［特集］死体に学ぶクジラ・イルカの秘密

人工化学物質による鯨類の汚染と影響
落合 真理 Mari Ochiai

岩田 久人 Hisato Iwata

愛媛大学 沿岸環境科学研究センター
化学汚染・毒性解析部門 特任助教

愛媛大学 沿岸環境科学研究センター
化学汚染・毒性解析部門 教授

人々の生活の一部となっている人工化学物質の存在が，海に生息する鯨類の健康を脅かしている。
本稿では，残留性有機汚染物質による環境汚染や鯨類への蓄積と影響に関する国内外の研究事例を紹介するとともに，筆者らが現在取り組んでいる鯨類の細胞を用いたリスク評価法の可能性について論説する。

人工化学物質による環境汚染

DDT＊などの有機塩素系農薬が生態系全体に取り返しのつかない重大な影響を及ぼす危険性に警鐘

過去半世紀の科学技術の発展に伴い，人間活動を鳴らした。なかでも，殺虫・除草効果のある人による環境悪化は地球全体に及んでいる。水産資工化学物質が野生動物に悪影響を及ぼす可能性を源の乱獲や混獲，船舶の航行・騒音，沿岸開発，気指摘した点は，当時の国際社会に大きな衝撃を与候変動によって，海洋生態系はさまざまなストレえた。その後，猛禽類の個体数の減少 2），ワニのスを受けている。近年では，微細なプラスチック片

メス化 3），免疫機能低下によるイルカやアザラシ（マイクロプラスチック）を含むプラスチックゴミの大量死 4）5），さらにはヒトの精子数減少 6）など，の増加が海洋生物に甚大な影響を与えていること

野生動物およびヒトに対する化学物質の影響も顕が報道されている。一方，目に見えない化学物質に在化した。シーア・コルボーンらは 1996 年に出よる海洋汚染も深刻な環境問題である。化学物質の数や量は年々増加している。米国化学会の Chemical Abstracts Service（http://www.cas-japan.jp/）による用語解説 Glossaryと，2019 年 7 月現在で 1 億 4,700 万件を超える化【DDT：Dichlorodiphenyltrichloroethane（ジクロロジフェ

学物質が登録されている。その内，約 10 万種の化
学物質が商業的に生産・流通しており，鯨類の体内からも多様な化学物質が検出されている（表 1 ）。
1）1962 年に出版された「沈黙の春（Silent Spring）」の中で，著者であるレイチェル・カーソンは，

ニルトリクロロエタン）】
1 8 7 3 年に初めて合成され，1 9 3 9 年にスイスの科学者（パウル・ミュラー）により殺虫効果が発見された。有機塩素系の殺虫剤・農薬として使用された。戦後の日本では，シラミなどの防疫のために散布された。現在は使用が禁止されているが，マラリアの感染対策のために一部の国や地域に限って使用が認められている。

│Vol.73 No.5│4 6 3│

［特集］死体に学ぶクジラ・イルカの秘密

表1

鯨類の体内から検出される化学物質の例

分類

化学物質
PCBs
臭素系難燃剤（PBDEs，HBCD，TBBPA など）
有機リン系難燃剤（TBOEP，IDPP，
TCEP，TNBP など）

工業製品

主な用途・発生源

文献

トランス・コンデンサなどの絶縁油， Jepson2 0 1 6 , Isobe 2 0 1 1 ; 2 0 0 9 , Kajiwara 2 0 0 6 ; 2 0 0 2 ,Agu ilar 1 9 9 4 , Kannan1 9 9 3 , Tanabe 1 9 8 7 他多数
加熱・冷却用の熱媒体

有機フッ素化合物（PFOS，PFOA，PFBS など）

家具や電化製品に添加される防燃剤

Sala 2 0 1 9 , Aznar-Alemany 2 0 1 9 , Papachlimitzou 2 0 1 5
Gu i 2 0 1 9 , Fair 2 0 1 9 , Lynch 2 0 1 8 , Yeu ng 2 0 0 9 , De Silva
2 0 0 9 , Hart 2 0 0 8 , Kannan2 0 0 2

撥水剤

フタル酸エステル類および代謝物（DEHP，MEHP，MBzP など）
塩素化パラフィン類
マイクロプラスチック（ナイロン，ポリエステル，ポリエチレンテレフタ
レート，ポリエチレン）
農薬・
殺虫剤

