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ＧＭＯ情報： 北米のＢｔトウモロコシ、想定外と想定内の報告

世界のトウモロコシ輸出量の半分以上を占める米国産。今年（２０１０年）は凶作というほどではないものの、収穫前の大雨で昨年より収穫量は減少する見込みだ。一方、米国内のバイオエタノール需要は依然好調で、家畜飼料向け輸出も増加しており、トウモロコシ価格は上昇傾向にある（農務省穀物需給報告、2010/11/9）。収穫最盛期の１０月、サイエンス誌と全米科学アカデミー紀要（PNAS）にコーンベルト地帯のＢｔトウモロコシの経済効果と環境影響に関する２つの論文が掲載された。前者は想定外の生産者メリットであるが、後者は当然予想された結果で 「PNAS に載せるような論文か」 というものだ。

Ｂｔトウモロコシの経済効果

米国のトウモロコシ（デント種）は２０１０年には８６％が組換え品種となり、害虫抵抗性Ｂｔ品種は６３％だ（農務省経済調査局、2010/7/1）。鱗翅（りんし）目害虫抵抗性のＢｔ品種の導入によって、標的害虫のセイヨウアワノメイガ（以下、アワノメイガ）の被害が大幅に減少していることはすでに報告されていたが、ミネソタ大の Hutchison らはサイエンス誌（10月8日）で、経済効果も含めて、Ｂｔ品種導入とアワノメイガ被害の関連性を分析した。

アワノメイガの発生量は６〜８年周期で変動することが知られているが、Ｂｔ品種の採用割合が高くなった２００２年以降はいずれの州でも一貫して減少しており、導入前と比べると２７〜７３％も減少したことが明らかになった（表１）。Hutchison らはさらに、Ｂｔ品種と非Ｂｔ品種の種子価格、穀物販売価格、殺虫剤散布に要する費用（農薬代と散布作業代）、栽培面積などを組み込んだ経済モデルによって、５つの州での経済利益を推定した。穀物販売価格から種子価格と殺虫剤散布費用を差し引いた値を経済利益（純利益）とみなし、Ｂｔ品種と非Ｂｔ品種に分けて示した（表２）。

非Ｂｔ品種の方で純利益が大きいのは、第一に種子価格の差による。Ｂｔ品種は害虫防除手段を種子に組み込んでいるため、殺虫剤散布の必要度は減るが、その分、非Ｂｔ品種より種子価格が２、３割高い。一方、非Ｂｔ品種は殺虫剤散布によって害虫被害を防がなければならないが、Ｂｔ品種の導入によって、地域全体でアワノメイガの発生量が減ったため、周辺の畑でも殺虫剤散布が減り、農薬代を節約することができたのだ。アワノメイガのメス成虫はＢｔと非Ｂｔ品種を区別して産卵できないので、Ｂｔ品種に産卵し孵化（ふか）した幼虫は発育初期に死んでしまう。つまりアワノメイガにとってＢｔ品種は「行き止まりのおとり作物(dead-end trap crop)」となっており、その効果が非Ｂｔ品種にも及んでいた。アワノメイガはトウモロコシのほか、ジャガイモやインゲンマメなども加害するので、これらの作物での被害も減っている可能性があると Hutchison らは述べているが、これらの作物での実証報告はまだ出されていない。

表２の経済利益では、種子価格や穀物価格の年次変動は考慮していないので、この金額はおおよその目安とみなすべきだろう。１９９６〜２００２年まではアワノメイガなど鱗翅目害虫だけに効果があるＢｔ品種が主流で、種子価格は２、３割高かった。しかし、現在は複数のＢｔトキシン成分や除草剤耐性を組み込んだスタック品種が増え、これらの種子価格はさらに割高となっており、非Ｂｔ品種の相対的経済利益はもっと高いのかもしれない。それならば、高いＢｔ品種をやめて非Ｂｔ品種にもどる方が生産者メリットはより大きくなるようだが、アワノメイガの大幅減少はＢｔ品種の広い地域での導入によって得られた結果だ。非Ｂｔ品種の面積が増えるとアワノメイガは再び増加するだろう。非Ｂｔ品種はＢｔ作物畑での抵抗性発達を抑制するための緩衝区として導入され、栽培者はその意義は認めるものの、別々に栽培することの煩雑さなどで不満も大きかった。しかし、今回の報告で非Ｂｔ品種（緩衝区）での経済的メリットが数字で示された。この論文は生産者の不満を解消し、抵抗性発達対策のために緩衝区をきちんと設置するように奨励する効果が大きいと言える。

Ｂｔワタとの比較

Ｂｔ作物がおとり作物（dead-end trap crop）となって、周囲の畑の害虫も減らす効果は中国のＢｔワタでも報告されている（ 農業と環境102号 ）。主要害虫であるオオタバコガはワタのほか、ダイズ、トウモロコシ、落花生、野菜類も加害する雑食性で、ワタ畑で羽化した成虫は、ダイズやトウモロコシ畑などに移動して産卵し被害を与えていた。しかし、Ｂｔワタの導入によってワタ畑で羽化する成虫が大幅に減ったため、周辺の作物でもオオタバコガの被害が減少するという予想外のメリットをもたらした。

