農薬 曝露 が摂餌行動 に及 ぼす影響

べ た 。

材料 と方法

供 試 魚 と し て20尾 の コ イ(643±659)を 用 い た 。 コ イ の 入 手,飼 育 条 件 及 び 実 験 に 用 い た 脱 塩 素 水 道 水 の 化 学 組 成 は 第1章 第1節 で 述 べ た もの と 同 様 で あ る 。

供 試 農 薬 と し て,fenitrothion製 剤 の 処 方 に 従 って(山 崎,1979),fenitrothion原 体, xylene(特 級,和 光 純 薬 工 業),sorpol‑3005X(東 邦 化 学 工 業 〉を,そ れ ぞ れ54%,31%,

15%の 比 率 で 混 合 し たfenitrothion乳 剤 を 用 い,fenitrothion原 体 の 成 分 濃 度 が100μ9〃 の 混 合 溶 液 を 嗅 上 皮 曝 露 に 用 い た 。

fenitrothion溶 液 に よ る 嗅 上 皮 曝 露 は,第2章 第3節 で 述 べ た 鼻 孔 へ 装 着 し た カ ニ ュ ー レ に よ っ て 農 薬 を 直 接 嗅 上 皮 に 作 用 さ せ る 方 法 を 採 用 し た 。 そ れ に は ま ず,両 鼻 孔 に カ ニ ュ ー レ を 装 着 し た コ イ1尾 を 流 水 式 の ア ク リル 製 実 験 水 槽(60×15×36cm‐ 水 深)に 収 容 し, 安 静 に な る まで 静 置 し た(図3‑1)。 収 容 さ れ た コ イ は,前 後 上 下 に は 自 由 に 遊 泳 す る こ と が 可 能 で あ る が,コ イ 頭 上 の カ ニ ュ ー レ が 絡 ま な い よ う に す る た め,方 向 転 換 で き な い 幅 の 狭 い 実 験 水 槽 を 用 い た 。 実 験 水 槽 の 周 囲 を 暗 幕 で 囲 み,実 験 者 が コ イ か ら み ら れ な い よ う に

して 実 験 を 行 っ た 。 実 験 水 槽 上 部 の 導 管 か ら1400ml/minの 脱 塩 素 水 道 水 を 常 に 流 し, 水 槽 後 部 に あ る 排 水 口 か ら 排 水 を 行 っ た 。 一 方 の 鼻 孔 に は 所 定 濃 度 のfenitrothion溶 液 を, 他 方 の 鼻 孔 に は 対 照 と し て 蒸 留 水 を,ペ リ ス タ ル テ ィ ッ ク ポ ン プ に よ っ て2.5ml/minの 定 速 で 灌 流 し た 。 曝 露 は,12及 び24時 間 行 い,曝 露 開 始 か ら3時 間 毎 に,コ イ の 配 合 飼 料

に 対 す る 摂 餌 行 動 を 観 察 し た 。 観 察 の 手 順 は,ま ず,所 定 時 間 のfenitrothion曝 露 を 行 っ た 側 の カ ニ ュ ー レ 内 に 残 留 し て い るfenitrottuon溶 液 を 除 去 す る た め,1分 間 の 蒸 留 水 灌 流 を 行 っ た 。 次 い で,1,10,102,10rs,104μg〃 の 配 合 飼 料 抽 出 液(第1章 第1節 参 照)を 低 い 濃 度 の も の か ら行 い,蒸 留 水 に よ る 曝 露 を 行 っ た 側 の 嗅 上 皮,fenitrothion曝 露 を 行 っ た 側 の 嗅 上 皮 の 順 番 に 配 合 飼 料 抽 出 液 に よ る 刺 激 を 行 った 。 嗅 上 皮 の 配 合 飼 料 抽 出 液 に よ る 刺 激

