関連講演録

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　（第2回）

順天堂大学助教授・千葉百子氏講演より

■生体への影響にかかわるスペシエーション

　生体必須元素の生体内存在量には、多すぎず少なすぎず、ちょうどいい至適範囲がそれぞれにある。これはトータルな元素量の話だが、それだけではなくスペシエーション(化学種分析)が最近注目されるようになっている。
　以前、ヒ素の毒性が問題となった事件があった。ひとくちにヒ素といっても有機化合物と無機化合物があり、3価と5価がある【図2】。このうち、人が飲むと死んでしまうほど毒性の強いのは、無機の3価である。
　同じヒ素でも有機の5価は、ほとんど生体に対して毒性がない。たとえば、江戸前寿司一人前を食べると、尿中のヒ素濃度が急激に増加する。これは、魚に入っているアルセノベタインという5価の有機ヒ素によるものだ。この物質は、人間の体の中ではまったく分解されることがなく、アルセノベタインの形のままで尿中に出てきて、なにも悪影響を及ぼさない。また、海藻の中に含まれるアルセノシュガーという物質では、糖類の配合体の形でヒ素が存在する。海藻の中でもヒ素が一番多いヒジキには10ppm程度存在するが、人間が食べても何ともない。これは、ヒ素が5価の有機化合物だからである。

【図2】無機形と有機形のヒ素化合物の構造

■無機スズと有機スズの生体作用

　次にスズの例を紹介しよう。まず無機スズ(塩化スズ)と有機スズ(トリブチルチンクロライド)を同量(500μmol/kg)用意し、2群のマウスに食べさせた。20時間後、それぞれのマウスについて臓器のスズ濃度を測定して比較した【図3】。すると、無機スズを投与したマウスは、どの臓器でも濃度がたいへん低いが、有機スズを投与した方は、肝臓、腎臓、脾臓、膵臓、心筋、肺、精巣、精嚢、筋、脳のいずれも濃度が高かった。唯一例外なのは骨髄細胞で、無機スズを投与した方が高かった。
　このように、有機と無機の違いだけで、これだけ生体への作用に差が出ることがわかる。

【図3】スズ投与マウスの臓器中スズ濃度

■ホメオスタシスの機能する範囲

　よく知られているように、人間には恒常性維持機構(ホメオスタシス)がある。このグラフ【図4】にあるように、この機構のコントロールできる範囲であれば、病気は発症しないのである。普通私たちは、この機構がはたらく範囲で生活しているが、激しい運動をして酸素が必要になると呼吸が激しくなるとか、心臓の鼓動が速くなるとかといったことが起きる。この範囲は、訓練によって広げることができる。特定の元素に職業性曝露のあるような人も、この範囲でコントロールできていることになる。しかし、異常度が外側に大きくなると、回復不能となり、死亡に至らないまでも後遺症がある。医学的には、この正常調節と代償調節の領域が予防医学の範囲、それ以上を臨床医学の範囲と位置付けている。

【図4】適応と疾病（Hatch、T.F.一部改め）

■数値の違いは測定法が原因か

　この表【表3】は、アルミニウムが人間の体内にどのくらい存在するのかについて、以前に学術誌に掲載された報告例である。これを見て気がつくのは、報告者によって値が非常にずれるということである。これは測定方法が悪いのかもしれない。たとえば平均値だけを見てもかなり違う。
　私たちが尿中のヒ素の検査をするとき、「前2日間は魚介類を食べないでください」と言うが、そうしないと魚介類を食べて影響を受けているのか、そうでないかがまったくわからなくなるからだ。
　このようなデータについては、いつごろ測定されたかという点もたいへん重要だ。クロムの測定値【図5】を見ると、正常人の血清中では、1950年には約100ppbという報告がされたのだが、1960年になると1,000ppbを超えるという報告がある。ここですでに10倍の違いがある。ところが1980年になると、正常値は0.2ppbか0.5ppbぐらいに変わる。また尿中に存在するクロムの場合は、1974年の正常値が7.1μg/day。ところが1982年になると、0.16μg/dayという報告がある。人間の側の正常値がこれほど変化するとは思えない。したがって、やはり測定法に問題があったと思われるのである。

【表3】生体試料中アルミニウム正常値（真鍋重夫、日本臨床、47、1989）

生体試料	正常値	測定法	報告者
体内総量	50～150mg	計算値	Heupke(1950)
	61mg	計算値	ICRP(1975)
	50mg	計算値	Alfrey(1980)
全血液中含量	12.5±4μg/l	ICPES	Allain(1979)
全血液中含量	11.14±0.88mg% (灰分重量率)	発光分析	Shevaga(1973)
血清(血漿)中含量	25～1,460μg/l	放射化分析	Beriyne(1970)
	42±16μg/l	ICPES	Schramel(1980)
	3.7±1.1～49±11μg/l	フレームレス原子吸光	Alfreyのまとめ(1983)
	6±3μg/l	フレームレス原子吸光	Alfrey(1983)
	12.4±6.5μg/l	フレームレス原子吸光	McNeil(1984)
髄液含量	31±11μg/l	放射化分析	Delaney(1980)
髄液含量	6.8±4.5μg/l	フレームレス原子吸光	Alfrey(1983)
尿中含量	86±65μg/日	放射化分析	Recker(1977)
	16±8μg/日	原子吸光	Kaehney(1977)
	61±22μg/日	フレームレス原子吸光	Gorsky(1979)
	4.7±2.5μg/日	ICPES	Allain(1979)
	13±6μg/日	フレームレス原始吸光	Alfrey(1983)
胆汁中含量	3±1μg/l(イヌ)	原子吸光	Alfrey(1983)

【図5】血清、尿中クロム含量正常値の変遷

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