非意図的
生成物

Hart 2 0 1 8 , Baini 2 0 1 7
Zeng 2 0 1 5

プラスチック原料，可塑剤

Nelms 2 0 1 9 , Zhu 2 0 1 9 , Hernandez-Gonzalez 2 0 1 8

有機塩素系農薬（DDT，クロルデン， 農業での大規模使用，除草剤，シロア Fair 2 0 1 0 , Isobe 2 0 1 1 ; 2 0 0 9 , Borrell 2 0 0 7 , Kajiwara
HCHs など）
リ駆除剤，防疫駆除剤，家庭用殺虫剤 2 0 0 6 ; 2 0 0 2 , Agu ilar 2 0 0 5 , Tanabe 1 9 9 4 他多数
合成ピレスロイド系殺虫剤 ( ペルメト
リン，テトラメトリンなど）

家庭用殺虫剤（蚊取り線香，殺虫スプ
Romero 2 0 1 8 , Aznar-Alemany 2 0 1 7 , Alonso 2 0 1 5 ; 2 0 1 2
レーなど），農業での大規模使用

ダイオキシン類

一般・産業廃棄物の燃焼過程で発生， Dorneles 2 0 1 3 , Jimenez 2 0 0 0 , Wells 1 9 9 2 , Bu ckland
1 9 9 0 , Tanabe 1 9 8 7
有機ハロゲン系製剤の不純物

PAHs（ベンゾ［α］ピレンなど）

石油化学製品由来，船舶や車の排ガス ，Lu ndin2 0 1 8 , Gu i 2 0 1 8 , García-Álvarez, 2 0 1 4 , Moon
2 0 1 2 , Marsili 2 0 0 1 , Fair 2 0 1
燃焼過程で発生

パラベン類（メチルパラベン，4 -HB） 化粧品等の防腐剤
EHMC, 4 MBC, OD-PABA，オクトク
生活関連 リレンなど
物質
合成ムスク

重金属

Moon2 0 1 0 , Fair 2 0 0 9 , Isobe 2 0 1 1 ; 2 0 0 9 , Kajiwara
2 0 0 6 , Johnson-Restrepo 2 0 0 8 他多数

Jeong 2 0 1 9 , Xu e 2 0 1 5

紫外線吸収剤（日焼け止めや化粧品な
Alonso 2 0 1 5 , Gago-Ferrero 2 0 1 3
ど）香料

Moon2 0 1 2 ; 2 0 1 1 , Peck 2 0 0 6 , Nakata 2 0 0 5 , Kannan
2005

トリクロサン

薬用石けんの殺菌剤

Fair 2 0 0 9

カドミウム

メッキ材料，ニッケルカドミウム電池，Chen2 0 1 7 , Polizzi 2 0 1 3 , Endo 2 0 0 8 , Arai 2 0 0 4 , Gallien
2 0 0 1 , Honda 1 9 8 3 他多数
合金

鉛蓄電池，はんだ，ガソリン添加剤，耐 Cau rant 2 0 0 6 , Frodello 2 0 0 2 , Leonzio 1 9 9 9 , Honda
1 9 8 3 他多数
食材料

銀

抗菌剤，感光剤，宝飾品，電子部品

Cáceres-Saez 2 0 1 9 , Chen2 0 1 7 , Romero 2 0 1 7 ,Nakazawa 2 0 1 1

水銀計測器（体温計など），蛍光灯，水銀電池

Cáceres-Saez 2 0 1 8 , Sakamoto 2 0 1 5 , Borrel 2 0 1 4 ,Endo 2 0 0 8 , Arai 2 0 0 4 他多数

有機水銀（メチル水銀）

工場排水（水俣病：アセトアルデヒド Harding 2 0 1 8 , Reif 2 0 0 2 , Cardellicchio 2 0 0 2 , Storelli
1 9 9 9 , Itano1 9 8 4 他多数
製造工程における副生物）

有機スズ

船底塗料，防腐剤

Choi 2 0 1 1 , Harino 2 0 0 8 , Ciesielski 2 0 0 4 , Kannan1 9 9 6 ,Iwata 1 9 9 4 他多数

PCBs：ポリ塩化ビフェニル，PBDEs：ポリ臭素化ジフェニルエーテル類，HBCD：ヘキサブロモシクロドデカン，TBBPA：テトラブロモビスフェノー
ル A，TBOEP：リン酸トリス（2 - ブトキシエチル），IDPP：リン酸 8 - メチルノニルジフェニル，TCEP：リン酸トリス (2 - クロロエチル )，TNBP： リ
ン酸トリブチル，PFOS：ペルフルオロオクタンスルホン酸，PFOA：ペルフルオロオクタン酸，PFBS：ペルフルオロブタンスルホン酸，DEHP：フタル酸ビス（2 - エチルヘキシル），MEHP：フタル酸モノエチルヘキシル，MBzP：フタル酸モノベンジル，DDT：ジクロロジフェニルトリクロロエ
タン，HCHs：ヘキサクロロシクロヘキサン，PAHs：多環芳香族炭化水素，4 -HB: 4 - ヒドロキシ安息香酸，EHMC：メトキシケイヒ酸エチルヘキシル，
4 MBC：メチルベンジリデンカンファ，OD-PABA：ジメチル PABA エチルヘキシル

