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2020 年度 実施状況報告書

アフリカにおける新興・再興の環境汚染のフィールドベースの毒性メカニズム解析

研究課題

研究課題/領域番号 18KK0287
研究機関北海道大学

研究代表者

石塚 真由美  北海道大学, 獣医学研究院, 教授 (50332474)

研究分担者 池中 良徳  北海道大学, 獣医学研究院, 准教授 (40543509)
中山 翔太  北海道大学, 獣医学研究院, 助教 (90647629)
中田 北斗  北海道大学, 獣医学研究院, 学術研究員 (60815273)
研究期間 (年度) 2018-10-09 – 2022-03-31
キーワードザンビア / 南アフリカ / ガーナ / 環境汚染 / 農薬 / アフリカ / 重金属
研究実績の概要

近年、アフリカ諸国では急速な資源開発がすすめられている。そのため急激な環境の汚染が顕在化しており、一部の国では生態系や家畜・ヒトにおける健康被害が報告されるようになった。化学物質は、食糧生産や感染症制圧には必要不可欠であるが、途上国では化学物質汚染によるリスクを度外視して使用している現状がある。化学物質による脅威(ケミカルハザード)については、目に見えにくい潜在的な性質のため、対策が後手に回される傾向が強い。本研究では、アフリカでもっとも問題となっている金属、農薬についてその現状を明らかにすること、およびフィールドトキシコ ロジーの概念により、そのメカニズムと現象を結
びつけることを目的としている。

2020年度は海外への渡航が実施できず、また、カウンターパートの大学が度々閉鎖されたため、現地での試料採集を進めることができなかった。そこで、国内ですでに輸入済みの試料に関しての毒性学的分析を中心に進めた。ザンビアからの試料では重金属、特に鉛による毒性学的影響を、野生げっ歯類、イヌ、ヒト試料を用いて解析した。エピゲノム、トランスクリプトーム、メタボローム解析により、高濃度の鉛汚染の影響が一部認められた。南アフリカでは、DDT高濃度ばく露の野生げっ歯類について認められた影響を実験室内で再現できるかどうかについて研究を進めている。

現在までの達成度 (区分)
現在までの達成度 (区分)

2: おおむね順調に進展している

理由

本研究は、アフリカ地域における環境汚染の毒性学的影響について、フィールド調査をもとに明らかにすることを目的としている。そのため、現地への渡航および試料の採集、研究調査が研究の基盤となっている。しかし、コロナ感染症の影響により、2020年度は現地に渡航して研究を推進できなかった。そのため、この分の研究については、予定よりも遅れていることは事実である。その一方、その分を国内での研究を先に推進することで補っている。特に、先に輸入したザンビア及び南アフリカの試料からこれまでに報告されていない重金属や農薬の毒性学的影響を明らかにし、学会や論文として報告することができた。また、ガーナにおける試料採集の許可も得ることができている。さらに、フィールドでの毒性学的影響を検証するために、室内実験も開始している。そのため、おおむね順調に進展しているとの判断とした。

今後の研究の推進方策

2020年度に現地に渡航できなかった研究調査分については、現地及び国内の規制状況を鑑みながら、2021年度後半に実施をする予定である。しかし、その一方で、今般の状況から、2021年度も海外渡航ができない可能性がある。その場合は室内実験や、これまでに採集した試料の分析を進める。また試料の輸入についても試みる。得られた試料からは、特に、農薬および金属濃度の分析、毒性学的なマーカー分析、エピゲノム解析を実施する。最終的に、アフリカにおけるモデル地域での環境汚染の毒性学的影響について、データを統合し、研究成果を取りまとめる。また、本研究で得られる情報についてはオンラインでのシンポジウム等を開催するなど、情報の発信を行う。

次年度使用額が生じた理由

アフリカへの渡航について2020年度に実施できなかったため、海外旅費および現地で使用予定であった消耗品経費などを2021年度に使用予定とした。

  • 研究成果

    (22件)

すべて 2021 2020 その他

すべて 国際共同研究 (3件) 雑誌論文 (12件) (うち国際共著 11件、 査読あり 12件) 学会発表 (7件) (うち国際学会 5件)

  • [国際共同研究] ザンビア大学(ザンビア)

    • 国名
      ザンビア
    • 外国機関名
      ザンビア大学
  • [国際共同研究] ノースウェスト大学(南アフリカ)

