JPS6075298A - 環境有害物質の検出方法 - Google Patents
環境有害物質の検出方法Info
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- JPS6075298A JPS6075298A JP59160310A JP16031084A JPS6075298A JP S6075298 A JPS6075298 A JP S6075298A JP 59160310 A JP59160310 A JP 59160310A JP 16031084 A JP16031084 A JP 16031084A JP S6075298 A JPS6075298 A JP S6075298A
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- G01—MEASURING; TESTING
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- G01N33/50—Chemical analysis of biological material, e.g. blood, urine; Testing involving biospecific ligand binding methods; Immunological testing
- G01N33/5005—Chemical analysis of biological material, e.g. blood, urine; Testing involving biospecific ligand binding methods; Immunological testing involving human or animal cells
- G01N33/5008—Chemical analysis of biological material, e.g. blood, urine; Testing involving biospecific ligand binding methods; Immunological testing involving human or animal cells for testing or evaluating the effect of chemical or biological compounds, e.g. drugs, cosmetics
- G01N33/5014—Chemical analysis of biological material, e.g. blood, urine; Testing involving biospecific ligand binding methods; Immunological testing involving human or animal cells for testing or evaluating the effect of chemical or biological compounds, e.g. drugs, cosmetics for testing toxicity
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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は、植物細胞への有害物質の影響を確認するとい
う環境有害物質の検出方法に関する。
う環境有害物質の検出方法に関する。
本発明は、更に上記方法を実施する際に使用すべきトレ
ーサー（工ｎｄｌｋａｔｏｒ ）に関する。
ーサー（工ｎｄｌｋａｔｏｒ ）に関する。
物理学的分析方法を用いて有害物質の濃度を測定するこ
とは知られている。しかしながら、そのような方法の結
果は、有害物質の生理的作用についての直接的結論をも
たらさない。何故ならば、有害物質の作用は、濃度に依
存するのみならず、また環境における従って試験すべき
試料における個々の有害物質の組合せに依存するからで
ある。その上、環境試料中の有害物質の組成は、一般に
極めて複雑であり、そして分析は、大抵若干の重要な有
害物質の測定に限定されなければならないので、実際上
、そのような分析結果に基いて、与えられた環境の条件
における生理的作用に関して十分な陳述を行なうことが
できない。
とは知られている。しかしながら、そのような方法の結
果は、有害物質の生理的作用についての直接的結論をも
たらさない。何故ならば、有害物質の作用は、濃度に依
