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都内水域の環境ホルモンに関する研究（その３）─ 東京都内湾の魚類の生殖異変とエストロゲンの流入負荷量 ─和波

一夫

山本俊光***

嶋津（*前分析研究部

要暉之*塚田宮下和秀*****非常勤研究員

雄博**
吉岡大輝******埼玉工業大学）

旨

東京都内湾に生息する魚類の生殖異変の実態を把握するため、都内運河などの沿岸域で調査を行った。その結果、主に次のことが明らかになった。
(1)

合計９種類、965尾の魚類を採捕した。生殖腺の観察を行った結果、ボラ、コノシロ、スズキ、マアナゴの精巣組織中に卵母細胞（精巣卵）が認められた。
(2)

雄ボラの血中ビテロゲニン濃度を測定したところ、下水処理場放流水が流入する運河部で採捕した雄ボラから10,000ng/mlを超える高濃度のビテロゲニンが検出された。
(3)

流入河川と下水処理場の水質調査から、エストロゲンの内湾への流入負荷量を試算した。その結果、流入負荷量の30〜46％は河川から、54〜70％は内湾に面した処理場から流入したものであった。すなわち、下水処理場が東京都内湾へのエストロゲン流入量の大半を占めていた。
キーワード：内分泌かく乱化学物質（環境ホルモン）、エストロゲン、精巣卵、魚類、ビテロゲニン、東京湾

Study on Endocrine Disrupters in metropolitan rivers andTokyo Bay (3)Endocrine Disruption in wild fish and The amount of inflow loads of estrogen
WANAMI Kazuo, SHIMAZU Teruyuki, MIYASHITA Takehiro*
YAMAMOTO Toshimitu**, THUKADA Kazuhide**, and YOSHIOKA Taiki***Associate researcher, **Saitama Institute of Technology

SummaryFish were collected in Tokyo Bay (9 species, n = 965) to investigate the histological condition of
the gonads, and plasma vitellogenin (VTG) concentrations in male Grey Mullet (Mugil cephalus)
were measured.

Gonadal abnormalities (testis-ova) in male were seen in four species; Mugilcephalus (ten out of 75), Konosirus punctatus (three out of 31), Lateolabraxa japonicus (two out 5),Conger myriaster (eleven out of 131). The VTG concentrations in some male Grey Mullet collected in urban area were higher than 10,000ng/ml. Based on the trial calculation of the amount of
estrogen loads which flows into the Tokyo Bay, it was shown that the sewage disposal plants had
54 to 70% of that loads. These results suggest that male Grey Mullet and other species living inTokyo Bay were exposed to estrogen and estrogen-like substances from the sewage disposalplants.
Keywords : Estrogen, Estrogen-like substances, Fish, Testis-ova, Vitellogenin (VTG), Tokyo Bay
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１

はじめに３地点の他に多摩川・田園調布堰（大田区田園調布1

都内水域に生息する魚類への環境ホルモンの影響実丁目）で海から河川に遡上するマルタを採捕した。ま態を把握するため、既報 1), 2)で述べたように、1998

た、千葉県の漁業者から東京湾沖合部（市原沖）のボ年度から2001年度に都内河川のコイ等を採捕して生ラを買い取り、運河部との対照検体とした。その他に、殖腺の観察等を行った。その結果、多摩川等に生息す(財)東京都内湾漁業環境整備協会が羽田沖で採捕したる雄コイに精巣異常が認められ、雄コイの血液に高濃魚類の一部を譲り受け、検体とした。

度のビテロゲニン（卵黄タンパク前駆体）が検出され各地点の特徴はつぎのとおりである。ア地点は、昭た。調査地点の水質測定とビテロゲニンの検出との関

和島の東側に位置する地点で、近くに都内最大規模の係を調べたところ、雄コイに高濃度のビテロゲニンを下水処理場である森ケ崎処理場がある。イ地点は、大産生させる主要因は、下水処理場から放流される天然井埠頭中央海浜公園に面する運河で、近傍には下水処エストロゲン（女性ホルモン）であると推測された。

理場はないが、潮の満ち干きにより森ケ崎処理場の放東京都内湾についても、湾奥部には下水処理場から流水が到達する可能性のある地点である。ウ地点は、大量の放流水が流入しているので、魚類への下水処理港南地区の奥まった運河の地点であり、近くに芝浦処水の影響は河川と同様に大きいものと考えられる。本理場がある。多摩川・田園調布堰は都水道局の取水堰

