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多摩川等の環境ホルモン問題に関する研究（その８）−都内河川におけるコイの精巣等の調査（総まとめ）−和波一夫

嶋津暉之宮 下 雄 博＊（＊非常勤研究員

要田村
＊＊基＊＊

埼玉工業大学）旨

都内河川に生息するコイについて性比、雄コイの血中ビテロジェニン濃度、精巣異常等に関する調査を行った。
その結果、次のことが明らかになった。
多摩川水系河川で合計962尾（雌466尾、雄496尾）のコイを採捕した。性比は1：1.06であり雌雄割合に著しい

偏りはなかった。
多摩川・大丸用水堰下の雄コイから高濃度の血中ビテロジェニンが検出された。この地点は下水処理場の直下

にあって河川水中のエストロジェン濃度が高く、高濃度のビテロジェニンの検出に下水処理水中のエストロジェンの影響が示唆された。
雄コイの生殖腺を観察した結果、こぶ状、ひも状などの異常な精巣が認められた。多摩川水系河川の合計では

雄コイの10％に異常な精巣が認められた。

キーワード：内分泌かく乱化学物質（環境ホルモン）、コイ、生殖腺、ビテロジェニン

１

s cuvieri Temminck et Schlegel］等のコイ科魚類をはじめに日本では、多摩川に生息するコイの生殖異変1）が大きく報道された1998年から、国や地方自治体、大学等対象種とした。
調査地点と調査期日において内分泌かく乱化学物質に関する各種調査研究

2001年度は図１に示す多摩川・大丸用水堰下、多摩が広く行われるようになった。東京都では内分泌かく川・大師橋、浅川・中央高速下、平井川・多西橋の４乱化学物質に対する取組方針を1998年7月に策定2）し、地点と北浦・江川（比較対象地点）の計５地点で調査関係行政部局及び試験研究機関が分担して内分泌かくを実施した。多摩川・大丸用水堰下は、南多摩処理場

乱化学物質に関する各種調査研究を行っている。当研の放流口直下に位置する。多摩川・大師橋は、多摩川究所では野生生物への影響の実態調査として多摩川等の河口近くにあり潮汐の影響を受ける。浅川・中央高の都内河川のコイを1998年から4年間にわたり採捕し、速下の魚類採捕は浅川支川・城山川との合流点の上下コイの性比、生殖腺、雄コイの血中ビテロジェニン濃流で行った。平井川・多西橋は平井川の最下流地点で度等について調査したので、これまでの結果をまとめあり、都内河川の中では水質は比較的よい。都内河川て報告する。との比較対象地点として選定した北浦・江川は、茨城県鹿島郡大洋村のコイ養殖が盛んな地域にあり、多摩

２

調査方法

川にはこの地域で養殖された稚魚コイが多摩川漁協に



調査対象魚よって放流されている。これらの調査地点での採捕場

都内河川に生息し広く分布するコイ［Cyprinus ca-

所と採捕期日は表１のとおりである。

rpio Linnaeus］やゲンゴロウブナ［Carassius auratu東京都環境科学研究所年報

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採捕方法



ンに特異的な２つの抗体を用いたサンドイッチ型固相

都内地点は投網で魚類採捕を行い、北浦・江川では釣りと仕掛け網による方法を併用した。なお、多摩川・ELISA法によるものである。
雌雄の確認と生殖腺組織標本の作成大師橋では採捕作業に船を用いた。

魚類の腹部を解剖し、生殖腺観察により雌雄を判定した。生殖腺全体を摘出後、付着している脂肪組織などを取り除き、生殖腺の外観を肉眼観察した。外見的に変形や変色などが認められないものを正常、こぶ状やひも状など外見的に明らかな変形などが認められたものを異常とし、また、正常のものと比較してやや異なる形や色のものを所見ありとして記録した。その後、生殖腺の重量を測定し、生殖腺の全体を写真撮影した。
摘出した生殖腺から組織標本用試料として厚さ５㎜

図１調査地点から10㎜程度に横断した組織片を複数採取した。この組織標本用試料をブアン氏固定液につけこんだ後、

表１調査地点および調査月日（2001年度）70％エタノール液に入れ替えて保存した。組織標本用
試料は、常法に従い脱水しパラフィン包埋した。これを薄切りし、スライドグラスに貼付けした後ヘマトキシリンとエオシンの二重染色を施した。精巣の生殖細胞の発達状況、構造、組織の変性及び精巣卵の有無等を顕微鏡で組織観察して、その状態を記録した。