しかし、中国の場合、Ｂｔワタで殺虫剤散布が減ったため、Ｂｔワタでは防除できないカスミカメムシ類が増え、周辺の果樹園にも広がって被害を与えているという 「予想外のマイナス効果」 も報告されている（ 農業と環境122号 ）。米国でも南部州のＢｔワタでは殺虫剤散布の減少によって、カメムシ類の被害が増加し問題となっている地域もあるが、中西部のコーンベルト地帯ではＢｔトウモロコシ畑の殺虫剤散布量の減少によって、対象外の害虫（アブラムシやカメムシ類など）が増えて深刻な被害をもたらしているという報告は今のところない。中西部のＢｔトウモロコシは、メリットがデメリットを大きく上回っている成功例と言える。Ｂｔ作物の導入とそれに伴う殺虫剤散布の減少。どんな条件では新たな問題が生じてくるのかを解析することで、Ｂｔ作物導入によるメリットを事前に予測できるかもしれない。

河川のＢｔトキシン追跡調査

PNAS (2010年10月12日) に載った 「農耕地水系でのＢｔトキシン (Cry1Ab) の存在」 は、同じ研究者グループによる３年前の PNAS 誌 (2007年10月9日) の続報である。２００７年の論文は 「畑から河川に流れ込んだ花粉や収穫後のＢｔトウモロコシの残渣（葉や茎）が水棲昆虫のトビケラに悪影響を与える可能性がある」 と警告し、組換え作物反対や懸念派の多いヨーロッパで大きく取りあげられた（ 農業と環境91号 ）。前報は就職前の女子大学院生が論文の筆頭著者だったため、彼女が騒動の矢面に立たされたが、今回はノートルダム大学の教員（Tank）が筆頭著者で、彼女は２番目に控えた。彼らは、２００７年５月にコーンベルト地帯のインディアナ州の河川、２１７か所でトウモロコシの残渣（葉、茎、穂軸）を採取し、そこに含まれるＢｔトキシン（Cry1Ab）の濃度を調査した。また、河川水の Cry1Ab 濃度を測定した。

２１７か所の調査地の８６％でトウモロコシ残渣を確認し、１３％で残渣中にもＢｔトキシンが検出された。また、河川水中でも１３％の地点で、Ｂｔトキシンを検出した。残渣にＢｔトキシンが確認された地点はすべて、前年に河川から５００メートル以内でトウモロコシが栽培されていたことから、インディアナ州だけでなく、アイオワ、イリノイ州の広範囲の河川にＢｔトウモロコシ残渣が流れ込み、堆積していると推定している。とくに、流水部より岸辺でトキシン濃度が高かったことから（表３）、高度差の少ないインディアナ州北西部では河川の流れが遅く、Ｂｔトキシンが堆積しやすいと推測している。

この論文はＢｔトキシンをマーカー（目印）にして、収穫後のトウモロコシ残渣のゆくえを追跡しただけのものだ。Ｂｔトキシンは生物農薬にも使われ、殺虫対象範囲も限られており、化学農薬と比べて環境への負荷が小さいが、完全に１００％分解するわけではない。表３の値はナノ（１０億分の１）グラム単位であるが、Cry1Ab の殺虫対象である鱗翅目に毒性作用を示すのは１〜１０マイクロ（１００万分の１）グラム以上のレベルだ。1000 ナノグラム ＝ １マイクログラム なので、表３の岸辺での最大値、2528 ナノグラム（2.528 マイクログラム）では影響があるかもしれないが、平均値の 200 ナノグラム（0.2 マイクログラム）では対象害虫に対しても殺虫作用を示さないだろう。もっとも重要なのは２００７年の彼らの論文に対しても指摘されたことだが、Cry1Ab トキシンは鱗翅目昆虫にしか殺虫効果がなく、トビケラ（毛翅）目への効果は実証されていない。いくら高濃度のトキシンでも殺虫対象外の生物種には影響を与えないのだ。

さらに彼らは 「採取したのは収穫期から６カ月後の５月で、半年以上も Cry1Ab が残っていた」 と強調しているが、この期間は秋から冬の低温期だ。Ｂｔトキシンの分解速度は低温条件では落ちるので、この程度の微量レベルが長期間存続しても不思議ではない。彼らは 「今回のトキシン濃度が実際に標的外の水棲昆虫に影響しているかどうかは今後の研究課題」 としているが、大規模な野外調査結果を発表する前に、室内実験で 「トビケラ類に対してどの程度の濃度でどんな悪影響が出るのか」 を調べるべきだろう。

著名な PNAS 誌に載った論文ではあるが、今回は取りあげるマスメディアはほとんどなかった。一部、組換え反対色の強いヨーロッパの大衆紙や環境団体が 「組換えトウモロコシが河川を汚染」 という見出しで報じた程度だ。今後、ヨーロッパだけでなく、日本でもこの論文を根拠に 「河川中に長期間、トウモロコシ毒素が残っていた」 と紹介するメディアや市民団体があるかもしれない。その際は論文の中味をよく読んでいないか、意図的にネガティブな情報だけを選んで発信している証拠となるだろう。

白井洋一 （生物多様性研究領域）