は3分 間 行 い,コ イ が 実 験 水 槽 の 注 水 口 や 底 面 を 盛 ん に っ い ば み,餌 を 探 す 行 動 が 解 発 さ れ る ま で の 時 間(反 応 潜 時)を 測 定 し た 。 測 定 時 間 は3分 間 と し た 。 反 応 潜 時 の 測 定 後,カ ニ ュ ー レ 内 に 残 留 し て い る 配 合 飼 料 抽 出 液 を 蒸 留 水 に よ っ て 洗 浄 除 去 し た 。 以 後 同 様 に,順 次,高 濃 度 の 配 合 飼 料 抽 出 液 に 対 す る 反 応 潜 時 を 測 定 し た 。 測 定 終 了 後,所 定 の 曝 露 時 間 ま で,再 びfenitrothion溶 液 に よ る 曝 露 と 反 応 潜 時 の 測 定 を 繰 り 返 し 行 っ た 。 な お,12時 間 処 理 し た 実 験 区 で は,12時 間 の 処 理 後,嗅 上 皮 灌 流 液 をfenitrothion液 か ら蒸 留 水 に 切 り 換 え,1時 間 の 蒸 留 水 灌 流 に よ っ て 嗅 上 皮 を 応enitrothion曝 露 か ら 回 復 さ せ た と き の 摂 餌 行 動 を 観 察 し た 。

fenitrothion曝 露 が 嗅 覚 器 に 及 ぼ す 影 響 の 評 価 は,蒸 留 水 に よ っ て 所 定 の 時 間 曝 露 し た 嗅 上 皮 を 配 合 飼 料 抽 出 液 で 刺 激 し た と き の 反 応 潜 時 を 対 照 と し,fenitrothion溶 液 曝 露 に お け

る反 応 潜 時 とWilcoxonの 符 号 付 順 位和 検 定 に よ って 比 較 検 定 を行 い,有 意(P<0.05)に 潜 時 の 増 加 が 認 め られ た 場 合 を 影 響 の 受 けた もの とみ な した 。

結 果

嗅 上 皮 を100ｵg〃 のfenitrothionで12時 間曝 露 し た コ イ に お い て,各 濃 度 の 配 合 飼 料 抽 出 液 で 嗅 刺 激 した と きに 刺 激 開始 か ら摂 餌行 動 の解 発 さ れ る まで の 反 応 潜 時 を 図3‑2に 示 し た 。 蒸 留 水 に よ る曝 露 を行 っ た 対 照で は,曝 露 時間 の 増 加 に よ る反 応 潜 時 の 変 化 はみ られ な か った が,fenitrothion曝 露 で は,曝 露 時 間の 増加 に よ る反 応 潜 時 の 増 加,す なわ ち,行 動 が 解 発 され る まで の 遅 延 が み られ た 。 調 べ た配 合 飼 料 抽 出 液 の 中 で 最 も低 い 濃 度 の1ｵg/1で は,3時 間 曝 露 に よ って,蒸 留 水 曝 露 の 対 照 と比較 し て,反 応 潜 時の 有 意 な 増 加 が 認 め られ (P<0.05),曝 露 時 間 の 増 加 に と もな う反 応 潜 時 の増 加 が 明 ら か に み られ た 。12時 間 曝 露 に お け る反 応 潜 時 は172.0±23.3秒 で あ り,3分 間 の 測 定 時 間 内 で は,ま った く配合 飼 料 抽 出 液 に 対 して 反 応 しな か った 個 体 も多 くみ られ た 伺 図,a)。 配 合 飼料 抽 出 液 の 濃 度 を増 加 さ せ る に従 い,各 曝 露 時 間 に お け る反 応 潜 時 は短 縮す るが,104μg〃 の 配 合 飼 料 抽 出 液 に 対 して,12時 間 曝 露 に お け る反 応 潜 時 は67.3±59.9秒 で あ っ た(同 図,d)。 こ れ らの 反 応 潜 時 の 増 加 は,対 照 と 比 較 し て有 意 な も ので あ った(P<0,05)。 そ れ ぞ れ の 濃度 の 配 合 飼 料 抽 出 液 に対 して 有 意 な 反 応 潜 時 の 増加 が認 め られ た 最 低 曝 露 時 間 は,1ドg〃 の配 合 飼 料 抽 出 液 濃 度 に対 して は3時 間,14〜iO3ｵg〃 の もの に対 して は9時 間,104μ9〃 の もの に対 して は 12時 間 で あ っ た。12時 間 の 曝 露 の 後 に,嗅 上 皮 を 蒸 留水 で1時 間 灌 流 し た と き,い ず れ の 濃 度 の 配 合飼 料 抽 出液 に対 して も反 応 潜 時の 減少 がみ られ,処 理前 の 値 まで に回 復 して い た。

