異臭魚の発生 と石油成分の食物連鎖
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(2) 506. 三. ams16)の. 方 法 で 算 出 し, n‑パ. 変 化 を 検 討 し た.反 4.. K+の. ラフ ィンの 添 加 に よ る. 応 温 度 は25℃. 衝 液(pH. 7.5). 化 コ リ ン, 3ml中. 10mMト. リ ス‑塩. ッ ク マ ン 社 製)を n‑パ. 場 合 は37℃. 用 い て,経. カ リウ ム. 時 的 に測 定 記. ラ フ ィ ン の 添 加 に よ る 変 化 を 検 討 し た. 血球の. で 行 っ た.. カル ボ ン酸 は片 山 化 学 製)を 用 い,純 エ チ ル アル コ. 実 験 結 果 1). ミ トコ ン ド リ ア の 酸 化 的 リ ン 酸 化 反 応 に 伴 な う. 呼 吸 調 節 能 に 対 す るn‑パ 炭 素 数6〜15のn‑パ. 酸 化 的 リン酸 化 反応 へ の 作 用 は く で あ る.本. は 全 てState. ラ フ ィ ン,モ. ノ カ ル ボ ン 酸 及 び ジ カ ル ボ ン酸. は そ れ ぞ れ 特 級 試 薬(n‑パ. 図1. 図 は,各n‑パ. 〔図1〕. 1.. に示す ごと. ラ フ ィ ン の 濃 度 が0.8mM. ラ フ ィ ン は 東 京 化 成 製,. 4の. 呼 吸 を 活 性 化 さ せ,. 吸 に は 影 響 を与 え な い こ と が わ か る.そ. 0,1mM,全. 量3.5ml,反. ラ フ ィン. State. 3の. 応 温 度25℃. The effects of various compounds of n-paraffins on the energy transfer reaction of rat liver mitochondria. Rat liver mitochondria (2.3mg protein/ml) were incubated in the reaction medium of 0.15M KCl, 10mM tris-HCl buffer(pH 7.5) and 2.5mM Pi at 25t. Respiratory substrate was 5mM sodium succinate and phosphate accepter was 0.3mM sodium ADP. The concentration of n-paraffin was 0.8mM. One percent of ethanol was used as control. Other reaction condition: DNP 0. 1mM, total volume was 3.5m1.. 呼. れ 故, n‑パ. ラ フ ィ ン の ミ ト コ ン ド リア に 対 す る 作 用 は,脱. ラ ッ ト肝 ミ ト コ ン ド リ ア の 酸 化 的 リ ン 酸 反 応 に 対 す るn‑パ ラ フ ィン の作 用 RLM:ラ ッ ト肝 ミ ト コ ン ド リ ア2.3mg Protein/ml , S:コ ハ ク 酸 ナ ト リウ ム 5mM, R:対 象 は エ タ ノ ー ル1%,他 はn‑パ ラ フ ィ ン0 .8mM, ADP: 0.3mM DNP:. Fig.. ラ フ ィ ン の 作 用. ラフ ィン の ミ ト コ ン ド リ ア の. に お け る 反 応 を 経 時 的 に 示 し て い る. n‑パ. 試料 n‑パ. 雄. 酸緩. に ミ トコ ン ド リ ア ま た は 赤 血. 反 応 温 度 は ミ トコ ン ド リ ア の 場 合 は25℃,赤. 5.. 志. ール で 所 定 濃 度 に調 整 した ,. で 行 っ た.. 球 を 添 加 し,反 応 液 中 に 遊 出 し て く るK+を. 録 し,. 与. 遊 出 の測 定. 反 応 液0.15M塩. 電 極(ペ. 宅. 共役.
