化学物質汚染に対する産業動物の生体防御機構の研究基盤

2015 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 24248056
• 研究機関: 北海道大学
• 研究代表者: 石塚 真由美 北海道大学, (連合)獣医学研究科, 教授 (50332474)
• 研究分担者: 池中 良徳 北海道大学, (連合)獣医学研究科, 准教授 (40543509)
• 研究期間 (年度): 2012-04-01 – 2016-03-31
• キーワード: 産業動物 / 環境汚染 / シトクロムP450 / グルクロン酸抱合酵素 / 獣医学

研究実績の概要

産業動物の化学物質汚染は食の安全に直結する重要な問題でもあるが、化学物質の感受性の種差や個体差に関する研究は極めて少なく、これがケミカルハザードを引き起こす大きな原因の一つとなっている。本研究では、産業動物が有する化学物質に対する生体防御能力について、以下を明らかにした。なお、試料については予定通り、国内およびアフリカ諸国からのサンプルを分析に用いた。多様な動物種を補完するために、一部タイなどアジア地域からの試料についても解析を行った。
１）反芻類を中心として、産業動物に蓄積する環境化学物質の解析した。特に、残留性有機汚染物質、多感芳香族類、農薬、重金属類について、反芻獣を中心蓄積する汚染物質の分析を行い、どのような化学物質に暴露されているのか明らかにした。また、蓄積部位の特徴について解析した。反芻中の尿からは農薬や多環芳香族類が検出され、日常的にこれらの化学物質に暴露されていることが明らかとなった。また、舌など可食部位にも鉛をはじめとする金属類が蓄積していた。
２）産業動物として哺乳類と、ニワトリやウズラ、ダチョウなど家禽類における化学物質の代謝酵素類の発現と化学物質の代謝の特徴について明らかにした。哺乳類では、ブタ、ウシ、ウマなどについて、ピレンをモデル化化合物としてその代謝能を分析した。鳥類では、ピレンのほか、多数の水酸化部位を持つワルファリンをモデル化合物として、その代謝能を明らかにした。また、ニワトリおよびダチョウについて、発現するシトクロムP450や第II相抱合酵素を網羅的に解析し、鳥類と哺乳類の種差について明らかにした。
３）反芻獣に多く蓄積するカロテノイドが薬物代謝酵素の発現や活性に及ぼす影響について調べた。カロテノイドが汚染物質による薬物代謝酵素群の発現誘導を一部抑制することを明らかにした。

現在までの達成度 (段落)