    • 国名
      南アフリカ
    • 外国機関名
      ノースウェスト大学
  • [国際共同研究] クワメエンクルマ科学技術大学(ガーナ)

    • 国名
      ガーナ
    • 外国機関名
      クワメエンクルマ科学技術大学
  • [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

    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] An Investigation of the Wild Rat Crown Incisor as an Indicator of Lead (Pb) Exposure Using Inductively Couple Plasma Mass Spectrometry (ICP-MS) and Laser Ablation ICP-MS2021

    • 著者名/発表者名
      Kataba Andrew、Nakayama Shouta M. M.、Nakata Hokuto、Toyomaki Haruya、Yohannes Yared B.、Yabe John、Muzandu Kaampwe、Zyambo Golden、Kubota Ayano、Matsukawa Takehisa、Yokoyama Kazuhito、Ikenaka Yoshinori、Ishizuka Mayumi
    • 雑誌名

      International Journal of Environmental Research and Public Health

      巻: 18 ページ: 767~767

    • DOI

      10.3390/ijerph18020767

    • 査読あり / 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

    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Delta-aminolevulinic acid dehydratase (ALAD) and vitamin D receptor (VDR) genes polymorphisms in children residing in an abandoned lead?zinc mine area in Kabwe, Zambia2021

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

      Meta Gene

      巻: 27 ページ: 100838~100838

    • DOI

      10.1016/j.mgene.2020.100838

    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Levels of DDTs and other organochlorine pesticides in healthy wild Nile crocodiles (Crocodylus niloticus) from a flagship conservation area2021

    • 著者名/発表者名
      Gerber Ruan、Bouwman Hindrik、Govender Danny、Ishizuka Mayumi、Ikenaka Yoshinori、Yohannes Yared B.、Smit Nico J.、Wepener Victor
    • 雑誌名

      Chemosphere

      巻: 264 ページ: 128368~128368

    • DOI

      10.1016/j.chemosphere.2020.128368

    • 査読あり / 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

    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Acute exposure to environmentally relevant lead levels induces oxidative stress and neurobehavioral alterations in larval zebrafish (Danio rerio)2020

    • 著者名/発表者名
      Kataba Andrew、Botha Tarryn L.、Nakayama Shouta M.M.、Yohannes Yared B.、Ikenaka Yoshinori、Wepener Victor、Ishizuka Mayumi
    • 雑誌名

      Aquatic Toxicology

      巻: 227 ページ: 105607~105607

    • DOI

      10.1016/j.aquatox.2020.105607

    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Land Use in Habitats Affects Metal Concentrations in Wild Lizards Around a Former Lead Mining Site2020

    • 著者名/発表者名
      Doya Rio、Nakayama Shouta M. M.、Nakata Hokuto、Toyomaki Haruya、Yabe John、Muzandu Kaampwe、Yohannes Yared B.、Kataba Andrew、Zyambo Golden、Ogawa Takahiro、Uchida Yoshitaka、Ikenaka Yoshinori、Ishizuka Mayumi
    • 雑誌名

      Environmental Science & Technology

      巻: 54 ページ: 14474~14481

    • DOI

      10.1021/acs.est.0c00150

    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Blood lead levels and aberrant DNA methylation of the ALAD and p16 gene promoters in children exposed to environmental-lead2020

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

      Environmental Research

      巻: 188 ページ: 109759~109759

    • DOI

      10.1016/j.envres.2020.109759

    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Factors associated with lead (Pb) exposure on dogs around a Pb mining area, Kabwe, Zambia2020

    • 著者名/発表者名
      Toyomaki Haruya、Yabe John、Nakayama Shouta M.M.、Yohannes Yared B.、Muzandu Kaampwe、Liazambi Allan、Ikenaka Yoshinori、Kuritani Takeshi、Nakagawa Mitsuhiro、Ishizuka Mayumi
    • 雑誌名

      Chemosphere

      巻: 247 ページ: 125884~125884

    • DOI

      10.1016/j.chemosphere.2020.125884

    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Current trends of blood lead levels, distribution patterns and exposure variations among household members in Kabwe, Zambia2020

    • 著者名/発表者名
      Yabe John、Nakayama Shouta MM.、Nakata Hokuto、Toyomaki Haruya、Yohannes Yared B.、Muzandu Kaampwe、Kataba Andrew、Zyambo Golden、Hiwatari Masato、Narita Daiju、Yamada Daichi、Hangoma Peter、Munyinda Nosiku Sipilanyambe、Mufune Tiza、Ikenaka Yoshinori、Choongo Kennedy、Ishizuka Mayumi
    • 雑誌名

