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金属 水銀 の カ タ ラーゼ に よる 取 り込 み に関 す る研 究

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Academic year: 2022

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(1)金属 水銀 の カ タ ラーゼ に よる 取 り込 み に関 す る研 究 第2報 金 属 水 銀 の 椎 茸 カ タ ラ ー ゼ に よ る 酸 化. 岡 山 大 学 医 学 部 公 衆 衛 生 学 教 室(指 広. 田. words:. 方 正 名 教 授). 昇. (昭 和56年4月13日. Key. 導:緒. Mercury,. Catalase,. Hydrogen. peroxide. 受 稿). Mushroom,. Shiitake,. ミノ ー1. 2.4ト 緒 第1報. 言. で 市 販の 納豆 を用 い て納 豆 枯 草菌 カ タ. 取 り込 み,そ. ン 化 カ リ ウ ム(KCN),ア N3)添. カ タ ラ ー ゼ の 酸 化 に よ り椎 茸 のHg0が. の 取 り込 み は シ ア. 加 に よ り抑 制 さ れ る こ とか ら,こ. の取 り. 1.実. 取 り込 ま. 験 材料. 込 み に は カ タ ラ ー ゼ が 関 与 し て い る こ と を報 告. 椎 茸 の水 銀 蒸 気暴 露. し た.. 合 わ せ の 蓋 の つ い た 直 径25cm高 瓶 に 入 れ,水. 茸 類 の全 水 銀濃 度 は他 の 植物 性 の 食品 に比 較 し て 高 い こ と が 認 め ら れ て い る1).. 原木 に生 えた椎 茸 をす り さ50cmの. ガラス. 及 び 金 属 水 銀 を入 れ た ガ ラ ス 容 器. を そ れ ぞ れ 入 れ,約10日. 間 水 銀 蒸 気 に 暴 露 し,. 定 期 的 に 椎 茸 の 傘 の 部 分 を約0.5g〜1g切. 筆 者 も原 木 に 生 え た 椎 茸 に つ い て 水 銀 蒸 気 暴. り,鋏. は2)ア セ ト. り取. で 細 切 し た 後, 10倍 量 の 水 を加 え,テ. フ. ロ ン ホ モ ジ ナ イ ザ ー で ホ モ ジ ナ イ ズ した 後,水. ア ル デ ヒ ド工 場 の 近 くに 生 え た 茸 中 の 金 属 水 銀 (Hg0),市. の 結 果,. 実験 材 料 及 び方 法. ジ化 ナ ト リウ ム(Na. 露 実 験 を行 っ た が, K. Minagawaら. よ るHg0. れ て い る こ と を み い だ し た の で 報 告 す る.. ラー ゼ の抽 出 液が 過酸 化 水素 の存 在 の 下 に金 属 水 銀(Hg0)を. リア ゾ ー ル(AT)に. の 取 り込 み に 対 す る影 響 を 検 討 し た.そ. 銀 濃 度 を測 定 し た.. 販 の生 椎 茸 をガ ラス容 器 中で 水銀 蒸. 気 に 暴 露 して そ の 取 り込 み 等 に つ い て 報 告 し て. 試 験 管 内実 験. い る.. 後,水240meを. 加 え,ポ リ トロ ン で ホ モ ジ ナ イ ズ. を 行 な い,さ. ら に10分 間 超 音 波 処 理 を行 な っ た. こ のHg0の. 取 り込 み の 原 因 と し て 大 気 中 のHg0. が 茸 類 に 吸 収 さ れ る の で は な い か と考 え,原. 木. 後,. に 生 え た 椎 茸 を水 銀 蔭 気 に 暴 露 し て 椎 茸 中 のHg0 の 取 り込 み を 測 定 し た.そ に 取 り込 ま れ る こ と,又 見 出 さ れ た,こ. の 結 果Hg0が. ゼ とペ ル オ キ シ ダ‑ゼ NaN3,カ. 濃 度1/60Mに 加 え,之. 澄. な る を粗. 抽 出 液 と し た. 2.イ. の 取 り込 み に カ タ ラ ー ゼ 等 の 酵. 粗 抽 出 液 に つ い てHg0の. 鋏 で細切 した. 間 の 遠 心 分 離 を行 な い,上. 濾 紙 で 濾 過 し た 後,終. よ うに リ ン酸 緩 衝 液(pH6.8)を. 経 時 的 に 増 加 す る事 が. 素 が 関 与 して い る の で は な い か と考 え て,そ. 2500g×10分. を2号. 椎茸中. 市 販 の 椎 茸60gを. ン キ ュ ベ ー シ ェ ン実 験. プ レイ ン キュベ ー シ ョン. の. 〜20mMのKCN. 取 り込 み 及 び カ タ ラ‑ の 阻 害 剤 で あ るKCN,. 5〜20mMのAT及. タ ラ ー ゼ の 特 異 的 粗 害 剤 で あ る3‑ア. , 5〜20mMのNaN3,終 び4mMのL‑ア. 酸 を そ れ ぞ れ 加 え, 37℃, 543. 粗 抽 出 液 に 終 濃 度5 濃度 ス コル ビ ン. 1時 間 の プ レ イ ン キ.

