光照射条件下における海産甲殻類に対するニトロアレーンの毒性変化とその要因解明

• 担当機関: （国研）水産研究・教育機構 瀬戸内海区水産研究所
• 研究期間: 2006～2010
• 研究担当者: 隠塚俊満; 小島大輔; 伊藤克敏; 持田和彦; 伊藤真奈; 藤井一則
• 発行年度: 2017
• 要約: 主に化石燃料の燃焼過程で生成するニトロアレーンの海産甲殻類に対する毒性を明条件下あるいは暗条件下で検討した結果、10種類中9種類のニトロアレーンで光照射により最高千倍以上毒性が強まった。最も毒性変化が大きかった1-ニトロピレンを被験物質として、毒性変化の要因を検討した結果、活性酸素種の発生が一つの要因であると解明した。
• 背景・ねらい: ニトロアレーン（NPAHs）は多環芳香族炭化水素（PAHs）にニトロ基が付加した化合物で、主に化石燃料の燃焼過程で生成する。PAHsは光照射により毒性が強まることが知られており、NPAHsについても同様の可能性が推測される。環境中に排出された化学物質は太陽光の影響を受けている可能性が高く、光による毒性の変化を明らかにすることは、海産生物に対するより精度の高い影響評価に繋がる。そこで、自然光に近い光強度の光照射条件下における海産甲殻類シオダマリミジンコに対する毒性影響を明らかにすると共に、光照射時の毒性変化の要因を検討した。
• 成果の内容・特徴: 自然光の波長および強度に近い光を照射した明条件下および暗条件下で、10種のNPAHsの海産甲殻類シオダマリミジンコ（図1）に対する毒性試験を実施した結果、1,5-ジニトロナフタレンを除く9種類で、明条件下においてシオダマリミジンコに対する毒性が有意に強まった（表）。明条件下で千倍以上毒性が強まった1-ニトロピレンを用いて、光照射による海水溶液の活性酸素種（ROS：ヒドロキシラジカル、ペルオキシナイトライト、次亜塩素酸イオン）の発生を蛍光基質を用いて調べ、遊泳阻害率の経時変化と比較した結果、ROSの増加に伴って遊泳阻害率も上昇した（図2）。また，明条件下の1-ニトロピレン海水溶液に抗酸化剤であるアスコルビン酸を添加し、ROSの発生および遊泳阻害率に対する効果を調べた結果、アスコルビン酸の添加によりROSの発生が有意に抑制され、遊泳阻害率も有意に低下した（図3）。そのため、光照射条件下におけるNPAHsの毒性変化は活性酸素種の発生が一つの要因と考えられた。

成果の活用面・留意点

1. 今回、光照射により最高千倍以上NPAHsの毒性が強まったが、この毒性変化を考慮しても海洋環境に及ぼす影響は限定的である。しかし、NPAHsは主に化石燃料の燃焼過程で生成するため、将来的に環境中濃度が高くなる可能性がある。
2. 光照射によってNPAHsの毒性が変化することが明らかとなった。NPAHsの海洋環境に及ぼすリスクは光照射による毒性変化を考慮して評価する必要がある。

• 研究内容: http://fra-seika.fra.affrc.go.jp/~dbmngr/cgi-bin/search/search_detail.cgi?RESULT_ID=7159&YEAR=2017