      Chemosphere

      巻: 243 ページ: 125412~125412

    • DOI

      10.1016/j.chemosphere.2019.125412

    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Bioimaging of Pb and STIM1 in mice liver, kidney and brain using Laser Ablation Inductively Coupled Plasma Mass Spectrometry (LA-ICP-MS) and immunohistochemistry2020

    • 著者名/発表者名
      Togao Masao、Nakayama Shouta M.M.、Ikenaka Yoshinori、Mizukawa Hazuki、Makino Yoshiki、Kubota Ayano、Matsukawa Takehisa、Yokoyama Kazuhito、Hirata Takafumi、Ishizuka Mayumi
    • 雑誌名

      Chemosphere

      巻: 238 ページ: 124581~124581

    • DOI

      10.1016/j.chemosphere.2019.124581

    • 査読あり
  • [学会発表] Does Spirulina (Arthrospira platensis) Supplementation Ameliorate Lead Poisoning and Obesity in C57BL/6J mice?2020

    • 著者名/発表者名
      Hokuto Nakata, Shouta M.M. Nakayama, Andrew Kataba, Yared Beyene Yohannes, Yoshinori Ikenaka, Mayumi Ishizuka
    • 学会等名
      SETAC North America 41st Annual Meeting
    • 国際学会
  • [学会発表] Environmentally relevant lead levels induce neuromuscular, cardiovascular and oxidative stress systems derangements in zebrafish embryos.2020

    • 著者名/発表者名
      Andrew Kataba, Tarryn L. Botha, Shouta M.M Nakayama, Yared B. Yohannes, Yoshinori Ikenaka, Victor Wepener and Mayumi Ishizuka
    • 学会等名
      SETAC North America 41st Annual Meeting
    • 国際学会
  • [学会発表] OLLABORATIVE WORK WITH MONGOLIA : EASY, CHEAP AND EFFICIENT METHOD DEVELOPMENT FOR DRUG RESIDUE IN ANIMAL PRODUCTS2020

    • 著者名/発表者名
      Kodai Motohira, Yoshinori Ikenaka, Delgermurun Dugar, Takahiro Ichise, Shouta Nakayama, Mayumi Ishizuka
    • 学会等名
      The 8th Sapporo Summer Symposium for One Health
    • 国際学会
  • [学会発表] An adverse outcome pathway-based assessment of steatogenic effects of imidacloprid in livers of C57BL/6J Male Mice.2020

    • 著者名/発表者名
      Collins NIMAKO, Yoshinori IKENAKA, Yuko OKAMATSU-OGURA, Jussiaea V. BARIUAN, Atsushi KOBAYASHI, Ryo YAMAZAKI, Shouta M.M. NAKAYAMA, and Mayumi ISHIZUKA
    • 学会等名
      The 8th Sapporo Summer Symposium for One Health
    • 国際学会
  • [学会発表] Embryonic lead exposure induced development toxicity, neuromuscular, cardiovascular and oxidative stress responses in zebrafish (Danio rerio)2020

    • 著者名/発表者名
      Andrew Kataba, Tarryn L. Botha, Shouta M.M Nakayama, Yared B. Yohannes, Yoshinori Ikenaka, Victor Wepener and Mayumi Ishizuka
    • 学会等名
      The 8th Sapporo Summer Symposium for One Health
    • 国際学会
  • [学会発表] Effects of environmentally and regulatory lead (Pb) levels on survival, neuromuscular, cardiovascular and oxidative stress systems in zebrafish embryos2020

    • 著者名/発表者名
      Andrew Kataba, Tarryn L. Botha, Shouta M.M Nakayama, Yared B. Yohannes, Yoshinori Ikenaka, Victor Wepener and Mayumi Ishizuka
    • 学会等名
      環境化学オンライン研究発表会2020
  • [学会発表] An adverse outcome pathway-based assessment of steatogenic effects of imidacloprid in livers of C57BL/6J Male Mice2020

    • 著者名/発表者名
      Collins NIMAKO, Yoshinori IKENAKA, Yuko OKAMATSU-OGURA, Jussiaea V. BARIUAN, Atsushi KOBAYASHI, Ryo YAMAZAKI, Shouta M.M. NAKAYAMA, and Mayumi ISHIZUKA
    • 学会等名
      環境化学オンライン研究発表会2020

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公開日: 2021-12-27  

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