存するのみならず、また環境における従って試験すべき
試料における個々の有害物質の組合せに依存するからで
ある。その上、環境試料中の有害物質の組成は、一般に
極めて複雑であり、そして分析は、大抵若干の重要な有
害物質の測定に限定されなければならないので、実際上
、そのような分析結果に基いて、与えられた環境の条件
における生理的作用に関して十分な陳述を行なうことが
できない。
生きた細胞は、環境の条件が変わると生化学的−生理学
的過程と共に変化することが知られている。すなわち、
例えば、エタンの生成は、細胞膜の物理的損傷を示す。
的過程と共に変化することが知られている。すなわち、
例えば、エタンの生成は、細胞膜の物理的損傷を示す。
植物全体あるいは懸濁液中に存在する細胞および／また
は小器官を用いて上記の形容を立証する試験もまた知ら
れている。しかしながら、全植物は、有害物質のだめの
試験対象物としての適合性に関して、それらが有害物質
の作用に対して比較的感受性がないという欠点を有する
。それに対して水溶液中に懸濁された細胞または小器官
は、有害物質の作用に対して高感受性であるけれども、
短かい寿命しか有せず、従って短かい期間しか自由な使
用に供せられない。
は小器官を用いて上記の形容を立証する試験もまた知ら
れている。しかしながら、全植物は、有害物質のだめの
試験対象物としての適合性に関して、それらが有害物質
の作用に対して比較的感受性がないという欠点を有する
。それに対して水溶液中に懸濁された細胞または小器官
は、有害物質の作用に対して高感受性であるけれども、
短かい寿命しか有せず、従って短かい期間しか自由な使
用に供せられない。
本発明の解決すべき課題は、冒頭において述べたような
方式の方法において、〜植物細胞から出発して一有害物
質の作用の敏感な測定を可能１ｃＬ、同時に比較的長期
間に亘って細胞試料（ここで細胞試料とは同一の細胞試
料を意味する）を使用することを可能にするような方法
を開発することである。
方式の方法において、〜植物細胞から出発して一有害物
質の作用の敏感な測定を可能１ｃＬ、同時に比較的長期
間に亘って細胞試料（ここで細胞試料とは同一の細胞試
料を意味する）を使用することを可能にするような方法
を開発することである。
上記の課題は、本発明によれば、プロトプラストをその
エージングを遅延させるためにガス−および水透過性の
マトリックス中に固定化し、この固定化されたプロトプ
ラストを有害物質を含有する媒質に暫時露出し７、そし
て有害物質の作用によって変化した生化学的−生理学的
過程の強さを測定することによって解決される。プロト
プラストとしては、例えば単子葉類まだは双子葉類の植
物ならびに酵母の細胞よシのそれが使用されうる。
エージングを遅延させるためにガス−および水透過性の
マトリックス中に固定化し、この固定化されたプロトプ
ラストを有害物質を含有する媒質に暫時露出し７、そし
て有害物質の作用によって変化した生化学的−生理学的
過程の強さを測定することによって解決される。プロト
プラストとしては、例えば単子葉類まだは双子葉類の植
物ならびに酵母の細胞よシのそれが使用されうる。
アルギン酸カルシウム−マトリックスまたはアルギン酸
ランタン−マトリックス中でのプロトプラストの固定化
が好ましい。アルギン酸塩−マトリックスは、９０％以
上壕で水からなり、そして大きな細孔を有する。一方で
は、それを通して栄養液が妨害されることなくプロトプ
ラストに到達することができる。他方において、有害物
質がプロトプラストとの接触もまたいささかも制限され
ない。その上、有害物質に対するプロトプラストの敏感
性は、年代（Ａｅｔｅｒ ）を高めることによって著し
く強化され、従って細胞の敏感性の向上が達成される。
ランタン−マトリックス中でのプロトプラストの固定化
が好ましい。アルギン酸塩−マトリックスは、９０％以
上壕で水からなり、そして大きな細孔を有する。一方で
は、それを通して栄養液が妨害されることなくプロトプ
ラストに到達することができる。他方において、有害物
質がプロトプラストとの接触もまたいささかも制限され
ない。その上、有害物質に対するプロトプラストの敏感
性は、年代（Ａｅｔｅｒ ）を高めることによって著し
く強化され、従って細胞の敏感性の向上が達成される。
固定化それ自体および合目的的には２ないし６℃の範囲
の温度において行なわれる適当な貯蔵によって、アルギ
ン酸カルシウム中で固定化されたプロトプラストにおい
ては、１０ないし１４日の持続性（Ｈａｌｔｂａｒｋｅ
