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ク ロル デ ンの ラ ッ ト肝 ミ トコ ン ド リア の 呼 吸 活 性 に 対 す る作 用

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Academic year: 2022

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(1)岡 山 医 誌(1990). 102,. 1345〜1350. ク ロル デ ンの ラ ッ ト肝 ミ トコ ン ド リア の 呼 吸 活 性 に 対 す る作 用 岡山大 学 医学 部公 衆衛生 学講座(指 導:緒 方正 名教授) 出. Key words:. 緒. 文. 男. (平成2年9月4日. 受稿). Mitochondria,. Oxidative. Chlordane, Electron. 石. transport. system. 言. 材. ク ロ ル デ ン は 有 機 塩 素 系殺 虫剤 で あ り,我 が. 1.. 国 で は 白 蟻 駆 除 剤 と して 広 く使 用 さ れ て き た1).. Tris‑HCl. な らず,噴. と しBiuret法19)に. 川,湾. の 泥 質,魚. 2.. 白 の 定 量 は,牛. 0.15M (pH. KCI,. 7.4),. buffer(pH. 分 お よ び そ れ ら の 代 謝 物 が 長 期 に わ た り脂 肪 組. of protein/ml)を. 肝 臓 等 に 蓄 積 す る こ とが 明 らか に され て い. sucrose,. 4mM. 懸 濁 し実 験 に 供 し. 血 清 ア ル ブ ミン を標 準. よ り測 定 し た.. 10mM. 5mM. ラ ッ トを用 い た暴 露 実 験 に よ り ク ロ ル デ ン の 成. 織. 7.4)に. り. 内 海 に よ る変 法18). ミ トコ ン ド リア 呼 吸 活 性 の 測 定. 類 へ の 蓄 積 の 報 告4,5,6,7)が あ り授 乳 婦 の母 乳 へ の ク ロル デ ン の 移 行 も報 告 さ れ て い る8,9).一 方,. 分 離. 分 画 し, 0.25M. buffer(pH. た. Mt蛋. 霧 作 業 者 の 血 液 中 に も ク ロル デ ン が. 法. Schneider法17)の. ル デ ン 濃 度 の 調 査 結 果 に よ れ ば,移 住 空 間 の み. 検 出 さ れ て い る2,3).ま た,河. 方. ドン リ ュ ウ 系 ラ ッ ト(雄)よ. に よ り 肝Mtを. 蟻 防除処理 家 屋に おけ る クロ. と. 肝 ミ ト コ ン ドIJア(Mt)の. Hogeboom,. に は 化 学 物 質 審 査 規 制 法 に よ り使 用. 禁 止 に な っ た.白. 料. 体 重 約200gの. その 使 用 量 は 年 々 増 加 の 一 途 をた ど って き たが, 1986年9月. phosphorylation,. Tris‑HCI. MgCI2,. 7.4)よ. 10mM. phosphate. り成 る 反 応 液 にMt(2.4mg 懸 濁 し,. 呼 吸 基 質5mM. buffer. 25℃ で 攪 拌 し な が ら. succinate(suc),. る10).ク ロ ル デ ンの 動 物 実 験 に よ る毒 性 に つ いて. hydroxybutylate(β‑HB)ま. は,ラ ッ トに お け る 中 枢 神 経 系 の 刺 激,胃 潰 瘍,. ascorbate+0.1mM. 肝 肥 大 等 の 発 現11),マ ウ ス に お け る胎 児数 の 減 少. phenylene‑diamine(TMPD),. N,. N,. N',. N' tetramethyl chlordane,. 0.3. と発 育 低 下12),肝 癌 の 多 発 な ど 多 くの 報 告 が あ. mM. る13).芳香 族 ハ ロ ゲ ン化 合 物 と して 塩 化 ベ ンゼ ン. 