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2012 年度 実績報告書

アフリカにおける環境毒性研究と異物代謝系の種差に注目したリスク評価

研究課題

研究課題/領域番号 23710038
研究機関北海道大学

研究代表者

池中 良徳  北海道大学, (連合)獣医学研究科, 講師 (40543509)

キーワード環境汚染 / 異物代謝系 / 第II相抱合反応 / シトクロムP450 / 種差 / Pyrene / 化学物質感受性
研究概要

化学物質に対する最も基本的な生体防御機構は異物代謝系である。一方、これら異物代謝系の動物種差が、各動物の化学物質に対する感受性に強く寄与することが知られている。しかし、これら異物代謝系の動物種差に関する知見は、一部の実験動物を除くとほとんどの生物種で十分に解明されていない。そこで本研究では、第II相抱合反応に注目し、Pyreneを用い新たに開発した抱合体スクリーニング手法を用いることで各動物種の異物代謝系のCharacterizationを行った。
急激に環境汚染が進行するにも関わらず、希少野生動物が生息するアフリカで採取したサンプルを含む、11種の哺乳類の尿を用いたスクリーニングでは、生物種により多様な代謝パターンがあることが明らかになった。中でも、現在まで硫酸抱合活性が低いと考えられてきたブタで硫酸抱合化代謝物が検出された。本事象を検証するため、ブタの肝サイトソル画分を用いて、カイネティックス分解析を行った結果、ブタの硫酸抱合転移酵素(SULT)のVmaxは比較対象として用いたラットに比べ低かったが、酵素効率を示すVmax/Kmはラットよりも高いことが明らかになった。近年ますます実験動物化が進むブタについて、本研究は薬物代謝の特徴を明らかにすることが出来た。
一方、アフリカで行ったフィールド調査では、両生類、哺乳類、鳥類の尿及び臓器を採取した。これらの試料について、重金属類や農薬類を中心に化学分析を行った結果、一部の地域からきわめて高濃度の化学物質が検出され、特に鳥類において他の生物種に比べ高い濃度で化学物質を蓄積している傾向が観察された。しかし、種々の鳥類においてゲノム情報は極めて乏しく、蓄積濃度と異物代謝系との関係を解析する事は未だに困難であった。今後、次世代シーケンサーによる解析を加えることにより、より詳細な生態リスク評価を行うことが可能であると考えられた。

  • 研究成果

    (42件)

すべて 2013 2012

すべて 雑誌論文 (16件) (うち査読あり 16件) 学会発表 (25件) (うち招待講演 4件) 図書 (1件)

  • [雑誌論文] Molecular evaluation of a new highly sensitive aryl hydrocarbon receptor in ostriches.2013

    • 著者名/発表者名
      Fujisawa N, Darwish WS , Ikenaka Y, Kim E, Lee J,Iwata H, Nakayama SMM, Ishizuka M.
    • 雑誌名

      Poultry Science

      巻: in press ページ: in press

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Organochlorine pesticides and heavy metals in fish from Lake Awassa; Ethiopia: Insights from stable isotope analysis2013

    • 著者名/発表者名
      Yared BY, Ikenaka Y, Nakayama SMM, Saengtienchai A, Watanabe K, Ishizuka M
    • 雑誌名

      Chemosphere

      巻: in press ページ: in press

    • DOI

      10.1016/j.chemosphere.2013.01.047

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Accumulation and biological effects of metals in wild rats in mining areas of Zambia.2013

    • 著者名/発表者名
      Nakayama SMM, Ikenaka Y, Hamada K, Muzandu K, Choongo K, Yabe J, Umemura T, Ishizuka M
    • 雑誌名

      Environmental Monitoring and Assessment

      巻: in press ページ: in press

    • DOI

      10.1007/s10661-012-2912-6

    • 査読あり
  • [雑誌論文] A novel mutation in VKORC1 and its effect on enzymatic activity in Japanese warfarin-resistant rats.2013

    • 著者名/発表者名
      Tanaka KD, Kawai YK, Ikenaka Y, Harunari T, Tanikawa T, Fujita S, Ishizuka M
    • 雑誌名

      J Vet Med Sci.

      巻: in press ページ: in press

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Metal distribution in tissues of free-range chickens near a lead-zinc mine in Kabwe, Zambia2013

    • 著者名/発表者名
      Yabe J, Nakayama SMM, Ikenaka Y, Muzandu K, Choongo K, Mainda G, Kabeta N, Ishizuka M, Umemura T
    • 雑誌名

      Environ Toxicol Chem.

