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柏田 祥策カシワダ ショウサク

所属・担当
応用生物科学科
生命環境科学研究センター
生命科学専攻
職名教授
メールアドレス
ホームページURLhttp://www.aqua-env.org/
生年月日
Last Updated :2017/11/11

研究者基本情報

基本情報

    プロフィール:EDUCATION:
    Tottori/Shimane University, Tottori/Matsue, Japan Ph.D. 1996 Environmental Toxicology
    Shimane University, Matsue, Japan M.S. 1993 Environmental Sciences
    Shimane University, Matsue, Japan B.S. 1991 Bioresource Sciences

    AWARD:
    2006 Excellent Research Award from the Foundation of River & Watershed Environmental Management, Japan
    2004 Excellent Research Award from Japan Society of Waste Management Experts
    2003 Incentive Research Award from Japan Society of Waste Management Experts
    2001 Excellent Presentation Award from Japan Society of Waste Management Experts
    2000 Excellent Research Award from Japan Society on Water Environment
    1993-1996 Student Award for Ph.D. candidate full scholarship from Japanese Government

    POSITION:
    2014-present Director & Chairman, Research Center for Life and Environmental Sciences, Toyo University, Japan
    2010-present Professor, Department of Life Sciences, Toyo University, Japan
    2007-2010 Research Assistant Professor/ Visiting Professor, the Department of Environmental Health Sciences, University of South Carolina, USA
    2006 NIES Postdoctoral Fellow, National Institute for Environmental Studies, Tsukuba, Japan
    2004-2005 Lecturer, Japan International Coordination Agency, Tokyo, Japan
    2004 Lecturer, Okayama University, Okayama, Japan
    2003-2005 Research Scientist, National Institute for Environmental Studies, Tsukuba, Japan
    2000-2003 Postdoctoral Research Associate, Nicholas School of the Environment and Earth Sciences, Duke University, Durham, North Carolina, USA
    1996-2000 Manager of Environmental Research, Metocean Environment Inc., Shizuoka, Japan

    PROFESSIONAL AFFILIATION (*Committee Member):
    2003-2006 Committee member of Japanese government for the OECD environmental health safety program, guidelines for testing chemicals (ecological effects)
    2000-presnt Society of Environmental Toxicology and Chemistry
    1994-present The Japanese Society of Environmental Toxicology*
    1991-present Pesticide Science Society of Japan

学歴

  •  - 1996年, 鳥取大学大学院, 連合農学研究科, 生物環境科学専攻
  •  - 1993年, 島根大学大学院, 農学研究科, 環境保全学専攻
  •  - 1991年, 島根大学, 農学部, 環境保全学科

学位

  • 博士(農学), 鳥取大学

所属学協会

  • 米国化学会
  • 日本水環境学会
  • Society of Environmental Toxicology and Chemistry
  • 日本環境毒性学会

委員歴

  •   2016年01月 - 現在, 日本環境毒性学会, 学会誌編集委員長
  •   2014年 - 現在, 独立行政法人産業技術総合研究所, ナノテクノロジー標準化国内審議委員会環境・安全分科会委員
  •   2005年, 日本水環境学会, 学会誌編集企画部会委員
  •   1998年, バイオアッセイ研究会, 運営幹事
  •   1999年, 日本環境毒性学会, 運営幹事,学会誌編集企画委員

経歴

  •   2014年07月 - 現在, 東洋大学生命環境科学研究センター, センター長
  •   2010年04月 - 現在, 東洋大学, 生命科学部, 教授
  •   2007年05月 - 2010年03月, 米国サウスカロライナ大学客員教授・研究教授
  •   2006年04月 - 2007年03月, 独立行政法人国立環境研究所, 博士研究員
  •   2003年04月 - 2005年03月, 独立行政法人国立環境研究所, 任期付き研究員
  •   2000年10月 - 2003年03月, 米国Duke大学環境スクール, Research Associate
  •   1996年04月 - 2000年09月, 新日本気象海洋株式会社(現 いであ株式会社), 研究員