ｌｔ ）が得られ、アルギン酸ランタン中で固定化され
たプロトプラストにおいては３ケ月までの持続性が得ら
れる。
の温度において行なわれる適当な貯蔵によって、アルギ
ン酸カルシウム中で固定化されたプロトプラストにおい
ては、１０ないし１４日の持続性（Ｈａｌｔｂａｒｋｅ
ｌｔ ）が得られ、アルギン酸ランタン中で固定化され
たプロトプラストにおいては３ケ月までの持続性が得ら
れる。
それに対して懸濁液中のプロトプラストは、数時間のみ
の持続性しかない。
の持続性しかない。
プロドブシストへの有害物質の作用は、例えば、光合成
（ＣＯ□の結合）の過程にとって最も重要な酵素である
リブロース−１，５−ピホスファートカルボキシラーゼ
の抑制の程度によって確認される。放射化学により１４
００ｚ−の取入れ量が測定される。
（ＣＯ□の結合）の過程にとって最も重要な酵素である
リブロース−１，５−ピホスファートカルボキシラーゼ
の抑制の程度によって確認される。放射化学により１４
００ｚ−の取入れ量が測定される。
本発明による方法の＠に有利な実施態様は、プロトプラ
ストからのエタンの放出速度を測定することにある。Ｘ
（■施膜に結合している不飽和脂肪酸の過酸化の生成物
として生ずるエタンは、極めて速やかにそして簡単にガ
スクロマトグラフィーによって測定される。更に、広範
囲の測定によって、エタンの生成は、有害物質の娘度に
比例することが示された。
ストからのエタンの放出速度を測定することにある。Ｘ
（■施膜に結合している不飽和脂肪酸の過酸化の生成物
として生ずるエタンは、極めて速やかにそして簡単にガ
スクロマトグラフィーによって測定される。更に、広範
囲の測定によって、エタンの生成は、有害物質の娘度に
比例することが示された。
本発明による方法は、ガス−および水透過性マトリック
ス中に貯蔵された植物のプロトプラストによって特徴づ
けられるトレーサーを使用する。マトリックスとしては
、アルギン酸カルシウム−マトリックス、好ましくはア
ルギン岐ランタンーマトリックスが使用される。もちろ
ん、一方では栄養液を、他方では有害物質をプロトゲラ
ストに到達せしめるその他のマトリックスを使用するこ
ともできる。
ス中に貯蔵された植物のプロトプラストによって特徴づ
けられるトレーサーを使用する。マトリックスとしては
、アルギン酸カルシウム−マトリックス、好ましくはア
ルギン岐ランタンーマトリックスが使用される。もちろ
ん、一方では栄養液を、他方では有害物質をプロトゲラ
ストに到達せしめるその他のマトリックスを使用するこ
ともできる。
トレーサーは、種々の形状で存在することができ、その
際それらのトレーナ−が、合目的的には約１ないし５ｍ
の直径を有する小球状で存在するならば、有利でありか
つ容易に取扱うことができることが立証され′た。
際それらのトレーナ−が、合目的的には約１ないし５ｍ
の直径を有する小球状で存在するならば、有利でありか
つ容易に取扱うことができることが立証され′た。
トレーサーのもう一つの実施態様においては、帯状物と
して存在し、その際、帯の厚さは約１ないし２ｍである
。
して存在し、その際、帯の厚さは約１ないし２ｍである
。
トレーサーを製造するために、次のように行なわれる：
新たに調製されたプロトプラストの懸濁液の等分割分を
それぞれの使用すべき細胞の型に応じて６チないし６％
の等張性のアルギン酸ナトリウム溶液中に攪拌混入され
、そして選択的にＯａ２＋イオンまだはり、３＋イオン
によって網状化される。
それぞれの使用すべき細胞の型に応じて６チないし６％
の等張性のアルギン酸ナトリウム溶液中に攪拌混入され
、そして選択的にＯａ２＋イオンまだはり、３＋イオン
によって網状化される。
球形のトレーサーを製造するだめには、プロトプラスト
の懸濁液を含有するアルギン酸塩溶液は、合目的的には
網状化剤溶液（等張性のマンニット溶液中の１０ ｍＭ
のＯａ、（！ｔ２または１０ｍＭの（ｎｏｓ）ｓ・）中
に滴加される。
の懸濁液を含有するアルギン酸塩溶液は、合目的的には
網状化剤溶液（等張性のマンニット溶液中の１０ ｍＭ
のＯａ、（！ｔ２または１０ｍＭの（ｎｏｓ）ｓ・）中
に滴加される。
次いでトレーサーは、合目的的には抗生物質（ペニシリ
ン、ストレプトマイシン）の添加の下に栄養液中に保存
される。
ン、ストレプトマイシン）の添加の下に栄養液中に保存
される。
実施例１
長さが約５謂、幅が約１ｃｒｎそして厚さが約２ないし
３ｍであり、そして固定化されたソラマメ（ｖＩＣｌＢ
−Ｆ’ａｌ）ａ ） のプロトプラストを含有する、７