溶 存 酸 素 濃 度 の 変 化 を ガ ル バ ニ ー 型 酸 素 電 極(給. の 肝 毒 性 につ い て は い くつか 報 告 され てい る14,15).. 水 化 学)を 3.. 著 者 等 は ク ロ ル デ ン のin vitroの 毒 性 実 験 に よ. 7.4),. buffer(pH. に ク ロ ル デ ン の 肝 毒 性 に つ い て ラ ッ ト肝. に電 子伝達 系 に与 え. 0.02mM daneを. 1345. 10mM. buffer phosphate. り成 る 反 応 液 にMt(1.6mg 吸 基 質 と し て5mM. た は5m DNPを. Tris‑HCl. MgCl2,. 7.4)よ. mMβ‑HBま. る影 響 に つ い て検 討 し た の で 報 告 す る.. 続 的 に 記 録 測 定 し た20).. 10mM 5mM. of protein/ml),呼. 用 いて各 呼 吸基質 での. 呼 吸 活 性 に及 ぼ す 影 響,特. 用 い て,連. し,. 呼 吸 開 放 時 の ク ロ ル デ ン の影 響 の 測 定. (pH. 応 に 対 す る阻 害 作 用 の 報 告16)を 行 っ て き た.今. ミ トコ ン ドリア(Mt)を. 順 次 添 加 し て 全 量 を3.5mlと. 0.15MKCI,. る ラ ッ ト肝 ミ ト コ ン ド リア の 酸 化 的 リ ン酸 化 反. 回,更. ADPを. 5mMβ‑ た は5mM. Masc+TMPDを. suc,. 5. つ ぎに. 加 え て 呼 吸 を 開 放 し,各chlor. 添 加 し て 溶 存 酸 素 の 変 化 を 測 定 し た..

(2) 1346. 4.. 出. 石. 超 音 波 処 理 亜 ミ トコ ン ド リア粒 子 の 調 整 Mt懸. 濁 液 を 氷 冷 し な が ら,. (Bronson)に. 間 遠 心 後,実. NADH‑cytochrome 5mM. (pH. 加 後3分. 反 応 液0.15. cytochrome. C中. でhepta. のcytochrome. reductaseは,. loroindophenol(DCIP)の. dich. 還 元 を600nmで. cis‑chlordane,. 験 に 供 し た. ADP, III)はSigma社. 測定. NADH,. C(type. Table1は5mMβ‑hydroxybutylate,. Values. る い は5mM. Table. Values. are expressed. state. 4呼. 吸 に. 3呼. 吸,. にstate. state. 3呼. 呼 4呼. 吸 の抑制 の作 用 の. 比 べ 強 か っ た.. 呼 吸 開 放 時 お け る各 呼 吸 基 質 と ク ロ ル デ ン. 呼 吸基 質 と して. し1分. ascorbateを. β‑hydroxybutylate, 用 い,. DNPで. 毎 にtranschlordane,. suc. 呼 吸 を開放. cischlordane,. そ れ ぞ れ50μM添. 加 して 溶 存 酸 素. の 消 費 速 度 を 測 定 し た.. Table. をcontrolに. し て 各chlordane間. 1 Effect. as percents. 2 Effect. as percents. 対 す る%と. ま と め た も の で あ る.こ 5. ascobate+. そ れ ぞ れ 呼 吸 基 質 に 用 い た 時,. are expressed. 場 合 は. 2は. それ らの値. 果. 呼 吸基質 別の クロルデ ン主成分 の影響. Table. 吸 に影響 を. 吸 を や や 抑 制 し た がstate. heptachlorを. succinateあ. 4呼. 比 較 で はtrans‑chlordaneがcis‑chlordaneと. cinate,. の試薬 はすべ て特. 結. 吸 基 質 がascorbate state. 主 成 分 と の 関 係.. 溶解 して 実. cytochrome. の 製 品 を,他. 吸,. 