研究活動情報

研究分野

  • 環境学, 放射線・化学物質影響科学
  • ナノ・マイクロ科学, ナノ材料・ナノバイオサイエンス
  • ゲノム科学, 応用ゲノム科学
  • 生物分子科学, 生物分子科学

研究キーワード

    生態毒性学, 分子環境毒性学, ナノ毒性学, 生態リスク研究, メダカ, 動物プランクトン

論文

  • Salinity-Dependent Toxicity Assay of Silver Nanocolloids Using Medaka Eggs, 柏田 祥策, J. Vis. Exp.,   2016年
  • Salinity increases the toxicity of silver nanocolloids to Japanese medaka embryos, Chisato Kataoka, Tadashi Ariyoshi, Hideo Kawaguchi, Seiji Nagasaka, and Shosaku Kashiwada, Environmental Science: Nano, 2,   2015年
  • Free silver ion as the main cause of acute and chronic toxicity of 1 silver nanoparticles to cladocerans, Masaki Sakamoto, Jin-Yong Ha, Shin Yoneshima, Chisato Kataoka, Haruki Tatsuta, and Shosaku Kashiwada, Archives of Environmental Contamination and Toxicology, 68, (3) 500 - 509,   2014年
  • Effects of silver nanocolloids on early life stages of the scleractinian coral Acropora japonica, Ryota Suwa, Chisato Kataoka, Shosaku Kashiwada
  • Surface charge controls the fate of Au nanorods in saline estuaries., Burns JM, Pennington PL, Sisco PN, Frey R, Kashiwada S, Fulton MH, Scott GI, Decho AW, Murphy CJ, Shaw TJ, Ferry JL, Environmental science & technology, 47, 12844 - 12851,   2013年11月
  • Synthesis and application of luminescent single CdS quantum dot encapsulated silica nanoparticles directed for precision optical bioimaging., Veeranarayanan S, Poulose AC, Mohamed MS, Nagaoka Y, Iwai S, Nakagame Y, Kashiwada S, Yoshida Y, Maekawa T, Kumar DS, International journal of nanomedicine, 7, 3769 - 3786,   2012年
  • Transfer of gold nanoparticles from the water column to the estuarine food web., Ferry JL, Craig P, Hexel C, Sisco P, Frey R, Pennington PL, Fulton MH, Scott IG, Decho AW, Kashiwada S, Murphy CJ, Shaw TJ, Nature nanotechnology, 4, 441 - 444,   2009年07月
  • Stage-dependent differences in effects of carbaryl on population growth rate in Japanese medaka (Oryzias latipes)., Kashiwada S, Tatsuta H, Kameshiro M, Sugaya Y, Sabo-Attwood T, Chandler GT, Ferguson PL, Goka K, Environmental toxicology and chemistry / SETAC, 27, 2397 - 2402,   2008年11月
  • Estrogenic modulation of CYP3A38, CYP3A40, and CYP19 in mature male medaka (Oryzias latipes)., Kashiwada S, Kameshiro M, Tatsuta H, Sugaya Y, Kullman SW, Hinton DE, Goka K, Comparative biochemistry and physiology. Toxicology & pharmacology : CBP, 145, 370 - 378,   2007年04月
  • Age-dependent in situ hepatic and gill CYP1A activity in the see-through medaka (Oryzias latipes)., Kashiwada S, Goka K, Shiraishi H, Arizono K, Ozato K, Wakamatsu Y, Hinton DE, Comparative biochemistry and physiology. Toxicology & pharmacology : CBP, 145, 96 - 102,   2007年02月
  • Biological assessment of bisphenol A degradation in water following direct photolysis and UV advanced oxidation., Chen PJ, Linden KG, Hinton DE, Kashiwada S, Rosenfeldt EJ, Kullman SW, Chemosphere, 65, 1094 - 1102,   2006年11月
  • Distribution of nanoparticles in the see-through medaka (Oryzias latipes)., Kashiwada S, Environmental health perspectives, 114, 1697 - 1702,   2006年11月