版された著書「奪われし未来（Our Stolen Future）」7）のなかで，これらの研究報告をもとに，極微量の化学物質が動物の内分泌系をかく乱することを指摘し，今日でも問題視される内分泌かく乱化学物
質の概念を提唱した。
DDT・PCBs＊・ダイオキシン等は，残留性有機汚染物質（POPs）として知られている。POPs
は環境残留性や生物蓄積性が強く，生体毒性を有│4 6 4││Vol.73 No.5

用語解説 Glossary【PCBs：Polychlorinated biphenyls（ポリ塩化ビフェニル）】
1 8 8 1 年に初めて合成され，1 9 2 9 年に米国で工業生産が開始された。PCBs は主にトランスやコンデンサの絶縁油，熱媒体，ノンカーボン紙や蛍光灯などに使用された。日本
では 1 9 5 4 年に製造が始まったが，1 9 6 8 年のカネミ油症事件を受けて 1 9 7 2 年に生産・使用が禁止となった。現在はPOPs 条約により国際的に生産や使用が禁止されている。

人工化学物質による鯨類の汚染と影響

高次捕食者

PCBs

（n＋m＝1〜10）

POPs の生物濃縮

二次消費者

一次消費者

p,pʼ-DDT

鯨類
厚い脂皮
高寿命
弱い代謝能
高次捕食者
残留性有機汚染物質（POPs）
脂溶性
難分解性
生物蓄積性

生産者

図1

残留性有機汚染物質（POPs）の生物濃縮と鯨類への蓄積することに加え，国境を超えて長距離移動するこなぜ鯨類が問題なのか？

とから，一部の国の個別の取り組みでは地球規模の汚染防止に不十分である。これら POPs から人環境中に放出された POPs は大気や水を介しての健康および環境を保全するために，「残留性有移動・拡散し，海洋へ到達する。POPs は脂溶性

機 汚 染 物 質 に 関 す る ス ト ッ ク ホ ル ム 条 約 」がが高いため，海水から植物プランクトン等の生産

2001 年に採択され，2004 年 5 月には日本を含む

者，動物プランクトンやオキアミなどの一次消費50 ヵ国の締結により条約が発効された。この条者，魚類や頭足類などの二次消費者へと食物連鎖

約により，2004 年には 12 種の POPs の生産・使を介して生物濃縮される（図 1 ）。海洋生態系の高用・ 流 通 が 国 際 的 に 規 制 さ れ た。 そ の 後，次捕食者であるイルカの皮下脂肪層（脂皮）の

PBDEs や HBCD などの臭素系難燃剤 等，人々PCBs 濃度は海水の 1,300 万倍，DDTs の濃度はの生活により身近な化学物質も毒性影響を示すこ

海水の 3,700 万倍に達する 9）。

＊とがわかり，締結国会議にて近年新たに POPs に野生動物のなかでも，鯨類の属するハクジラ亜指定された。日本や欧米の先進国では 1970 年代

目は，POPs を最も高濃度に蓄積しているグルーに DDT や PCBs の 生 産・ 使 用 が 規 制 さ れ た が，
アジア・アフリカや中南米の一部の国ではマラリ
ア感染対策を目的として現在も DDT が使用されている。DDT の累計生産量は全世界で約 300 万
トン，PCBs は約 120 万トンにおよぶ 8）。世界中で膨大な量の POPs が生産・使用されたことにより，海水や大気を含む地球上のあらゆる自然環境
および生物相が汚染されている 8）9）。

用語解説 Glossary【臭素系難燃剤】
プラスチックや織物・ゴムなどの可燃性製品に添加することにより，燃えにくくする臭素系の難燃剤。代表的な臭素系難燃剤として，PBDEs（ポリ臭素化ジフェニルエーテル
類）や HBCD（ヘキサブロモシクロドデカン）などがある。
PBDEs や HBCD は POPs 条約に新規規制物質として近年追加され，現在では製造・使用が禁止されている。

