ZnO量子ドットにおけるin situおよびex situのEPSコロナ形成は、淡水性微細藻類Chlorella属に対する環境毒性を低減する

概要

藻類曝露中（in situ）または曝露前（ex situ）に形成されたEPSコロナは、Chlorella属における酸化ストレスを軽減し、光合成効率を保持して成長抑制を緩和しつつ、ZnO QDsの蛍光機能を維持しました。日焼け止めなど化粧品に用いられるZnO QDsの環境リスク低減策として、エココロナ戦略の有用性が示唆されます。

主要発見

• 未処理のZnO QDsは、Chlorella属で反応性酸素種（ROS）、マロンジアルデヒド（MDA）、SODおよびカタラーゼ活性の上昇を伴う酸化ストレスを誘発し、光合成効率低下と成長抑制を生じました。
• in situ/ex situいずれのEPSコロナ（緩結合・強結合）も酸化ストレスを低減し、光合成効率を改善し、成長抑制を緩和しました。
• EPSコロナはZnO QDsの蛍光活性を維持し、機能性を保持しながら毒性を低減できることを示しました。

臨床的意義

日焼け止め等の配合設計において、ZnO量子ドットに対するEPS様の表面修飾やエココロナ模倣を検討することで、光学特性を維持しつつ環境負荷の低減を図る方針に示唆を与えます。

限界

• 微細藻類モデルに限定された結果であり、複雑な生態系やヒト曝露シナリオへの直接的外挿には限界がある
• 濃度範囲（0.25–1.0 mg/L）と単一種での試験は実環境の多様性を十分に反映しない可能性がある

今後の方向性

多栄養段階や実環境条件での検証、エココロナの長期安定性評価、配合設計でEPSコロナを模倣した表面改質の開発を進めるべきです。