３

結果及び考察2001年度調査結果及び４ヵ年の調査結果について考計測・採血方法等

察する。

魚類の全長・体長・体重を採捕現地で測定後、尾部コイ等の性比血管から注射器を用いて採血した。血液は、10mL容

都内河川で採捕したコイの雌雄数を表２に、コイ以量の血漿分離用スピッツ管に入れ、採取血液が少量の外のコイ科魚類の雌雄数を表３に示す。また、多摩川

場合は1.5mL容量のマイクロチュ−ブに入れてビテロ水系のコイの性比を図２に示す。2001年度調査地点のジェニン分析用の試料とした。採血後の魚類、血液試

多摩川・大丸用水堰下で採捕したコイは雌27尾、雄51

料は実験室に搬入するまで氷を入れたアイスボックス

尾で雄が多く、多摩川・大師橋では雌25尾、雄12尾で内で保冷した。血液試料は採血当日に遠心分離器を用雌が多かった。前年度調査までの雌雄数を加えると多いて血漿を分離した（4℃、3000rpm×20min.）。この

摩川本川の合計では雌164尾、雄197尾で、やや雄が多血漿を0.5mL容量マイクロチューブに分注後、直ちにい結果となった。

−40℃の冷凍庫に収納してビテロジェニン濃度の測定

次に浅川については、2001年度調査地点の中央高速に供するまで凍結保存した。また、実験室に搬入した下で採捕したコイは雌44尾、雄61尾で雄が多かった。

魚類は採捕翌日に行う解剖作業まで氷づけにして鮮度前年度調査までの雌雄数を加えると浅川の合計では雌を保持させた。

184尾、雄209尾で、やや雄が多い結果となった。

ビテロジェニンの測定

多摩川と、支川である浅川、平井川、野川を合わせビテロジェニンは、株式会社クマモトトランスジェ
ニック研究所「コイた多摩川水系全体では、表２のとおり雌466尾、雄496ビテロジェニンELISAキット」

尾であり、やや雄が多い結果となった。ただし、このを用い測定した。同キットは、コイのビテロジェニ雌雄数について統計的検定を行ったところ、多摩川水

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表２

都内河川等のコイの雌雄数（1998年度〜2001年度）

系のコイの性比は危険率５％で１：１であり、雌雄数の偏りは無いものと推測された。一方、比較対照地点の北浦・江川のコイについては、雌36尾、雄58尾で雄が多い結果（４回調査のうち１回は養殖コイの雌10尾、雄11尾であり、これを除くと雌26尾、雄47尾）となったが、尾数が多摩川水系に比べ少ないことから、尾数が十分に確保された時点で性比を検討する必要がある。また、コイ以外のコイ科魚類も採捕尾数が少ない
図２ 多摩川水系のコイの性比（1998年度から2001年度）
表３

ことから同様の検討が必要である。
魚類は長期的には河川内を遡上や流下することかコイ以外のコイ科の魚類雌雄数（2001年度）

ら、性比はコイが移動可能な水域全体で検討することが必要である。多摩川水系については、表２、図２のように雄が多い地点や雌が多い地点があるが、この調査地点の区間の堰には魚道が整備されていて魚類の遡上・流下は可能であり、上記のように多摩川や浅川等の各地点を合計するとコイの雌雄割合に偏りはみられない。コイの性比を検討する場合は、河川の一地点の雌雄数でのみ評価するのではなく、複数地点で尾数を十分確保したうえで推定することが必要である。
調査回ごとの採捕雌雄数の一例を図３に示す。2000

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大丸用水堰下もビテロジェニン濃度が高い雄コイが多 く、10000ng ／ mLよ り 高 い も の は18 ％、1000ng／ mLより高いものは30％であった。一方、浅川・中央高速下、平井川・多西橋、北浦・江川の雄コイは10000ng ／ mLより高いのものはなく、大半は100ng／ mLより低くかった。
多摩川水系の河川を合計すると、10000ng ／ mLより高いのものは9％、1000ng ／ mLより高いのものは
図３17％であり、神田川では10000ng ／ mLより高いのも

