ハイライト

• タイヤのトレッドを低温で細かく砕いた粒子（CMTT）を混ぜた餌をコイに長期間与えると、成長には目立った影響が生じない一方で、貧血が起こった。

• 通常の餌に戻すと血液の状態は回復しており、この貧血は可逆的な変化であった。

• 貧血の要因は粒子そのものではなく、タイヤに加えられた添加剤やその変化物である可能性が高い。

• 日光による変質を再現した紫外線処理を施した粒子では、関与が疑われる化学物質が減少し、血液への影響も認められなかった。

• 生態リスク評価の基準となる、影響が現れなかった量（無影響量）と影響が現れ始めた量（最小影響量）を算出した。

概要

タイヤのトレッド（路面と接する部分）を細かく砕いた粒子を混ぜた餌をコイに最大4週間与えたところ、体の成長には目立った影響が見られない一方で、血液中のヘモグロビン量と赤血球の割合が低下し、貧血の状態になることが確認されました。また、通常の餌に戻すと血液の状態は回復し、この影響が可逆的であることが示されました。一方、屋外での日光による変質を再現するために紫外線をあらかじめ当てた粒子では、血液への明確な影響は認められませんでした。未処理の粒子からは、タイヤに加えられた添加剤とその変化物が数多く水中へ溶け出すことも確認されており、それらの多くは紫外線を当てた後には検出されなくなるか、濃度が大きく低下していました。以上の結果から、コイに生じた貧血は、粒子そのものによる物理的な刺激ではなく、タイヤに含まれる化学物質が主要な要因になっている可能性が高いと考えられます。本研究は、タイヤ由来粒子の生態リスクを評価する際には、粒子の量だけでなく、そこから溶け出す化学物質の変化と行方まで視野に入れる必要があることを示すものです。

本文

マイクロプラスチック汚染への関心が高まる中、タイヤの摩耗によって生じる微粒子が環境中へ大量に放出されていることが新たな課題となっています。タイヤと路面がすり合うことで生じるこの粒子は、タイヤ・路面摩耗粉塵（TRWP）と呼ばれます。日本では1人あたり年間平均1.9 kgのタイヤ粒子が排出されていると推定されており、河川や海洋のうち特に蓄積が進みやすい場所（ホットスポット）では、高い濃度で検出されることが報告されています。

タイヤはゴムだけでできているわけではありません。長持ちさせたり、強度や柔らかさを整えたりするために、多様な化学物質が加えられています。環境中では、こうした物質が水に溶け出したり別の物質へ変化したりするため、生物への影響が懸念されてきました。しかし、魚が長期間にわたってタイヤ由来粒子を取り込んだときに体内でどのような変化が起こるのか、とりわけ死には至らない慢性的な影響については、多くが未解明のまま残されていました。

そこで、本研究では、コイ（Cyprinus carpio）に対し、タイヤのトレッドを低温で細かく砕いた粒子（CMTT）を混ぜた餌を最大4週間与える慢性毒性試験を行い、以下の点を明らかにすることを目的としました。

1. CMTTの長期摂取がコイの成長および血液指標に及ぼす影響を評価する。

2. 血液への影響が認められた場合、その可逆性および組織学的・分子生物学的応答を明らかにする。

3. 紫外線による粒子の変質が、CMTTから溶け出す化学物質および魚への毒性影響に及ぼす影響を評価する。

コイにCMTTを含む餌を与えたところ、5%以上のCMTTを混ぜた餌を摂取した個体では、血液中で酸素を運ぶヘモグロビンの量と、血液に占める赤血球の割合を示すヘマトクリット値がともに低下し、貧血の状態にあることが確認されました。一方で、試験期間を通じて体重増加や餌の利用効率に明確な悪影響は認められませんでした。

組織を顕微鏡で観察したところ、脾臓にヘモジデリンの沈着が濃度に応じて増えていました。ヘモジデリンは赤血球が壊れた後に生じる物質であり、この結果は赤血球の破壊が進んでいたことを示しています。また、腎臓では、酸素不足への対応や赤血球の産生に関わる遺伝子（Myg1やEPO）の働きが強まっていました。これらは、酸素を運ぶ力の低下を補おうとする生体の反応が捉えられたものと考えられます。

さらに、CMTTを含まない通常の餌に切り替えると、1週間後には血液の指標が改善しました。このことから、CMTTの長期摂取によって生じた貧血は、少なくとも本試験条件下では可逆的な変化であることが示されました。

どのような化学物質が粒子から溶け出すのかを、対象をあらかじめ絞らずに幅広く探索する分析（ノンターゲット分析）で調べたところ、老化防止剤6PPDや加硫促進剤DPGとその変化物を含む43種類の化学物質が見いだされました。さらに、約1年分の日光を浴びた状態を再現して紫外線（UV）を当てた粒子で同じ試験を行うと、貧血は生じませんでした。検出された物質のうち33種類について濃度を見積もったところ、紫外線処理によって多くの添加剤由来成分が分解し、あるいは失われていました。

これらの結果は、コイに生じた貧血の主要な要因が粒子そのものではなく、タイヤに加えられた化学物質であることを強く示唆しています。一方で、紫外線処理によって化学物質の溶出量や組成が変化し、毒性影響も変化したことから、タイヤ由来粒子のリスク評価では、粒子の存在量だけでなく、粒子に含まれる化学物質の時間的変化や環境中での行方を考慮する必要があります。

本研究では、影響が現れなかった最大の量である無影響量（飼料中濃度1.25%、投与量0.375 mg/g 体重/日）と、影響が現れ始めた最小の量である最小影響量（飼料中濃度2.5%、投与量0.75 mg/g 体重/日）を示しました。これらは、環境中のタイヤ粒子が魚にもたらすリスクを見積もるうえで欠かせない指標となります。CMTTの無影響量から換算したTRWPの毒性閾値（2.5%）は、国内沿岸域の底質で報告されているTRWP濃度（最大4,260 mg/kg = 0.426%）よりもやや高い値でした。もっとも、汚染の著しい地点では閾値に近い濃度で検出されることも懸念されます。

今後は、実際の環境で生じるTRWPを用いた試験を進め、影響をもたらす化学物質の特定に取り組みます。それにより、タイヤ製品の持続可能な利用に資する科学的知見を提供していきます。

論文情報

Chronic dietary exposure to cryo-milled tire tread (CMTT) causes hematotoxicity without growth inhibition in common carp

Kei Nakayama, Rina Wada, Tatsuya Kunisue, Rumi Tanoue, Akitoshi Goto, Shinpei Wada, Osamu Kurata, Kosuke Tanaka, Yusuke Takahashi, Atsuko Amano, Takuya Itaki, Seiichi Uno and Go Suzuki.

Environmental Chemistry and Ecotoxicology, doi: 10.1016/j.enceco.2026.08.013, 2026 (August 20).
https://doi.org/10.1016/j.enceco.2026.08.013

研究費情報

環境研究総合推進費（no. 1-2204: JPMEERF20221004、no. 1-2502: JPMEERF20251002）