│Vol.73 No.5│4 6 5│

［特集］死体に学ぶクジラ・イルカの秘密

プの一つである。たとえば，日本近海のシャチ

POPs 汚染による鯨類への影響（Orcinus orca）は脂皮に最高 400 ppm を越える
PCBs を蓄積しているとの報告があるが 10），これ

内分泌かく乱化学物質の影響が疑われる鯨類のは，一般のヒトの PCBs 濃度が 1 ppm 以下である

研究事例について，表 2 にまとめた。世界有数のことを考慮すれば，非常に高い濃度である。その工業地帯の排水が流入するカナダのセントローレ

理由はいくつかあるが，海洋生態系食物連鎖の上

ンス川河口域はシロイルカ（Delphinapterus leucas）

位に位置することのほかに，脂溶性化学物質の貯の生息域である。この個体群は既に 50 年以上も蔵所ともいえる厚さ数センチの脂皮を有している

POPs などの化学物質に慢性的に曝露されている。

ことや，高い乳脂肪分を含む母乳を介して母からそ の 個 体 数 は か つ て 5,000 頭 ほ ど で あ っ た が，仔にこれらの化学物質が大量に受け渡されること1990 年代には 650 頭ほどにまで減少した 17）。セ（母仔間移行）などがあげられる。

ントローレンス川のシロイルカの脂皮からは，100

生体内での POPs の代謝・排泄率は低いことが報告されているppm を越える PCBs が検出された。この濃度は，。実際に，日本や欧米の先進

北極圏に生息する同種の個体群よりもはるかに高国で 40 年以上前に生産・使用規制した POPs が，い。セントローレンス川に生息するシロイルカで2000 年代以降に漂着した鯨類の体内からも高濃は，1983‒1999 年の期間に全個体数（650 頭）の度で検出されている

内約 4 割が死亡し，剖検した成体の 27 %で腫瘍

11）

。鯨類の汚染が時代と

12）
〜14）

ともにどう変化していくのかを理解するためには， が見つかった 17）。シロイルカの体内からは，発海岸に漂着した個体を調べればよい。各漂着個体

ガン性の強いことが知られるベンゾ［α ］ピレンを集めた年とその個体に含まれている汚染物質のも検出され，高濃度の PCBs とともに本個体群の濃度の関係をみれば，鯨類の汚染の経年的な変動

がんの発生や死亡率の高さに寄与していると考えが予想できる。ただしこの方法を適用しようとすられた。

れば，過去に海岸に漂着した個体を回収・保管し1970 年代から 1990 年代にかけて，世界各地ておく必要がある。愛媛大学の沿岸環境科学研究で海棲哺乳類の大量死が頻発した（図 2 ）。たとえ

センターには，過去半世紀の間に収集してきた野ば，1990‒1992 年に地中海のスジイルカ（Stenella

生動物の試料を冷凍保存できる生物環境試料バン

coeruleoalba）はモルビリウイルスに感染し，約ク（通称 es-BANK）がある。es-BANK には現在で700 頭が死亡した 4）。感染個体では健康な個体よは北極圏から南極圏に至る世界各地から収集した

り PCBs 濃度が高い傾向にあり，PCBs 曝露によ約 11 万点の試料が冷凍保存されており，鯨類のり免疫力および宿主耐性が低下することで，感染試料数だけでも，50 種・36000 点にも及ぶ。そ症の罹患率が増加する可能性が指摘された 18）19）。

こ で， 瀬 戸 内 海 に 2000 〜 2016 年 に 漂 着 し ,近年では，過去に起きたような海棲哺乳類の大量

es-BANK に保管してあったスナメリ（Neophocae-

死の頻度は少なくなったものの，鯨類の感染症のna asiaeorientalis）のオス 57 個体の PCBs 濃度を報告例は過去数十年間で増加傾向にある 18）。体

調べたところ，経年的な減少傾向はみられなかっ

内の POPs 濃度が高い個体には寄生虫が感染しやた。近年でも PCBs は依然として ppm レベル

すいことを示す研究結果も報告されている 20）。

の濃度で検出されており，長期的な汚染による影

瀬戸内海のスナメリでは，肝吸虫への感染と肝臓響が懸念された。また最近では，有機リン系難燃

中 PCBs 濃度に関連性がみられている 21）。

15）

剤等の POPs の代替物質による汚染も新たに確認
されている

。

日本近海のシャチの個体数が PCBs 汚染によって大きく減少することを予測した最近の報告もあ16）る 22）。Desforges らは，世界の各海域のシャチ個体│4 6 6││Vol.73 No.5