MISC

  • Biological assessment of bisphenol A degradation in water following direct photolysis and UV advanced oxidation, Pei-Jen Chen, Karl G. Linden, David E. Hinton, Shosaku Kashiwada, Erik J. Rosenfeldt and Seth W. Kullman, Chemosphere, 65, (7) 1094 - 1102,   2006年
  • Age-Dependent In Situ Hepatic and Gill CYP1A Activity in the See-through Medaka (Oryzias latipes), Shosaku Kashiwada, Kouichi Goka, Hiroaki Shiraishi, Koji Arizono, Kenjiro Ozato, Yuko Wakamatsu and David E. Hinton, Comparative Biochemistry and Physiology Part C: Toxicology & Pharmacology, 145,   2007年
  • Distribution of Nanoparticles in the See-through Medaka (Oryzias latipes), Shosaku Kashiwada, Environmental Health Perspectives., 114, (11) 1697 - 1702,   2006年
  • Toxicity Testing of Leachate from Waste Landfills using Medaka (Oryzias latipes) for Monitoring Environmental Safety, Kae Osaki, Shosaku Kashiwada and Yoshiro Ono, Environmental Monitoring and Assessment, 117, (1/3) 73 - 84,   2006年
  • Functional Characterization of Medaka CYP3A38 and CYP3A40: Kinetics and Catalysis by Expression in a Recombinant Baculovirus System, Shosaku Kashiwada, David E. Hinton and Seth W. Kullman, Comparative Biochemistry and Physiology Part C: Toxicology and Pharmacology, 141,   2005年
  • Toxicity Studies of Landfill Leachates Using Japanese medaka (Oryzias latipes), Shosaku Kashiwada, Kae Osaki, Akio Yasuhara and Yoshiro Ono, Australasian Journal of Ecotoxicology, 11,   2005年
  • ヒメダカおよびムラサキイガイを利用した焼却飛灰溶出液の毒性評価, 廃棄物学会誌, 16(4): 295-308.,   2005年
  • シオミズツボワムシに対する農薬曝露影響, 環境科学会誌, 18(2), 145-154,   2005年
  • 廃棄物埋立処分場の処理水が及ぼすヒメダカ胚に対する生態影響, 廃棄物学会論文誌別冊, 15(6), 472-479,   2004年
  • ヒメダカ試験系を利用した廃棄物焼却飛灰溶出液の毒性評価法の提案, 環境科学会誌, 17(6), 461-468,   2004年
  • Analysis of medaka cytochrome P450 3A homotropic and heterotropic cooperativity, Marine and Environmental Research, 58: 469-473.,   2004年
  • Imaging Liver Development/Remodeling in the See-Through Medaka Fish, Comparative Hepatology, 2 (1): S30.,   2004年
  • ヒメダカ(Oryzias latipes)を用いたバイオアッセイによる埋立処分場浸出水の有害性評価, 水環境学会誌, 26(11): 751-756,   2003年
  • ヒメダカを用いた埋立処分場浸出水の安全性評価手法の構築, 廃棄物学会論文誌別冊, 14(5): 278-287.,   2003年
  • Fish test for endocrine-disruption and estimation of water quality of Japanese river, Water Research, 36: 2161-2166,   2002年
  • Influence of fenitrothion-exposure on the metabolic activity of Brachionus plicatilis (Rotifer) to organophosphorus insecticides, Journal of Pesticide Sciences, 27: 59-63,   2002年
  • Comprehensive risk assessment of estradiol-17beta, p-nonylphenol, and bis-phenol-A in river water in Japan, Environmental Sciences, 8(1): 89-102,   2001年
  • Estrogenic influences of estradiol-17, p-nonylphenol and bis-phenol-A on Japanese Medaka (Oryzias latipes) at detected environmental concentrations, Water Science & Technology, 43(2): 109–116,   2001年
