水生生物における化学物質の長期影響および薬剤耐性の解明：2023年度CERI学会賞受賞報告
　農薬は実環境水中で一過性の流出となることが多い。水田への農薬は散布時期が決まっており，初夏～晩夏の特定の時期に散布されること，さらに豪雨等の影響で一斉に水環境中に流出することも一過性流出の一要因である[8]。その結果，水生生物はパルス状（一過性）の曝露を受ける[9]。農薬登録試験では試験液中の被験物質濃度が80%以上に保たれていることが推奨されているが[10, 11]，農薬の流出特性を考慮すると，水生生物が継続的に曝露され続けることはあまり現実的ではないのかもしれない。一過性の曝露では曝露に対する回復期間が含まれる（Fig. 1a）。そこで，筆者らは一時的な試験物質（主に殺虫剤）の曝露条件における多世代感受性の変化に着目した。試験種は，生態毒性試験のガイドライン種としても広く実験に使用されているミジンコおよびユスリカを用いた。また，殺虫剤の中でも最も生産量が高いことが知られているアセチルコリンエステラーゼ阻害剤（有機リン剤，カーバメート剤）を主なモデル化合物として使用した[12]。
　まず，ミジンコ類における次世代影響の種内差を調査した。2種の殺虫剤（アセチルコリンエステラーゼ阻害剤：ピラクロホスとピリミカーブ，PB）の一時的（48時間）な曝露が，利根川水系の湖沼に生息する異なる地点から採取したミジンコ類，タイリクアオムキミジンコ（Scapholeberiskingi）個体群（4系統）に与える影響を2世代にわたり調査した[13]。その結果，殺虫剤に短期的に曝露した一部の系統は，同殺虫剤に対して感受性の高い幼体を産み，親世代よりも子孫の方が農薬曝露に対して高いリスクを持つことが示唆された。
　次に，3種のミジンコ（国立環境研究所より分与されたオオミジンコ（Daphnia magna），霞ヶ浦から採取したS. kingiおよびトガリネコゼミジンコ（Ceriodaphnia cornuta））にカーバメート剤（PB）を1世代目にのみ一時的に曝露して4世代目までの影響を調査した。その結果，C.cornutaのみPBに曝露後の2世代目で迅速に薬剤耐性を獲得し，元の感受性の1/2程度となった[14]。一方，他の2種の感受性に変化は見られなかった。さらに，ミジンコと異なる生活史を持つセスジユスリカ（Chironomus yoshimatsui）を用いたPB，有機リン剤・ピラクロホス，医薬品・ジアゼパムへの一過性の曝露実験を行うと，PBに対してのみ薬剤耐性を獲得した[15, 16]。
　以上の結果から，殺虫剤の曝露時間が短いにもかかわらず，一部のミジンコやユスリカは迅速に（2～3世代目で）薬剤耐性を獲得した。一方，採取場所の異なるタイリクアオムキミジンコ（S.kingi）を用いた2世代試験において，一部子孫の感受性が親世代よりも上昇したことから，多世代影響は同種でも系統間で異なることがあり，感受性の大小により異なる遺伝的変異などの特徴を解明することが重要である。

カテゴリ: 生物学
質問: 筆者は実験の試験種として何という生物を使用しましたか。
回答: 筆者はミジンコとユスリカを実験の試験種として使用しました。

カテゴリ: 生物学
質問: 農薬登録試験では、試験液中の被験物質濃度は何％以上に保たれていることが推奨されていますか。
回答: 農薬登録試験では、試験液中の被験物質濃度は80％以上に保たれていることが推奨されています。

カテゴリ: 生物学
質問: 筆者らが使用した主なモデル化合物とは何ですか。
回答: 筆者らが使用した主なモデル化合物とは、アセチルコリンエステラーゼ阻害剤（有機リン剤，カーバメート剤）です。