調査回ごとのコイの性比のは11％、1000ng ／ mLより高いのものは25％であ年度調査地点の浅川・新浅川橋は下水処理場放流口直る。一方、国の調査8）から算出すると、全国の河川で下にあり、採捕された103尾のうち62％が雌で、特に採捕された雄コイ456尾のなかでビテロジェニン濃度

12月の調査では90％が雌であった。中村ら3）が北多摩が10000ng ／ mLよ り 高 い の も の は ４ ％、1000ng ／一号処理場放流水路で採捕したコイも雌101尾、雄53尾で雌が多いことから、下水処理水に雌を誘引する要因があるのではないかとこの時点では推測された。しかし、新浅川橋と同様に下水処理場放流口付近にある多摩川・大丸用水堰下（2001年度調査）では、４回調査とも雄が多く新浅川橋とは異なる結果となった。同一河川内の地点によるコイの雌雄割合の違いについては、河川内でコイが雌雄別にグループをつくって遊泳している可能性も考えられるが、現時点では、その要因は不明である。

血中のビテロジェニン濃度ア

ビテロジェニンの分布

図４−１ 多摩川・大丸用水堰下
雄コイの血中ビテロジェニン（2001年度）

通常、卵黄タンパク前駆物質であるビテロジェニンの産生は雌に限られ、雄にはほとんどビテロジェニンが検出されない。しかし、雄にエストロジェンを投与
するとビテロジェニンが検出される4）5）6）。すなわち、雄魚にビテロジェニンが検出された場合、天然エストロジェンやエストロジェン様物質に暴露されたことを

図４−２ 浅川・中央高速下
雄コイの血中ビテロジェニン（2001年度）示す。
2001年度調査地点の雄コイの血中ビテロジェニン濃度を図４に、既報7）の結果を含め多摩川水系等のビテロジェニン濃度割合を図５に示す。なお、図５のビテロジェニン濃度割合は、凡例に示すランク分けにより濃度割合を表示した。2001年度調査で、ビテロジェニン濃度が著しく高い雄コイの多い地点は多摩川・大師橋で、10000ng ／ mLより高い雄コイの割合は17％、1000ng ／ mLより高いものは42％であった。多摩川・

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図４−３ 北浦・江川
雄コイの血中ビテロジェニン（2001年度）

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図５

表４−１

雄コイの血中ビテロジェニン濃度割合（1999年度〜2001年度）

魚類調査地点のエストロジェン濃度（2001年度）

図６

エストロジェン作用強度とビテロジェニン

mLより高いのものは７％であり、この数値と比べると都内河川の雄コイのビテロジェニン濃度は全般に高い。ただし、多摩川・田園調布堰や浅川・中央高速下のようにビテロジェニン濃度が高くない地点もあり、地点によって雄コイのビテロジェニン濃度はかなり異なる。このことについて次のイの項で考察する。
イ

河川水のエストロジェン濃度との関係
表４に2001年度調査地点のエストロジェン等の濃度を示す。エストロジェン２成分の作用強度は、既報9）の

表４−２ 魚類調査地点の水質（2001年度４回平均値）

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比活性値を用いて求めたものである。各地点の天然エが10ng/L以上あれば雄コイに高濃度のビテロジェニ

ストロジェンや水質一般項目の濃度レベルは異なり、ンを産生させる可能性が高いと推測される。

平井川・多西橋は各項目とも濃度が低く、多摩川・大

コイの精巣

丸用水堰下は他地点に比べ濃度が高い。なお、河川水ア

肉眼観察の結果のエストロジェンの詳細については、次報10） で報告

上記２の判定基準にもとづき2001年度調査で採捕する。河川水のエストロジェン２成分の作用強度と雄した雄コイの観察結果を表５に示す。既報7）11）と同様コイのビテロジェニン濃度割合との関係を既報7）の値