  • Polyclonal antibody against egg yolk extracts of medaka, Oryzias latipes (Teleostei), for investigating the influences of xeno-estrogens, Japanese Journal of Environmental Toxicology, 3(1): 15-22,   2000年
  • Influences of fenitrothion exposure on tolerance of rotifer Brachionus plicatilis to organophosphorus insecticides, Japanese Journal of Environmental Toxicology, 1(2): 55-64,   1998年
  • Metabolism of fenitrothion in several brackish and marine zooplankton species, Journal of Pesticide Sciences, 23: 308-311,   1998年
  • Contribution of zooplankton to disappearance of organophosphorus insecticides in environmental water, Journal of Pesticide Sciences, 20: 503-512,   1995年
  • Malathion-tolerance and degrading abilities of brackish zooplankton, Sinocalanus tenellus and Oithona davisae, Journal of Pesticide Sciences, 20: 161-164,   1995年
  • 環境安全のためのバイオアッセイ, 安全工学
  • ナノテクノロジーの環境リスク, 化学と工業, 58(9), 1089,   2005年
  • 生態毒性評価のためのバイオアッセイ, ぶんせき, 10, 598-603,   2004年
  • Low alkylphenol reduces reproduction activity if medaka fish, Oryzias latipes: a generation study, International Workshop on Standardization of Endocrine-Disrupters Testing in Medaka, p.12,   2001年
  • Xeno-estrogenic effects of several chemicals on medaka, Oryzias latipes in short- and long-term exposure, International Symposium Endocrine-Disrupting Substance Testing in Medaka, p.89-90,   2000年
  • 化学物質のハザードアセスメントのための生態試験法の検討, 国立環研究所年報, pp146-147,   2005年
  • 透明メダカ受精胚の生態毒性研究への適用と生態リスク評価への応用, 国立環研究所年報, pp240-241,   2005年
  • 化学物質のハザードアセスメントのための生態試験法の検討, 国立環研究所年報, pp140-141,   2004年
  • 中海・宍道湖漁場環境基礎調査定期観測基礎調査、島根県水産試験場事業報告, 島根県水産試験場, pp190-227,   1996年
  • 中海・宍道湖漁場環境基礎調査定期観測基礎調査、島根県水産試験場事業報告, 島根県水産試験場, pp190-227,   1995年
  • Stage-dependent Differences in Effects of Carbaryl on Population Growth Rate in Japanese Medaka (Oryzias latipes), Shosaku Kashiwada, Haruki Tatsuta , Maiko Kameshiro, Yoshio Sugaya, Tara Sabo-Attwood, G. Thomas Chandler, P. Lee Ferguson, Koichi Goka, Environmental Toxicology and Chemistry, 27, (11) 2397 - 2402,   2008年
  • Application of an In Situ Hepatic and Gill CYP1A Activity Assay to River Water Quality Using the See–Though Medaka, Oryzias latipes, Akari Jagawa, Yoshio Sugaya, Koichi Goka, Tara Sabo-Attwood, G. Thomas Chandler, Shosaku Kashiwada, Japanese Journal of Environmental Toxicology, in press
  • Transfer of Gold Nanoparticles from the Water Column to the Estuarine Food Web, John L. Ferry, Preston Craig, Cole Hexel, Patrick Sisco, Rebecca Frey, Paul Pennington, Michael Fulton, Geoff Scott, Alan Decho, Shosaku Kashiwada, Catherine J. Murphy, Timothy J. Shaw, Nature Nanotechnology, in press
  • 魚類を用いた農薬環境科学の最前線, 柏田祥策, 環境毒性学会誌, 9, (2) 69 - 80,   2007年
  • ナノマテリアルによる新たな水環境汚染と生態リスク, 柏田祥策, 環境毒性学会誌, in press