吸 の 両 者 を 抑 制 し た.特. heptachlor. 級 品 を 用 い た.. TMPDを. 3呼. 2.. trans‑chlordane,. mM. 3呼. あ る. Table. が よ り 強 く 見 ら れ た.各chlordane間. 薬. は 和 光 純 薬 の 製 品 を 用 い, ethanolに. 1.. ら 明 ら か な よ う に,呼. heptachlorに. 試. 対 す る%で. 吸 基 質 と し た 場 合 は,. し た. 5.. 1か. 値 はcontrolに. お い て は 変 化 が み ら れ な か っ た. succinateを. 還 元 を 日立 ダ ブ ル ビ ー ム 分 光 光 度 計 を 用 い NADH‑DCIP. 添 加 した 際 の 呼 吸 へ の 影 響 を示 した もので. あ る,数. state. 0.1mM. り. て 測 定 し た.. びheptach. 与 え な か っ た.β‑hydroxybutylateの. 間incubationし,. 基 質 と し て550nmで. cis‑chlordane及. の 場 合 はstate. 10mMTris‑HClbuffer. 0.02mM. NADHを Cの. MgCl2,. 7.4),. chlor添. lorを. 験 に 供 し た.. Creductaseは. 男. trans‑chlordane,. 間Sonifire. よ り 超 音 波 処 理 し未 粉 砕 の 沈 澱 を. 除 き30000rpmで10分. MKCI,. 2分. 文. 50μM. of chlordane-components. に,. ascorbateを. 各chlordaneと. 呼 吸 基 質 に 用 い た 場 合 に は, も この 濃 度 で は 溶 存 酸 素 消 費 の. 抑 制 作 用 は 認 め ら れ な か っ た.β‑hydrox‑. on mitochondrial. respiration. on DNP-released. respiration. of control. of chlordane-components. of control. で. の 表 か ら明 らか な よ う.

(3) ク ロ ル デ ン の ミ トコ ン ド リア に 対 す る作 用 ybutylate. 1347. を 呼 吸 基 質 に 用 い た 場 合 で は,各. chlordaneと. もわ ず か な 抑 制 傾 向 が み られ た .. Succinateを. 呼 吸 基 質 に 用 い た 場 合 は,濃. 依 存 的 に 各chlordaneと. 度. も強 く抑 制 し,そ の 作. 用 強 度 は 酸 化 的 リ ン酸 化 反 応 阻 害 と同 じ よ う に trans‑chlordaneが. ごcis‑chlordaneとheptach. lorに 比 べ 強 く あ らわ れ た. 3.. Fig‑1はheptachlorの. 用 をNADHを. 電子伝 達系 への作. 基 質 に 用 い て亜Mt粒. cytochrome. C,. DCIPの. もの で あ る.本. 還元 への影 響 を調べ た. 図 に 示 さ れ る よ うに100μM濃. 度heptachlorで C, DCIPの. 子 での. はNADHに. よ るcytochrome. 還 元 作 用 を わ ず か に 抑 制 す る傾 向 が. 見 られ た. Fig. 考. 1. Effect of heptachlor cytochrome C and. 察. added 生 体 内 で エ ネ ル ギー 転 換 作 用 を行 うMtに. つ. い て は,多. くの 化 学 物 質 に よ る 阻 害 が知 られ て. い る. Mtの. 酸 化 的 リン 酸 化 反 応 に 対 す る阻 害 様. 式 は 電 子 伝 達 阻 害,脱. 共 役 お よ び エ ネ ル ギー 転. 換 阻 害 に 大 別 さ れ るが,そ. の 区分 は 必 ず し も容. to. NADH. on the reduction of dichloroindophenol of submitochondrial. particles. ら れ な か っ た. chlordaneに. DNPで. 