人工化学物質による鯨類の汚染と影響

表2内分泌かく乱化学物質の影響が疑われる鯨類の研究事例
影響

生殖機能障害

生
殖
毒
性

主な症状

関連性が疑われる
化学物質

Béland 1 9 9 3 , De Gu ise
1 9 9 4 , Martineau 2 0 0 2 ;1994

性成熟に達したメスの 1 6 .5 %が生殖器系の感染症・腫瘍，約 PCBs
2 0 % が死産（胎仔・新生仔）

ネズミイルカ
Phocoena phocoena

イギリス

Mu rphy 2 0 1 5

死産で生まれた胎仔は 6 ヵ月以上生存した胎仔より DDTs 濃度 DDTs
が 3 倍以上高値

ハンドウイルカ
Tursiops truncatus

米国（サンディエ
Reddy 2 0 0 1
ゴ，
軍用飼育個体）

卵巣嚢胞

スジイルカ
Stenella coeruleoalba

地中海

Mu nson1 9 9 8

日本

Su bramanian1 9 8 7

PCBs

PCBs

テストステロン値の低下（オス）DDTsステロイドホルモン恒 コルチゾール値の低下（メス）
常性の撹乱テストステロン値の増加（オス） PBDEs

死亡率の増加モルビリウイルスへの感染

PCBs

シャチ
Orcinus orca

大西洋北東部の個
Jepson2 0 1 6
体群

ハンドウイルカ
Tursiops truncatus

米国（フロリダ） Galligan2 0 1 9

ハンドウイルカ
Tursiops truncatus

米国（南カリフォ
Trego 2 0 1 9
ルニア沿岸）

スジイルカ
Stenella coeruleoalba

地中海

Agu ilar 1 9 9 4

悪性腫瘍の形成（検死解剖個体 ベンゾ［α］ピレの 2 7 ％）
ン，PCBsシロイルカ
カナダ（セント
Delphinapterus leucas ローレンス川）

胸腺・脾臓の機能不全

PCBs，PBDEs

ネズミイルカ
Phocoena phocoena

北海，バルト海，
アイスランド沿岸，Beineke 2 0 0 5
ノルウェー

感染症 ( 寄生虫感染による肺
炎）

PCBs

ネズミイルカ
Phocoena phocoena

イギリス，ウェー
Jepson1 9 9 9
ルズ

PCBs

シャチ
Orcinus orca

日本，ハワイ，イ
ギリス，ブラジル
Desforges 2 0 1 8を含むシャチの個
体群

PCBs

スジイルカ
Stenella coeruleoalba

地中海

1 0 0 年以内の絶滅（数値モデルによるシュミ
レーション）
肝病変

文献

シロイルカ
カナダ（セント
Delphinapterus leucas ローレンス川）

PCBs，DDE
イシイルカ
繁殖率の低下（オス） テストステロン値の低下（オス）（DDT の代謝物） Phocoenoides dalli

集団死（約 7 0 0 頭）

地域・個体群

生殖器系がん（卵巣腫瘍，乳腺および子宮の腺がん），半陰陽 PCBs，PAHsの発生，母乳量の低下

繁殖率の低下（メス）

疾
病
・
免
疫
機
能
の
撹
乱

鯨種

モルビリウイルスへの感染

血中リンパ球量の増加，
単球・好酸球の減少，
免疫グロブリンの増加

PFCs（曝露濃ハンドウイルカ
度：0 .5 -9 ppm） Tursiops truncatus

Martineau 2 0 0 2 , De
Gu ise 1 9 9 5

Domingo 1 9 9 2

米国（サウスカロ
Fair 2 0 1 3
ライナ）

PCBs：ポリ塩化ビフェニル，PAHs：多環芳香族炭化水素，DDTs：ジクロロジフェニルトリクロロエタンおよびその代謝物，DDE：ジクロロジフェ
ニルジクロロエチレン，PBDEs：ポリ臭素化ジフェニルエーテル類，PFCs：有機フッ素化合物

群を対象に，メスの生涯にわたる PCBs の曝露量

鯨類の細胞を用いた毒性試験と脂皮への蓄積濃度をシュミレーションした 22）。
また PCBs の母仔間移行による胎仔への移行量を鯨類が POPs によって汚染されていることは何考慮し，胎仔の生存率と免疫能を推定した。メスを意味するのだろうか。化学物質が体内に存在すの生涯 PCB 蓄積濃度・胎仔生存率・免疫能への影るからといって，必ずしもそれが生体に悪影響を響のパラメーターをさらにモデル化し，各海域に与えるということにはならない。毒性の強さは化おける今後 100 年間のシャチ個体数の推移を予測