27年度が最終年度であるため、記入しない。

今後の研究の推進方策

27年度が最終年度であるため、記入しない。

研究成果

• [国際共同研究] ノースウェスト大学/ヨハネスブルグ大学(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/ヨハネスブルグ大学
• [国際共同研究] クワメエンクルマ大学(ガーナ)
  • 国名: ガーナ
  • 外国機関名: クワメエンクルマ大学
• [国際共同研究] ザガジック大学(エジプト)
  • 国名: エジプト
  • 外国機関名: ザガジック大学
• [国際共同研究] カセサート大学(タイ)
  • 国名: タイ
  • 外国機関名: カセサート大学
• [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]
  • 他の国数: 1
• [雑誌論文] Distribution and health risk assessment of organochlorine pesticides (OCP) residue in edible cattle tissues from northeastern part of Egypt: High accumulation level of OCP in tongue. (2016)
  • 著者名/発表者名: Mahmoud AFA, IkenakaY, YohannesYB, DarwishWS, Eldaly EA, Morshdy AE, Nakayama SMM, MizukawaH, Ishizuka M.
  • 雑誌名: Chemosphere 巻: 144 ページ: 1365-1371
  • DOI: 10.1016/j.chemosphere.2015.10.016.
  • 査読あり / 国際共著 / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Reliability of stable Pb isotopes to identify Pb sources and verifying biological fractionation of Pb isotopes in goats and chickens. (2016)
  • 著者名/発表者名: Nakata H, Nakayama SMM, Yabe J, Liazambi A, Mizukawa H, Darwish WS, Ikenaka Y, Ishizuka M
  • 雑誌名: Environ Pollut. 巻: 208 ページ: 395-403
  • DOI: 10.1016/j.envpol.2015.10.006.
  • 査読あり / 国際共著 / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Partial cloning of CYP2C23a genes and hepatic protein expression in eight representative avian species. (2015)
  • 著者名/発表者名: Watanabe KP, Kawai YK, Nakayama SMM, Ikenaka Y, Mizukawa H, Takaesu N, Ito M, Ikushiro S, Sakaki T, Ishizuka M.
  • 雑誌名: Journal of Veterinary Pharmacology and Therapeutics 巻: 38 ページ: 190-195
  • DOI: 10.1111/jvp.12159
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Human health risks from metals and metalloid via consumption of food animals near Gold Mines in Tarkwa, Ghana: Estimation of the daily intakes and target hazard quotients (THQs). (2015)
  • 著者名/発表者名: Bortey-Sam N, Nakayama SMM, Ikenaka Y, Akoto O, Yohannes YB, Baidoo E, Mizukawa H, Ishizuka M.
  • 雑誌名: Ecotoxicology and Environmental Safety 巻: 111 ページ: 160-167
  • DOI: 10.1016/j.ecoenv.2014.09.008
  • 査読あり / 国際共著 / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Lead poisoning in children from townships in the vicinity of a lead-zinc mine in Kabwe, Zambia. (2015)
  • 著者名/発表者名: Yabe J, Nakayama SMM, Ikenaka Y, Yohannes YB, Bortey-Sam N, Oroszlany B, Muzandu K, Choongo K, Kabalo AN, Ntapisha J, Mweene A, Umemura T, Ishizuka M
  • 雑誌名: Chemosphere 巻: 119 ページ: 941-947
  • DOI: 10.1016/j.chemosphere.2014.09.028
  • 査読あり / 国際共著 / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Levels, potential sources and human health risk of polycyclic aromatic hydrocarbons (PAHs) in particulate matter (PM10) in Kumasi-Ghana. (2015)
  • 著者名/発表者名: Bortey-Sam N, Ikenaka Y, Akoto O, Nakayama M.M.S, Yared YB, Baidoo E, Mizukawa H, Ishizuka M.
  • 雑誌名: Environ Sci Pollut Res 巻: 22 ページ: 9658-67
  • DOI: 10.1007/s11356-014-4022-1
  • 査読あり / 国際共著 / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Are red gourami (Colisa labiosa) low xenobiotic metabolizers? Elucidation of in vivo pharmacokinetics of pyrene as a model substrate. (2015)
  • 著者名/発表者名: Ikenaka Y, Nakayama SMM, Oguri M, Saengtienchai A, Mizukawa H, Kobayashi J, Darwish WS, Ishizuka M.
  • 雑誌名: Environ Toxicol Pharmacol, 巻: 39 ページ: 1148-1153
  • DOI: 10.1016/j.etap.2015.04.004.
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Characterization and tissue distribution of conjugated metabolites of pyrene in the rat. (2015)
  • 著者名/発表者名: Saengtienchai A, Ikenaka Y, Darwish WS, Nakayama SMM, Mizukawa H, Ishizuka M.
  • 雑誌名: J Vet Med Sci. 巻: 77 ページ: 1261-1267
  • DOI: 10.1292/jvms.14-0632.
  • 査読あり / 国際共著 / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Metal extent in blood of livestock from Dandora dumping site, Kenya: source identification of Pb exposure by stable isotope analysis. (2015)
  • 著者名/発表者名: Nakata H, Nakayama SMM, Ikenaka Y, Mizukawa H, Ishii C, Yohannes YB, Konnai S, Darwish WS, Ishizuka M
  • 雑誌名: Environ Pollut. 巻: 205 ページ: 8-15
  • DOI: 10.1016/j.envpol.2015.05.003.
  • 査読あり / 国際共著 / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Incidence and public health risk assessment of toxic metal residues (cadmium and lead) in Egyptian cattle and sheep meats. (2015)
  • 著者名/発表者名: Darwish WS, Hussein MA, El-Desoky KI, Ikenaka Y, Nakayama SMM, Mizukawa H, Ishizuka M.
  • 雑誌名: Int Food Res J, 巻: 22 ページ: 1719-1726
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著 / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Metabolic Activation of Heterocyclic Amines and Expression of Xenobiotic-Metabolizing Enzymes in the Gastrointestinal Tract of Rats. (2015)
