JP2003090839A - 内分泌攪乱物質群およびそれらの活性を指標とした生物系廃棄物処理物の評価方法 - Google Patents

内分泌攪乱物質群およびそれらの活性を指標とした生物系廃棄物処理物の評価方法

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徹 植田
Satoru Shibata
悟 柴田
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Abstract

(57)【要約】 【課題】コンポスト等生物系廃棄物処理物の内分泌攪乱
作用に着目した品質管理方法を提供すると同時に、生物
系廃棄物処理物中のエストロン等のエストロゲン微量分
析を可能とする高感度、高精度で簡便、迅速な分析法を
提供する。 【解決手段】 コンポスト等生物系廃棄物処理物抽出物
中のエストロン等内分泌攪乱物質含量およびそれらの活
性を化学的、生物学的に測定する事により、生物系廃棄
物処理物の管理に有効な評価方法を得た。特に、生物系
廃棄物処理物中の有機溶媒抽出液を固相抽出やTLC分
離を行わずにカートリッジ通液後、直接LC/MS/M
Sに導入する事によって4時間以内にエストロゲン量を
測定できる迅速かつ簡便な測定法を得た

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、コンポスト等生物
系廃棄物処理物の品質評価法に関するものである。
【0002】
【従来の技術】従来、コンポスト等有機肥料の品質評価
は、腐熟度(発酵の進み具合)と呼ばれる評価基準で行
われ、その腐熟度を評価するにあたって、推積物の温
度、BOD、酵素活性、ガス発生量(ポリ袋法)、C/
N比、アンモニア不検出、硝酸イオン検出、COD、p
H、揮発性成、遊離アミノ、腐植物質、BOD、近赤外
分光法、発芽試験、幼植物試験、ミミズ試験、花粉管生
長テスト、物体色、微細形態観察、篩別残渣重量など様
々な方法が提案されてきている(原田靖生、「堆肥 の
品 質 評 価 に つ い て」、畜産環境情報、
1999,http://group.lin.go.
jp/leio/tkj/tkj07/tokus0
7.htm)。しかし、これらはいずれも作物栄養およ
び作物生長阻害防止を考慮した評価方法であり、内分泌
攪乱作用など生態毒性のリスクアセスメント、品質管理
に関しては、重金属含量測定を除いては行われていない
(また、そもそも従来の有機資材中の重金属含量測定に
ついても内分泌攪乱作用評価の目的で行われているもの
ではない)。よって、発酵鶏糞など内分泌攪乱物質を大
量に含む生物系廃棄物が農耕地に投入され、環境汚染の
一因となっているリスクを行政、学会共、放置している
のが現状である。本発明は、エストロン等の生物系廃棄
物処理物に広く含まれる内分泌攪乱物質群の含量および
その作用を指標とした、生物系廃棄物処理物および生物
系廃棄物の品質管理方法を提供したものである。本評価
方法は重金属汚染を除いては従来は考慮されていなかっ
た、生物系廃棄物処理物の内分泌攪乱作用面でのリスク
査定を行うものであり、既存の植物栄養的な腐熟度評価
法と組み合わせて総合評価する事により、21世紀にお
ける生物系廃棄物有効利用に貢献しうるものと期待され
る。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】従来、使われているコ
ンポスト等生物系廃棄物処理物には、原料由来あるいは
発酵過程で生じる天然エストロゲン類や成長促進剤、肉
質軟化剤、避妊剤、農薬等に由来する人工エストロゲン
類が含まれている。これらは農地に施用後に環境エスト
ロゲンとして生態系および人の健康に悪影響を与えてい
る事が懸念されるが、従来、コンポスト等生物系廃棄物
処理物の生態毒性に関する品質評価に関する方法が、重
金属含量測定、植物成長阻害試験、ミミズ試験以外はな
く、特に内分泌攪乱作用に着目した品質評価方法に関し
ては全くなかった。
【0004】本発明は上記課題に鑑みなされたものであ
り、発酵鶏糞、バーク堆肥、牛糞堆肥などコンポスト等
生物系廃棄物処理物に広く含まれるエストロン等の内分
泌攪乱物質群の含量およびそれらの生物活性の測定によ
って生物系廃棄物処理物の生態毒性を評価する方法を提
供し、農業による環境汚染を軽減させる事を目的とする
ものである。
【0005】
【課題を解決するための手段】本発明は、(1)生物系
廃棄物処理物中のエストロン等の内分泌攪乱物質群の含
量を化学的に測定する評価法、(2)生物系廃棄物処理
物の内分泌攪乱作用を生物学的に測定する評価法、
(3)特に(1)において生物系廃棄物処理物抽出液を
固相抽出やTLC分離を行わずに単にカートリッジ通液
後、直接LC/MS/MSに導入する事によるエストロ
ゲン簡便測定法の3つを要旨とするものである。
【0006】
【発明の実施の形態】以下、本発明を更に詳細に説明す
る。本発明の評価方法は、大きく分けると、(1)生物
系廃棄物処理物中の有機溶媒抽出物中のエストロン等内
分泌攪乱物質群の含量をLC/MS/MS、GC/M
S,ELISA等を用いて化学的に測定する化学的評価
法、(2)生物系廃棄物処理物中の内分泌攪乱作用をエ
ストロゲン受容体結合/転写活性アッセイ、Ah受容体
結合/転写活性アッセイ、エストロゲン感受性培養細胞
アッセイ、ビテロジェニン等生態毒性特異的転写産物の
RT−PCR/DNAアレイ/抗体検出法、魚類、両生