論文では、2003年度に行った東京都内湾の魚類調査であり、この堰の中央部と左岸には魚道が設けられてと水質調査の結果を報告する。

いる。取水堰の下流は感潮域である。
ア地点、イ地点、ウ地点の３地点については、

２

調査方法

2003年６月、９月、12月、2004年３月に調査を実(1)

調査対象魚種施した。多摩川・田園調布堰については、マルタが遡都市沿岸域に生息するボラ、コノシロ、スズキ、マルタ等の魚種を調査対象とした。
(2)

上する2004年３月に調査を実施した。
(3)

調査地点と調査時期

採捕方法

ア地点、イ地点、ウ地点、多摩川・田園調布堰の各

図１に示すア地点（昭和島）、イ地点（勝島）、ウ地点（港南）の運河部の３地点で調査を実施した。この地点とも、投網を用いて魚類採捕を行った。
(4)計測・血液処理方法

魚類の尾部から採血後、全長・体長・体重を測定した。採血液は既報 3)の方法で遠心分離処理を行い、ビテロゲニン分析に供するまで冷凍保存した。なお、(財)東京都内湾漁業環境整備協会の魚類検体は、生魚でないため採血を行わなかった。
(5)

ボラのビテロゲニン分析

ボラの血液中ビテロゲニンの測定を既報 3)の方法で行った。片山化学工業㈱製のボラ用SRID測定プレー
トを用いて高濃度の検体をスクリーニングしたのち、同法で不検出のものを対象に検出感度の高いELISA法を用いて測定した。
(6)生殖腺組織異常の判定摘出した生殖腺を既報 1), 3)の方法で処理した後、生殖腺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観察して、その状態を記録した。
(7)
図１

調査地点

水質分析の方法

内分泌かく乱化学物質については既報 4)の図１のフ
東京都環境科学研究所年報 2004─ 103 ─ローで試料の濃縮を行ったうえで、17β-エストラジ３

結果と考察オール、エストロンを日本エンバイロケミカルズ㈱製(1)

調査魚種のELISAキットで分析した。また、エストロゲン総魚種別の採捕尾数と精巣卵の出現数を表１に示す。

合作用強度をBrunel大学の遺伝子組み換え酵母法でボラ、コノシロ、スズキ、マアナゴ等の９種965尾を測定した。一部の検体については外部委託によりLC-採捕した。魚類の性別判定は、生殖腺の外観及び組織MS/MS法で17β-エストラジオール、エストロン、エ学的観察にもとづいて行った。しかし、生殖腺が未成ストリオール、エチニルエストラジオールの分析を行熟で雌雄の判定ができないものや生殖腺が著しく未発った。その他の項目はJIS-K0102にしたがって分析し達であるため、生殖腺を摘出できない検体もあった。

た。

なお、９種のうちマアナゴについては、都水産試験場(8)

東京都内湾への流入負荷量の把握の調査に用いられた検体の中から雄を多く選んで供与

東京都内湾に流入する江戸川、荒川、隅田川、多摩されたものである。

川の河口部と、内湾に下水処理水を放流している葛西、
表１

砂町、芝浦、森ケ崎処理場を対象として、９月、12

魚種別採捕数と精巣卵の出現数

月、３月にスポット採水を行い、エストロゲンと内分泌かく乱化学物質および一般項目を分析した。その結果から、内湾へのエストロゲン等の流入負荷量を試算した。
流入負荷量の計算では、河川 5)と下水処理場 6)の流量を次のように求めた。
①

４処理場：東京都下水道事業年報に記載されている1998〜2002年度の各処理場高級処理放流量の平均値

(2)

生殖腺異常

魚類の生殖腺異常については、組織学的観察にもとづく知見が少ないことから、現時点では、精巣の細胞②

多摩川河口部：田園調布堰の観測流量や組織に顕著な変性が認められる場合を異常ありと判③

江戸川河口部：江戸川野田地点の観測流量−東京定した。

都三郷・金町浄水場の取水量④⑤

雄の生殖腺を観察した結果、すべての魚種で生殖腺

荒川河口部：秋ケ瀬堰の観測流量＋中川の推定流に外観異常は認められなかった。しかし、精巣の組織量＋中川関係の東京都下水処理場放流量（1998〜

学的観察からは、ボラ（75尾のうち10尾）、コノシロ2002年度の平均値）。中川の流量の大半は農業用水（31尾のうち３尾）、スズキ（５尾のうち２尾）、マアの還元水であるので、利根大堰の農業用水の取水量