      巻: 32 ページ: 189-92

    • DOI

      10.1002/etc.2029

    • 査読あり
  • [雑誌論文] GIS-based source estimation of Cu pollution in Lake Itezhi-tezhi and metal accumulation profiles in Oreochromis spp. from both field and laboratory studies.2013

    • 著者名/発表者名
      Shouta M.M. Nakayama*, Yoshinori Ikenaka*, Kaampwe Muzandu, Kennedy Choongo, John Yabe, Taro Muroya, Shigeho Ijiri, Masao Minagawa, Takashi Umemura, Mayumi Ishizuka.
    • 雑誌名

      Arch Environ Contam Toxicol.

      巻: 64 ページ: 119-29

    • DOI

      10.1007/s00244-012-9802-3

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Effects of polycyclic aromatic hydrocarbons (PAHs) on an aquatic ecosystem: acute toxicity and community-level toxic impact tests of benzo[a]pyrene using lake zooplankton community.2013

    • 著者名/発表者名
      Yoshinori Ikenaka, Masaki Sakamoto, Takamaru Nagata, Hirokazu Takahashi, Yuichi Miyabara, Takayuki Hanaato, Mayumi Ishizuka, Tomohiro Isobe, Jun-Woo Kim, Kwang-Hyeon Chang.
    • 雑誌名

      J. Toxicol. Sci.

      巻: 38 ページ: 131-6

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Metal and metalloid levels and bio-accumulation characteristics in soil, sediment, land plants and hippopotami (Hippopotamus amphibius L) from the South Luangwa National Park, Zambia.2012

    • 著者名/発表者名
      Nakayama SM, Ikenaka Y, Muzandu K, Choongo K, M'kandawire E, Yasuda J,Ishizuka M.
    • 雑誌名

      Ecotoxicol Environ Saf.

      巻: 80 ページ: 333-8

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Cytochrome P450 3A mRNA expression along goat and rat gastrointestinal tracts.2012

    • 著者名/発表者名
      Dominic MUREITHI, Wageh Sobhy DARWISH, Yoshinori IKENAKA, Laetitia KANJA, Mayumi ISHIZUKA.
    • 雑誌名

      Jpn. J. Vet. Res.

      巻: 60 ページ: 205-10

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Accumulation of metals in the liver and kidneys of cattle from agricultural areas in Lusaka, Zambia.2012

    • 著者名/発表者名
      Yabe J, Nakayama SMM, Ikenaka Y, Muzandu K, Ishizuka M, Umemura T.
    • 雑誌名

      J Vet Med Sci.

      巻: 74 ページ: 1345-7

    • 査読あり
  • [雑誌論文] The nucleotide sequence of metallothioneins (MT) in liver of the Kafue lechwe (Kobus leche kafuensis) and their potential as biomarkers of heavy metal pollution of the Kafue River.2012

    • 著者名/発表者名
      M’kandawire E, Syakalima M, Muzandu K, Pandey G, Simuunza M, Nakayama SM, Kawai YK, Ikenaka Y, Ishizuka M.
    • 雑誌名

      Gene

      巻: 506 ページ: 310-6

    • DOI

      10.1016/j.gene.2012.07.002

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Effects of environmental lead contamination on cattle in a lead/zinc mining area: changes in cattle immune systems on exposure to lead in vivo and in vitro.2012

    • 著者名/発表者名
      Ikenaka Y, Nakayama SMM, Muroya T, Yabe J, Konnai S, Darwish WS, Muzandu K, Choongo K, Mainda G, Teraoka H, Umemura T, Ishizuka M.
    • 雑誌名

      Environ Toxicol Chem.

      巻: 31 ページ: 2300-5

    • DOI

      10.1002/etc.1951

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Transcriptional profiling of inflammatory cytokine genes in African buffaloes (Syncerus caffer) infected with Theileria parva.2012

    • 著者名/発表者名
      Okagawa T, Konnai S, Mekata H, Githaka N, Suzuki S, Kariuki E, Gakuya F, Kanduma E, Shirai T, Ikebuchi R, Ikenaka Y, Ishizuka M, Murata S, Ohashi K.
    • 雑誌名

      Vet Immunol Immunopathol.

      巻: 148 ページ: 373-8

    • DOI

      10.1016/j.vetimm.2012.06.015

    • 査読あり
  • [雑誌論文] The genetic mechanisms of warfarin resistance in Rattus rattus found in the wild in Japan.2012

    • 著者名/発表者名
      Tanaka KD, Kawai Y, Ikenaka Y, Harunari T, Tanikawa T, Ando S, Min HW, Okajima F, Fujita S, Ishizuka M.
    • 雑誌名

      Pestic Biochem Physiol.