な、こぶ状、ひも状などの異常精巣をもつ雄コイが認を含め図６に示す。同図のエストロジェン作用強度はめられた。これまでの調査で出現した異常精巣の代表

年４回デ−タの75％値を使用した。ただし、大丸用水的なもので上記既報に掲載した以外のものを写真で示

堰下については、大丸用水堰下から是政橋までの区間す。なお、正常な形態の精巣は既報で示した。写真１

10）でコイを採捕したので、大丸用水堰下の75％値と次報〜５は精巣が、こぶ状に膨隆したものである。全体がで示す是政橋の75％値を平均した値を使用した。

こぶ状の他に、こぶ状とひも状の両方の形態があるもエストロジェン作用強度とビテロジェニンには図６のがある。写真７、８は精巣が極端に萎縮して、左右のとおり明瞭な正の相関関係がみられる。エストロの精巣がひも状となっているものである。外見的にはジェン作用強度が高い地点は、下水処理場放流口の直組織が軟化するなど、放精にともなう正常な萎縮とは下流点や下水処理水の影響が大きい地点でありビテロ異なる萎縮部分が認められる。

ジェニン濃度が高い。それに対してエストロジェン作イ

組織学的観察の結果用強度が低い地点は下水処理場放流口から離れた下流

精巣の発達状況、構造、組織の変性などを顕微鏡観点や下水処理場放流口の上流点にあり、ビテロジェニ察し、その状態を写真記録した。コイの精巣についてン濃度は低い。ただし、大師橋は上流の下水処理場放は、組織学的観察にもとづく異常の知見が少ないこと

流口から離れた場所にあるもののエストロジェン作用から、現時点では精巣内の細胞や組織に顕著な変性等強度は比較的高い。これは、大師橋の下流には都内でが認められない場合は正常とし、細胞増殖など構造や最大の下水処理場があることから潮汐によって下水処組織に明らかな変性が認められる場合を異常とした。

理水が大師橋に遡上することが考えられる。河川水のまた、一部に正常なものと異なる細胞や組織が認めら

エストロジェンは次報10） で述べるように下水処理場れる場合を所見ありとした。既報11） の判定基準にもの放流水に由来している。以上のことから、都内河川とづき、精巣の組織、細胞の変性に着目して組織学的の雄コイについては下水処理場由来のエストロジェン観察を行った結果、既報7）11）と同様な、腫瘍形成、不が高濃度のビテロジェニンを産生させているものと考

明細胞増殖などの異常が認められた。観察を行った結

えられ、図６からは河川水のエストロジェン作用強度

果を表５に示し、以下に主な異常の要点を記す。

表５

雄コイの精巣異常観察結果（2001年度）

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写真１

異常な精巣（こぶ状）写真２

異常な精巣（こぶ状）写真３

異常な精巣（こぶ状）写真４

異常な精巣（こぶ状）写真５

異常な精巣（こぶ状）

写真６

繊維芽細胞由来の腫瘍

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写真７

異常な精巣（ひも状）

写真９

不明細胞

写真11

不明細胞

写真８

異常な精巣（ひも状）

写真10

写真12

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不明細胞

不明細胞と卵細胞（矢印）−53−・繊維芽細胞由来と推定される腫瘍の形成５尾）されたが、前年度の浅川・新浅川橋（コイ個ヘマトキシリンに濃く染色される核をもち、細胞体識別番号６−Ｓ−１）のように明確に認められた質が不明瞭な繊維芽細胞と思われる細胞によって結節状に集塊した腫瘍がみとめられるもの。写真６にものはなかった。
ウ

精巣異常の割合示すように腫瘍内部は増殖した繊維芽細胞によって以上の肉眼観察と組織学的観察を合わせてコイの精占められ、小嚢構造はほとんどみとめられない。

巣異常の有無を判定した。なお、外観には異常が認め・不明細胞の異常増殖られなくても繊維芽細胞や不明細胞増殖が多い場合は精小嚢内に精子形成に関与していないと思われる異常とした。４ヵ年の観察結果を表６、図７に示す。

不明細胞の異常増殖がみられるもので、不明細胞は多摩川水系では雄コイの10％に精巣異常が認められ精小嚢内にあり、その形態は正常精巣の精原細胞とた。50尾以上のまとまった数の雄コイが採捕された地酷似している。写真９は不明細胞の増殖が著しい精点で最も精巣異常割合が高かったのは神田川の17％で巣組織であり、写真10は不明細胞が比較的少ないあり、最も低かったのは北浦・江川の３％であった。