ナゴ（131尾のうち11尾）の精巣組織中に卵母細胞を中川の推定流量とした。

が認められた（精巣卵）。写真１〜６に精巣卵を示す。

隅田川河口部：隅田川浄化用水＋新河岸川・隅田

本論文では、ボラの性比と精巣卵について詳述する。

川関係の東京都下水処理場放流量（1998〜2002年

ボラの性比は、生殖腺が摘出できなかった９尾を除く度の平均値）と、410尾のうち301尾が雌であり、雌は全体の約７また、船で河口部の河川水や処理場放流水を採水す割を占めた。一方、雄は410尾中75尾で、全体のおる場合は、海水混入による希釈が避けられないので、よそ２割であった。残りの34尾は生殖腺が未成熟な流入負荷量の計算では塩素イオン濃度から海水の混入雌雄不明の個体であった。このように、本調査では、率を推定して濃度補正を行った。

ボラの性比は雌に偏っていた。これに対して、産卵期その他に河川からの流入負荷量の時間変動や降雨のに漁獲されるボラの親魚では、性比は雄が圧倒的に多影響を知るため、多摩川の田園調布堰に自動採水器をいことが報告されている 7)。このため、ボラの性比に設置して、河川水の通日採水を平成15年５月から16

ついては生態的な知見を踏まえて今後、検討する必要年２月にかけて延べ14回行い、エストロゲンと一般がある。

項目を分析した。
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写真１

ボラ

正常な精巣組織（顕微鏡倍率100倍）

2003年９月28日 識別番号（９フ８）
市原沖 体長394㎜；体重1400ｇ
精巣組織全体にわたって活発な精子形成がみられる。

写真３

ボラ

精巣卵（400倍）

写真４

2003年６月26日 識別番号（６ウ21）
港南（ウ地点）体長416㎜；体重1254ｇ
精子形成は行われておらず、卵母細胞とマクロファージがみられる。

写真５

スズキ

写真２

精巣卵（400倍）

2003年９月25日 識別番号（２回目９あ36）
昭和島（ア地点）体長384㎜；体重823ｇ
雄性生殖細胞のシストに混ざって卵母細胞が散在している。

ボラ

精巣卵（400倍）

2003年９月16日 識別番号（９ア12）
昭和島（ア地点）体長410㎜；体重1220ｇ
精小嚢内の精子に混在して卵母細胞がみられる。

コノシロ

精巣卵（400倍）

2003年10月21日 識別番号（10コ１）
羽田沖 体長235㎜；体重219ｇ
精小嚢内に卵母細胞がみられる。

写真６

マアナゴ

精巣卵（400倍）

2003年10月29日 識別番号（10マ９）
羽田沖 全長388㎜；体重99ｇ
精巣周縁部に卵母細胞が散在している。

東京都環境科学研究所年報 2004─ 105 ─表２ボラの地点別採捕数と精巣卵の出現数の精巣卵の出現率は高い。
既報 3)では、採捕された135尾のボラのうち、確実に雄と判別できる個体は２尾（このうち１尾に精巣卵が出現）であったため、精巣卵の出現実態はデータ数が少なく明確でなかった。しかし、今回の調査では、比較的多くの雄ボラが採捕され、雄ボラ全体の約１割に精巣卵がみられること、さらに、精巣卵の大半は、採捕地点別のボラの雌雄数を表２に示す。合計尾数（生殖腺が摘出できなかった個体は除く）に対する雌大規模な下水処理場付近の運河部で採捕された雄ボラから見出されることが明らかとなった。の比率はそれぞれ、ア地点（77％）、イ地点（65％）、なお、雌については、既報 3)と同様に、ボラやスズウ地点（90％）、羽田沖（62％）、市原沖（70％）でキなどの魚種において、卵巣に退行変性卵が認められあり、すべての地点で雌の比率が高かった。一方、雄た。の割合は、ア地点(７％)、イ地点（12％）、ウ地点(3)ボラの血液中ビテロゲニン濃度（10％）、羽田沖（30％）、市原沖（30％）であった。

通常、ビテロゲニンの産生は雌に限られるが、雄になお、ア地点とイ地点では、生殖腺が未成熟である雌エストロゲンを投与するとビテロゲニンが産生され雄不明の個体が多かった。

る。また、環境中に存在するエストロゲン様物質によ雄ボラの精巣卵の出現率は全体で13％（75尾中10っても産生される。雄魚にビテロゲニンが検出された尾）であった。一般に魚類では、卵巣は精巣よりも初場合、エストロゲンやエストロゲン様物質に曝露され期に分化することが知られている 8)。従って、生殖腺た可能性が高いとされている9), 10), 11)。