(2) 544. 広. ユ ベ ー シ ョン を 行 っ た.イ 容 量15meの. ンキ ュベ ー シ ョン. center. 金 属 水 銀0.1mlを,必. wellに3%過. 入 れ,. 要 に 応 じて. 振 盪 し な が ら37℃3時. KMnO4. NaN3に. る影 響 を 検 討 し,そ H2SO4. 10ml,. 6%. 示 し た. Hg0の. ず酸 化 酵 素 阻. よ る 取 り込 み に 対 す. の 成 績 を 同 じ くTable. 取 り込 み はKCNに. 1に. よ っ て,そ. 間加 熱 灰. の 濃 度 に 依 存 し て 抑 制 さ れ,さ. ら にNaN3に. 元 気 化 法3)に よ っ て 総 水 銀 量 を 測. っ て ほ ぼ 完 全 に 抑 制 さ れ た.又. カ タラー ゼ 活性. 作 し た.. を 測 定 し て み る とKCNの. 4.カ. 性 が 抑 制 さ れ, NaN3に. タ ラー ゼ 活 性 の 測 定. カ タ ラ ー ゼ 活 性 は 過 ホ ウ酸 法4)に よ り測 定 し た.. れ た.カ. よ. 濃 度 の 増 加 に よ り活 つ いて は 完全 に 抑制 さ. タ ラ ー ゼ の 活 性 阻 害 と 共 にHg0の. 取 り. 込 み が 抑 制 さ れ る こ と に よ り カ タ ラー ゼ の 関 与. 5.蛋. 白量の 測 定. が 示 さ れ た の で,カ. 蛋 白 量 の 測 定 はLowryの 実 1.原. 酸 化水 素 の. ー オ キ シ ダーゼ 等 に よ る酵素 的酸. 害 剤 で あ るKCN,. 5meを 加 え,沸 騰 水 浴 上 で1時. 化 し た 後,還. の 取 り込 み は 過 酸 化 水 素 の 添 加. 化 の 可 能 性 が 認 め られ た た め,先. 水 銀 の測 定. 反 応 液0.1〜1mlに10N. 1〕 に 示 す よ う にHg0. に よ り増 加 す る こ とが 示 さ れ た.過. タ ラ ー ゼ,パ. 間 イ ン キ ュベ ー シ ョ ン を 行 っ た. 3.総. を 取 り込 み,そ. 〔Table. 添 加 に よ っ て 取 り込 み が 増 加 す る こ と よ り,カ. 酸 化 水 素(H202)0.1mlを. 加 え て80cycles/minで. 昇 茸 の粗 抽 出液 は. ワー ル ブ ル グ フ ラス コに プ レイ ンキ. ュベ ー シ ョン に よ っ て 得 た 試 料 液3mlを side armに. 田. 験. 方 法5}に よ り行 っ た. 結. で あ る ア ミ ノ ト リア ゾ ー ル の 取 り込 み に 対 す る 影 響 を 検 討 し,そ. 果. タラー ゼ の特 異的 な阻害 剤. の 成 績 をTable. 2に 示 し た.. 取 り込 み は 過 酸 化 水 素 及 び ア ス コ ル ビ ン酸 の 添 木 に 生 え た 椎 茸 の 水 銀 蒸 気 に よ る 取 り込. 加 に よ り増 加 し,更. 椎 茸 が 大 気 中 で 金 属 水 銀 を 取 り込 む か 否 か を. 存 して 抑 制 さ れ,特. み. に 過 酸 化 水 素 に 関 係 な くア. ミ ノ ト リア ゾ ー ル の 添 加 に よ り,そ の 濃 度 に依. 知 る 目的 で,原. 木 に生 えた椎 茸 をガ ラ ス瓶 中 で. 約10日 間 水 銀 蒸 気1.4mgHg/m3に. 暴 露 して 傘 の. 部 分 に お け る 水 銀 濃 度 を 測 定 し 〔Fig 1〕 し た.水. 銀 の 濃 度 は3.5日. 増 加 し,約10日. に示. に20mMで. され る こ とが 示 さ れ た.カ. ほぼ 完 全 に抑 制. タ ラ ー ゼ 活 性 も取 り. 込 み と同 様 に ア ミ ノ ト リ ゾ ー ル の 濃 度 に 依 存 し て 抑 制 さ れ た.. 迄 は 日数 に 比 例 し て 考. で 平 衡 に 達 し た.. 察. 金 属 水 銀 は 微 量 な が ら大 気 中 に 普 遍 的 に 存 在 す る こ と が 知 られ て い る.こ. の 金属 は 人 間の 生. 産 活 動 及 び 火 山 な ど に よ り供 給 さ れ,最 は 地 上 に 降 下 し,動. 終的に. 