(3) 異臭魚 の発生 と石油成分 の食物連鎖 作 用 と み な さ れ る.ま (state と く, >C15の. 3/state C6,. C7,. 4).で. た,脱. 共 役度 を呼吸 調節 能. 比 較 す る と 〔表1〕. 2). に示すご. ち,炭. 炭 素 数6〜15のn‑パ. 素数 の 増加 に伴 な い脱. のK+区. 共 役 作 用 の 低 下 す る こ と が 認 め ら れ た.. 表1.. n‑パ. 図2. 1%エ. タ ノ ー ル,. n‑パ. 図 は,各n‑パ. 不 す ご と くで あ. ラ フ ィ ン の 濃 度 が0.8mMに. n‑パ. ラ フ ィ ン の 最 終 濃 度 は0.8mM.. 出 に 対 す る 作 用. RLM:ラ 0.15M塩 化 コ リ ン, 10mMト. ラ フ ィ ン: 0.8mM,対. 照 は エ タ ノ ー ル1%,全. ッ ト肝 ミ ト リ ス‑塩 酸. 量:. 3ml,反. 応 温 度25℃ Fig.. 2. Release Rat. of. liver. reaction. medium. buffer. (pH. tration. of. as. control.. K+. from. mitochondria. mitochondria. 7.5) n-paraffin. of at. (0.6mg 0.15M 25•Ž. was. by. The. treatment. protein/ml). choline. 0.8mM.. ラフ. ン の ミ トコ ン ド リ ア. 〔図2)に. ミ トコ ン ド リ ア の 呼 吸 調 節 能 に 対 す る 作 用.. ラ ッ ト肝 ミ ト コ ン ド リ ア膜 か ら のK+遊 コ ン ド リ ア0.6mgprotein/ml,反 応 液: (pH 7.5),. 画 〓 に 対 す るn‑パ. ラフ. 画 性 へ の作 用 は. る.本. ラ フ ィ ン(C6‑C15)の. 対 照 は.. ミ ト コ ン ド リ ア のK+区. ィ ン の 作 用.. C8>C9>C10>C11>C12>C13>C14. 順 で あ っ た.即. 507. chloride total. volume One. of were. percent. n-paraffins. .. incubated. and. 10mM. was. 3ml. of. ethanol. in. the. tris-HCl The. concen was. used. お.
(4) 508. 三. け るK+の. 宅. 遊 出 作 用 を 経 時 的 に 示 し た もの で あ る.. 即 ち, n‑パ. 順 に,ミ. を 低 下 さ せ,内. 部K+を. トコ ン ド リ ア のK+区. 画 性. 遊 出 さ せ る作 用 を 有 して い. n‑パ. ラ フ ィ ン の ミ ト コ ン ド リ ア に お け る脱 共 役. 作 用 とK+の 〔図3〕. は,脱. 有 量 に対 す る5分 後 のK+遊. 出 量 の比. 図 示 した もの で あ る.即 ち,炭 素数7〜. 15の 範 囲 に お い て は, n‑パ ラフ ィンの炭 素数 の 増減 に対 して,脱 共 役作 用 の 比 率 とK+遊. 出 量 との 比率. n‑パ. ラ フ ィン にお い て,炭 素 数 の 増 加 に つれ て,. 共 役 作 用 を 対 照(1%エ. 出 強 度 を 対 照(1%エ. 出 量 が低 下 して い. チルアル. くこ と は新 らしい 知 見 で あ り, n‑パ ラフ ィンの生 体. 図 示 し,. 膜 へ の 作 用 を検討 す る上 で 興 味 が もた れ る現 象 と考. 対 す る 呼 吸 調 節 能 の 比 率(%)で. 同 時 にK+遊. の 内 部K+含. 脱 共 役 度 が低 下 し,同 時 にK+遊. 遊 出 作 用 と の 関 係.. コ ー ル)に. 雄. は,併 行 関 係 を示 して い る.. る こ と が 認 め ら れ た, 3). 志. 率(%)で. ラ フ ィ ン はC7>C8>C9>C10>C6>C11. >C12>C13〜15の. 与. チ ル ア ル コ ー ル). え る. 4). 赤 血 球 のK+区. 画 性 に対 す るn‑パ. ラフ ィンの作. 用. 