書籍等出版物

  • AQUACULTURE WATER REUSE AND HEALTH, in Environmental and Health Aspects of Water Treatment and supply, from Encyclopedia of Life Support Systems (EOLSS), Developed under the Auspices of the UNESCO
    Eolss Publishers, Oxford, UK, [http://www.eolss.net]  2005年
  • 生態影響試験ハンドブック,日本環境毒性学会編(分担執筆),5.5 メダカ(特異タンパク~Vtgバイオマーカー)
    朝倉書店  2003年
  • 動物プランクトンの有機リン殺虫剤分解能に関する環境科学的研究
    鳥取大学 博士(農学)学位論文  1996年

作品

  • 水環境における内分泌攪乱化学物質リスク評価のためのメダカに関する研究,   1998年 - 2000年
  • 抗メダカ・ビテロジェニン抗体の作製とELISAシステムの開発,   1998年 - 2000年
  • 廃棄物処分場の周辺水環境への安全性評価に関する研究,   2000年 - 2005年
  • メダカCYP3Aに関する分子毒性研究,   2003年

受賞

  •   2000年, 第34回日本水環境学会年会 第一回クリタ賞
  •   2001年, 第12回廃棄物学会研究発表会 優秀プレゼンテーション賞
  •   2003年, 第14回廃棄物学会中国四国支部研究発表会 奨励賞
  •   2004年, 第15回廃棄物学会中国四国支部研究発表会 最優秀賞
  •   2006年, 平成18年度財団法人河川環境管理財団 第13回河川整備基金助成事業 優秀賞

