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食品および環境中の農薬の毒性と安全性  
鍬塚昭三(くわつかしょうぞう)

(名古屋大学農学部名誉教授、農学博士)
〈著者略歴〉1928年生まれ、九州大学農学部農芸化学科卒。1954年、九大農学部助手から、アメリカ、ウィスコンシン大学博士研究員、カリフォルニア大研究員を経て、1966年、理化学研究所へ入所。1969年、名古屋大学農学部助教授(土壌学、環境化学)、1982年、同大学同学部教授に昇任、1992年から同大学名誉教授で今日に至る。公的機関の委員としては、農林水産省農業資材審議会委員、愛知県環境審議会委員、日本植物防疫協会農薬土壌残留委員会委員長等々を歴任されている。

1.はじめに

食品や環境中に存在する化学物質の毒性は、そこに存在する濃度に関係する。農薬の場合この濃度がきわめて低いので、人体に取り込まれる量は無視できるほど微量で、実際上われわれの健康に影響しない。一方、近年微量の化学物質の分析技術が飛躍的に進歩し、食品や環境中に存在する超微量の農薬も検出し、定量することができるようになった。そのため、残留濃度を考えずに検出されたからといって問題視し、農薬は危険なものとして不安感を抱く人がいる。ときにはこの不安感を利用して利潤をあげる人がいる。さらに、一部マスコミがこの不安感を助長し、行政がこれに追随している風潮がある。食品中にも環境中にも農薬よりもはるかに多量の有毒物質が存在している事実を考え、科学的に対処しなければならない。

化学物質という言葉は辞書には見当らない。近年、化学物質審査規制法が制定された頃できた官製用語であろうか。化学物質は合成化合物または人工化合物をさすものと考えている人もいるようであるが、合成化学物質や天然化学物質という言葉もあるのでそのようなものとは限らない。化学物質とは「一定の化学的性質を持った均一な物質」を指しているようである。化学物質には有機物質と無機物質とがある。化学物質の代表として農薬をあげる人がいるが、現在市販されている化学物質は7万種類に及ぶが、農薬として用いられている化合物は約400種類にすぎないし、特に毒性の大きいものではない。また、のちに詳しく述べるように、多くの天然物質や食品中の物質あるいは医薬に比べても特に毒性が大きい物質とはいえない。

最近、無農薬を売り物にして安全な野菜として販売されているものがある。はたして農薬とは危険なものであろうか。また、「天然物は安全で人工化合物は危険である」という考えも根強いようである。人工合成化合物は天然物よりも我々の健康に対して有害なものであろうか。ここで農薬とそれ以外の化学物質と比較しながら、それらの毒性について論じたい。

2.物質の毒性・安全性

毒性と安全性とは逆の概念かもしれない。しかし、ある物質の毒性の程度が分かればその安全性も分かるだろうし、安全性を確保する方法も見いだすことができる。毒性と安全性とは同じことを意味しているものともいえる。毒性評価と安全性評価とはほとんど同じ意味で用いられる。

一般に、ある物質が有毒であるという場合、短期間にある程度の量を口や鼻から体内に取り込んだり、目や皮膚などに触れたりしたときに有害な場合、すなわちその物質の急性毒性に対して用いられていることが多い。しかし、きわめて微量であってもある物質を長期間連続して摂取すると、内臓に障害を起したり、癌の原凶となったり、遺伝子に障害を起すなどの慢性的毒性をおこす可能性もある。

ある物質を農薬として登録するためには以下のような毒性を試験してその安全性を明らかにすることが義務づけられている。  

 急性毒性: 経口毒性、経度毒性、吸入毒性、
眼一次刺激性、皮膚一次刺激性、
皮膚感作性、急性遅発性神経毒性
 亜急性毒性: 経口毒性、経皮毒性、吸入毒性、
神経毒性
 長期毒性: 慢性毒性、発癌性
 特殊毒性: 繁殖毒性、催奇形性、変異原性
 そ の 他: 代謝試験、薬理試験

急性毒性試験は一時的に多量の物質を体内に取り込んだり接触したりしたときの安全性を試験するもので、慢性毒性、発癌性、催奇形性、その他の長期間の試験は、微量の薬剤を一生接取しても安全なように試験するためのものである。

このような長期的・慢性的毒性試験は、農薬のほかには、食品添加物や長期服用の医薬に対して試験が義務づけられているだけで、その他7万におよぶ化学物質の慢性的毒性は一部のものを除きほとんど明らかにされていない。

毒性の発現の原因や機構は毒性の種類によって異なるので、各物質がおこす各種毒性の状態や程度もそれぞれ別々に考えることが必要である。急性毒性が強い物質が必ずしも発癌性が強いわけではないし、慢性毒性の大きい物質でも急性毒性はほとんどない場合もある。