物 ・植 物 な ど に よ り吸 収 さ. れ環 境 汚染 を 引 き起 こ して い る可能 性 が考 え ら れ る.植. 物 中の 水 銀 濃度 は一 般 に低 い事 が知 ら. れ て い る が,椎. 茸 な どの茸 類 は そ の濃 度 が他 の. 植 物 に 比 較 し て 異 常 に 高 い 事6)が 認 め ら れ る. 筆 者 は先 に納 豆 枯 草 菌 カ タ ラー ゼ に よ る金属 水 銀 の 取 り込 み を 報 告7)し た が,椎. Fig. 1. 茸 にお い て も. 大 気 中 水 銀 の 同 様 な 取 り込 み の 生 ず る 可 能 性 が 2.椎. 茸 粗 抽 出 液 に よ るHg0の. こ の よ う た 椎 茸 のHg0の. 取 り込 み. な 機 構 に よ り生 ず る か を 検 討 す る 目 的 で,椎 を ホ モ ジ ナ イ ズ し,遠 Hg0の. 考 え ら れ る.事. 取 り込 み が ど の よ う 茸. Hg0の. 実Hg0を. 椎 茸 に暴 露 した時 に. 取 り込 み が 認 め ら れ,さ. ら に そ の 取 り込. み は 経 時 的 に 増 加 す る 事 が 示 さ れ た(Fig. 1).. 沈 後 そ の 上 清 を用 い て,. こ の よ う な 取 り込 み は 単 な る 物 理 的 な 取 り込 み. 取 り込 み が 生 ず る か 否 か を 検 討 し た.椎. で は な く,生 体 的 な 作 用 に よ る そ と が 考 え ら れ.

(3) 金 属 水 銀 の カ タ ラ ー ゼ に よ る 取 り込 み に 関 す る 研 究 Table.. 1. In vitro catalase. * not. Hg uptake inhibitor. 545. by shiitake. crude. extract. and effect. of. by shiitake. crude. extract. and effect. of. I. detectable Table.. 2. In vitro Hg uptake catalase. inhibitor. II. た た め 試 験 管 内 実 験 を行 っ た.取. り込 み が 過 酸. の 取 り込 み の 増 加 が 認 め ら れ る 事 が,ア. 化 水 素 の 添 加 に よ り増 加 す る事,. KCN,. ビ ン酸 に よ り過 酸 化 水 素 が 生 成 し,カ. NaN3. な ど の 酸 化 酵 素 阻 害 剤 の 添 加 に よ り抑 制 さ れ る. に よ っ てHg0の. 事,同. れ た.こ. 時 に カ タ ラ ー ゼ 活 性 が 取 り込 み と 同 様 に. 抑 制 さ れ る事 か ら,カ. 取 り込 み に 関 与 し て い る事 が 示 さ れ た(Table. 1).. 込 み の 抑 制 が 認 め ち れ る事 か ら,椎. タ. お い て 過 酸 化 水 素 が 生 成 し て い る 可 能 性,及. ラ ー ゼ の 特 異 的 な 阻 害 剤 で あ る ア ミ ノ ト リア ゾ ー ルに よっ て抑制 を試 み た. 酸 化 が 生 じ て い る 可 能 性 も示 さ. の よ うに椎 茸 に お い てア ミノ トリア ゾ. ー ル に よ っ て 過 酸 化 水 素 の 有 無 に 関 係 な く取 り. タ ラ ー ゼ が 椎 茸 のHg0の. カ タ ラ ー ゼ の 作 用 を 更 に 検 討 す る た め,カ. ス コル タラー ゼ. .過 酸 化 水 素 の 存 在. 茸抽 出液 に. 金 属 水 銀 が 酸 化 され 取 り込 ま れ て い る こ とが 示. に 関 係 な く ア ミ ノ ト リア ゾ ー ル に よ り そ の 濃 度. さ れ た.又. に 依 存 し て 抑 制 され,カ. に よ っ て ほ ぼ 完 全 に 抑 制 さ れ る こ と か ら,カ. さ れ た.更. タ ラ ー ゼ の 活 性 も抑 制. に ア ス コ ル ビ ン 酸 の 添 加 に よ りHg0. び. その過 酸 化 水素 とカ タ ラーゼ に よ って 大 気 中の. そ の 酸 化 作 用 は ア ミノ ト リア ゾ ー ル タ. ラー ゼ が主 要 な役 割 を担 って い る こ とが示 され.