が未成熟で雌雄の判別ができなかった34尾について

本調査で採取したボラのうち、雄または雌雄不明は雄の可能性がある。そこで、これら雌雄不明の個体（組織学的観察からは、雄である可能性を否定できなを雄に含めて集計すると、雄の尾数は109尾となり、いもの）と判定したものについて血液中ビテロゲニン

精巣卵の出現率は９％となる。

分析を行った。その結果を表３に示す。高濃度用の測

今回の調査で精巣卵が認められた雄ボラ10尾のう定法であるSRID法でビテロゲニンが検出したものは、

ちの９尾は、運河部のア、イ、ウの３地点で採捕され６月、12月のウ地点で採捕された雄ボラであり、57た個体であった。精巣卵の出現率はア地点で60％、〜290μg/mlの非常に高い値が検出された。SRID法

イ地点で29％、ウ地点で40％であり、これらの３地で不検出であったボラについては、低濃度用の点を合計すると、運河部での精巣卵の出現率は41％

ELISA法で再測定した。その結果、12月のウ地点の（雄22尾のうち９尾に精巣卵）であった。一方、羽田雄ボラから29,000ng/ml、３月のア地点の雄ボラか沖で採捕された雄ボラには明瞭な精巣卵は認められなら2,700ng/mlのビテロゲニンが検出された。SRIDかった。しかし、精巣卵が疑われる卵母細胞様の細胞法とELISA法は濃度の単位が異なるので、ビテロゲがみられるものが２尾あり、これを精巣卵として集計

ニン濃度の単位をng/mlで統一すると、ア地点のボラすると出現率は５％となる。また、比較対照地点の市のビテロゲニンはND〜2,700ng/ml、イ地点はND〜原沖については、精巣卵の出現率は６％であった。以200ng/ml、ウ地点はND〜290,000ng/mlであった。

上のように運河部の３地点は、羽田沖と市原沖に比べ一方、市原沖はND〜52ng/mlであり、都内運河の地て精巣卵の出現率が高い傾向がみられた。

点に比べて低い値であった。

採捕したボラには生殖腺が未成熟な雌雄不明の個体

後述の(4)水質分析結果の項で示すようにウ地点は、が含まれている。前述した理由から、これらの雌雄不芝浦処理場の放流水の影響を受けエストロゲン濃度が明の個体を雄として集計すると、精巣卵の出現率は、高い。ウ地点の雄ボラに高濃度のビテロゲニンが検出

ア地点で18％、イ地点で10％となり、運河部の３地されたのは、芝浦処理場の放流水中のエストロゲンに点を合計した精巣卵の出現率は19％と低くなる。し暴露されたからだと考えられる。

かし、この場合でも、羽田沖、市原沖と比べて運河部
東京都環境科学研究所年報 2004─ 106 ─
表３

ボラのビテロゲニン測定結果(4)

調査地点の水質分析結果

ア、イ、ウの各地点とその近傍の下水処理場の放流口で水質調査を行った。その他に東京湾内湾への流入負荷量を把握するため、多摩川河口、江戸川河口、荒川河口、隅田川河口、葛西処理場放流口、砂町処理場放流口で水質調査を行った。表４に各調査地点のエストロゲン等の濃度を示す。表中のエストロゲン２成分
作用強度は、既報 4)の比活性値を用いて17β-エストラジオールとエストロンの値から求めたものである。
ELISA法によるエストロゲン作用強度は、ア地点は13〜38ng/l、イ地点は３〜13ng/l、ウ地点は17〜57ng/lであった。LC-MS/MS法による同作用強度は、ア地点は10〜36ng/l、イ地点は２〜８ng/l、ウ地点は15〜42ng/lであった。また、酵母法による同作用強度では、ア地点は９〜71ng/l、イ地点は２〜19ng/l、ウ地点は５〜185ng/lであった。いずれの方法でも、エストロゲン作用強度はウ地点が高い値を示した。ウ地点は、芝浦処理場の２箇所ある放流口の間に位置し、閉鎖性の強い運河にあるため、放流水の影響が特に大きいと考えられる。
一方、各河川の河口のエストロゲン作用強度については、ア、イ、ウの各地点に比べると低い値であった。
表４

2003年度調査地点のエストロゲン等の水質分析結果

東京都環境科学研究所年報 2004─ 107 ─
ア〜ウ地点のうち、環境省の内分泌かく乱化学物質リストにあげられている4-t-オクチルフェノールの測湾に到達する河口部の段階では、その大半が消失してしまっていることを示唆している。

定最大値は90ng/l、ノニルフェノールの測定最大値は540ng/lであった。これらは、いずれも３月のア地点（森ケ崎処理場放流口付近）の検体であった。
CODは、ア地点は６〜12mg/l、イ地点は３〜８mg/l、ウ地点は７〜13mg/lで各地点の値に大きな違いは認められなかった。
(5)