嗅 上 皮 を100ｵif1のfenitrothionで24時 間 曝 露 した き の 配 合 飼 料 抽 出 液 に対 す る反 応 潜 時 を 図3‑3に 示 し た 。 長 時 間 の曝 露 に よ って,12時 間曝 露 の と き と比 較 して 反 応 潜 時 の 増 加 が み ら れ,1〜102ｵg〃 の 配 合 飼料 抽 出 液 に 対 し て,曝 露24時 間 後 の と きの 反 応 潜 時 は

180秒 以 上 を 要 し,測 定 時 間 内 で は摂 餌 行動 が み られ な か った 。 また,調 べ た 中 で は最 も 高 い 濃 度 の104ｵgllの 配 合 飼 料 抽 出 液 に対 して も,曝 露24時 間 後 の と きの 反 応 潜 時 は90.0±

31.9秒 まで に 増 加 した 。

考 察

水 生 生 物 に 及 ぼ す 農 薬 の 影 響 に っ い て は,急 性 毒 性(西 内 ・橋 本,1991),有 機 リ ン 化 合 物 に よ るacetylcholineesterase活 性 の 阻 害(BruijnandHermens,1991;Ghoshet

Qj.,1993),鯉 組 織 の 障 害 や 呼 吸 機 能 の 低 下(立 川 ら,1989;山 元,1991)等 に つ い て, 多 くの 報 告 が な さ れ て い る 。 し か し,嗅 覚 等 の 化 学 感 覚 器 官 に 及 ぼ す 農 薬 影 響 に つ い て は, ほ と ん ど 知 ら れ て い な い 。 本 研 究 の 結 果 は,100ｵg〃 のfenitrothion曝 露3時 間 後 か らす で

に 嗅 覚 感 度 が 低 下 し,低 濃 度(1ｵg〃)の 配 合 飼 料 抽 出 液 に 対 す る 反 応 潜 時 が 増 加 す る こ と を 示 し た 。 こ の よ う に コ イ の 嗅 覚 器 は,48hr‑L('50の 値(4.9mg〃,第3章 第2節 参 照)よ り低 い 濃 度 のfenitrothion曝 露 に も か か わ ら ず,機 能 的 影 響 を 受 け る こ と が 明 ら か に さ れ た 。 fenitrothionに よ る 嗅 上 皮 の 曝 露 時 間 の 増 加 と と も に 配 合 飼 料 抽 出 液 に 対 す る 反 応 潜 時 の 増 加 を 示 し,長 時 間 曝 露 は 高 濃 度 の 配 合 飼 料 抽 出 液 に 対 して も 嗅 覚 感 度 に 著 し い 影 響 を 及 ぼ す