学物質の種類によって異なる。また化学物質に対した。その結果，脂皮中 PCB 濃度が 40 ppm 以上する感受性には動物種によって差があることも知ある個体群については，100 年以内に絶滅するリられている。一般に，化学物質の毒性評価には実スクが高いと推察した。日本やハワイ近海に分布

験動物が多く用いられる。POPs に関しても実験するシャチは絶滅リスクが高い個体群に属する。

動物種を対象に投与試験が実施され，免疫毒性・
生殖毒性・神経毒性など多様な毒性を示すことが│Vol.73 No.5│4 6 7│

［特集］死体に学ぶクジラ・イルカの秘密

スジイルカ

1990–1992 n＝700

マイルカ

1992 n＝118
2008 n＝26

ゼニガタアザラシ
1988 n＝18,000

カスピカイアザラシ
1997 n＝>1,000

ゼニガタアザラシ

1987/88 n＝8,000

マッコウクジラ

1979/80 n＝500

2002 n＝13

ハンドウイルカ

カズハゴンドウ

1987/88 n＝2,500
2013 n＝400

2006 n＝70
2011 n＝52
2015 n＝156

マイルカ

スジイルカ

2012 n＝107

2013 n＝31

ハンドウイルカ

ヒレナガゴンドウ

1990 n＝300

ネズミイルカ2012 n＝900

イワシクジラ2015 n＝337

図2

バイカルアザラシ

スジイルカ

ネズミイルカ1989/90 n＝400

スジイルカ

2007 n＝152

海棲哺乳類の集団座礁・大量死

環境汚染物質への曝露
による免疫力低下
重油
天然毒（藻類・貝類による
神経毒）
軍事ソナー

2011 n＝107

他の海棲哺乳類による捕食・干渉

ヒレナガゴンドウ

社会性（弱った仲間への付き添い行動）2011 n＝31

1991/92 n＝?

疑われる大量死の原因
病気・感染症マッコウクジラ
2011 n＝22

天候・地学・海洋学的要因
潜水病（Simmonds 1 9 9 7 より一部引用）

明らかにされている。上述のように，特定の鯨類とができる。筆者らはこの点に着目し，漂着およ個体群では疾患発症率と POPs 濃度に関係が認めび混獲して死亡した野生の鯨類から，組織片を採られたため，POPs が体内でどのような影響を与取して線維芽細胞の培養を試みた（図 3 ）。死後のえるか懸念される。一方，こうした研究は POPs

早い時間であれば，個体は死んでいても，細胞はの影響を間接的に予測するにとどまっており，よ増殖する場合がある。このような細胞を対象とす

り直接的な手法での証拠が求められている。したることで，生存個体にストレスを与えることなく，がって，先ずは POPs 投与に対する鯨類自身の反死亡個体を活用して POPs などの人工化学物質の応を測定することが望ましい。しかしながら，鯨毒性を調べることができると考えた。この手法を類を対象とした投与試験は倫理的・技術的に困難

用いて，日本沿岸に漂着した約 20 種 60 個体の鯨であるため，化学物質の鯨類への影響をいかに調類から細胞を得ることに成功した。

査するかが長年の課題であった。近年，世界的に漂着したスナメリやシャチを含む 6 種の鯨類の動物実験の削減が推奨され，培養細胞を用いた（in線維芽細胞を用いて，POPs が細胞に及ぼす影響

vitro）試験法の開発が進んでいる。米国の Tox21

について調べた。体内濃度と同程度の POPs を線（Toxicology Testing in the 21st Century）プロジェクト

維芽細胞に与えたところ，細胞死（アポトーシス）（https://ntp.niehs.nih.gov/results/tox21/index.html） で は，の増加が観察された。この結果は，実際に体内に化学物質の人体への影響について，ヒトの細胞を残留する POPs 濃度であっても鯨類細胞に毒性が用いて迅速に試験する方法が開発されている。鯨生じていることを示唆する。また，単一の化合物

類でも体細胞を用いた毒性研究の成果が報告されを曝露した場合より，鯨類の脂皮から抽出したるようになった。

POPs 混合液の方が数倍以上強い毒性を示したこ

線維芽細胞は主に結合組織を構成する細胞であとから，複数の化合物に同時に曝露されることにり，皮膚や種々の組織に存在し，損傷した臓器やより，単一の化合物よりも影響が増幅されたこと