東京都内湾への流入負荷量の把握

流入河川と下水処理場の調査データからエストロゲンおよび内分泌かく乱化学物質、一般項目の内湾への流入負荷量を試算した結果を表５、６、７に示す。エ
ストロゲンの流入総負荷量（作用強度）は酵母法が240g/日、ELISA法が202g/日、LC-MS/MS法が

図２ 田園調布堰のエストロゲンの時間変化（2003年
６月16〜17(日) 晴天日）

169g/日であった。そのうち、30〜46％は４河川から、54〜70％は４処理場から流入したものであり、内湾に面した下水処理場がエストロゲン流入量の半分

４

おわりに都内水域で９種類の魚類を採捕して、生殖腺観察を強から７割を占めていた。
今回の調査は昼間のスポット採水によるものである行った。このうち、ボラ、コノシロ、スズキ、マアナが、2000〜2001年度に下水処理場の24時間調査をゴの雄に精巣卵が認められた。精巣卵をもつ雄ボラの行った結果では、放流水のエストロゲン濃度は時間変

大部分は、運河部で採捕された個体であった。また、化がかなり大きく、昼間から夜間にかけて濃度が数倍

下水処理場近傍の運河部で採捕された雄ボラの血液中に上昇していく傾向がみられた 12), 13)。一方、河川のから、高濃度のビテロゲニンが検出された。これは、場合は、多摩川の田園調布堰で24時間調査を行った

沖縄や長崎などで採捕された雄ボラのビテロゲニン15)

結果では図２の例に示すとおり、エストロゲン濃度のと比べて著しく高い濃度であった。流入河川と内湾に時間変化は比較的小さかった。これらのことを考慮す

面した下水処理場の水質調査から、エストロゲンの内ると、内湾へのエストロゲン流入負荷量に占める下水湾への流入負荷量を試算したところ、流入負荷量の処理場の実際の割合は今回の結果よりもっと高いと推30〜46％は河川から、54〜70％は下水処理場から流測される。

入しているという結果が得られた。従って、都内運河

一方、ビスフェノールＡ、ノニルフェノール、4-t-部の雄ボラにみられた精巣卵や高濃度のビテロゲニン

オクチルフェノールといった内分泌かく乱化学物質にの検出は、下水処理水中のエストロゲンとの関連性がついては４河川と４処理場からの流入負荷量の割合が高いと考えられた。

それぞれ62〜77％、23〜38％であり、４河川が４処

エストロゲンは水中から底泥に移行すること16)、魚理場の２〜３倍であった。また、COD、T-N、T-Pは類に影響を及ぼす17)ことが知られているため、今後は４河川と4処理場の比が62〜73：27〜38％で、いず底質調査も含めて東京都内湾の調査を行い、魚類生殖れも４河川の割合がかなり大きかった。

異変の実態やエストロゲンの挙動を明らかにしていきこのように、エストロゲンのみが、流入負荷量に占たい。

める４処理場の割合が大きいという特異的な傾向がみられた。このことは、多摩川流域の下水処理場から排謝辞出されたエストロゲンの大半が多摩川を流下する過程(財)東京都内湾漁業環境整備協会からは羽田沖の魚で消失する機構14)と同じように、都内河川に放流され類検体を提供していただいた。マアナゴ生殖腺の組織たエストロゲンが河川を流下する過程で分解され、内観察については、宇藤朋子氏（株式会社いらご研究所）

東京都環境科学研究所年報 2004─ 108 ─
表５

東京湾へのエストロゲン流入負荷量（８月、12月、３月の平均）

表６

東京湾への内分泌かく乱化学物質流入負荷量（12月、３月の平均）

表７

東京湾へのCOD等の流入負荷量（８月、12月、３月の平均）

東京都環境科学研究所年報 2004─ 109 ─から教示をいただいた。マアナゴの生殖腺摘出につい15）米山健太ら：ボラを対象生物とした環境ホルモては、東京都水産試験場の協力を得た。精巣卵の判定

ンの影響調査, 環境ホルモン学会第４回研究発表会については、大西悠太氏（国土環境株式会社環境創造

要旨集, 287 (2001).

研究所）の協力をいただいた。

16）山下信義ら：柱状底質中の内分泌活性物質, 化学

ここに、関係各位に深く感謝の意を表します。

総説, 50, 206-212 (2001).
17）征矢野清ら：有明海泥干潟域における環境エス

引用文献

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東京都環境科学研究所年報 2004