Development of a prediction method of bioconcentration for perfluoroalkyl acids

2019 Fiscal Year Final Research Report

• Project/Area Number: 17K00637
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Section: 一般
• Research Field: Environmental risk control and evaluation
• Research Institution: Prefectural University of Kumamoto
• Principal Investigator: Kobayashi Jun 熊本県立大学, 環境共生学部, 准教授 (00414368)
• Project Period (FY): 2017-04-01 – 2020-03-31
• Keywords: 生物濃縮 / ペルフルオロアルキル酸 / 魚類 / タンパク結合

Outline of Final Research Achievements

In this study, we aimed to develop a highly accurate bioconcentration prediction method for perfluoroalkyl acids (PFAAs). Bioconcentration experiments for rainbow trout, protein binding experiments, liver S9 metabolism experiments, and docking simulations were conducted. As the results of these experiments, bioconcentration factors (BCFs) and kinetic parameters such as half-lives of PFAAs were obtained. In addition, we clarified the reason why PFAA easily bioconcentrate by the protein binding experiments and the docking simulations. Further, our results indicated that BCFs of PFAAs can be predicted by using protein binding constants as variables.

Free Research Field

環境リスク制御・評価

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

本研究では、生物濃縮の予測精度が低いペルフルオロアルキル酸化合物（PFAAs）を対象に、暴露実験、生化学実験、シミュレーションを行い、なぜPFAAsは濃縮しやすいのか、またどのような変数を用いると高精度に予測ができるかについて検討した。その結果、PFAAsは構造類似物質の脂肪酸等と比べてタンパクと強く結合し、また肝臓で代謝されないため体内に残留しやすいことが示された。さらに、タンパク結合定数を変数として用いることで多数のPFAAsの生物濃縮係数を高い精度で予測できることを示した。本研究の結果は、野生生物に対するPFAAsの暴露評価やリスク評価の精緻化に貢献すると考えられる。