組織の代わりに増殖・修復する作用を持つ。したが明らかになった。鯨類は多様な環境汚染物質にがって，線維芽細胞は増殖能が高く，体表の一部

よる複合的な汚染を受けているため，実環境中にから組織を採取できれば比較的簡単に培養するこ近い条件での毒性試験が今後必要である。

│4 6 8││Vol.73 No.5

人工化学物質による鯨類の汚染と影響

図3

漂着したイルカの組織採取と組織片から増殖する線維芽細胞

Fossi らの研究グループは，バイオプシーダー

物よりも臭素系難燃剤の方が CYP2B の誘導能がツを用いて地中海のスジイルカ・ハンドウイルカ・

高いことも明らかになった。これらの結果から，ナガスクジラから皮膚片を採取し，線維芽細胞を線維芽細胞を用いた化学物質の毒性試験により，培養した

CYP 応答の種差や性差・化合物差について調査。有機塩素系化合物（PCBs と DDTs

23）の混合液）および臭素系難燃剤（PBDEs 27 異性できることが示された。

体の混合液）を線維芽細胞に曝露し，シトクロム＊
P4 5 0 2B（CYP2B）の発現量を測定した。スジイ

ル カ・ ハ ン ド ウ イ ル カ は ナ ガ ス ク ジ ラ よ り も培養細胞の可能性

CYP2B の発現量が多く，化学物質曝露による
CYP2B の誘導能には鯨種間で差があることが示

化学物質による地球規模の汚染が進行し，鯨類された。スジイルカでは発現量に性差もみられ，を含むすべての生物は汚染から逃れられない状態

オスの方がメスより感受性が高いことが示唆されである。これらの化学物質は生物に直接影響を及た。また，ハンドウイルカでは，有機塩素系化合ぼすだけでなく，他のストレス要因との影響が重なることを考えると，状況は深刻である。すでに海へ流入し，生物体内に蓄積する化学物質につい用語解説 Glossaryて対処することは不可能であるため，新しい人工【シトクロム P4 5 0 （CYP）】
異物を代謝する酵素の一種で，基質特異性の異なる複数の分子種が存在する。いくつかの CYP 分子種の発現量は人
工化学物質の曝露によって変動する。これら CYP 分子種

化学物質の使用が認可される前に，それらの毒性は，人工化学物質によって活性化される核内受容体を介して，分子種特異的に転写調節される。CYP 分子種の発現量は，特定の人工化学物質の曝露や影響のバイオマーカーとして利用されている。

を調査することが重要である。一方，化学物質の安全性を評価するために実験動物を使用しない試
験法（代替法）の開発が近年注目を集めている。
EU（欧州連合）では，化粧品安全性評価にいくつかの例外を除いて動物実験を用いることを 2009│Vol.73 No.5│4 6 9│

［特集］死体に学ぶクジラ・イルカの秘密

年 3 月に禁止し，動物実験をおこなって開発した
化粧品の市場流通も禁止した。こうした動物実験
禁止と代替法開発の社会的要求は，化粧品の場合だけでなく，一般の人工化学物質の場合にも高まっている。線維芽細胞を用いた毒性評価試験は，実験動物個体を用いる試験に比べ，倫理的な問題もなく，簡便・迅速に人工化学物質の毒性をスク
リーニングできる可能性がある。
鯨類をはじめとする，野生動物の培養細胞は今後さまざまな活用方法が期待できる。得られた細胞は液体窒素の中で半永久的に保存できるため，一度培養して保存することで将来の研究に役立てることが可能である。近年の再生医療研究の目覚ましい発展により，線維芽細胞から iPS 細胞を樹立し，肝細胞や神経細胞など多様な細胞に誘導することができるようになった。鯨類の細胞で成功
すれば，細胞種ごとの毒性試験も可能になる。また，飼育個体の治療や臨床試験，希少動物の種の13）Tanabe, S. & Ramu, Karri Marine Pollution Bulletin 64,
7, 1459‒1474（2012）.
14）田辺信介. 日本生態学会誌 66, 37‒49（2016）.
15）川 邊 陸. 日本セトロジー 研 究 会 第30回（ 東 京） 記 念 大 会（2019）.
16）Aznar-Alemany, Ò., Sala, B., Plön, S., Bouwman, H.,
Barceló, D. et al. Chemosphere 226, 791‒799（2019）.
17）Martineau, D., Lemberger, K., Dallaire, A., Labelle, P.,
Lipscomb, T. P. et al. Environmental Health Perspectives
110, 3, 285‒292（2002）.
18）Gulland, F. M. D. & Hall, A. J. EcoHealth 4, 2, 135‒150（2007）.
19）Van Bressem, M. F., Raga, J. A., Di Guardo, G.,
Jepson, P. D., Duignan, P. J. et al. Diseases of Aquatic
Organisms 86, 143‒157（2009）.
20）Jepson, P. D., Bennett, P. M., Deaville, R., Allchin, C.
R., Baker, J. R. et al. Environmental Toxicology andChemistry 24, 1, 238‒248（2005）.
21）Isobe, T., Oshihoi, T., Hamada, H., Nakayama, K.,
Yamada, T. K. et al. Marine Pollution Bulletin 63, 564‒
571（2011）.
22）Desforges, J. P., Hall, A., McConnel, B., Rosing-Asvid,A., Barber, J. L. et al. Science 361, 1373‒1376（2018）.
23）Fossi, M. C., Marsili, L., Casini, S. & Bucalossi, D.
Marine Environmental Research 62, S200‒S204（2006）.