日間経過した帯伏のトレーサーが使用された。浸透剤と
してマンニット０．５ Ｍおよび有害物質トして ペン
タクロルフェノ−ルー１４ミ９ ３０分間保持した。次に、このトレーサーを７エルンバ
ツハピン内で２２℃において光に曝した（２００Ｗ／ｉ
Ｊ）。その後で、ガス試料１づを取出し、そしてこれを
ガスクロマトグラフィーによりエタンについて分析した
。かくして単位時間当９のエタン生成量が測定できた。
３ｍであり、そして固定化されたソラマメ（ｖＩＣｌＢ
−Ｆ’ａｌ）ａ ） のプロトプラストを含有する、７
日間経過した帯伏のトレーサーが使用された。浸透剤と
してマンニット０．５ Ｍおよび有害物質トして ペン
タクロルフェノ−ルー１４ミ９ ３０分間保持した。次に、このトレーサーを７エルンバ
ツハピン内で２２℃において光に曝した（２００Ｗ／ｉ
Ｊ）。その後で、ガス試料１づを取出し、そしてこれを
ガスクロマトグラフィーによりエタンについて分析した
。かくして単位時間当９のエタン生成量が測定できた。
使用された細胞数の読みが使用されたトレーサーの葉緑
素含有量であった。
素含有量であった。
エタンの定量値は、１５５ｐｍｏｔ エタン（ｑａｂｔ
）−１ｈ−１ であった。
）−１ｈ−１ であった。
同じものであるが有害物質に曝されなかったインジケー
ターを用いた対照の測定値は、６０ｐｍｏＡ エタン（
Ｉり ｃｈｚ戸ｈ−ｔであった。
ターを用いた対照の測定値は、６０ｐｍｏＡ エタン（
Ｉり ｃｈｚ戸ｈ−ｔであった。
実施例２
カラスムギ（ Ａｖｅｎａ−８ａｔｌｖａ ） のプロ
トプラストを含有するトレーサーを用いた測定が、実施
例１に準じて実施された。
トプラストを含有するトレーサーを用いた測定が、実施
例１に準じて実施された。
測定値は、１ ５ ０ ｐｍｏｔエタ７ （ ｍｙ ｃ
ｈｚ ）−’ｈ−１であった。対照の測定値は、６ ５
ｐｍｏｔ エタン（ ｍｙ ｃｈｔ ）−’ ｈ−１
であった。
ｈｚ ）−’ｈ−１であった。対照の測定値は、６ ５
ｐｍｏｔ エタン（ ｍｙ ｃｈｔ ）−’ ｈ−１
であった。
実施例６
実施例１に相当するトレーサーが使用さＩｔた。
有害物質として更になおＨｆＣｌ４ ２ ２ ０μｍｏ
ｔを含有するマンニラ） ０．５Ｍの溶液中に５０分ｍ
１保った。クエン酸塩緩衝液を有するマ） ＩＪツクス
（２０ｍＭ ； ｐＨ７，６： マンニット０．８中）
からプロトプラストを移し換えた後に、酵素リブロース
−１，５−ビホスファートカルボキシラーゼの活性を１
４０−取入れ量について測定した。
ｔを含有するマンニラ） ０．５Ｍの溶液中に５０分ｍ
１保った。クエン酸塩緩衝液を有するマ） ＩＪツクス
（２０ｍＭ ； ｐＨ７，６： マンニット０．８中）
からプロトプラストを移し換えた後に、酵素リブロース
−１，５−ビホスファートカルボキシラーゼの活性を１
４０−取入れ量について測定した。
それに対して、トリス−Ｈ（：、を緩＠液（’ｐＨ＝
Ｆｌ、３）０．１Ｍ、 ジチオスレイトール５ ｍＭ、
Ｍ？Ｃｄ４ １０ｍＭ、 Ｎａｐ”００３ （比活性
度７．２ ａ １０’Ｂｑｐ ｍｏｔ−’ ）５０ ｍ
Ｍ、リプロースビホス７アー） １ ｍＭ ならびにマ
ンニラ） ０．８ Ｍを含有する溶液０．５ ｔｎｌ中
に上記プロトプラストを添加した。その際、それらを１
５０００ｔゆ の強さの光を６０分間照射した。次いで
、溶液をメタノール（７５％）を用いて吸収せしめ、１
：１の容量比において停止せしめた。この後で、液体シ
ンチレーションカウンターを用いて１４００２−取入れ
量を測定した。酵素活性の尺度として、毎時葉緑素１■
当りのｐｍｏｔ数で表わされた１４Ｃ！Ｏ，−取入れ量
が選ばれた。
Ｆｌ、３）０．１Ｍ、 ジチオスレイトール５ ｍＭ、
Ｍ？Ｃｄ４ １０ｍＭ、 Ｎａｐ”００３ （比活性
度７．２ ａ １０’Ｂｑｐ ｍｏｔ−’ ）５０ ｍ
Ｍ、リプロースビホス７アー） １ ｍＭ ならびにマ
ンニラ） ０．８ Ｍを含有する溶液０．５ ｔｎｌ中
に上記プロトプラストを添加した。その際、それらを１
５０００ｔゆ の強さの光を６０分間照射した。次いで
、溶液をメタノール（７５％）を用いて吸収せしめ、１
：１の容量比において停止せしめた。この後で、液体シ
ンチレーションカウンターを用いて１４００２−取入れ
量を測定した。酵素活性の尺度として、毎時葉緑素１■
当りのｐｍｏｔ数で表わされた１４Ｃ！Ｏ，−取入れ量
が選ばれた。
測定の結果＝１００μｍＯＬ”’００２ （”ｆ Ｏｈ
Ａ ） ｈ 。
Ａ ） ｈ 。