前 述 の実 験 に よ って, n‑パ ラフ ィン が ミ トコ ン ド リア膜 に作 用 して,酸 化 的 リン酸 化 反 応 を脱 共 役 さ せ,ま た, K+区 画 性 を低 下 させ て, K+を 遊 出 させ る作 用 が認 め られ た.こ のK+遊. 出 作 用 を他 の生 体. 膜 と して,赤 血 球 を用 い た場 合 の成 績 は 〔 図4〕 示 す ご と くで あ る.本 図 は,各n‑パ 度 が, 5mMに. に. ラフ ィン の濃. お け る作 用 を経 時 的 に示 した もの で あ. る.即 ち,炭 素 数 の 増 加 に伴 って, K+遊 出強 度 が低 下 す る こ とが認 め られ た. 5). ミ トコ ン ド リアの 酸 化 的 リン酸 化 反応 に伴 な う. 呼 吸 調 節 能 に及 ぼすn‑パ. ラ フ ィン,モ ノカ ル ボ ン. 酸 及 び ジ カル ボ ン酸 の 作 用 の 比 較. n‑パ ラフ ィンはw酸. 化 に よ って,同 炭 素数 の カ ル. ボ ン酸 に変 換 す る可 能 性 が あ る と報 告 され て い る12) 図3. n‑パ. ラ フ イ ンの ミ ト コ ン ド リア膜 に対 す. す る呼 吸 調 節 能 阻害 及 びK+遊 出強 度 呼 吸 調 節 能 は 対 照(1%エ タ ノー ル)に 対 す る各 n‑パ ラ フ イン の 呼吸 調 節 能 の 比 率, K+遊 出強 度 は5分 後 の対 照(1%エ タ ノ ー ル) の 内 部K+含 有量 に対 す るK+遊 出量 の比 率, n‑パ ラ フ イ ンの 濃 度 は0.8mM Fig.. 3. The. relationship. number. of. and. n-paraffin. change. in. (RCI)and drial. between. K+ membrane. ffin. on. the. on. n-paraffin.. CI. with. hand control. on by. carbon. n-para. ordinate;. ratio. of. ffin/. amount. carbon. n-paraffin,. ratio(released. dria)•~100. ジカ ル ボ ン酸 の ミ トコ ン ドリア の酸 化 的 リ ン酸 化 反. くで あ る.本 図 は,濃 度 が0.4mMに. お け る反応 を経. ラ フ ィン と同 様State. カル ボ ン酸. Ⅳ の 呼 吸 を活 性. Ⅲ の 呼 吸 に つ い て は,や や 阻害 を. 与 えて い る.こ れ らの こ とか ら,そ の作 用 機 転 は脱 共 役 作 用 と み な され る.脱 共 役 度 を,呼 吸 調 節 能 で 比 較 す る と,〔表2〕 に 示 す ご と くで あ る.炭 素 数6,. release--abscissa;. number. ノカ ル ボ ン酸 及 び. 応 の 比較 を行 った.そ の 成 績 は 〔 図5〕 に 示 す ご と. 化 され る. State (R. without. n-paraffin)•~100 K+. の カ ル ボ キ シ ル 基 に置 換 した,モ. 共 に, n‑パ. number. n-paraffin/RCI. ィ ンの末 端 基 の1個 ま た は2個 の メチ ル 基 を親 水 基. 時 的 に 示 して い る.モ ノ カル ボ ン酸,ジ. mitochon. other.. RCI--abscissa; of. one. induced. 体 膜 へ の 作 用 の比 較 を行 っ た.本 実 験 は, n‑パ ラフ. carbon. respiratory release. それ 故 に, n‑パ ラフ ィンの 生 体 へ の 作 用 を検 討 す る 一 つ の手 段 と して , n‑パ ラフ ィン と カ ル ボ ン酸 の 生. ordinate; K+. of. K+. with in. 8で は, n‑パ ラフ ィン>モ ノ カ ル ボ ン酸>ジ カ ル ボ ン酸,炭 素 数10で は,モ ノ カ ル ボ ン酸>ジ. カル ボ ン. n-para mitochon. 酸>n‑パ. ラ フ ィンの 順 で あ っ た.こ れ は, n‑パ ラ. フ ィ ンが炭 素 数 の増 加 に伴 って,脱 共 役 度 が減 少 し, 逆 に,モ ノ及 び ジ カ ル ボ ン酸 の 脱 共 役 度 が 増 加 す る.