類、線虫を用いたin vivo法等を用いて生物学的
に測定する生物学的評価法の2つから構成され、いずれ
も生物系廃棄物処理物を内分泌攪乱作用で品質評価する
点を特徴とする。
【0007】本発明において、評価対象としている牛糞
堆肥、鶏糞堆肥、豚糞堆肥、バーク堆肥、乾燥鶏糞、乾
燥牛糞、乾燥豚糞等は、大量のエストロン等内分泌攪乱
物質群を含み、生態系攪乱や人の健康を損ねている恐れ
がある。また、近年、生物系廃棄物だけでなく、生分解
性プラスチックすらコンポスト化しようとする動きがあ
り、生態毒性評価に関する配慮に乏しい。
【0008】生物系廃棄物処理物中の内分泌攪乱物質群
は酢酸エチル、メタノール等有機溶媒で抽出する事がで
き、酢酸エチル抽出の場合は、メタノール抽出より塩の
持ち込みが起こりにくいが、抽出時に環境試料が球塊に
なり効果的に抽出しにくいケースもあるので注意を要す
る。なお、個々の内分泌攪乱物質の極性によっては水溶
液(緩衝液)でも抽出可能である。
【0009】生物系廃棄物処理物有機溶媒抽出液の直接
LC/MS/MS導入法によるエストロン簡便測定法は
以下の手順で行う。生物系廃棄物処理物5〜20g(湿
重量)に、サロゲートを添加した後に10倍量の酢酸エ
チルもしくはメタノールで2回に分けて振とう及び超音
波抽出を行う。遠心して得た上清を、予めコンディショ
ニングした、フロリジル、C18、C8等のカートリッ
ジに通液し、蒸発乾固後、メタノールに再溶解させ沈殿
を遠心で除いた溶液を、固相抽出やTLC分離を行わず
に、そのままHPLC/MS/MSに供する事によっ
て、50ng/kgの高感度で4時間以内に堆肥中のエ
ストロン含量を迅速簡便に測定する事が可能である。こ
の方法は従来行われてきた固相抽出やTLCを伴うLC
/MS/MS、GC/MS法と比べ、迅速かつ簡便であ
る事から大量の試料を処理する上で有効であり、コンポ
スト化プラント現場での発酵処理時のリアルタイム評価
等にも利用できる。また、この方法はエストロンだけで
なく17β−エストラジオール、エストリオール等やそ
れらの抱合体も同時分析する事が可能である。また、本
方法は生物系廃棄物処理物だけでなく、生物系廃棄物、
土壌、底質等の環境試料でも適用可能である。
【0010】
【実施例】次に、実施例にて本発明をより詳細に説明す
るが、本発明は下記の例のみに限定されるものではな
い。市販されている数種の発酵鶏糞、バーク堆肥、牛糞
堆肥および畑土壌をそれぞれ10g(湿重量)を秤量
し、遠沈管に入れ50mlの酢酸エチルを加えた。激し
く30分振とう後、40分間超音波処理し抽出した。次
に、3000rpm、10分で遠心処理を行った後に、
上清をとり、沈殿物に更に50mlの酢酸エチルを加
え、同じ処理を行い、その上清を合わせた。そのうち5
mlを、予めメタノールを10ml通液する事によって
コンディショニングしたC18,C8、フロリジルの3
種のカートリッジ(ウォーターズ社製セップパックプラ
ス)を連結させたカートリッジに通液する事によって、
固相抽出やTLCを行わないで簡便にクリーンアップし
た溶出液のうち1.5mlをマイクロチューブに移し、
減圧濃縮機で蒸発乾固後、メタノール0.5mlに溶解
させ、沈殿物を遠心で除いた上清のうち10μlをHP
LC/MS/MS(API2000、パーキンエルマー
社製)に供した。HPLC/MS/MSのカラムはC8
(2.0mm X 150mm)を、溶媒は40%アセ
トニトリルを使い、20℃、0.2ml/minでHP
LCに供した。一方、MS/MSはイオン化はNega
tive、MRMモード(測定質量数:269/14
5)で測定した。この条件ではエストロンは約8分、1
7β−エストラジオールは約4分の保持時間で検出でき
る。以上の分析の結果、数種の発酵鶏糞はいずれも10
0μg/kg(湿重量)以上という極めて高いエストロ
ンで汚染されている事を確認できただけでなく、17β
−エストラジオールも同時に検出できた。また、数種の
バーク堆肥、牛糞堆肥においても10μg/kg(湿重
量)以上の高いエストロン汚染が確認できた。また、牛
糞堆肥の施用を行っている畑土壌からも500ng/k
g(湿重量)以上のエストロン汚染が確認できた。なお
HPLCカラムはC8カラムだけでなく、C18(OD
S)カラムでも良好な結果が得られた。また武田薬品の
マニュアルに従ってELISA法(タケダ環境汚染診断
薬Estrogen(E1/E2/E3)ELISAキ
ット、武田薬品工業株式会社製)でも確認を行ったが、
上記のLC/MS/MS法と相関した結果が得られた。
以上、この「固相抽出やTLC等を伴わないLC/MS
/MS分析」にかかった時間はトータルで4時間であ
り、LC/MS/MS装置さえあれば、1サンプルわず
か5,000円程度の消耗品代で解析できる。この迅速
性、簡便性、経済性の3点については、どの従来法より
も有利である。
【0011】
【発明の効果】実施例で示したように、現在、大量のエ
ストロン等内分泌攪乱物質群に汚染された発酵鶏糞、牛
糞堆肥、バーク堆肥等の生物系廃棄物処理物が、肥料取
締法等の規制なしに市場に出回っている事から、農耕地
や生態系の環境ホルモン汚染が起こっている可能性が考
えられる。しかし、本発明によって、今後は、生物系廃
棄物処理物中の内分泌攪乱物質群の管理を行う事が可能
となり、農業による環境汚染を軽減する効果が期待でき
る。今後、本発明に基づき「肥料取締法」および「家畜
排せつ物の管理の適正化及び利用の促進に関する法律」
等関連法規の改正が必要になろう。

