国際環境協力への実践プロジェクト
A practical project for the international environmental cooperation
プロジェクト履修学生:孫 楊、仲村 慎一、 キョウ 秀民、胡 舜尭、タリ プオフティ、柏木 信明、
呉 迪、 陳 啓宇
プロジェクト担当教員:王 青躍
関連学外組織:上海大学、国立環境科学研究所、上海市疾病予防控制センター他
プロジェクト No.10
都市部微小粒子状物質の挙動とその変異原性調査
Investigation on behavior and mutagenicity in urban fine particles
The mortality rate due to world range cancer keeps rising
現在、世界範囲内がんによる死亡率が上昇を続 now. As for the carcinogen that exists in the suspended
けている。環境大気中の浮遊粒子に存在する発がん性物質に particulate in ambient aerosol , it is many kinds of materials.
ついては、多種類の物質である。首都圏へと繋がる交通網が Ambient fine particles attribute to SPM which are mainly
多い埼玉県は、自動車由来の汚染物質が高濃度の地域であり、 contributed by automobile exhaust source have been reported
健康に大きいな影響を与えている。また、日本の越境汚染問 to cause serious health effects.
題と関連地域である中国への調査も重要である。
In this project, investigation of atmospheric environmental
本プロジェクト では、中国上海市において、上海大学(呂 and technology interchange were conducted by cooperated
森林教授)と連携し、現地での大気環境調査や技術交換など assistant professor Lu shenlin at shanghai University.
を実施した。現地で捕集したサンプルを日本に持ち帰って、 Collected filters were brought on Japan and analyzed with
変異原性試験を行った。
Ames testing.
Abstract
実験方法
捕集地点および期間:
(1)中国・上海市
地点および期間:上海市(都市部道路端)2009年1月16日~1月19日
捕集時間:24時間(19時~翌日19時まで)
捕集装置: PM2.5 Thermo Scientific setup (Fig. 1(a))
吸引流量は1.13 L/min
(2)日本・さいたま市
地点および期間:埼大県道57号(都市部道路端)2009年4月21日
~5月14日
捕集時間:167時間 (10時~7日後9時まで)
捕集装置:アンダーセンハイボリウムエアサンプラー(AHV)
吸引流量は566 L/min (Fig. 1 (b))
(a)
(b)
Fig. 1 a) PM2.5 Thermo Scientific
setup and
b) AHV
PM2.5測定装置およびアンダーセン
ハイボリウムエアサンプラー (AHV)
による微小粒子の捕集
Ames試験:
微生物を用いた変異性試験は初期過程
である変異細胞が生成するイニシエー
ション(initiation)過程を検出できるから、
TA98とTA100菌株へ導入して、芳香族ニトロ
化合物や芳香族アミンに高い感受性と特異性を
もつ、YG1024菌株と併用して、変異原性の有
無を確認した。
Fig. 2.The result judgm
-ent on Ames testing
Ames 試験結果の判定
陰性
陽性
変異原性の測定:
Amesらの方法に準じ、マイクロサスペンジョン法にて、日本と中国で捕集した大気サンプルではサルモネラ菌TA98, TA100および
YG1024に対し、S9 mix+, S9 mix- の条件下で変異原性(国立環境研究所 中島大介研究員からの協力)を確認した。
実験結果 Ames試験の結果:
500
450
TA98 +S9
SH116
500
SH116
SH117
450
SH117
400
SH118
400
SH118
350
St421
350
St421
300
St428
300
St428
250
St55
250
St55
200
150
Mutagenicity (rev/plate)
Mutagenicity (rev/plate)
TA98 -S9
200
150
100
100
50
50
0
0
0
10
20
30
40
50
0
10
Air (m3/pla te)
20
30
40
50
Air (m3/pla te)
TA100 -S9
TA100 +S9
500
SH116
500
SH116
SH117
450
SH117
SH118
400
SH118
350
St421
300
St428
250
St55
St421
400
St428
300
St55
200
Mutagenicity (rev/plate)
600
Mutagenicity (rev/plate)
TA98, TA100,YG1024菌株を用い、マイクロサスペンジョン法にてSh.とSt.の変異原
性を示した。YG1024菌株をニトロピレン、アミノピレンに高感受性を示すため、サンプル
はその菌株に対し変異原性が見られた。このことから、サンプル中には窒素化合物に由
来するニトロピレン等の変異原性物質の存在が示唆された。変異原性が見られたSh.と
St.の変異原性を比較するため、復帰変異コロニー数と空気の体積との関係から一次回
帰式を求め、サンプル1 m3当たりの復帰変異コロニー数を計算した。Sh.の1m3 のコロ
ニー数の平均値はSt.より約6.5倍高いことが見られた。また、YG1024菌株に対し、
S9mix+の条件下で自然復帰変異コロニー数よりSt.約4倍、Sh.約13倍程度の変異原性
活性が見られた。
200
150
100
100
50
0
微小粒子の変動と変異原性との影響の検討:
今後予定
上海市の大気中における代表的な変異原物質の濃度分布および季節変化、寄与特性の
研究について詳しい調査の必要があるため、日本の技術を生かせて、上海市変異原性物
質の同定とともにこれらの毒性による健康影響を明らかにして行く。
10
20
30
40
50
0
10
Air (m3/pla te)
600
30
40
50
YG1024 +S9
500
SH116
900
SH116
SH117
800
SH117
SH118
700
SH118
600
St421
St421
St428
400
St55
300
200
100
Mutagenicity (rev/plate)
700
20
Air (m3/pla te)
YG1024 -S9
Mutagenicity (rev/plate)
環境大気中の浮遊粒子に存在する発がん性物質については、PAH、ヘテロサイク
リックアミンやPCB、ダイオキシン等の有機ハロゲン化合物など多種類の物質につ
いて研究され、報告されてきた。
微小粒子の変異原性の特徴を明らか上で各共存化学成分は変異誘発性の相互影響す
ることから、今後、多環芳香族炭化水素(PAH)、ニトロアレーンの成分測定を行う。
0
0
St428
500
St55
400
300
200
100
0
0
0
10
20
30
Air (m3/pla te)
40
50
0
10
20
30
40
50
Air (m3/pla te)
Fig.2. Ames testing results list (2009)
St55: Saitama 5/5~11,
St421: Saitama 4/21~27,St428:
Saitama 4/28~5/4; SH116: Shanghai1/16,17, SH117: Shanghai
1/17,18, SH118: Shanghai 1/18,19.
変異原性試験結果 *St:さいたま市 Sh:上海市
参考文献
1.Michelle L. Bell, Francesca Dominici, Keita Ebisu, Scott L. Zeger, and Jonathan M. Samet (2007): Spatial and Temporal Variation in PM2.5 Chemical Composition in the United States for Health Effects
Studies, Environmental Health Perspectives 115,989–995
2.B.N.Ames, L.McCann and E.Yamasaki, Methods for detecting carcinogens and mutagens with the Salmonella/mammalian microsome mutagenicity test, Mutation Res.,31, 347-364,1975
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