Tissue-Specific Microplastic Burden, Concentration and Size Distribution in Labeo rohita from Taunsa Barrage, a Ramsar Wetland in Pakistan
本研究は、トーンサ・バラージ産のラベオ・ロヒタ（Labeo rohita）において、マイクロプラスチックの分布が組織型によって著しく異なり、消化管が最も高い絶対量を示す一方で、鰓と筋肉がそれぞれ最も高い質量正規化濃度と最小の粒子サイズを示していることを明らかにしており、汚染リスクを正確に評価するためには多組織解析が必要であることを強調している。
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世界の河川や湖沼には、肉眼では見えないものの、水や堆積物、そしてそこに生息する生物の体内にも存在する、静かな汚染の層が沈殿しています。この汚染はマイクロプラスチック、すなわち5ミリメートル以下の微細なプラスチック片で構成されています。これらの粒子は2つの経路でやってきます。一つは洗顔料などの製品に使用するためにそのサイズで作られたもの、もう一つは、太陽光や波の力によって時間の経過とともに分解された、より大きなプラスチック製品の残骸です。プラスチックは耐久性が高く化学的な分解に強いため、これらの断片は何十年も残り続け、水中の他の有害な化学物質を吸収するスポンジのような役割を果たします。魚がこの汚染された水の中を泳いだり、それにさらされた餌を食べたりすると、体内にこれらの粒子を取り込んでしまいます。科学者たちは、魚の体内にマイクロプラスチックが含まれていることは以前から知っていましたが、決定的な疑問が残っています。それは、これらの粒子が体内のどこへ行くのか、そしてその答えは測定方法によって変わるのか、という点です。
研究チームは、パキスタンのトゥンサ・バラージの海域で見られる、ロフと呼ばれる一般的な淡水魚を研究することで、この疑問に答えるべく調査を開始しました。この場所は広大な河川系の一部である保護された湿地であり、地域コミュニティにとって重要な漁場を支えています。科学者たちは、単に魚の中にどれだけのプラスチック粒子が含まれているかだけでなく、それらが体のどの部分にどの程度集中しているのか、そしてそれらの粒子の大きさはどの程度なのかを理解したいと考えました。そのために、彼らは30匹のロフを集め、消化管（胃と腸）、鰓（えら）、および筋肉組織という3つの特定の領域を注意深く調査しました。筋肉は人間が食べる部分であり、鰓と腸は水や食物と直接関わる内部器官です。研究者たちは、プラスチックを分離するために魚の組織を化学溶液で溶解させ、その後、粒子をサイズごとに分類し、特殊な光と顕微鏡を用いてその材質を特定しました。
結果は、単純な粒子数のカウントでは見逃されてしまうであろう、驚くべき複雑さを明らかにしました。研究者が各魚に見つかったプラスチック片の総数を数えたところ、消化管に最も多く、平均して1匹あたり約10個の粒子がありました。鰓にはそれよりも少なく、筋肉には最も少ないという結果でした。これは、腸が食物を飲み込む場所であることを考えると理にかなっています。しかし、科学者が組織の重量に基づいた濃度を計算したとき、物語は完全に逆転しました。鰓は重い筋肉や嵩張る腸と比較して非常に軽いため、鰓が魚の中で最も負荷がかかっている部分であることが判明したのです。鰓の組織1グラムあた数で見ると、腸よりも約6倍多く、筋肉よりも200倍以上も多くなっていました。これは、腸には最も多くの粒子が含まれている一方で、鰓が最も高密度に粒子を蓄えていることを意味します。
粒子のサイズは、それらがどのように魚の体内を移動するかについて、また別の明確な物語を伝えていました。大きくて粗いプラスチック片は、主に食べた後に引っかかると思われる消化管で見つかりました。対照的に、食用部分である筋肉組織には、極めて小さな粒子が支配的でした。筋肉で見つかったプラスチックのほぼ半分は50マイクロメートル未満のサイズであり、これは大きな破片を阻止する生物学的障壁を越えることができるほど小さなサイズです。一方で、腸にはこのような微細な断片はほとんど含まれていませんでした。このことは、最小の粒子こそが、魚の体の奥深くまで浸透し、身の部分に到達する可能性が最も高いことを示唆しています。一方で、大きな破片は消化システムの中に留まります。さらに、研究者たちは、魚の一部の部位におけるプラスチックの量が、他の部位の量に影響を与えるわけではないことも発見しました。腸に多くのプラスチックを持つ魚が、必ずしも鰓や筋肉にも多く持っているわけではなく、これはこれらの粒子が、飲み込まれた後に一つの器官から別の器官へと移動するのではなく、異なる経路を通じて魚体内に侵入している可能性を示しています。
また、この研究では関与しているプラスチックの種類も特定され、ポリプロピレンとポリエチレンがすべての組織において最も一般的な材料であることが分かりました。これらは包装用フィルムや袋を作るために使用されるプラスチックと同じであり、日常的な廃棄物が汚染の主な原因であることを示唆しています。ここで観察された汚染のパターンは、近くの河川地点での知見とも一致しており、マイクロプラスチックが魚の体内でどのように分布するかという仕組みは、局所的な偶然ではなく、河川系全体の地域的な特徴であることを示唆しています。研究者たちは、粒子の総数を数えるだけの単一の測定法に頼ることは、不完全な全体像しか与えないと結論付けました。魚、そしてそれらを食べる人々へのリスクを真に理解するためには、科学者は総数、組織1グラムあたりの濃度、そして粒子のサイズの3つを併せて報告しなければなりません。これら3つの情報が揃わなければ、どこに汚染が最も集中しているのか、あるいはどのサイズの粒子が実際に皿の上の食べ物にまで到達しているのかを知ることは不可能なのです。
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