StudyMed医師国家試験

ダイオキシンは煙ではなく皿から来る―魚介類と生物濃縮で読み解く環境汚染物質の曝露経路

第112回医師国家試験 C問題 第22問

国試問題にチャレンジ

第112回 C問題 第22問

我が国において主要な曝露源が魚介類摂取であるのはどれか。2つ選べ。

  1. a.鉛
  2. b.メチル水銀
  3. c.カドミウム
  4. d.ダイオキシン類
  5. e.ビスフェノールA

対話形式の解説

ドクタードクター
今回は、環境汚染物質が日本人の体内に主にどこから入ってくるのか、つまり「曝露源」を問う問題だ。選択肢の物質はどれも現在は主に食事から入るんだけど、その中で「どの食品群か」を区別できるかがポイント。魚介類が主な曝露源になる物質にはどんな共通点があると思う?
医学生医学生
魚に溜まりやすい物質、ということでしょうか。衛生学の講義で「生物濃縮」という言葉を習った記憶があります。
ドクタードクター
いいね、まさにそこが軸になる。生物濃縮が起こる物質には3つの性質がある。まず環境中で分解されにくいこと。次に、脂溶性が高かったりタンパク質と結合しやすかったりして、生体内に蓄積しやすいこと。その結果、プランクトンから小魚、大型魚へと食物連鎖を上がるごとに濃度が高くなる。
医学生医学生
それならメチル水銀は確実ですよね。水俣病は工場排水の水銀が魚に溜まって、それを食べた住民に起きた病気でした。
ドクタードクター
その通り。水銀は火山活動や人間活動で環境中に放出され、水中の微生物によってメチル水銀に変わる。そして食物連鎖を通じてマグロやカジキ、キンメダイなどの大型魚やクジラ類で特に高濃度になる。日本人のメチル水銀摂取の大部分は魚介類由来なんだ。
医学生医学生
もう一つで迷いました。ダイオキシン類はごみ焼却炉から出るので、大気から吸い込むものだと思っていたんですが……。
ドクタードクター
そこがこの問題の一番の落とし穴だね。確かにダイオキシン類は塩素を含む物質の不完全燃焼、特にごみ焼却で発生して大気中に出る。でも人が吸入で取り込む量はごくわずかなんだ。大気中のダイオキシン類は土壌や河川、海に沈着し、脂溶性が高く分解されにくいから魚介類の脂肪に濃縮される。日本人の摂取量の大部分は食事由来で、そのうち8〜9割程度が魚介類からとされている。
医学生医学生
煙から直接ではなく、環境を一周して魚経由で口に入るということですね。じゃあ正解はメチル水銀とダイオキシン類ですか。
ドクタードクター
正解。ほかの選択肢も確認しておこう。カドミウムはどうかな。
医学生医学生
イタイイタイ病の原因物質ですよね。神通川の水で汚染された田んぼの米が原因だったと公衆衛生の講義で習いました。
ドクタードクター
よく覚えているね。カドミウムは土壌から農作物に吸収されやすく、日本人の1日摂取量の約4割が米由来なんだ。イカやカニの内臓などにも多いけれど、全体で見ると米の寄与が最大。症状としては近位尿細管障害による低分子量蛋白尿と骨軟化症が中心だ。ダイオキシン類を大気由来と思い込むと、消去法でカドミウムを選んでしまいやすいから注意してね。
医学生医学生
鉛も重金属なので、魚に溜まりそうなイメージがありました。
ドクタードクター
鉛は生物濃縮を受けにくく、一般の日本人では特定の魚介類ではなく、米や野菜など摂取量の多い食品群から広く取り込んでいる。昔は有鉛ガソリンや鉛の水道管も問題になったけど、今は減っている。臨床的には職業性曝露が重要で、無機鉛なら鉛蓄電池製造やはんだ付けで、貧血、鉛疝痛、橈骨神経麻痺による下垂手が出る。有機鉛では中枢神経症状が主体だ。
医学生医学生
ビスフェノールAは内分泌かく乱物質として名前を聞いたことがありますが、どこから入るんでしょうか。
ドクタードクター
ビスフェノールAはポリカーボネート樹脂やエポキシ樹脂の原料で、食器や容器、缶詰の内面塗装から飲食物に移って口に入る。つまり食品そのものではなく容器が曝露源なんだ。弱いエストロゲン様作用が懸念されたけど、国内では代替品への切り替えが進んで、推定摂取量は耐容一日摂取量を大きく下回っている。
医学生医学生
整理すると、魚介類がメチル水銀とダイオキシン類、米がカドミウム、容器がビスフェノールA、鉛は食品全般ということですね。
ドクタードクター
完璧だ。発展として、同じく難分解性・脂溶性で魚介類に濃縮されるPCBも押さえておこう。カネミ油症は米ぬか油に混入したPCBと、それが加熱されて生じたダイオキシン類による中毒だった。こうした残留性有機汚染物質はストックホルム条約で、水銀は水俣条約で国際的に管理されている。
医学生医学生
妊婦さんに魚の食べ方の指導をするのも、メチル水銀の関係ですか。産婦人科の実習で話題に出ました。
ドクタードクター
そうだね。発達中の胎児の神経系はメチル水銀の影響を受けやすいから、厚生労働省は妊婦向けに特定の魚介類を食べる量や頻度の目安を示している。ただ魚は栄養面のメリットも大きいので、「食べないで」ではなく「種類と量を選んで」と伝えるのが大切だ。ダイオキシン類も母乳を介して乳児に移行するけれど、授乳の利益の方が上回るとされている。こうしたリスクとベネフィットのバランスを説明できるのが、臨床医に求められる力だね。