対照試料（有害物質なし）：１７５０μｍｏｔ”００２
（ｍ７ ０ｈｔ）−１ｈ−１）。
（ｍ７ ０ｈｔ）−１ｈ−１）。
代理人 江 崎 光 好
代理人 江 崎 光 史
第１頁の続き
［相］発 明 者 ウルリッヒ・ツィムメ ドルマン
セ ０発 明 者 ゴツトフリート・キュ ドペルス １６ イツ連邦共和国、ウユルップルク、レントゲンストラー
、１１
セ ０発 明 者 ゴツトフリート・キュ ドペルス １６ イツ連邦共和国、ウユルップルク、レントゲンストラー
、１１
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １、植物細胞への有害物質の影響を確認するという環境
有害物質の検出方法において、プロトプラストをそのエ
ージングを遅延させるために、ガス−および水透過性の
マトリックス中に固定化し、この固定化されたプロトプ
ラストを有害物質を含有する媒質に露出し、そして有害
物質の作用によって変化した生化学的−生理学的過程の
強さを測定することを特徴とする前記環境有害物質の検
出方法。 ２、プロトプラストを、固定化するためにアルギン酸カ
ルシウム−マトリックス中に貯蔵する特許請求の範囲第
１項記載の方法。 ５、 プロトプラストを、固定化するためにアルギン酸
ランタン−マトリックス内に貯蔵する特許請求の範囲第
１項記載の方法。 ４、固定化されたプロトプラストを貯蔵するために２な
いし６℃の範囲内の温度の栄養液中に保つ特許請求の範
囲第１項〜第６項のいずれかに記載の方法。 ５、 リブロース−１，５−ビホスファートーカルボキ
シラーゼの抑制を確認する特許請求の範囲第１項〜第４
項のいずれかに記載の方法。 ６、 プロトプラストからのエタンの放出速度を測定す
る特許請求の範囲第１項〜第４項のいずれかに記載の方
法。 ７、ガス−および水透過性のマトリックス中に植物のプ
ロトプラストが貯蔵されていることを特徴とする、環境
有害物質を検出するだめのトレーサー。 ８、プロトプラストがアルギン酸カルシウム−マトリッ
クス中に貯蔵されている特許請求の範囲第７項記載のト
レーサー。 ９、 プロトプラストがアルギン酸ランタン−マトリッ
クス中に貯蔵されている特許請求の範囲第８項記載のト
レーサー。 １０、プロトプラストを含有するマトリックスが球形で
存在する特許請求の範囲第７項〜第９項のいずれかに記
載のトレーサー。 １１、球状物の直径が約１ないし５飾である特許請求の
範囲第１０項記載のトレーサー。 １２、プロトプラストを含有するマトリックスが帯状物
である特許請求の範囲第７項〜第９項のいずれかに記載
のトレーサー。 １５、帯状物の厚さが約１ないし２ｍである特許請求の
範囲第１２項記載のトレーサー。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE3327691A DE3327691C2 (de) | 1983-08-01 | 1983-08-01 | Verfahren zur Ermittlung von Umweltschadstoffen |
| DE3327691.9 | 1983-08-01 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6075298A true JPS6075298A (ja) | 1985-04-27 |
Family
ID=6205446
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP59160310A Pending JPS6075298A (ja) | 1983-08-01 | 1984-08-01 | 環境有害物質の検出方法 |
Country Status (5)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4720453A (ja) |
| JP (1) | JPS6075298A (ja) |
| DE (1) | DE3327691C2 (ja) |
| FR (1) | FR2550217B1 (ja) |
| GB (1) | GB2144543B (ja) |
Families Citing this family (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CA1265443A (en) * | 1985-09-18 | 1990-02-06 | Elieser Gorelik | Assays for chemotherapeutic agents |