また、農薬は害虫や植物病原菌、雑草などの防除のために環境中に散布する薬剤で、当然のことながら標的生物にたいして強い活性がある。しかも、農薬を散布しても環境中の生態系にたいする影響を最小限に留めなければならない。

ある物質の毒性を考える場合、食品や環境中の濃度と一定期間の摂取量を考えなければならない。たとえ毒性が大きい物質でも、摂取量がきわめて少なければ問題にならない。たとえば、塩素は第一次世界大戦で最初に用いられた毒ガスで、いま問題になっている毒ガス、サリンの約30分の1程度の猛毒の物質であるが、水道水の殺菌のために用いられており、水道の蛇口で1ppm以上(200ppm以下)残留していることが義務づけられている。われわれは毎日この猛毒の塩素を飲んでいることになる。しかし、水道水を飲んで死んだ人の話を開かない。また、食塩はわれわれの体にとって必須の物質であり、毎日接取しているわけであるが、醤油を多量に飲んでその中の食塩により死んだ人もいる。

食品中に含まれる化学物質による毒性は基本的には以下のように表される。

・食品の毒性≒化学物質の毒性×化学物質の摂取量 ・・・・・・・・・・・・・・・・・(T)
・化学物質の摂取量=食品中の化学物質の濃度×その食品の摂取量 ・・・(U)
・食品の摂取量=1日の摂取量×摂取期間(日)・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・(V)

急性毒性においても発癌性その他の慢性的毒性においても、食品や水、大気中の濃度がきわめて低い場合には、化学物質の拝取量はきわめて微量になり、健康に対する影響は実際上考えなくてもよいことになる。

環境中の生物にたいしても同様のことがいえる。環境中に拡散した農薬の大気中や水中の濃度が充分に低ければ生態系に影響はない。

3.急性毒性について

化学物質の毒性についての人体実験は困難であるので、通常複数の種類の哺乳動物を用いて調べられる。直接の人体に対する毒性は、自殺・誤飲その他の事故がおきたときに分かる。

急性毒性の場合には、その毒性に対して比較的多量の化学物質を短時間に摂取したときにあたるので、前項の式(V)の食品の摂取速度はあまり問題にならず、

 食品の急性毒性≒化学物質の毒性×化学物質の濃度×その食品の摂取量
                             ・・・・・・(W)

と考えてよい。したがって、ある化学物質の単位重量当たりの毒性が高い物質でも、食品中の濃度が低い場合や、その食品の摂取量が少なければ問題にならない。この当然のことを忘れて、あるいはわざと避けて、議論されているのをときどき見かける。大気中や水中の化学物質の毒性に関しても同様であろう。

経口毒性、経皮毒性は、それぞれ口、皮膚から化学物質が体内に取り込まれたときの致死率を調べる。各動物の薬物に対する毒性には固体差があるので、一定数の実験動物の50%が死ぬときの薬物の量を求め、動物の体重1kgあたりのmg数で表し、LD50(半数致死量)と呼んでいる。また、吸入毒性は、一定数の動物を揮発性の薬物を含む大気中で24時間飼育し、動物の50%を致死させる薬物濃度を求め、LC50(半数致死濃度)と呼んでいる。毒性の強い物質ほど少量で動物が死ぬので、LD50またはLC50の小さい物質ほど毒性が大きいといえる。

農薬に限らず、市販されている化学物質は急性毒性が調べられており、有毒なものは、「毒物及び劇物取締法」により、その毒性に応じ「毒物」または「劇物」に指定され、それ以外の毒性の低い物質は一般に「普通物」と呼ばれている。毒性および劇物に指定されたものは、それぞれ、販売、保存、使用などに当たり規制がされており、特別の注意を払うことが義務づけられている。

表1に、農薬を含めて、各種化学物質の経口毒性を示した。ほぼ毒性の大きいものから順番に示したが、毒物や劇物に指定してあるものは一括して示した。

この表から分かるように、猛毒の物質はむしろ天然物が多い。特に、微生物が生産する毒素には強烈な毒性を示すものがあり、ボツリヌス菌の毒素ボツリヌストキシンは、毒ガスのサリンと同様に神経毒で、その毒性はサリンの1万倍以上に達する。日本でもしばしば食中毒の原因となっている。細菌が生産する毒素としては、その外にも、破傷風菌、コレラ菌、ジフテリア菌などの毒素も有名である。カビの1種アスペルギルス・フルブスが生産するアフラトキシンは、現在存在する最も強力な発癌性物質として知られている。カビの毒素も、そのほか多数知られている。このような毒素を生産する微生物を兵器として用いようという考えがある。生物兵器がいかに恐ろしいものであるかが分かる。微生物の毒素のほかに、植物、動物、きのこなどに含まれる強力な毒素も多数知られている。これらのごく一部を表1の中に示した。 合成化学物質のなかで最も毒性の強いものは2,3,7,8−TCDD(ダイオキシンの1種)であろう。この物質はベトナム戦争で枯葉剤として用いられた2,4,5−Tのなかに数ppm含まれ、催奇性物質として知られている。しかし、このTCDDを含むダイオキシン類は物質が燃焼するとき微量に生成し、また天然物や各種食品中にも存在している。かつて瀬戸内海や伊勢湾の魚からこのダイオキシンが微量に検出されて大騒ぎをし、漁民は休業に追い込まれた。その後さらに多量のダイオキシンが東京湾の魚から検出されたが、すでにニュースバリューが無くなったのかマスコミはなんの反応も示さなかった。