状態のものである。写真11は不明細胞が増殖後に多摩川で漁協が放流している稚魚コイは、この北浦産退縮したために穴があいたようになっている精巣組である。多摩川に近年は毎年約７万〜20万尾もの稚魚織である。写真12は不明細胞と卵細胞が同時にみコイが放流されており12）、多摩川のコイは北浦産由来られる精巣組織であるが、組織内の卵細胞数は非常ものが多いと推定される。よって、多摩川と北浦・江に少ない。精巣内に卵巣起源の雌性生殖細胞が混在

川のコイが同じ系群であれば、この２地点の精巣異常する、いわゆる雌雄同体のものは、2001年度調査で割合の有意差は、多摩川の環境要因が影響している可は所見ありレベルのものが６尾観察（都内河川では能性が高い。なお、水質が比較的良好な平井川・多西橋やＣ川・Ｔ橋においても、採捕尾数が少ないため異表６ 雄コイの精巣観察結果（1998年度〜2001年度）

常割合の比較は検討を要するが、精巣異常のコイが認められている。
肉眼観察により、こぶ状の異常とされたものは、上記の繊維芽細胞由来と推定される腫瘍の形成と対応していた。表５のコイのＧＳＩ（生殖腺体指数＝〔生殖腺重量／体重〕×100）は、生殖腺の発達状況を量的に検討する場合の指標である。魚類には精子形成が活発に行われる時期や精子形成停止時期があるため、ＧＳＩは季節変化するが、これまで採捕した正常な精巣をもつコイのＧＳＩは２〜10程度であるのに対し、両側がひも状の萎縮した精巣をもつコイの場合は、ＧＳ
表７ コイの精巣異常内訳（1998年度〜2001年度）

図７ 雄コイの精巣異常割合（1998年度〜2001年度）

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Ｉが１以下である。この萎縮した精巣はほとんど上記た全雄コイのビテロジェニン濃度分布と比較しても特の不明細胞が増殖していた。なお、2001年度調査のコ異的な傾向はない。なお、卵細胞の存在する１検体にイ以外のコイ科魚類については採捕数が少ないが、どついてはビテロジェニンの最高値を示したが、これは、の魚種も精巣異常は認められなかった。

ビテロジェニンが卵黄タンパク前駆物質であることか精巣異常の内訳を表７に示す。こぶ状の腫瘍を形成した異常やひも状の不明細胞が増殖した異常が精巣異ら精巣卵が存在する雄コイではビテロジェニン濃度が非常に高くなる例と考えられる。

常全体の約８割を占めており、都内河川の雄コイの精一般にエストロジェンを雄魚に投与すると１日以巣異常は、この２つのタイプに代表される。腫瘍およ内に血中にビテロジェニンが出現し、その後エストロ

び不明細胞については次報13） で検討する。精巣に卵ジェンを含まない水で飼育するとビテロジェニンは１が存在する雌雄同体（精巣卵）の異常は、イギリスに〜２カ月以内で消失するといわれており、ビテロジェ生息するコイ科魚類のロ−チ［roach;Rutilus rutilu］

ニンはあくまでもエストロジェンの短期的な影響を示に多く出現し、内分泌かく乱化学物質に関する魚類のす指標である。短期的なエストロジェン暴露の場合は、生殖異変の例として知られている14）。一方、都内河川

ビテロジェニン濃度が高くても精巣への影響は少なのコイについては、４ヵ年の調査で明確な精巣卵と認く、逆にエストロジェン暴露を長期に受けても、コイめられるのは１尾であることから、都内河川のコイのがエストロジェンの少ない水域に移動し数週間以上そ精巣卵は腫瘍など他の精巣異常に比べ出現率は低いとこに留まっていたなら、ビテロジェニン濃度は下がる推測される。

ものと推測される。すなわち、ビテロジェニンはコイビテロジェニンの検出と精巣異常の関係についてのエストロジェン暴露の指標であるが、エストロジェは、現段階では明らかにされていない。しかし、精巣ンの暴露期間の累積に比例する指標ではない。なお、異常が認められたコイのビテロジェニン濃度は図８にビテロジェニンについては卵黄生成以外の生理作用を示すように低いものから高いものまであり、これらのもたないという説もあり、精巣異常とビテロジェニン濃度を図９に示す1998年度から2001年度までに採捕しとの関係については、今後の研究課題である。
魚類の生殖腺の発達は、河川水質のほか、水温、個体群密度、餌など、さまざまな要因によって支配されている。エストロジェンをはじめ、どのような要因が生殖腺に大きな影響を及ぼしているか、また、全国のコイと比較して都内のコイの精巣異常割合がどの程度のものかを明らかにしていくことが必要である。