呼 吸 解 放 さ れ たMtの. よ る 抑 制 は,呼 吸 基 質succinateの. 場 合 が 著 し い が 呼 吸 基 質 β‑hydroxybutylateで. 易 で な い.本 実 験 に 用 い たtrans‑chlordane, cis ‑chlordane , heptachlorのMtに お よぼ す 影 響. 実 験 に 使 用 し たchlordaneはsite特. に つ い てsuccinateを. 子 伝 達 阻 害 剤 ロ テ ノ ン,ア ン チ マ イ シ ンA,. 呼 吸 基 質 に した 場 合,比. 較 的 低 濃 度 でstate. 3呼 吸 お よびstate. を抑 制 させ るが,特. にstate. 4呼 吸. 3呼 吸 の 低 下 が 著. の. と と は, trans‑chlordaneの. 低 濃度 では抑制 され. たstate. 解 放 さ れ る が, 500. μMで. 3呼 吸 がDNPで. 抑 制 さ れ た 呼 吸 はDNPで. 解 放 されず 呼. heptachlorは. cis‑chlordane,. heptachlor間. 酸 化 的 リ ン酸 化 反 応 で の 呼 吸 基 質 の 違 い に よ 成 分 の 作 用 の 差 に つ い てsuc ascorbateを. て 検 討 し た 結 果, succinateの. 呼 吸 を 僅 か に 抑 制 しstate ら れ な か っ た.さ state. 3呼. 吸,. ら に,. state. 4呼. 場 合 はstate 4呼. 3. 吸 には影響 が み. ascorbateの. C,. DCIP還. 元作 用. を 僅 か に 抑 制 す る こ と か ら β‑hydroxybutylate. はMtの Iに. 呼 吸 鎖 のsite. IIを 強 く 抑 制 す る がsite. も 影 響 を あ た え る こ と が 推 測 さ れ る. 結. 論. Chlordaneの. 主 成 分 で あ るtrans‑chlordane, heptachlorに. つ い て ラ ッ ト肝 ミ. トコ ン ド リア に 対 す る影 響 を調 べ 以 下 の 成 績 を 得 た.. 用 い. 場 合 に抑 制 が 著 し. か っ た.β‑hydroxybutylateの. に, 100. で の 抑 制 と 一 致 す る.以 上 の 結 果 か らchlordane. cis‑chlordane,. 験 結 果 か ら も 同 じ傾 向 が 観 察 され た.. cinate,β‑hydroxybutylate,. KCN. での. 作 用 強 度 は す で に 報 告 さ れ て い るが16),こ れ ら実. るchlordane主. の. 異的 な電. 亜 ミ トコ ン ド リア粒 子 で の. よ るcytochrome. 吸 阻 害 作 用 が あ る こ とか ら も推 測 され る16).trans ch10rdane,. れ ら の 結 果 よ り,こ. の よ う な 作 用 で は な い と考 え ら れ る.更 μM NADHに. しか っ た.緒 方 らの 分 類21)に よ れ ば, chlordane は 電 子 伝 達 阻 害 の グ ル ー プ に 分 類 され る.こ. も 抑 制 が 観 察 さ れ る.こ. 場 合 には. 吸 ど ち ら に も影 響 が み. 1.. 酸 化 的 リ ン 酸 化 反 応 へ の 影 響:. chlordane, cinateを 吸 とstate ch1ordane化. cis‑chlordane,. 呼 吸 基 質 に し た 場 合 に は, 4呼. 吸 を 抑 制 し た.ま. state. た,こ. 合 物 は,β‑hydroxybutylateを. 吸 基 質 に し た ば あ い で は,わ. trans. heptachlorはsuc. ず か にstate. 3呼 れ らの 呼 3呼.