青酸カリや亜ヒ酸も古くから知られている毒物である。しかし、タバコの中に含まれているニコチンが青酸カリに近い毒性があることは案外知られていない。「街路樹に殺虫剤を散布するのは危険である」ということで、付近の主婦が集まってタバコの吸い殻を集めて抽出し、街路樹に散布した。「天然物でもこのように効果があるのに」と賛美した記事が新聞に掲載されていた。とんでもないことである。

劇物と同程度の毒性の植物成分や食品成分は枚挙にいとまがない。家庭内にも種々のものが置かれている。大人に対する致死量は、ナフタリン5〜10g、樟脳2〜20g、乾燥剤の塩化カルシウム20〜30g、トイレ用洗剤10〜150mlなどの報告もある。

これらのものに比べ、農薬は特に毒性が大きいものが使われているわけではない。平成3年度、農薬使用
量からみて、毒物2.7%、劇物25.2%、普通物72%が消費されている。大部分の農薬は普通物で、取り扱い上問題はない。しかし、毒物や劇物に指定された農薬を取り扱うときには、薬剤のやビンに表示されている注意事項をまもり、それに応じた注意が必要である。

表1は、化学物質そのものの経口毒性を比較したものであるが、純粋な化学物質として存在したり使用することは少ない。毒性を考える場合、その物質を含む物の濃度が重要な因子となる。食品の場合には、前にあげた式(W)が成立する。表2に示す物質のうちで、上のほうに示した天然の猛毒物質も、一般に食品として口に入るものではなく通常問題にならない。表1をもとに、ラットと人に半数致死量が同一と仮定し、成人(50kg)に対する半数致死量を計算し、われわれの周辺に在るものの毒性を比べると、半数致死量は以下のようになる。

もとより人とラットとは体重当たりの半数致死量が同一とは限らないし、毒性も経口毒性だけではない。しかし、これを比較して、思わぬものの毒性が強いことに驚く。

ボツリヌス菌などによる細菌性食中毒で日本で年平均3万人程度が病気に罹り、数十人が亡くなっている。また、毒きのこやフグなどの天然毒で年間に700人余りが罹病し、70人程の死者を出している。農薬による事故も、平成3年度に、自殺以外に25件発生し、死者6人、中毒者21人を出している。その大半は農薬保管中の誤飲・誤用と、散布中の不注意によるもので、未然に防ぐことができるものばかりである。農家その他、農薬を取り扱う人は充分な注意が必要である。


4.慢性毒性について

微量の化学物質を毎日摂取するとおきるかもしれない慢性毒性や発癌性、あるいは催奇形性のような長期毒性(慢性的毒性)は、化学物質の総摂取量よりも1日当たりの摂取量の方が問題になる。動植物の体には毒物に対する代謝解毒反応その他の防御機能があり、毒物の摂取量よりも体内濃度のほうが毒性発現に大きく関係してくるからである。したがって、慢性的毒性は以下のように表されよう。

慢性的毒性≒化学物質の毒性×化学物質の1日の摂取量≒
化学物質の毒性×食品中の濃度×その食品の1日摂取量

飲料水や大気中の化学物質による毒性についても同様に考えてよい。飲料水の場合、成人1人(日本では体重50kgとして計算)が1日に2リットル用いるものとし、大気は1日に15立方メートルを呼吸するものとして化学物質の摂取量を計算している。農薬の場合、第2項に示したような慢性・発癌性毒性、各種の特殊毒性などを試験することが義務づけられている。そして、実験動物が薬剤を一生の間、毎日連続して投与しても、毒性面で影響が出ない最大摂取量(最大無作用量)を求める。この値に100倍の安全率(量として100分の1)を掛けて「1日摂取許容量」(ADI、mg/kg)を求める。ADIはこれだけの量ならば毎日一生摂取しても安全な量で、国際的に認められている概念である。