こ と が 明 ら か に さ れ た 。 一 般 に

,農 薬 は 少 量 の 有 効 成 分 を 広 範 囲 の 農 耕 地 に 散 布 す る た め,乳 剤,水 和 剤,粉 剤, 粒 剤 等 の 剤 型 に し て 使 用 さ れ て い る 。 本 研 究 で は,剤 型 が 乳 剤 で あ るfenitrothionを 用 い て 実 験 を 行 っ た 。 前 述 の よ う に,こ の 乳 剤 中 に は,fenitrothion原 体,界 面 活 性 剤,有 機 溶 媒 が 含 ま れ て い る 。 これ ら の 中 で ど の 成 分 物 質 が嗅 覚 機 能△ の 影 響 に 最 も 関 与 し て い る の か は, 本 実 験 で は,明 ら か に す る こ と は で き な か っ た 。BrownetαL(1982)は,界 面 活 性 剤 の sodiumlaurylsulfateが ニ ジ マ ス のL‑serineに 対 す る 嗅 球 脳 波 の 応 答 を 抑 制 す る こ と を 報 告 し た 。 ま た,サ ケ 科 のArcticcharrの 稚 魚 に お い て,sodiumlaurylsulfateが 仲 間 の ニ オ イ に 対 す る 誘 引 行 動 に 影 響 を 及 ぼ す こ と が 報 告 さ れ て い る(OlsenandHoglund,

1985》 。 さ ら に,界 面 活 性 剤 のalkylbenzensulfonateは ナ マ ズ の 索 餌 行 動,味 蕾 の 変 性 及 び 味 覚 神 経 応 答 に 影 響 を 及 ぼ す こ と が 報 告 さ れ い る(藤 谷,1967)。 こ れ ら の 事 実 は,界 面 活 性 剤 が 化 学 感 覚 に 大 き な 影 響 を 及 ぼ す こ と を 示 し,本 実 験 に お い て も,fenitrothion乳 剤 に 含 ま れ る 界 面 活 性 剤 が 配 合 飼 料 抽 出 液 に 対 す る 反 応 へ の 影 響 に 関 与 し て い る こ と を 示 唆 す る 。 一 方,fenitrothionと 同 様 に 有 機 リ ン 化 合 物 で あ るph(后aloneは,コ イ の 脳 波 活 動 を 抑 制 す る こ と も 知 ら れ て い る の で(RaviandSelvarajan,1988),fenitrothion自 身 に

よ る 影 響 の 可 能 性 も あ る 。 こ の 点 に っ い て は,本 章 第3節 に お い て,さ ら に,詳 細 な 検 討 を 行 っ た 。

本 実 験 の 結 果 は,fenitrothion曝 露 後1時 間 の 蒸 留 水 灌 流 に よ っ て,反 応 潜 時 が 曝 露 前 の レ ベ ル に 戻 っ て い る こ と も 明 ら か に し た 。 一 般 に,障 害 の 受 け た 嗅 細 胞 の タ ー ン オ ー バ は 約 30日 の 周 期 で 行 わ れ る の で(梅 田,1990),本 実 験 のfenitrothion曝 露 で は,嗅 細 胞 は 致 命 的 な 障 害 を 受 け た の で は な く,一 時 的 な 影 響 を 受 け た もの と 考 え られ る 。 重 金 属 に よ る 曝 露 の 場 合 は,嗅 細 胞 や 味 細 胞 の 外 界 と 接 し た 部 位 か ら重 金 属 が 速 や か に 浸 入 し.細 胞 に 致 命 的 な 障 害 を 与 え る こ と が 知 られ て い る(Brownetal.,1982;大 角,1984;Gottofreyand

Tjalve,1991,鬼 頭 ら,1981)。 し か し,農 薬 に よ る こ れ ら の 細 胞 に 及 ぼ す 影 響 に つ い て は ほ と ん ど 知 られ て い な い 。 本 実 験 の 結 果 は,農 薬 の 化 学 感 覚 細 胞 に 及 ぼ す 影 響 の 作 用 機 序 が 重 金 属 の 場 合 と は 異 な る の か も 知 れ な い 。 こ の 点 に つ い て は,本 章 第2節 に お い て,さ ら に,詳 細 な 検 討 を 行 っ た 。