      巻: 103 ページ: 144-151

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Molecular cloning and characterization of Th1 and Th2 cytokines of African buffalo (Syncerus caffer).2012

    • 著者名/発表者名
      Suzuki S, Konnai S, Okagawa T, Githaka NW, Kariuki E, Gakuya F, Kanduma E, Shirai T, Ikebuchi R, Ikenaka Y, Ishizuka M, Murata S, Ohashi K.
    • 雑誌名

      Int J Immunogenet

      巻: 39 ページ: 170-82

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Molecular Evidence Predicts Aryl Hydrocarbon Receptor Ligand Insensitivity in the Peregrine Falcon (Falco peregrines).2012

    • 著者名/発表者名
      Fujisawa N, Ikenaka Y, Kim EY, Lee JS, Iwata H, Ishizuka M.
    • 雑誌名

      Eur. J. Wildlife. Res.

      巻: 58 ページ: 167-175

    • 査読あり
  • [学会発表] ワルファリン抵抗性メカニズム2013

    • 著者名/発表者名
      池中良徳
    • 学会等名
      第155回 日本獣医学会学術集会
    • 発表場所
      東京大学駒場キャンパス
    • 年月日
      20130328-20130330
    • 招待講演
  • [学会発表] Characteristics of phase II metabolism reaction in pig: Clear sulfation and sulfotransferase activity observed in pyrene2013

    • 著者名/発表者名
      アクソルン・サエンティエンチャイ
    • 学会等名
      The 155th Meeting of the Japanese Society of Veterinary Science
    • 発表場所
      Tokyo University, Komaba, Japan
    • 年月日
      20130328-20130330
  • [学会発表] 海鳥における金属の汚染状況と蓄積特性の解析2013

    • 著者名/発表者名
      石井千尋
    • 学会等名
      第155回 日本獣医学会学術集会
    • 発表場所
      東京大学駒場キャンパス
    • 年月日
      20130328-20130330
  • [学会発表] Effect of mining activity on wild and domestic animals: Case study of lead – zink mining area, Kabwe, Zambia2013

    • 著者名/発表者名
      池中良徳
    • 学会等名
      日本学術会議北海道地区会議主催学術講演会
    • 発表場所
      北海道大学学術交流会館小講堂
    • 年月日
      20130301-20130301
    • 招待講演
  • [学会発表] Metal contaminated soil from mining area caused accumulation and biological responses in rats -from field and laboratory studies-2012

    • 著者名/発表者名
      中山翔太
    • 学会等名
      SETAC Asia/Pacific Annual Meeting 2012
    • 発表場所
      ANA New Sky Hotel Kumamoto
    • 年月日
      20120924-20120927
  • [学会発表] Predicting toxicological effects on Ostrich using high-throughput sequencing data2012

    • 著者名/発表者名
      川合佑典
    • 学会等名
      SETAC Asia Pacific 2012
    • 発表場所
      ANA Hotel Kumamoto New Sky, Kumamoto, Japan
    • 年月日
      20120924-20120927
  • [学会発表] Interspecies difference of phase II reaction in mammals; determination of pyrene metabolites from the urine of various mammalian species2012

    • 著者名/発表者名
      アクソルン・サエンティエンチャイ
    • 学会等名
      SETAC Asia Pacific 2012
    • 発表場所
      ANA Hotel Kumamoto New Sky, Kumamoto, Japan
    • 年月日
      20120924-20120927
  • [学会発表] Bioaccumulation levels of organochlorine pesticides in fish species from Ethiopian Rift Valley Lake Ziway, Ethiopia2012

    • 著者名/発表者名
      ヤレド・ベイェネ
    • 学会等名
      SETAC AP; 2012
    • 発表場所
      ANA New Sky Hotel Kumamoto
    • 年月日
      20120924-20120927
  • [学会発表] 鳥類における薬物代謝の特徴:ピレンをモデル化合物として2012

    • 著者名/発表者名
      河田みなみ
    • 学会等名
      第154回日本獣医学会学術集会
    • 発表場所
      岩手大学(岩手県盛岡市)
    • 年月日
      20120914-20120916
  • [学会発表] Metal contaminated soil from mining area caused metal accumulation and biological responses in rats -from field and laboratory studies-2012

    • 著者名/発表者名
      中山翔太
    • 学会等名
      4th International Toxicology Symposium in Africa
    • 発表場所
      The University of Zambia, Lusaka, Zambia
    • 年月日
      20120903-20120903
    • 招待講演
  • [学会発表] Metabolism of pyrene, a polycyclic aromatic hydrocarbon in freshwater turtles2012

    • 著者名/発表者名
      オロスラーニュ・バラージュ
    • 学会等名
      4th International Toxicology Symposium in Africa
    • 発表場所
      The University of Zambia, Lusaka, Zambia
    • 年月日
      20120903-20120903
    • 招待講演
  • [学会発表] Heavy metal pollution in sea birds2012

