chinyere B.C.、Wang Qingyue
    • 雑誌名

      Journal of Hazardous Materials Advances

      巻: 6 ページ: 100076-100076

    • DOI

      10.1016/j.hazadv.2022.100076

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Sorption studies of per- and polyfluoroalkyl substances (PFASs) using polyethylene (PE) microplastics as adsorbent: grand canonical monte carlo and molecular dynamics(GCMC-MD) studies2022

    • 著者名/発表者名
      Christian Ebere Enyoh, Qingyue Wang, Weiqian Wang, Tanzin Chowdhury, Mominul Haque Rabin, Md. Rezwanul Islam, Guo Yue, Lin Yichun, Kai Xaio
    • 雑誌名

      International Journal of Environmental Analytical Chemistry

      巻: 1 号: 12 ページ: 17-17

    • DOI

      10.1080/03067319.2022.2070016

    • 関連する報告書
      2022 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] Assessing the effects of polyethylene microplastic aging on the sorption of pyrene via simulated sunlight irradiation2022

    • 著者名/発表者名
      Sankoda Kenshi、Nishiguchi Daiki、Yamada Yojiro、Saito Koki、Wang Qingyue
    • 雑誌名

      Journal of Hazardous Materials Advances

      巻: 7 ページ: 100088-100088

    • DOI

      10.1016/j.hazadv.2022.100088

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Assessment of potentially toxic metals adsorbed on small macroplastics in urban roadside soils in southeastern Nigeria2022

    • 著者名/発表者名
      Enyoh Christian Ebere、Wang Qingyue、Eze Victor Chukwuemeka、Rabin Mominul Haque、Rakib Md. Refat Jahan、Verla Andrew Wirnkor、Ibe Francis Chizoruo、Duru Chidi Edbert、Verla Evelyn Ngozi
    • 雑誌名

      Journal of Hazardous Materials Advances

      巻: 7 ページ: 100122-100122

    • DOI

      10.1016/j.hazadv.2022.100122

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Response surface methodology for modeling the adsorptive uptake of phenol from aqueous solution using adsorbent polyethylene terephthalate microplastics2022

    • 著者名/発表者名
      Enyoh Christian Ebere、Wang Qingyue、Ovuoraye Prosper E.
    • 雑誌名

      Chemical Engineering Journal Advances

      巻: 12 ページ: 100370-100370

    • DOI

      10.1016/j.ceja.2022.100370

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Pollution characteristics and risk assessment of potentially toxic elements of fine street dust during covid-19 lockdown in Bangladesh2022

    • 著者名/発表者名
      Mominul Haque Rabin, Qingyue Wang, Md Humayun Kabir, Weiqian Wang
    • 雑誌名

      Environmental Science and Pollution Research

      巻: 30 号: 2 ページ: 4323-4345

    • DOI

      10.1007/s11356-022-22541-8

    • 関連する報告書
      2022 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] Pollution levels and health risk assessment of potentially toxic metals of size-segregated particulate matter in rural residential areas of high lung cancer incidence in Fuyuan, China2022

    • 著者名/発表者名
      Xiao Kai、Wang Qingyue、Lu Senlin、Lin Yichun、Enyoh Christian Ebere、Chowdhury Tanzin、Rabin Mominul Haque、Islam Md. Rezwanul、Guo Yue、Wang Weiqian
    • 雑誌名

      Environmental Geochemistry and Health

      巻: 10 号: 6 ページ: 100-100

    • DOI

      10.1007/s10653-022-01374-x

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Degradation of Polyethylene Terephthalate Microplastics by Mineral Acids: Experimental, Molecular Modelling and Optimization Studies2022

    • 著者名/発表者名
      Chowdhury Tanzin、Wang Qingyue、Enyoh Christian Ebere
    • 雑誌名

      Journal of Polymers and the Environment

      巻: 30 号: 12 ページ: 5211-5227

    • DOI

      10.1007/s10924-022-02578-z

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Toxicity evaluation of microplastics to aquatic organisms through molecular simulations and fractional factorial designs2022

    • 著者名/発表者名
      Enyoh Christian Ebere、Wang Qingyue、Ovuoraye Prosper E.、Maduka Tochukwu Oluwatosin
    • 雑誌名

      Chemosphere

      巻: 308 ページ: 136342-136342

    • DOI

      10.1016/j.chemosphere.2022.136342

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] In Silico Screening of Active Compounds in Garri for the Inhibition of Key Enzymes Linked to Diabetes Mellitus2022

    • 著者名/発表者名
      Enyoh Christian Ebere、Maduka Tochukwu、Wang Qingyue、Islam Md. Rezwanul
    • 雑誌名

      ACS Food Science & Technology

      巻: 2 号: 10 ページ: 1597-1611

    • DOI

      10.1021/acsfoodscitech.2c00217

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Relationships between mass level of allergenic Platanus acerifolia protein 3 (Pla a3) and redox trace elements in the size-resolved particles in Shanghai atmosphere2022

    • 著者名/発表者名
      Senlin Lu, Teng Ma, Lu Zhang, Yule Feng, Shumin Zhou, Wei Zhang, Shinich Yonemochi, Xinchun Liu, Enyoh Christian Ebere, Weiqian Wang, Qingyue Wang
    • 雑誌名

      Atmosphere

      巻: 13 号: 10 ページ: 1541-1541

    • DOI

      10.3390/atmos13101541

    • 関連する報告書
      2022 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] Combined experimental and molecular dynamics removal processes of contaminant phenol from simulated wastewater by polyethylene terephthalate microplastics2022

    • 著者名/発表者名
      Enyoh Christian Ebere、Wang Qingyue
    • 雑誌名

      Environmental Technology

      巻: 111 号: 6 ページ: 1-20

    • DOI

      10.1080/09593330.2022.2139636

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Estimation of Pollution Levels and Assessment of Human Health Risks from Potentially Toxic Metals in Road Dust in Mymensingh City of Bangladesh2022

    • 著者名/発表者名
      Kabir Md Humayun、Rashid Md Harun、Wang Qingyue
    • 雑誌名

      Processes

      巻: 10 号: 12 ページ: 2474-2474

    • DOI

      10.3390/pr10122474

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Pollution Characteristics, Source Apportionment, and Health Risk of Polycyclic Aromatic Hydrocarbons (PAHs) of Fine Street Dust during and after COVID-19 Lockdown in Bangladesh2022

    • 著者名/発表者名
      Rabin Mominul Haque、Wang Qingyue、Wang Weiqian、Enyoh Christian Ebere
    • 雑誌名

      Processes

      巻: 10 号: 12 ページ: 2575-2575

    • DOI

      10.3390/pr10122575

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [備考] Research Achievement

    • URL

      https://oseiyo-research.sub.jp/Research/review.html

    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [備考] Research Achievement

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書

URL: 

公開日: 2022-04-19   更新日: 2024-12-25  

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