まとめ

日本人において魚介類が主要な曝露源となるのは、難分解性で生体内に蓄積しやすく、食物連鎖を通じて生物濃縮されるメチル水銀とダイオキシン類です。ダイオキシン類はごみ焼却で大気中に放出されますが、吸入による曝露はわずかで、環境中に沈着して魚介類の脂肪に濃縮されたものを食べる経路が大半を占めます。一方、カドミウムは米からの摂取が最大で、鉛は食品全般から広く摂取され、ビスフェノールAは容器や缶の内面塗装から飲食物に移行します。水俣病やイタイイタイ病、カネミ油症といった公害・中毒事件の原因物質と曝露経路を結びつけて理解することは、妊婦への食事指導などリスクとベネフィットを踏まえた臨床での説明にも役立ちます。

解答・解説

正解はb, dです

本問は、環境汚染物質が日本人の体内に入る主な経路(曝露源)を問う問題である。

考え方

現在の日本では、選択肢に挙げられた物質はいずれも主に「食事」を通じて体内に入る。そのうえで、どの食品群の寄与が大きいかを区別する必要がある。 魚介類が主要な曝露源となる物質には、共通する性質がある。 1. 環境中(水・底質)で分解されにくい(難分解性)。 2. 脂溶性が高い、またはタンパク質と結合しやすく、生体内に蓄積しやすい。 3. その結果、プランクトン→小魚→大型魚という食物連鎖の段階を上がるごとに濃度が高まる(生物濃縮)。 メチル水銀とダイオキシン類はこの条件を満たし、日本人の摂取量の大部分が魚介類由来である。一方、カドミウムや鉛は土壌から農作物へ移行するため、主食で摂取量の多い米の寄与が大きい。ビスフェノールAは食品そのものに由来するのではなく、容器や缶の内面塗装から飲食物に移行する点が特徴である。 ダイオキシン類はごみ焼却で大気中に出るイメージが強いが、吸入による曝露はわずかであり、大気から土壌・水系へ沈着して魚介類に濃縮されたものを食べる経路が大半であることが本問の要点である。

選択肢考察

  1. ×a.  鉛

    誤り。一般の日本人における鉛の主な曝露源は食事であり、特定の魚介類ではなく、米や野菜など摂取量の多い食品群から広く摂取される。鉛は生物濃縮を受けにくく、魚介類が主要な曝露源とはいえない。かつては有鉛ガソリンの排ガスや鉛製の水道管も問題となったが、ガソリンの無鉛化や鉛管の更新により減少した。職業性曝露としては、無機鉛は鉛蓄電池製造・はんだ付け・クリスタルガラス製造など、有機鉛(四エチル鉛などのアルキル鉛)はガソリンタンクの清掃作業などで問題となる。無機鉛中毒では貧血(ヘム合成阻害)、腹痛(鉛疝痛)、末梢神経障害(橈骨神経麻痺による下垂手)が、有機鉛中毒では中枢神経症状が主体となる。

  2. ○b.  メチル水銀

    正しい。水銀は自然界(火山活動など)や人間活動から環境中へ放出され、水中の微生物によってメチル水銀に変換される。メチル水銀は生体内に蓄積しやすく、食物連鎖によってマグロ・カジキ・キンメダイなどの大型魚やクジラ類で特に高濃度となる。日本人のメチル水銀摂取の大部分は魚介類由来である。胎児は発達中の神経系がメチル水銀の影響を受けやすいため、厚生労働省は妊婦を対象に、特定の魚介類を食べる量・頻度の目安を示している。工場排水中のメチル水銀が魚介類に濃縮され、それを食べた住民に中枢神経障害(感覚障害、運動失調、求心性視野狭窄、聴力障害など)が生じたのが水俣病・新潟水俣病である。