| DE4137220C2 (de) * | 1991-11-13 | 1994-05-05 | Imtox Privatinstitut Fuer Immu | Verfahren und Mittel zur in vitro-Bestimmung der Toxizität von Substanzen oder Substanzgemischen |
| DE19720997C2 (de) * | 1997-05-12 | 2003-10-16 | Probiogen Ag | Schadstoff-Biogewebesensor zur Bestimmung biologischer Schadstoffeffekte |
| DE19955604C2 (de) * | 1999-11-18 | 2003-02-20 | Gsf Forschungszentrum Umwelt | Verfahren zum Nachweis von Schwermetallen und organischen Schadstoffen unter Verwendung pflanzlicher Zellsuspensionen |
| US20030194798A1 (en) * | 2001-05-24 | 2003-10-16 | Surber Mark W. | Minicell compositions and methods |
| CN111812292B (zh) * | 2020-09-03 | 2020-12-08 | 中兴仪器（深圳）有限公司 | 水质污染类型溯源方法、装置、设备及可读存储介质 |
| CN113863054B (zh) * | 2021-09-27 | 2022-09-06 | 天津商业大学 | 一种功能化纸张的制备方法和扩散驱动纸张功能化装置 |
Family Cites Families (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB343122A (en) * | 1929-11-07 | 1931-02-09 | Augustin Kubicek | A nutrient gelatine for the production of a permanently lasting preparation of lees of wine cultures |
| US3065148A (en) * | 1959-07-14 | 1962-11-20 | Technicon Instr | Method and apparatus for use in conducting studies on cells |
| GB1586364A (en) * | 1976-06-17 | 1981-03-18 | Atomic Energy Authority Uk | Porous inorganic materials |
| GB1595054A (en) * | 1977-11-14 | 1981-08-05 | Metal Box Co Ltd | Capsules containing micro-organisms |
| ATE15226T1 (de) * | 1979-06-27 | 1985-09-15 | Brodelius P | Katalysatoren zur herstellung und umwandlung natuerlicher produkte aus hoeheren pflanzen, verfahren zur herstellung der katalysatoren und deren verwendung. |
| EP0048109B1 (en) * | 1980-09-11 | 1985-11-06 | United Kingdom Atomic Energy Authority | Improvements in or relating to composite materials |
| US4399219A (en) * | 1981-01-29 | 1983-08-16 | Massachusetts Institute Of Technology | Process for isolating microbiologically active material |
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