４図８

精巣異常の雄コイのビテロジェニン濃度（1998年度〜2001年度）

おわりに多摩川水系で採捕されたコイは雌466尾、雄496尾で、性比は1：1.06であった。多摩川水系のコイの性比に著しい偏りはなかった。下水処理場放流口付近の雄コイの血中ビテロジェニン濃度は高く、ビテロジェニンの産生に下水処理水中のエストロジェンの影響が示唆された。コイの生殖腺を肉眼観察および組織学的観察した結果、多摩川水系では雄コイの10％に精巣異常が認められた。精巣異常の原因についは現時点では不明であるが、不明細胞の生成に河川水中のエストロジェ

図９

全雄コイのビテロジェニン濃度分布（1998年度〜2001年度）ンが関与している可能性がある。現在、都内水域の魚類の生殖腺実態、河川のエストロジェン等の挙動につ

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いては研究を進めており、それらの結果については今る研究（その６），東京都環境科学研究所年報，53-

後まとめていく予定である。

63，（2001）。

本研究における魚類採捕は、新日本環境調査株式会

８）国土交通省河川局，都市・地域整備局：平成12年社に委託して行った。組織学的観察の所見については、度水環境における内分泌攪乱化学物質に関する実態

大西悠太氏（国土環境株式会社環境創造研究所）から調査結果，平成13年度７月，（2000）。

ご教示をいただいた。関係各位に深く感謝の意を表す

９）嶋津暉之ら：多摩川等の環境ホルモン問題に関る。

する研究（その３），東京都環境科学研究所年報，165-175，（2000）。

引用文献
１）中村

將，井口泰泉：多摩川にみる魚類の異変，

10）和波一夫ら：多摩川等の環境ホルモン問題に関す科学，68，515−517，（1998）。

る研究（その10），東京都環境科学研究所年報，66-74，

２）東京都の内分泌かく乱化学物質問題に対する当面の取組について−東京都環境ホルモン取組方針−，（2002）。
11）和波一夫ら：多摩川等の環境ホルモン問題に関19pp，東京都環境保全局環境管理部，（1998）。
３）中村する研究（その２），東京都環境科学研究所年報，312，1999。
４）原

12）東京都の水産：平成13年度版，東京都労働経済局

彰彦：魚の血液で環境ホルモン汚染をみる,科学，68，591- 596，（1998）。
５）原153-164，（2000）。

將：性分化と環境、月刊海洋、31，304−

農林水産水産課，90，（2002）。
13）宮下雄博ら：多摩川等の環境ホルモン問題に関す

彰彦：内分泌攪乱物質の生態影響，廃棄物学会誌，10，278−287，（1999）。

る研究（その11），東京都環境科学研究所年報，56-65，（2002）。

６）有薗幸司：河川海域などにおける内分泌攪乱化学14）Jobling, S. et al. : Widespread sexual disruption

34，844−848，（1998）。

in wild ﬁsh, Environmental Science & technology.

物質の検出，資源環境対策

７）和波一夫ら：多摩川等の環境ホルモン問題に関す

32, 2498−2506,（1998）。

Study on Endocrine Disrupters in Tokyo's Rivers（8）Sex Ratio, Plasma Vitellogenin Levels andGonad Conditions in Common Carp in Tokyo's Rivers
Kazuo Wanami, Teruyuki Shimazu, Takehiro Miyashita＊ and Motoi Tamura＊＊＊

Associate researcher ＊＊Saitama Institute of TechnologySummaryThe effect of endocrine disrupters was studied in Tokyo's rivers. The male-female ratio of carp, plasma
vitellogenin and gonad condition of male carp were investigated. The following results were obtained:
The ratio of males to females was 496/466 in the Tama River.

Plasma vitellogenin concentrations in males collected from sites of the lower course of sewage treatment
plants were signiﬁcantly higher than those in males from other sites, suggesting exposure to estrogen andestrogen-like substances in the river water.
Abnormal gonads such as cancerous tissues were observed in 10% of the males which were captured in theTama River.

Keywords: endocrine disrupters, carp, gonad , vitellogenin（VTG）
東京都環境科学研究所年報

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