保存にも応用できるだろう。

［文 献］
1） レイチェル・カーソン. 沈黙の春（新潮文庫, 1974）.

落合 真理 Mari Ochiai

2） Broley, C. Audubon Magazine 60, 162‒3, 171（1958）.

愛媛大学 沿岸環境科学研究センター
化学汚染・毒性解析部門 特任助教

3） Guillette, L. J., Gross, T. S., Masson, G. R., Matter, J,
M,, Percival, H, F, et al. Environmental Health Perspectives
102, 8, 680‒688（1994）.
4） Aguilar, A. & Borrell, A. The Science of the Total Environment 154, 237‒247（1994）.
5） Osterhaus, A. D., Groen, J., Spijkers, H. E., Broeders, H.
W., UytdeHaag, F. G. et al. Veterinary Microbiology 23,
1‒4, 343‒350（1990）.
6） Carlsen, E., Giwercman, A., Keiding, N. & Skakkeblek,
N. E. BMJ 305, 609‒613（1992）.
7） シーア・コルボーン, ダイアン・ダマノスキ, ジョン・ピーターソン・マイヤーズ. 奪われし未来（翔泳社, 1997）.
8） Tanabe, S., Tanaka, H. & Tatsukawa, R. Archives of Environmental Contamination and Toxicology 13, 731‒738（1984）.

2 0 0 6 年，University of California, Santa Cru z（UCSC），BS in Marine Biology。2 0 0 7 〜 2 0 0 9 年，
UCSC，Marine Microbial Ecology Lab にて Specialistとして勤務。2 0 1 4 年，愛媛大学大学院理工学研究科修了。理学博士。
日本学術振興会特別研究員 DC1 ，日本学術振興会特別研究員 PD，愛媛大学特定研究員を経て，2 0 1 9 年より現職。専門分野は，環境毒性学，
環境分析化学。第 6 5 回リンダウ・ノーベル賞受賞者会議へ派遣。

岩田 久人 Hisato Iwata
愛媛大学 沿岸環境科学研究センター
化学汚染・毒性解析部門 教授
1 9 9 5 〜 2 0 0 0 年，北海道大学助手。1 9 9 9 〜 2 0 0 0 年，
ウッズホール海洋学研究所（日本学術振興会 特別研究員 PD）。2 0 0 0 〜 2 0 0 4 年，愛媛大学准教授。2 0 0 4
年より現職。専門分野は，環境毒性学。日本生態学会 第 1 6 回生態学琵

9） Iwata., H., Tanabe, S., Sakai, N., A. & Tatsukawa, R. Environmental Science and Technology 27 6, 1080‒1098（1993）.

琶湖賞（2 0 1 1 年 7 月）を受賞。主な著書に，環境毒性学（分担執筆，渡10）Ono, M., Kannan, N., Wakimoto, T. & Tatsukawa, R.
Marine Pollution Bulletin 18, 12, 640‒643（1987）.

（分担執筆，日本環境毒性学会，畠山成久・編，アイピーシー，2 0 0 6 ），11）Masuda, Y. Journal of Dermatological Science Supplement 1,
S11‒S20（2005）.
12）Tanabe, S. Marine Pollution Bulletin 45, 1‒12, 69‒77（2002）.

│4 7 0││Vol.73 No.5

邉泉・編，朝倉書店，2 0 1 1 ）, 分子でよむ環境汚染（分担執筆 , 鈴木聡・編，
東海大学出版会，2 0 0 9 ），化学物質の生態リスク評価と規制─農薬編─
海と環境：海が変わると地球が変わる（分担執筆，日本海洋学会，池田元美・他編，講談社，2 0 0 1 ），毒性学─生体・環境・生態系─（分担執筆，
藤田正一・編，朝倉書店，1 9 9 9 ），文明と環境（分担執筆，梅原猛，伊藤俊太郎，安田喜憲・総編），第 1 1 巻 環境危機と現代文明（分担執筆，
石弘之，沼田真・編，朝倉書店，1 9 9 6 ）．