重金属耐性水生生物の特性と耐性機構に関する研究

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国内には数多くの廃止鉱山があり、その下流の河川は銅、亜鉛,カドミウム等の重金属によって汚染されている。これらの金属は水生生物にとって有害であるため生息可能な水生生物は限られている。従来の調査によっても重金属に耐性を有する水生生物はかなり明らかにされているが不十分な所が多かった。また、重金属耐性水生生物の耐性の程度と耐性の種間差、その耐性機構などについての知見も極めて乏しかった。この研究では重金属汚染河川の付着藻類に関して、単離培養した藻類の重金属耐性の種間差、および採取地点による地域差などを検討した。水生昆虫に関しては、重金属耐性種を整理すると共に、代表的な耐性種であるシロハラコカゲロウについて、その耐性機構を明らかにすることを目的とした。今年度は前年度に引続き、各地の重金属汚染河川から単離培養した合計118株の付着藻類に関して、光合成活性の半導体阻害濃度により、銅、亜鉛、カドミウムに対する耐性の差を比較した。一般に、ケイ藻、緑藻では、同じ種であっても、重金属汚染河川から採取した藻類は非汚染地区のものよりも高い耐性を有した。しかし、監藻類は高汚染地区に優占する種でも、光合性活性試験では低い耐性を示した。ところが監藻類は時間の経過と伴に高い耐性を獲得する能力がある事が分った。水生昆虫に関しては、重金属耐性種としてユスリカの特定種、シロハラコカゲロウ、トバケラの2種、カワゲラの特定種、双翅目の仲間の数種などが明らかにされた。シロハラコカゲロウの重金属耐性機構に関しては、この種が重金属結合蛋白を誘導することを明らかにしたが(前年度)、今年度はこの蛋白の性質に関して検討した。この蛋白は銅、カドミウム、亜鉛をそれぞれ区別してそれぞれの金属のみを結合する事、カドミウムは5.3モル当量の銅によって置換されるなど特異な性質を有する事などを明らかにした。