(4) 546. 広. 田. 昇 れ た.. た. 動 物 赤 血 球 及 び 肺 な ど に お け るHg0の. ア ス コ ル ビ ン 酸(VC)の. 取 り込. VC及. さ れ て い る が 椎 茸 な ど の 菌 類,又. 時 は 減 少 率 は そ れ ぞ れ72%,. 枯 草 菌 な ど の よ う に,自. 前 回報告 した. 5 mM,. た. VC及. 然 界に お い て も カタ ラ. ーゼ が 関 与 す る こ とに よ っ て,大. びAT. み 添 加 時 に 比 べ て,. み に は カ タ ラ ー ゼ が 関 与 し て い る こ とが 報 告8). 10mM,. びH2O2の. 更 にAT. 取 り込 み が 生 ず る こ と が 示 さ れ た.. 5mM,. 論. 90%,. 4mM添. mg. な り 更 にAT. 暴 露 し てHg0の. mM添. カ タラー ゼ の酸 化 に よ る. 取 り込 み を 測 定 し た.. 次 に 椎 茸 粗 抽 出 液 に つ い てHg0の NaN3,. AT等. 取 り込 み 及. 1.. Hg0を. Proteinと. の カ タ ラー ゼ 活 性 阻 害. あ っ た.粗. 加 に よ り3.17±0.00PU/ 5mM,. 0.03±0.00PU/mg. 0.01PU/mg. 10mM,. proteinと. protein,. ATの. の 部 分 に お け るHg0の. み は 日数 と共 に 増 大 し,約10日. 取 り込. で4.5μg/gに. な り減 少 し た. よ り,. 濃度 に依 存 して カ タ ラーゼ の 活性 が抑 制. さ れ る事 か ら,哺. 達. 20. 0.01±. カ タ ラ ー ゼ の 賜 異 的 阻 実 剤 で あ るATに. 椎 茸 に 暴 露 す る こ と に よ り, Fig. 1. 乳 動 物 体 内や,前. 回報 告 し た. 枯 草 菌 の 場 合 と同 様 に 椎 茸 及 び そ の 抽 出 液 を 水. し て ほ ぼ 平 衡 と な っ た.. 銀 蒸 気 に 露 し た 場 合,カ. 2.椎. Hg0が. 茸 粗 抽 出 液 に 於 て 金 属 水 銀 の 取 り込 み が. 認 め ら れ, H2O2添. 90%で. 加 に よ り そ れ ぞ れ1.97±0.04PU/mg. protein,. 剤 に よ る抑 制 を 測 定 した.. に 示 す よ う に,傘. 加 に よ り減. 抽 出 液 の カ タ ラ ー ゼ 活 性 は3.15±0.02PU/mg proteinでVC. びKCN,. あっ. 取 り込. 加 時 に 比べ て. 20mM添. 取 り込 み 実 験 を 原 木 に 生 え た 椎 茸 を 水 銀 蒸 気 に. 金 属 水 銀(Hg0)の. 90%で. びH2O2添. 10mM,. 少 率 は そ れ ぞ れ77%, 結. 89%,. 加 した. 添 加 に よ り, Hg0の. み は 増 大 し た. VC及. 気 中 のHg0の. 20mM添. タ ラー ゼの 酸 化 に よ り. 取 り込 ま れ る事 が 示 さ れ た.. 加 時 に比 べ 無 添 加 の 際 はHg0. の 取 り込 み は 減 少 し た.(減 少率53%)又H2O2 添 加 時 に 比 べ てH2O2及 20mMを %,. びKCN. 5mM,. 10mM,. 添 加 し た 時 減 少 率 は そ れ ぞ れ47%,. 65%で. あ っ た.次. 加 に よ っ てHg0の. にH2O2及. 60. びNaN3の. 添. 取 り込 み は ほ ぼ 完 全 に 抑 制 さ. 文 1.. 細 貝 祐 太 郎,直. 2.. Minagawa, Chemical. 井 家 寿 太,岡. K., Sasaki, Form. 献. 田 太 郎 共 編.有. T., Takizawa,. of Mercury. 害 元 素 マ ニ ュ ア ル,. Y., Tamura,. in Mushroom. Species.. 182,. R. and Oshina,. 1978.. T.:. Bull. Environ.. Accumulation. Contamin.. Toxicol.. Route 25,. and. 382-388,. 1980. 3.. 日 本 薬 学 会 編.衛. 生 試 験 法 注 解,. 4.. Feinstein R. N.:. Perborate. 303‑304,. 1973.. as a substrate in a new assay of catalase.. J. Biol. Chem. 180, 1197-1202,. 1949. 5.. Lowry, O. H., Rosebrough, C. J., Farr, A. L. and Randall, R. J.: reagent. J. Biol. Chem. 193, 265-275,. 