(4) 1348. 出. 吸 を 抑 制 し た が, ascorbateの 3呼. 吸, state. 4呼. 石. 文. ば あ い で はstate. 合 物 間 で は, trans‑chlordaneがcis‑chlordane,. 吸 の 抑 制 が 認 め ら れ な か っ た.. こ れ ら のchlordane化. heptachlorに. 合 物 間 で は, trans‑chlor. daneがcis‑chlordane,. heptachlorに. DNP解. dane,. 比べ 強い. 3.. trans‑chlor. よ るcytochrome. C,. 本 稿 を 終 え る に あ た り,御. 呼 吸 を. ascorbateの. 制 は 認 め ら れ な か っ た,こ. 懇 篤 な る御 指 導,御. 意 を 表 し ま す.. れ ら のchlordane化. 献. 1) 環 境 庁 環 境保 健 部保 健 調査 室 編:化 学 物 質 と環 境.東 京.環 境 庁 環境 保健 部保 健 調 査室(1983) 野 口信 行:白 蟻 防 除処 理 剤 クロル デ ンの 公衆 衛 生学 的研 究(第1報).白 と作 業 者 の血 液 検査 成 績 につ いて.岡 山医誌(1985). 3) Saito I, Kawamura H, Matsumoto. 校. 閲 を賜 った 岡 山大学 医 学部 緒 方正 名 教 授 に深甚 の謝. 呼吸 では抑. 文. metabolites. DCIPの. 還 元 を わ ず か に 抑 制 す る 傾 向 が み ら れ た.. れ ら のchlor. 合 物 は,β‑hydroxybutylateの. わ ず か に 抑 制 し た が,. 2). heptach. heptachlorはsuccinate. で の 解 放 呼 吸 を 強 く 抑 制 し た.こ dane化. 亜 ミ トコ ン ド リア 粒 子 へ の 影 響:. lorはNADHに. 放 呼 吸 へ の 影 響:. cis‑chlordane,. 比 べ 強 い 抑 制 作 用 を示 す 傾 向 が み. ら れ た.. 抑 制 作 用 を 示 す 傾 向 が み ら れ た. 2.. 男. pp 8‑71.. 蟻 防除 処理 家 屋 の ク ロルデ ン残 留. 97, 315‑326.. N, Uno K, Hisanaga N, Takeuchi Y, Ono Y, Iwata M, Gotoh M, Okutani. I, Fukaya Y, Yoshitomi S and Ohno Y : Relationship between chlordane and its. in blood of pest control operators. and spraying conditions.. Int Arch Occup Environ. Health (1986) 58, 91-97. 4). 宮 崎 奉 之,山 (1986). 下 達 典,松. 27,. 本 昌 雄:海. 水,河. 川 水 及 び 魚 介 類 中 の 残 留 ク ロ ル デ ン 類 の 成 分 パ タ ー ン.食. 衛誌. 49‑58.. 5) Oloffs PC, Albright LJ and Sgeto SY: Persistence of residues in water and sediment of a freash water lake after surface application of technical chlordane.. J Environ Sci Health (1978) B13, 47. -58. 6). 宮 崎 奉 之,秋. 山 和 幸,金. の 分 離 同 定 と 定 量 法.東. 子 誠 二,堀. 井 昭 三,山. 京 衛 研 年 報(1980). 7) Eugene EK: Correlation of bioconcetration with thier physical propaties.. 岸 達 典,村 31,. 上. 一:魚. 介 類 中 の クロル デ ン とその 近縁 化合 物. 161‑165.. factors of chemicals in aquatic and terrestrial organisms. Environ Sci Technol (1980) 14, 553-556.. 8) Mjyazaki T, Akiyama K, Kaneko S, Horii S and Yamagishi T: Chlordane residues in human milk. Bull Environ Contam Toxicol. (1980) 25, 518-523.. 9) Tojo Y, Wariishi M, Suzuki Y and Nishiyama K: Quantitation milk. 10). of chlordane residues in mothers'. Arch Environ Contam Toxicol (1986) 15, 327-332.. 野 口 信 行:白. 蟻 防 除 処 理 剤 ク ロ ル デ ン の 公 衆 衛 生 学 的 研 究(第2報).ク. つ い て.岡. 山 医 誌(1985). 97,. ロ ル デ ン 暴 露 ラ ッ トの 生 体 内 運 命 に. 327‑339.. 11) Boyd EM and Taylor FI: The accute oral toxicity of chlordane in albino rats fed for 28 days from weaning on a protein deficient diet.. Ind Med Surg (1969) 38, 434-441.. 12) Deichman WB and Peplinger ML: Effect of combinations Abstract. of Papers for the fifth Annual Meeting of the Society of Toxicology.. Virginia,. March 14-16, 1966. Toxicol Appl Pharmacol. 13) Epstein SS: Carcinogenicity 14). 森. of pesticide on reproduction. 孝 昭:塩. of heptachlor and chlordane.. 化 ベ ン ゼ ン の 生 体 膜 に 対 す る 作 用.第III報. of mice.. Williamsberg,. (1966) 8, 337-338. Sci Total Environ (1976) 6, 103-154.. 生 体 内 投 与 に お け る0‑ジ. ク ロル ベ ンゼ ン の ラ ッ.