(5) 異 臭 魚 の 発生 と石 油 成 分 の 食 物 連鎖 表2.. 図4. 炭 素 数6, 8, 10のn‑パ ラフ ィン,モ ノ カル ボ ン酸 及 び ジ カ ル ボ ン酸 の ミ トコ ン ドリア の呼 吸 調 節 能 に対 す る作 用. 家 兎 赤 血 球 膜 か ら のK+遊 出 に 対 す る 作 用.反 応 液; 0.15M塩 化 コ リ ン, 10mMト リ ス 塩 酸(pH 7.5)液 中 で37℃ で 測 定, n‑パ ラ フ イ ン 最 終 濃 度 は5mM,対 象 はエ タノ ー ル1% ,家 兎 赤 血 球 は4.5×104/ml,挿 入 図 はn‑パ ラ フ イ ン 添 加 後5分 のK+遊 出 量 の 内 部K+量. Fig.. 509. 4 Rabbit tion er. に 対 す る割 合.. Release. of red. medium (pH. one. of. 7.5). at. Small. amount. of. of figure. K+. red. cells. (4.5•~104. The. ethanol (lower. n-paraffin. of. from. 0.15M. 37•Ž.. percent. ber. K+. blood. rabbit. cells. used. and. left ;. red. by. ratio blood. and of. as. n-paraffin.. incubated. chloride. concentration was. induced. cells/ml)were. choline. ordinate in. blood. 10mM. n-paraffin. in. the. tris-HCl was. 5mM. reac buff and. control.. hand. side). (release cell)•~100. abscissa; of. K. carbon with. n-paraffin/. num.
(6) 510. 三. た めで あ る.な お,モ. 宅. 与. 志. 雄. ノ カル ボ ン酸 に お い て,脱 共. 考. 察. 役 度 が炭 素 数 の 増 加 に伴 い,増 加 す る こ とは 内海, n‑パ. 大 原 の報 告17)とよ く一 致 して いた.ま た,本 研究 に. ラ フ ィ ン の 生 体 へ の 吸 収 と代 謝 に つ い て は,. よ って ジカ ル ボ ン酸 に お いて も,炭 素 数 の 増 加 に伴. n‑ヘ. い,脱 共 役作 用 が強 くな る こ とが 認 め られ た.. の 報 告 が あ る の み で あ る.今. 図5. ラ ッ ト肝 ミ ト コ ン ド リ ア の 酸 化 的 リ ン 酸 化 反 応 に対 す るn‑パ ジ カ ル ボ ン 酸 の 作 用.. RLM;ラ. ク 酸 ナ ト リ ウ ム5mM, は0.4mM,. Fig.. プ タ デ カ ン を 用 い たStetten12)やChannonら13). 5. The. n‑パ. R:対. dicarboxylic. acid. 照 は エ タ ノ ー ル1%,. effects on. ラ フ ィ ン,モ. ノ及 び. ッ ト肝 ミ ト コ ン ド リ ア2 .3mgProtein/ml, n‑パ. ラ フ ィ ン と ジ カ ル ボ ン 酸 は0.8mM,. comparative. 回 の 実験 か ら明 らか に. of. energy. 0.3mM,. DNP;. 0.1mM. monocarboxylic. transfer. ハ. ラフィン とモノ カル ボ ン酸. ADP:. n-paraffin,. S:コ. reaction. of. acid. rat. liver. and mitoch. ondria. Reaction tration The and. condition of. concentration that. was. n-paraffin, of. n-paraffin. the. same. monocarboxylic of. n-paraffin and. and. dicarboxylic. as. Fig. acid. 1, and. monocarboxylic acid. was. except. the. dicarboxylic acid 0.8mM.. concen acid.. was. 0.4mM.