環境中に残留した農薬は、各種食品・飲料水・大気など各種の経路で体内に摂取される可能性があるので、ADIの90%を食品に振り分け、この量を各食品の平均摂取量に応じて分配し、これよりも低い値で食品ごとに各農薬の食品残留基準を設定する。またADIの10%を水道水に振り分け、一日に水2リットル摂取するものとして、水道用水中の各農薬の残留許容量を求め、残留基準を定める。各食品と水道用水の農薬残留基準の総和はADIの50%程度にすぎない。大気から吸入によって摂取する農薬はADIに対してはるかに低いが、空中散布などのように比較的大気中に残留しやすい場合についてはADIから計算される許容量よりもはるかに厳しい残留許容量が設定してある。

以上のことから、実際上、このようなことは考えられないが、たとえ各食品および水道水の全てに残留基準相当量の農薬が検出されたにしても、その総和はADIを下回り、一生の間、農薬による健康障害はおきない。各種作物および食品、あるいは環境中の水や水道水などの農薬残留量は多数の研究者によって測定され、膨大な結果が得られている。分析技術が極度に進歩した現在でも、多くの場合、残留量は検出限界以下で、農薬が食品残留基準をこえて検出されるような食品はほとんど無く、水道水が残留基準を超えた例はない。

市販の各種作物を多数集めて農薬残留量を測定し、人が1日に摂取する各農薬の総量を求めた幾つかの例がある。最近の調査によると、表2のような結果がえられている。この表から明らかのように、実際の農薬の摂取量はきわめて少なく、農薬の種類によって異なるがADIの数十分の一から数千分の一に過ぎない。かつてBHCやDDTのような残留性の高い農薬が多量に使用されていた1970年代初頭、日本人のBHCおよびDDTの技取量はADIの10分の1程度で、ディルドリンはほぼADI程度が摂取されていた。このような残留性の農薬は今は使用されていない。

近年、農薬や食品添加物以外の化学物質の慢性的毒性も明らかにされるにつれて、環境中や食品中に含まれている各種天然物質は、その存在量を考えると、慢性毒性が農薬よりもはるかに大きいことが分かってきた。最近(1992年)カリホルニア大学のJames教授らは各種物質の発癌性の程度を測定し、従来から明らかにされている環境および食品中の存在量とからそれら天然物質の発癌性危険度を発表した。そのごく一部を表3に示した。この表から明らかなように、農薬による発癌の危険度は広く食品や天然に存在する物質の危険度の1万分の1以下のものばかりである。従来から発表されている各種農薬のADIを勘案すると、いずれの農薬も食品や天然の発癌性物質に比べて問題にならないくらい低いといえる。James教授は、「農薬のみならず人が摂取する全人工化合物の発癌性は、食品に由来する発癌性の1万分の1以下である」と報告している。

無農薬栽培を売り物にした野菜が販売され、テレビのコマーシャルでも毎日これを宣伝している。しかし、無農薬の野菜と通常栽培の野菜の農薬残留量を比較して、無農薬栽培のほうが農薬の検出率が高かったとの報告もある。一方、植物が害虫や病害に侵されると、植物はこれを防ぐために体内に防御物質を生産することが古くから知られている。その一つに表3にしばしば出てくるコーヒー酸があるが、この他にも植物の防御物質で人に対して発癌性を示すものが種々知られている。従って、表3に示すように、農薬による発癌の危険性は植物に本来含まれている物質による危険性に比べて無視できるほど小さいが、無農薬栽培の野菜の方が、通常の野菜よりも発癌性物質の濃度が高いことになる。しかし筆者は、だからといって別に農薬栽培を推奨しているのではない。食品中に残留している農薬は我々の健康に対して影響はないという科学的事実を述べているに過ぎない。無農薬栽培野菜の方がよいと信じている人が高価な野菜を買うことに異議を唱えるつもりはない。

われわれは各種の発癌性物質に囲まれて生活している。食品についてはすでに述べた。食塩の人に対する最大無作用量は1日約8gとされるが、日本人は1日に平均12gの食塩を摂取している。水道水には、塩素殺菌によって水中の天然物から生成する発癌性物質が含まれている。われわれは環境基準をこえる汚染した大気中で生活している。これらのことは枚挙にいとまがない。

5.おわりに

日本人は多分に情緒的である。%もppmもpptも一緒に考え、検出されたことだけを問題にする。その差は、月までの距離と横に立った人との距離の比よりも大きい。環境問題や物質の毒性を考えるときには、数値をもとに科学的に論じることが重要である。

これまでに食品に含まれる農薬の毒性と安全性を中心に述べてきた。環境中の水や大気に含まれる農薬の残留量や人に対する影響、その法的規制などについては紙面の関係で割愛する。また、環境中の農薬が魚介類、鳥類、昆虫類、水や土壌中の微生物など、生態系に及ぼす影響についても記載する余裕がなくなった。塙を改めて執筆する機会がえられれば幸せである。

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