6.. 広 田. 昇:金. よ る 酸 化.岡. 7.. Ogata,. Protein measurement. 属 水 銀 の カ タ ラ ー ゼ に よ る 取 り込 み に 関 す る 研 究,第1報,金 山 医 学 会 雑 誌,. M. and I Keda,. liver homogenates.. M:. 92,. 1030‑1031,. Mercury. Int. Arch.. with the Follin. 1951.. uptake. Occup. Environ.. 属 水 銀 の 枯 菌 菌 カ タラー ゼ に. 1980.. by acatalasemia Health.. 41,. mice 87-93,. and their 1978.. erythrocytes,. lung and.

(5) 金 属 水 銀 の カ タ ラ ー ゼ に よ る 取 り込 み に 関 す る研 究. 547. Mercury uptake by Mushroom (Shiitake) and its extract Noboru. HIROTA. Department of Public Health, Okayama University Medical School (Director: Prof. M. Ogata) Mushroom mercury With cap. was. lapse. and. which. (Shiitake). uptake. of. this. it Shiitake. (KCN),. Triazole. (AT). KCN). with. a. 90%. a. 90%. (20mM (10mM. 3-Amino-1, and. H2O2. mercury. saturated. was. took. about. ten. uptake. without plus. exposed. up. to. metallic. days,. it. extract. AT),. a. mercury. vapor. and. the. mercury. reached. at. a. the. level. plait. of. of. the. 4.5ƒÊg/g,. at. with. decrease. occurred,. 2, 4. mercury. 90%. (20mM. vapor. in. a showed by. peroxidase. catalase. peroxide. (5mM. inhibitor. inhibitor. plus. and. to. NaNa plus. AT. that hydrogen. a. the. Potassium. 3-Amino-1,. showed. 60%. inhibited a. a 53%. (10mM. KCN),. to. up. ability. take. mercury. 72%. with H2O2. decrease. specific. (H202). KCN),. regard. (VC). AT). Triazole, This. 47%. H2O2 acid. and. specific. 2, 4. respectively.. H2O2,. I-Ascorbic. a. Catalase and. hydrogen. KCN. with. AT). mercury.. mercury. vapor.. with. up. (NaNa). occurred. uptake. with. (Kashi). (Shiitake) After. took. mercury crude. and. wood. azide. extract. with. Shiitake pletely,. extract. inhibited. decrease. saturated. mushroom daily.. Sodium. Shiitake and. on. constant.. crude. cyanide. H2O2,. time,. increased. remained. Crude. grown. measured.. (5mM. plus. VC. a AT. 89% a. 77%. with. 65%. (20mM. mercury. uptake. AT), plus. decrease a. from. air. almost. com. (10mM. AT),. (5mM. AT),. occurred.. catalase Shiitake peroxide. inhibitor, crude and. extract catalase.. inhibited takes. catalase up. mercury. activity from. air.

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