競争的資金

  • 人為由来環境変化に対する生物の適応戦略と小進化, 文部科学省, 文部科学省私立大学戦略的研究基盤形成支援事業, 柏田 祥策
  • 銀ナノ粒子のメダカ発生毒性および自然免疫機能阻害に関する糖鎖科学研究, 文部科学省, 科学研究費助成事業(科学研究費補助金), 柏田 祥策
  • 銀ナノ粒子の魚類生態毒性に関する網羅的な詳細リスク評価, 文部科学省, 科学研究費補助金(挑戦的萌芽研究), 柏田 祥策,  本研究は,塩濃度およびpHに起因する銀ナノ粒子の挙動を明らかにして,メダカ受精卵を用いて銀ナノ粒子の生態影響が粒子に由来するものか銀イオンに由来するものかを明らかにするものである。 ERM中におけるpH4, pH7およびpH9での凝集体径は,超純水中におけると同様にpH4において最大であった。また,pH7かつ0.5倍ERMにおけるゼータ電位および凝集体径は,それぞれ-29.3±4.3 mV および573.2±42.0 nmであった。さらにERM濃度を30倍まで増加させた場合,凝集体径は超純水における値と比較して最大約8倍に増大した。 銀イオンのみを曝露させることができる「銀ナノ粒子固相化ウェルプレート(SNPP)」を新規に開発し,試験水(ERMまたは超純水;pH4,7または9)を添加した後,孵化までの経過を観察した。孵化後は,また銀ナノ粒子として銀ナノコロイド(SNC)を使用した。SNPP試験区において,試験水にERMを使用した胚では,心拍数低下,孵化遅延,眼球などの発達阻害が確認された。一方,超純水を使用した胚では,曝露12時間後に全個体で死亡が確認された。SNC試験区において,ERMを使用した胚では,pH4において心拍数の低下および孵化遅延が確認された。pH7およびpH9においても心拍数の低下が確認された。また超純水を使用した胚では,pH4において12時間後に全個体が死亡し,pH7において心拍数の増加,孵化遅延,死亡率の増加などが確認され,pH9において心拍数の増加,早期孵化,死亡率の増加などが確認された。毒性については,pH4において最も高い毒性を示したが,ERM使用時には毒性が緩和される傾向を示した。低pHにおいて銀から解離する銀イオン量が増加することを確認した。 毒性は酸性pH依存性を示すとともに,SNCの毒性には銀イオンが大きく寄与していると推察された。
  • 個体群理論に基づく銀ナノ粒子の水環境生態リスク評価, 文部科学省, 科学研究費補助金(基盤研究(B)), 柏田 祥策, (1)活性汚泥への影響:下水処理場から採取した活性汚泥およびOECDに指定の人工排水に銀ナノコロイド(SNC)を最大終濃度1mg/Lとなるように添加したところ,処理能の阻害はみられなかった。しかし,SNC由来の銀イオンのみの影響を解析したところ処理能の阻害がみられ,処理能阻害は銀イオンによるものと強く推測された。(2)水生植物への影響:イネの発芽中に銀ナノコロイドを処理して発芽率を調べた結果,SNC濃度10mg/Lまで正常に発芽した。次にイネを発芽させた後,SNCを含む水耕液で5週間栽培し,葉と根の生育量を調べた。SNCO.1mg/L以上で濃度依存的に葉および根の伸長が阻害された。特に根のNH4+の吸収速度が低下していた。(3)藻類への影響:ムレミカヅキモへのSNCの毒性(EC50)は55ppb(Ag濃度)であった。光条件を明暗周期(L14/D10)に変更して培養した場合には,生育阻害率の低下が観察され,連続照明条件下ではSNCの毒性が強化されていることが示唆された。また培養の初期生物量の増加によって阻害率が低下していた。また光電子伝達系IIが阻害されていた。(4)動物プランクトン群集への影響:SNCと硝酸銀を用いてミジンコ急性遊泳阻害試験(Daphnia magna,Daphnia galeata,Bosmina longirostris)を行った結果,D.g.とB.lが高い感受性を示した。またEC50がSNCで硝酸銀よりも3-5倍高かったので毒性の直接原因がSNCではなく銀イオンであると推察された。それぞれの物質についてはEC50(遊泳阻害)濃度でも内的自然増加率に影響がなかった。(5)メダカへの影響:銀イオン曝露区において,メダカ飼育液(ERM)を使用した胚では,心拍数低下,孵化遅延,および胚の発達阻害が確認された。SNC曝露区において,ERMを使用した場合,pH4では心拍数の低下および孵化遅延が確認され,銀に対して最も高い生物濃縮性を示した。pH7およびpH9においても心拍数の低下が確認された。
  • 透明メダカを用いたナノ物質の生体内挙動と毒性に関する研究, 文部科学省, 科学研究費補助金(若手研究(B)), 柏田 祥策, 目的:化学合成されたナノ物質の環境挙動は切迫した環境問題として対処するべき問題である。本研究では,水懸濁性の蛍光ナノ粒子を用いて,透明メダカの受精卵および生体におけるナノ粒子の挙動について研究を行った.さらに透明メダカ薬物代謝酵素誘導の成長依存性について検討した.結果:粒子直径が39.4-42,000nmの粒子はメダカ卵の卵膜を通過して卵内の油滴に濃縮された.直径474nmの粒子は卵に対して最も高い取込を示した。油滴に取り込まれた直径39.4nmの粒子は受精卵の発達に伴い卵黄および胆嚢に移行した.メダカ成魚は,直径39.4nmの粒子に10mg/L濃度で曝露された場合,主にエラおよび腸管にナノ粒子を蓄積した.体内に取り込まれたナノ粒子は脳,精巣,肝臓および血液から検出された.メダカ血中のナノ粒子濃度は10.5-16.5ng/mg血液タンパクであった.これらの結果はナノ粒子は血液脳関門を通過でき,最終的には脳を汚染することを示唆した。毒性についてはナノ粒子の毒性は,試験水の塩分によって影響されることが明らかとなった。薬物代謝酵素誘導については,孵化1週間後,2週間後および4週間後におけるCYP1Aの誘導活性について評価した結果,誘導活性は成長段階によって異なり孵化2週間後のメダカにおいて最も優れた用量反応曲線を得ることができた.また孵化直後ではCYP1A活性のバックグラウンド値が高いため正確な測定が不可能であった.考察:水環境におけるナノ物質の生物による取込と毒性は生物成長,環境要因およびナノ物質の物理化学的性状に依存する.工業製品に含まれるナノ物質の毒性影響と環境影響に関する追加研究がナノ物質の利用に関するリスクとベネフィットを決定するために重要である.
  • 環境と生物に関する研究全般