(7) 異 臭 魚 の 発 生 と石油 成 分 の食 物 連 鎖 され た ご と く, n‑パ ラ フ ィン は生 体 膜 に作 用 して, 傷 害 を与 え る こ とが認 め られ た.即. ち,ミ. 511. 唆 を 与 え る も の と思 わ れ る.. トコ ン ド. 結. リア膜 に対 して は,酸 化 的 リン酸化 反応 を脱 共 役 さ せ,ま た, K+区 画 性 を低 下 させ てK+を. 遊 出 させ る. n‑パ. ラ フ ィ ン の 生 体 膜 へ の 作 用 を,ラ. コ ン ド リア の 酸 化 的 リ ン 酸 化 反 応 及 び,. 作 用 を示 した.赤 血 球 膜 に対 しては, K+区 画 性 を低 下 させ て, K+を 遊 出 させ る作 用 を示 した.そ して こ. 家 兎 赤 血 球 のK+区. のK+遊. た,. 出 強 度 は, n‑パ. ラフ ィン の水 に対 す る溶 解. n‑パ. 油 で飼 育 した ウ ナ ギの 腎 及 び脾. 用 を,ミ. 思 わ せ る と報 告 して い る.こ の原 因 の一 つ と して,. 画 性 を 指 標 と して 検 討 し た.ま. ノ及 び ジ カ ル ボ ン酸 の作. トコ ン ド リ ア の 酸 化 的 リ ン 酸 化 反 応 を 指 標. 1). n‑パ. ラ フ ィン の ミ ト コ ン ド リ ア の 酸 化 的 リ ン. n‑パ ラフ ィンの赤 血 球 膜 に対 す る作 用 が あ るか もし. 酸 化 反 応 に 対 し て は, C6,. れ な い.. C12>C13>C14>C15の 2). トコ ン ド リア膜 の 方 が,. n‑パ. 成21,22)が 異 な る こと に起 因 す る もの と思 わ れ る.. こ と が 認 め られ,そ. 3). n‑パ. て の作 用 が強 い事 実 に つ いて は,直 鎖 の一 端 に 親水. K+区. 基 を,他 端 に疎 水 基 を有 す る こ とが 原 因 で あ る と推. 有 し,そ. の 強 度 は,C7>C8>C9>C10>. の 脱脂 能 力 が強 い こ とか ら推 定 され る.. 順 で あ っ た.. ラ フ ィ ン は,赤. の 強 度 は,ミ n‑パ. 画. 遊 出 きせ る 作 用 を 有 す る. 画 性 を 低 下 させ,内. 4). 定 され る.こ の よ うな例 は,界 面 活性 剤 で あ るABS. トコ ン ド リ ア のK+区. 部K+を. C6>C11>C12>C13〜15の. 脂肪 族 の モ ノカ ル ボ ン 酸 が, C10に つ い て はn‑パ. C8>C9>C10>C11> 共 役 作 用 を 示 し た.. ラ フ ィ ン は,ミ. 性 を低 下 さ せ,内. ラ フ ィンや ジカ ル ボ ン酸 に く らべ て,生 体膜 に対 し. C7,. 順 で,脱. n‑パ ラ フ ィ ンに対 す る抵 抗 性 が 弱 い こ とは,膜 の構. 血 球 に 対 し て も同 様 に. 部K+を. 遊 出 させ る 作 用 を. トコ ン ドリア と同 様 で あ っ た。. ラ フ ィ ン,モ. ノ カ ル ボ ン 酸,ジ. カルボン. 酸 の ミ ト コ ン ド リ ア の 呼 吸 に 対 す る 作 用 比 較 か ら,. 以上 の ご と く, n‑パ ラ フ ィンは,生 体膜 に作 用 し てK+区. 画性 と. と し て 検 討 した.. 臓 に,ヘ モ ジデ リ ンの増 加 が 目立 ち,溶 血 の存 在 を. 赤 血 球膜 に 比較 して,ミ. ッ ト肝 ミ ト K+区. ラ フ ィ ン の 末 端 メ チ ル 基 を,親 水 基 の カ ル. ボ キ シ ル 基 で 置 換 し た,モ. 度18)19)と関 連 して い る こ と が認 め られ た. 妹尾,森20)は,原. 論. 炭 素 数6,. 画 性 を低 下 させ,ま た,ミ トコン ドリアの 酸. >ジ. 8で. は,. カ ル ボ ン 酸,炭. 化 的 リン酸化 反応 に対 して,脱 共 役作 用 を示 す こ と,. ジ カ ル ボ ン酸>n‑パ. 及 び, n‑ヘ プタデカ ンを用 い た 成 績 か ら, Stetten12). を 示 し た.. n‑パ. ラ フ ィン>モ. 素 数10で. は,モ. ノ カ ル ボ ン酸 ノ カ ル ボ ン 酸>. ラ フ ィ ン の 順 で,脱. 共役 作用. が 報 告 して い るよ うに, n‑パ ラフ ィンが 変 化 して生 ず る可 能 性 の あ る カル ボ ン酸 に も,ミ トコ ン ドリア. 稿 を終 る に あ た り,御 懇 篤 な 御 指 導,御. の 酸化 的 リン酸 化 反 応 に対 して,強 い脱 共 役作 用 の. 方 正 名 教 授 に 厚 く謝 意 を表 し ます.ま. あ る こ とは,生 体 へ の 作 用 を考 え る場合,一 つ の示. 御 指 導 下 さい ま した 当 教 室,長 谷 川 亨 氏 に 感 謝 致 し ます.. 