  3. ×c.  カドミウム

    誤り。カドミウムは土壌中から農作物に吸収されやすく、日本人の1日摂取量の約4割は米に由来する。イカやカニなど一部の魚介類の内臓にも多く含まれるが、全体の摂取量に占める割合は米が最大である。イタイイタイ病は、鉱山の排水に含まれたカドミウムが神通川流域の水田を汚染し、その米や水を長期間摂取した住民に生じた公害病であり、腎尿細管障害(近位尿細管障害による低分子量蛋白尿・ファンコニ症候群)と骨軟化症を主体とする。職業性には、カドミウムを含む金属の加工・溶接で発生するフュームの吸入が問題となる。ダイオキシン類を「焼却炉=大気由来」と思い込むと、消去法でカドミウムを選ぶ誤りをおかしやすい。

  4. ○d.  ダイオキシン類

    正しい。ダイオキシン類(ポリ塩化ジベンゾ-パラ-ジオキシン、ポリ塩化ジベンゾフラン、コプラナーポリ塩化ビフェニル〈コプラナーPCB〉の総称)は、塩素を含む物質の不完全燃焼、とくにごみ焼却などで発生し大気中へ放出される。大気中のダイオキシン類は土壌や河川・海へ沈着し、脂溶性が高く分解されにくいため、食物連鎖を通じて魚介類の脂肪に濃縮される。日本人のダイオキシン類摂取量の大部分は食事由来で、そのうち約8〜9割が魚介類からであり、大気の吸入や土壌からの摂取はごくわずかである。ダイオキシン類対策特別措置法により焼却施設の排出規制が行われ、日本人の平均摂取量は耐容一日摂取量(TDI:4 pg-TEQ/kg体重/日)を下回る水準まで低下している。

  5. ×e.  ビスフェノールA

    誤り。ビスフェノールAはポリカーボネート樹脂やエポキシ樹脂の原料であり、主な曝露経路はポリカーボネート製の食器・容器、あるいは缶詰・飲料缶の内面を覆うエポキシ樹脂塗装から飲食物へ移行したものを経口摂取する経路である。したがって曝露源は食品の容器であって、魚介類への生物濃縮が主な経路ではない。内分泌かく乱作用(弱いエストロゲン様作用)が懸念され、胎児・乳幼児への影響が議論されたが、国内では容器や塗装の代替品への切り替えが進み、現在の推定摂取量は耐容一日摂取量を大きく下回っている。

主な環境汚染物質と曝露経路・健康影響の整理

・メチル水銀:魚介類(大型魚・クジラ類)→ 中枢神経障害(水俣病)。胎児への影響に注意。 ・ダイオキシン類:ごみ焼却で発生 → 環境中へ沈着 → 魚介類の脂肪に濃縮。発がん性、催奇形性、内分泌かく乱作用、塩素痤瘡など。母乳を介した乳児への移行もあるが、授乳の利益が上回るとされる。 ・PCB(ポリ塩化ビフェニル):難分解性・脂溶性で魚介類に濃縮される。カネミ油症では、米ぬか油に混入したPCBとその加熱で生じたダイオキシン類(ポリ塩化ジベンゾフラン)による中毒が起こった。 ・カドミウム:米(日本人の摂取の約4割)→ 腎尿細管障害、骨軟化症(イタイイタイ病)。 ・鉛:食品全般、職業性曝露 → 貧血、末梢神経障害、小児の神経発達への影響。 ・ヒ素:ひじきなどの海藻、米に無機ヒ素が比較的多い。魚介類に多く含まれるアルセノベタインなどの有機ヒ素は毒性が低い。 ・ビスフェノールA:容器・缶の内面塗装からの移行 → 内分泌かく乱作用の懸念。

生物濃縮

環境中では低濃度でも、分解・排泄されにくい物質は生物体内に蓄積し、食物連鎖の上位の生物ほど濃度が高くなる。難分解性・高脂溶性の物質(ダイオキシン類、PCB、DDTなど)や、メチル水銀が典型である。これらの多くは残留性有機汚染物質(POPs)としてストックホルム条約で規制され、水銀は水俣条約で国際的に管理されている。

POINT

・魚介類が主要な曝露源:メチル水銀、ダイオキシン類(いずれも生物濃縮を受ける)。 ・米が主要な曝露源:カドミウム(摂取量の約4割)。 ・ダイオキシン類は焼却で大気中に出るが、人への主な曝露は吸入ではなく魚介類の摂取。 ・ビスフェノールAは容器・缶の内面塗装から飲食物へ移行する。

※問題・正答は厚生労働省の公開資料をもとに掲載しています。