  • 著者名/発表者名: Darwish WS, Nakayama SMM, Itotani Y, Ohno M, Ikenaka Y, Ishizuka M.
  • 雑誌名: J Food Sci, 巻: 80 ページ: T1627-T1632
  • DOI: 10.1111/1750-3841.12931.
  • 査読あり / 国際共著 / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Health risk assessment of heavy metals and metalloid in drinking water from communities near gold mines in Tarkwa, Ghana. (2015)
  • 著者名/発表者名: Bortey-Sam N, Nakayama SMM, Ikenaka Y, Akoto O, Baidoo E, Mizukawa H, Ishizuka M
  • 雑誌名: Environ Monit Assess, 巻: 187 ページ: 1-12
  • DOI: 10.1007/s10661-015-4630-3.
  • 査読あり / 国際共著 / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Uridine diphosphate-glucuronosyltransferase (UGT) xenobiotic metabolizing activity and genetic evolution in Pinniped species. (2015)
  • 著者名/発表者名: 9.Kakehi M, Ikenaka Y, Nakayama SMM, Kawai YK, Watanabe KP, Mizukawa H, Nomiyama K, Tanabe S, Ishizuka M.
  • 雑誌名: Tox Sci. 巻: 147 ページ: 360-369
  • DOI: 10.1093/toxsci/kfv144.
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Cytochrome P450-mediated warfarin metabolic ability is not a critical determinant of warfarin sensitivity in avian species: In vitro assays in several birds and in vivo assays in chicken. (2015)
  • 著者名/発表者名: Watanabe KP, Kawata M, Ikenaka Y, Nakayama SMM, Ishii C, Darwish WS, Saengtienchai A, Mizukawa H, Ishizuka M.
  • 雑誌名: Environ Toxicol Chem. 巻: 34 ページ: 2328-2334
  • DOI: 10.1002/etc.3062.
  • 査読あり / 国際共著 / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Accumulation of heavy metals and metalloid from agricultural soils to foodstuffs around Tarkwa area in Ghana, and associated human health risks. (2015)
  • 著者名/発表者名: Bortey-Sam N, Nakayama SMM, Akoto O, Ikenaka Y, Fobil N.J., Baidoo E, Mizukawa H, Ishizuka M.
  • 雑誌名: Int J Environ Res Public Health. 巻: 12 ページ: 8811-8827
  • DOI: 10.3390/ijerph120808811.
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著 / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Ecological Risk of Heavy Metals and a Metalloid in Agricultural Soils in Tarkwa, Ghana. (2015)
  • 著者名/発表者名: Bortey-Sam N, Nakayama SMM, Akoto O, Ikenaka Y, Fobil N.J., Baidoo E, Mizukawa H, Ishizuka M.
  • 雑誌名: Int J Environ Res Public Health. 巻: 12 ページ: 11448-11465
  • DOI: 10.3390/ijerph120911448.
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著 / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] β-carotene and retinol contents in the meat of herbivorous ungulates with a special reference to their public health importance. (2015)
  • 著者名/発表者名: Darwish WS, Ikenaka Y, Morshdy AE, Eldesoky KI, Nakayama SMM, MizukawaH, Ishizuka M.
  • 雑誌名: JVMS 巻: 78 ページ: 351-354
  • DOI: 10.1292/jvms.15-0287.
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著 / 謝辞記載あり
• [学会発表] 非実験動物における化学物質代謝能の特徴と種差 (2016)
  • 著者名/発表者名: 池中良徳、筧麻友、水川葉月、中山翔太、石塚真由美
  • 学会等名: 日本薬学会第136年会
  • 発表場所: パシフィコ横浜、神奈川
  • 年月日: 2016-03-26 – 2016-03-29
  • 招待講演
• [学会発表] Metabolism and biotransformation of organohalogen compounds in the liver microsomes of cats and dogs. (2015)
  • 著者名/発表者名: Hazuki Mizukawa, Kei Nomiyama, Nozomu, Yokoyama, Osamu Ichii, Mitsuyoshi Takiguchi, Yoshinori Ikenaka, Shouta M.M. Nakayama,Misaki Maehara, Shinsuke Tanabe, Mayumi Ishizuka.
  • 学会等名: SETAC North America 36th Annual Meeting,
  • 発表場所: Salt Palace Convention Center, Salt Lake City, USA
  • 年月日: 2015-11-01 – 2015-11-05
  • 国際学会
• [学会発表] 鳥類で起こっているケミカルハザードとそのメカニズム (2015)
  • 著者名/発表者名: 中山翔太、水川葉月、池中良徳、石塚真由美
  • 学会等名: 第21回日本野生動物医学会大会
  • 発表場所: 酪農学園大学、北海道
  • 年月日: 2015-07-30 – 2015-08-02
  • 招待講演
• [学会発表] Vector-control pesticides disseminating via international waterways to accumulate in free-ranging freshwater and marine fish species (2015)
  • 著者名/発表者名: Lesa A Thompson, Yoshinori Ikenaka, Johannes J van Vuren, Victor, Wepener, Nico Smit, Wynand Vlok, Yared B. Yohannes, Hazuki Mizukawa, Shouta M.M. Nakayama, Mayumi Ishizuka.
  • 学会等名: Vth International Wildlife Management Congress
  • 発表場所: Sapporo Convention Center, Sapporo, Japan
  • 年月日: 2015-07-26 – 2015-07-30
  • 国際学会
• [学会発表] Lead poisoning and source identification in raptors from Japan. (2015)
  • 著者名/発表者名: Chihiro Ishii, Shouta M.M. Nakayama, Yoshinori Ikenaka, Hazuki Mizukawa, Yared B. Yohannes, Hokuto Nakata, Keisuke Saito, Yukiko Watanabe, Shinsuke Tanabe, Kei Nomiyama, Terutake Hayashi, Yasushi Masuda, Kentaro Q. Sakamoto, Mayumi Ishizuka
  • 学会等名: Vth International Wildlife Management Congress
  • 発表場所: Sapporo Convention Center, Sapporo, Japan
  • 年月日: 2015-07-26 – 2015-07-30
  • 国際学会
• [備考] 北海道大学大学院獣医学研究科毒性学教室
  • URL: http://tox.vetmed.hokudai.ac.jp/