文 1) Motohiro, Bull.. Fac.. 2) Mackie, trutts spill.. L.).. Souza, Biology,. Pollut.,. oil contamination. 9-16,. G. and Sass, 5: 195-202, R. G.: D.:. from tainted. in polluted R.:. fish by crude oil from. "Juliana". wreck.. 1973.. Diesel. oil contamination. of brown trout. (Salmo. 1972.. J,:. Hydrocarbon. pollution of edible. shellfish. by an oil. 1970.. Differentiation. in cooked lobster. R. G. and Noble, hydrocarbons. 3:. 験 につ い て. 献. 23: 204-208,. A. S. and Hardy,. M. and Ackman,. 5) Ackman, troleum. M.,. n-paraffins. Hokkaido Univ.,. Environ.. Marine. Paradis, diesel. Fish.. P. R. , Mcgill,. 3) Blumer, 4). T. and Inoue, N.:. 校閲 を賜 った緒 た,実. Steam distillation fish.. between. meat. J. Fish.. J. Fish.. natural. hydrocarbons. Res. Board. Can.,. : a simple technique Res.. Board. Can.,. and low level. 32: 316-320, for recovery. 30: 712-714,. 1975. of pe. 1973..
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(9) 異臭魚の発生 と石油成分 の食物連鎖. 513. Occurrence of oily odor fish and food chain of petroleum compounds Part 4. The effects of n-paraffin on the biomembrane (with specific reference to oxidative phosphorylation and K+ compartment. of mitochondria. of mitochondria. and erythrocyte. membrane). Yoshio MIYAKE Department of Public Health, Okayama UniversityMedical School (Director: Prof.MasanaOgata) The effectsof n-paraffinon the oxidativephosphorylationof mitochondriaand K+ compart mentation of mitochondriaand erythrocyte membranewere studied and the followingresults were obtained. 1) The effects of n-paraffinon decouplingaction of oxidativephosphorylationwere observed in the order of C6, C7, C8>C9>C10>C11>C12>C13>C14>C15. 2) The effects of n-paraffinon releaseof K+ from the mitochondriawere observedof C7>C8> C9>C10>C6>C11>C12>C13>C15. 3) The release of K+ by n-paraffinon the erythrocytes were also observedin the order of C6> C7>C8>C9>C10>C11>C12>C13>C14>C15. 4) The effects of n-paraffin, monocarboxylicacid and dicarboxylicacid of carbon number 6 and 8 on decouplingof oxidative phosphorylationof mitochondria were observedin the order of n-paraffin>monocarboxylicacid>dicarboxylic acid and those of carbon number 10 were observedin the order of monocarboxylicacid>dicarboxylic acid>n-paraffin..
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