(5) ク ロ ル デ ン の ミ トコ ン ド リア に 対 す る作 用. ト肝 に 対 す る作 用.岡 15). 池 上 幸 江,土. 橋 文 江,大. と 化 学 構 造 の 関 係.食. 山 医 誌(1982). 94,. 野 光 宣,西. 出 英 一:ラ. 衛 誌(1987). 28,. 1349. 967‑972. ッ ト肝 臓 及 び 血 清 脂 質 成 分 に 対 す る 芳 香 族 塩 素 化 合 物 の 影 響. 436‑444.. 16) Ogata M, Izushi F, Eto K, Sakai R, Inoue B and Noguchi N: Effect of chlordane on hepatic mitochondrial 17) Hogeboom. respiration.. Toxicol Lett (1989) 48, 67-74.. GH, Schneider WC and Pallade GC: Cytochemical studies of mammalian. Isolation of intact mitochondria submicroscopic. particulate. from rat liver; some biochemical properties. material.. of mitochondria. I. and. J Biol Chem (1948) 172, 619-635.. 18) Utsumi K: Relation between mitochondria tion of P32 in mitochondrial. tissues.. Pi fraction.. swelling induced by inorganic phosphate and accumula Acta Med Okayama. (1963) 17, 258-271.. 19) Gornall AG, Bardawill CJ and David MM: Determination of serum proteins by the biuret reaction. J Biol Chem (1949) 177, 751-766. 20) Hagihara B: Technique for the application of polarography. to mitochondrial. respiration.. Biochim. Biophys Acta (1961) 46, 134-142. 21) Ogata M, Mori T, Izushi F, Etoh K, Sakai R, Meguro T and Inoue B: Classification of potentially toxic chemicals based on their effects on mitochondrial (1983) 15, 229-232.. respiration.. Physiol Chem Phys Med NMR.

(6) 1350. 出. Effect. of. chlordane. on. 石. rat. 文. liver. mitochondrial. Fumio of. Public. University 700,. (Director:. In. attempting. to. clarify. mitochondria. and. the on. of. M.. Ogata). chlordane,. transport. School,. Japan. Prof.. toxicity. electron. Health,. Medical. Okayama. hepatic. respiration. IZUSHI. Department Okayama. 男. its. effects. in sonicated. on. respiratory. activities. submitochondrial. in. particles. were. examined. State. 3. and. compounds, chlordane,. 4. with. respiration,. and. the. degree. cis-chlordane,. remarkable. in. ƒÀ-hydroxybutylate. the. and. presence or. NADH-cytochrome specific. ranked. inhibitor. of. ascorbate.. as. of. cyanide,. respiration. inhibition. heptachlor.. C reductase. such. DNP-released. The. succinate. as. a. Heptachlor The. respiratory. effects. that. than. A.. does. in. chlordane. being,. chlordane. cytochrome chlordane. by. order of. substrate. antimycin. inhibited. descending. decreased. suggest or. were in. inhibitory. also. results. rotenone,. was. trans. were the C. not. more. presence. of. reduction seem. by to. be. a.

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