Selenium against methylmercury toxicity: A novel analysis using environmental and patient samples at the time of Minamata disease outbreak

硒对抗甲基汞毒性：使用水俣病爆发时的环境和患者样本进行的新分析

基本信息

批准号：
19K12353
负责人：
坂本峰至
金额：
$ 2.75万
依托单位：
National Institute for Minamata Disease
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
财政年份：
2019
资助国家：
日本
起止时间：
2019-04-01 至 2024-03-31
项目状态：
已结题

项目摘要

本年度は、工場敷地内で採取された堆積物試料 (n=4) を追加して分析し、工場内のセレン発生源の有無を検討した。その結果、工場内の堆積物に最高で61 ppmのセレンが検出された。更に、工場内の堆積物を含む水俣湾底質(n=12) の硫黄とセレンは正の相関を示した。当時のチッソ工場は、主に硫安やアセトアルデヒドを製造しており、それらの製造過程に必要な硫酸は工場内で硫化鉱を焙焼することで生産していた。通常、硫化鉱にはセレンが一部の硫黄に置き換わって存在するので、そのセレンが工場内や水俣湾底質に検出されたと考えた。これらの結果から、当時の水俣湾へは、アセトアルデヒドの製造過程からの多量のメチル水銀だけでなくセレンも排出され、魚介類に高濃度のメチル水銀に加えてセレンも蓄積したと推察された。また、患者臓器の大脳と小脳のHg/Seモル比の発症から死亡までの時間との関連について、発症から死亡までの期間100日未満を急性患者 (n=6)、１年以上を亜急性患者(n=6)と仮定して調べた。大脳と小脳のHg/Seモル比は発症から死亡までの経過期間（年）に応じて減少し、特に亜急性患者の場合で約1に低下し対照(n=13)の値に近づいた。急性患者の場合Hg/Seモル比は対照と比べ明らかに高くて患者と対照を判別できる指標になると考えられたが、長期経過者では対照と差が無くなった。ラット実験では、メチル水銀の単独曝露で脳中セレン濃度は上昇せず、メチル水銀とセレンの同時投与の場合に、患者で観察されたような脳中セレン濃度の上昇と、肝臓や腎臓における顕著なセレン濃度上昇が認められた。また、摂取するメチル水銀濃度に加えてHg/Seモル比が、メチル水銀の毒性発現・防御に大きく寄与することが示された。

今年，我们对工厂内收集的额外沉积物样本（n=4）进行了分析，以调查工厂内是否存在硒源。结果，在工厂内的沉积物中检测出了高达 61 ppm 的硒。此外，包括工厂内沉积物在内的水俣湾沉积物（n=12）中的硫和硒呈正相关。当时，Chisso工厂主要生产硫酸铵和乙醛，这些生产过程所需的硫酸是通过在工厂内焙烧硫化矿生产的。由于硒通常存在于硫化物矿石中，取代了部分硫，因此推测在工厂内和水俣湾的底部沉积物中检测到了硒。从这些结果推断，乙醛制造过程中不仅有大量甲基汞，而且还有硒被排放到水俣湾，并且硒和高浓度的甲基汞在海鲜中积累。此外，关于患者大脑和小脑的Hg/Se摩尔比与发病至死亡时间的关系，急性患者发病至死亡时间小于100天（n=6），更多患者发病至死亡时间小于100天（n=6）。亚急性患者的治疗时间超过 1 年。该研究是在假设患者 (n=6) 的情况下进行的。大脑和小脑中的Hg/Se摩尔比随着从发病到死亡的时间（年）的增加而下降，特别是在亚急性患者中，该摩尔比下降至约1，接近对照组的值（n = 13）。在急性患者中，Hg/Se摩尔比明显高于对照组，被认为是区分患者和对照组的指标，但在长期随访的患者中，与对照组没有差异。在大鼠实验中，单独暴露于甲基汞并不会增加脑硒浓度，而甲基汞和硒的共同给药导致脑硒浓度增加，与在患者中观察到的结果相似，并且肝脏和肾脏发生显着变化。观察到硒浓度显着增加。研究还表明，除了摄入的甲基汞浓度外，Hg/Se 摩尔比对甲基汞毒性的产生和防护也有很大贡献。