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 エストロン等の内分泌攪乱物質群の含量
    およびそれらの活性を指標としたコンポスト等生物系廃
    棄物処理物の評価方法
  2. 【請求項2】 生物系廃棄物処理物、土壌、底質等の有
    機溶媒抽出液を固相抽出やTLC分離を行わずに単にカ
    ートリッジ通液後、直接LC/MS/MSに導入する事
    によるエストロゲン簡便測定法
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Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006267015A (ja) * 2005-03-25 2006-10-05 Hamamatsu Kagaku Gijutsu Kenkyu Shinkokai 腐熟度判定方法
JP2011505013A (ja) * 2007-11-27 2011-02-17 クエスト ダイアグノスティックス インヴェストメンツ インコーポレイテッド 質量分析によってエストラジオールを検出するための方法
JP2011506965A (ja) * 2007-12-13 2011-03-03 クエスト ダイアグノスティックス インヴェストメンツ インコーポレイテッド 質量分析によってエストロンを検出するための方法
CN107462650A (zh) * 2017-08-23 2017-12-12 杭州汉库医学检验所有限公司 人体尿液中环境激素的检测方法
CN109601269A (zh) * 2018-12-11 2019-04-12 山东博华高效生态农业科技有限公司 一种农田生态系统中生物多样性的恢复方法
CN113075345A (zh) * 2021-03-31 2021-07-06 浙江省农业科学院 一种采用高效液相色谱法分析确定好氧高温堆肥是否腐熟稳定的方法

Cited By (12)

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Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006267015A (ja) * 2005-03-25 2006-10-05 Hamamatsu Kagaku Gijutsu Kenkyu Shinkokai 腐熟度判定方法
JP4526028B2 (ja) * 2005-03-25 2010-08-18 国立大学法人静岡大学 腐熟度判定方法
JP2011505013A (ja) * 2007-11-27 2011-02-17 クエスト ダイアグノスティックス インヴェストメンツ インコーポレイテッド 質量分析によってエストラジオールを検出するための方法
JP2011506965A (ja) * 2007-12-13 2011-03-03 クエスト ダイアグノスティックス インヴェストメンツ インコーポレイテッド 質量分析によってエストロンを検出するための方法
US8916385B2 (en) 2007-12-13 2014-12-23 Quest Diagnostics Investments, Inc. Methods for detecting estrone by mass spectrometry
US9678087B2 (en) 2007-12-13 2017-06-13 Quest Diagnostics Investments Incorporated Methods for detecting estrone by mass spectrometry
US10422804B2 (en) 2007-12-13 2019-09-24 Quest Diagnostics Investments Incorporated Methods for detecting estrone by mass spectrometry
US11280798B2 (en) 2007-12-13 2022-03-22 Quest Diagnostics Investments Incorporated Methods for detecting estrone by mass spectrometry
CN107462650A (zh) * 2017-08-23 2017-12-12 杭州汉库医学检验所有限公司 人体尿液中环境激素的检测方法
CN109601269A (zh) * 2018-12-11 2019-04-12 山东博华高效生态农业科技有限公司 一种农田生态系统中生物多样性的恢复方法
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