CARSを用いたサンゴへのマイクロプラスチック取り込みの研究

科学分野:

• 海洋生物学
• 環境科学
• 分析化学

背景:

• マイクロプラスチック汚染は、海洋生態系、特に造礁サンゴにとって重大な脅威となっている。
• サンゴはマイクロプラスチックを蓄積する可能性があり、汚染の歴史的記録として機能する可能性がある。
• サンゴにおけるマイクロプラスチックを検出するための既存の方法は限られている。

研究 の 目的:

• サンゴ組織と骨格内のマイクロプラスチックを可視化するためのラベルフリー化学分析方法を開発および検証すること。
• 制御条件下で *Acropora polystoma* のマイクロプラスチック取り込みを定量化すること。
• サンゴの健康状態とマイクロプラスチックの取り込みの関係を調査すること。

主な方法:

• 2光子励起蛍光（TPEF）検出と組み合わせたコヒーレントアンチストークスラマン散乱（CARS）顕微鏡を使用した。
• *Acropora polystoma* をポリエチレン（PE）微小ビーズ（0.7–5 μm）に曝露させた。
• PEビーズの取り込み数を骨格面積あたりおよびサンゴ組織内で定量的に分析した。

主要な成果:

• サンゴの骨格と組織内へのポリエチレン微小ビーズの可視化と定量化に成功した。
• 局所的な組織喪失を伴うサンゴ骨格におけるマイクロプラスチックの取り込みが有意に高いことが観察された。
• 健康な組織と比較して、白化または物理的損傷を受けた組織に捕捉されたマイクロプラスチックが多いことが判明した。

結論:

• サンゴの健康状態、特に組織喪失と白化は、マイクロプラスチックの取り込みを加速させるように見える。
• 開発されたCARSベースの方法は、サンゴ内のマイクロプラスチックの可視化と定量化に効果的である。
• この技術は、サンゴ礁におけるマイクロプラスチック蓄積ダイナミクスの理解を深めることができる。