    • 著者名/発表者名
      石井千尋
    • 学会等名
      4th International Toxicology Symposium in Africa
    • 発表場所
      The University of Zambia, Lusaka, Zambia
    • 年月日
      20120903-20120903
  • [学会発表] In vitro diazepam metabolism in horses2012

    • 著者名/発表者名
      速水秋
    • 学会等名
      4th International Toxicology Symposium in Africa
    • 発表場所
      The University of Zambia, Lusaka, Zambia
    • 年月日
      20120903-20120903
  • [学会発表] ダチョウ肝臓に発現する異物代謝酵素の配列解析2012

    • 著者名/発表者名
      川合佑典
    • 学会等名
      日本進化学会
    • 発表場所
      首都大学東京南大沢キャンパス
    • 年月日
      20120821-20120824
  • [学会発表] The identification of the important CYP isoforms in avian xenobiotics metabolism and its species difference among bird species2012

    • 著者名/発表者名
      渡邉研右
    • 学会等名
      The 6th International Congress of Asian Society of Toxicology
    • 発表場所
      Sendai International Center, Miyagi
    • 年月日
      20120720-20120720
  • [学会発表] 鳥類異物代謝における重要なCYP分子種の特定とその種差の解明2012

    • 著者名/発表者名
      渡邉研右
    • 学会等名
      第39回日本毒性学会学術年会
    • 発表場所
      宮城県仙台国際センター
    • 年月日
      20120717-20120720
  • [学会発表] Cross-talks between heavy metals and xenobiotics metabolizing enzymes2012

    • 著者名/発表者名
      ワギ ソベイ
    • 学会等名
      The 39th annual meeting of the Japanese Society of Toxicology
    • 発表場所
      Sendai International center, Sendai, Japan
    • 年月日
      20120717-20120719
  • [学会発表] The study of polycyclic aromatic hydrocarbons (PAHs) and its metabolite as a biomarker for PAH exposures in wildlife animals2012

    • 著者名/発表者名
      アクソルン・サエンティエンチャイ
    • 学会等名
      39th Annual Meeting of the Japanese Society of Japan
    • 発表場所
      Akira naganuma, Tohoku University, Sendai, Japan
    • 年月日
      20120717-20120719
  • [学会発表] 鳥類における薬物代謝の特徴:ピレンをモデル化合物として2012

    • 著者名/発表者名
      池中良徳
    • 学会等名
      第21回環境化学討論会
    • 発表場所
      愛媛県県民文化会館(ひめぎんホール)
    • 年月日
      20120711-20120713
  • [学会発表] 薬物代謝第II相抱合反応の種差:多環芳香族炭化水素の抱合反応と哺乳動物で観察された種差2012

    • 著者名/発表者名
      池中良徳
    • 学会等名
      第21回環境化学討論会
    • 発表場所
      愛媛県県民文化会館(ひめぎんホール)
    • 年月日
      20120711-20120713
  • [学会発表] 両生類の異物代謝機構の特徴と種差2012

    • 著者名/発表者名
      池中良徳
    • 学会等名
      第21回環境化学討論会
    • 発表場所
      愛媛県県民文化会館(ひめぎんホール)
    • 年月日
      20120711-20120713
  • [学会発表] Levels and Bioaccumulation of Organochlorine Pesticides in Fish Species from Lake Ziway, ETHIOPIA2012

    • 著者名/発表者名
      ヤレド・ベイェネ
    • 学会等名
      21th symposium on Environmental Chemistry
    • 発表場所
      Matsuyama, Ehime
    • 年月日
      20120711-20120713
  • [学会発表] 魚類における異物代謝機構の特徴と種差:多環芳香族炭化水素(PAH)に対する生体防御2012

    • 著者名/発表者名
      小栗真美
    • 学会等名
      第21回環境化学討論会
    • 発表場所
      愛媛県県民文化会館(ひめぎんホール)
    • 年月日
      20120711-20120713
  • [学会発表] Analysis of Chicken CYP1-4: mRNA Expressions and Genomic Analysis2012

    • 著者名/発表者名
      渡邉研右
    • 学会等名
      11th International Symposium on Cytochrome P450 Biodiversity and Biotechnology
    • 発表場所
      Torino, Italy
    • 年月日
      20120622-20120626
  • [学会発表] 脊椎動物における異物代謝酵素の分子進化2012

    • 著者名/発表者名
      川合佑典
    • 学会等名
      2012年度P450とUGT/SULT勉強会
    • 発表場所
      関西学院大学神戸三田キャンパス
    • 年月日
      20120602-20120603
  • [図書] 獣医学・応用動物科学系学生のための野生動物学2013

    • 著者名/発表者名
      村田浩一
    • 総ページ数
      341
    • 出版者
      文英堂出版

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公開日: 2014-07-24  

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