金属中毒
金属中毒（きんぞくちゅうどく、英: metal poisoning）または、金属毒性（きんぞくどくせい、英: Metal toxicity）とは、特定の金属が特定の形態や、摂取などにより生体に対して有毒となる作用である。これは可溶性の金属が毒性のある化合物を形成することがあるためである。
金属には、必須ミネラルのような生物学的な役割を持たないものや、特定の形態で毒性を持つものがある[1]。アメリカ疾病予防管理センター（CDC）によれば、例えば、重金属である鉛は計測が可能な量であれば、必ず健康に悪影響を及ぼしうる物質である[2]。
有毒金属は、体内の必須元素の作用を模倣して代謝プロセスに入り込み、疾患を引き起こすことがある。例えば、放射性重金属であるラジウムは、カルシウムを模倣して生体に取り込まれる。鉛や水銀の中毒も同様であることが示唆されている。
多くの重金属が有毒であるため重金属のみが有毒と見なされがちであるが、ベリリウムやリチウムなどの軽金属も状況によっては有毒である。また、重金属は常に特別に有毒であるとは言えず、中には鉄のように生体の必須ミネラルであると同時にフェリチン過剰の原因となるものもある。したがって、有毒金属には限度無く服用した場合の微量元素も含まれ、ビスマスのような低毒性の金属も含まれる。
概要
[編集]有毒な金属の定義には、少なくともタリウム、カドミウム、マンガン、鉛、水銀、そして放射性の金属が含まれることが多い[3]。半金属（ヒ素、ポロニウム）も含まれることがある。放射性の金属は、放射性の毒性と化学的な毒性の両方がある。酸化した金属もまた生体にとっては異物であり、毒性を生じることがある。すなわち、クロムなら微量元素の三価クロムは必須ミネラルであるが、六価クロムは発がん性物質である。
有毒金属は溶解することで毒性を生じる。金属毒性は全て、その配位子に左右される。有機金属は、メチル水銀やテトラエチル鉛が極めて有毒である一方、コバルトセノシウム・カチオンのような有機金属誘導体は毒性が低い場合もある。有機化合物でも無機化合物でも金属でも溶解性が低い場合は、毒性は無視できることが示されている。
環境の除染
[編集]有毒金属の除染は、有機化合物の毒素の場合とは異なる。有毒金属は元素であり破壊できないので、キレート剤で不溶化したり、バイオメディエーション（生体利用）で回収したりする。代替的に、十分に大きな貯蔵庫、たとえば海に希釈廃棄することもできる。これは当面の毒性は、量よりもむしろ濃度によって決まるためである。
一方、有毒金属は、生体や食物連鎖の中で生体蓄積を起こすことがある[4]。したがって、有毒金属は多かれ少なかれ慢性的に毒性であるものをいう。
土壌中の重金属を除去するもう一つの方法は、植物を使用して土壌に滞留した毒性の重金属を抽出し濃度を下げるファイトレメディエーションとなる[5]。
検査
[編集]人間は常に環境中の金属に曝露しているため医学的検査での金属が検出されることがあるが、米国ではそれだけでは中毒とは見なされず、金属スクリーニング検査の実施は人が過度に金属に晒された場合などに限られている[6][7]。日本では血中金属の測定方法が開発されている[8]。
ヘモクロマトーシスや鉄過剰症などのように、代謝が至らずに体内の肝臓や血液に過剰に金属が蓄積される中毒症も存在する。
治療
[編集]鉛、水銀、ヒ素などの重金属中毒の治療にペクチンが使用されてきた歴史があるが、科学的な立証については途上である[9][10]。
金属中毒の治療法の技術の一つに、キレート剤を投与して体内から金属を除去するキレーション療法があるが、キレート製品は米国では販売が許可されていない。キレーション薬剤には適切に投与された場合でも重大な副作用があり[11]、不適切な投与は神経の発達に障害を引き起こしたり、発がんリスクを増加させたり、死亡に至らせる可能性がある[12]。
種類と事例
[編集]- リン化アルミニウム
- ヒ素 - 森永ヒ素ミルク中毒事件
- ベリリウム
- カドミウム中毒 - イタイイタイ病
- 銅 - 足尾鉱毒事件
- 鉄中毒 - 鉄過剰症
- 鉛中毒 - 牛込柳町鉛中毒事件、有鉛ガソリン、スヴェンスクフーセットの悲劇、フランクリン遠征
- 六価クロム - スラグ鉱さい
- リチウム
- マンガン
- 水銀・朱砂 - 水俣病
- 銀
- タリウム
- 錫
- 亜鉛
- 硫黄 - マスタードガス、四日市ぜんそく、硫黄循環、硫黄代謝
- セレン
- フッ素 - PFOS（PFAS、フッ素系界面活性剤）
- ホウ素
- ポロニウム
関連項目
[編集]脚注
[編集]- ^ Dartmouth Toxic Metals 2013.
- ^ アメリカ疾病予防管理センター 2012.
- ^ Agency for Toxic Substances and Disease Registry 2011.
- ^ Makhatha他 2020.
- ^ Hazrat他 2013.
- ^ 米国医学毒性学大学、他 2013.
- ^ 健康詐欺に対する全国評議会。
- ^ 経済産業省中小企業庁「血中の金属測定技術とがんリスク測定技術の高度化により、低コスト・高精度のがんリスク診断を実現」。2020年。
- ^ Low esterified pectin accelerates removal of lead ions in rats. Irina Serguschenko, Elena Kolenchenko, Maksim Khotimchenko, VeriSIM Life, Inc.(2007). Nutrition Research 27(10):633-639. DOI:10.1016/j.nutres.2007.06.005..
- ^ Pectin-based adsorbents for heavy metal ions: A review.Risi Wang, Ruihong Liang, Tao-tao Dai, Jun Chen (2019). Trends in Food Science & Technology 91(3).DOI:10.1016/j.tifs.2019.07.033.
- ^ 米国医学毒性学大学、他 2013b.
- ^ 参考URL:
- "Arsenic in drinking water seen as threat," USAToday.com, August 30, 2007.
- See page 6 of: Peter Ravenscroft, "Predicting the global distribution of arsenic pollution in groundwater." Archived 2013-07-01 at the Wayback Machine. Paper presented at: "Arsenic -- The Geography of a Global Problem," Archived 2013-07-01 at the Wayback Machine. Royal Geographic Society Arsenic Conference held at: Royal Geographic Society, London, England, August 29, 2007. This conference is part of The Cambridge Arsenic Project Archived 2012-11-17 at the Wayback Machine..
- “IARC Monograph, Volume 58”. International Agency for Research on Cancer (1993年). 2012年8月3日時点のオリジナルよりアーカイブ。2008年9月18日閲覧。
- “Safety and Health Topics | Cadmium”. Osha.gov. 2013年6月6日時点のオリジナルよりアーカイブ。2013年7月8日閲覧。
- “Plants Poisonous to Livestock - Cornell University Department of Animal Science”. Ansci.cornell.edu. 2012年2月5日時点のオリジナルよりアーカイブ。2012年4月9日閲覧。
- ^ Fred 2008.
参考文献
[編集]- 白須泰彦、吐山豊秋 『獣医毒性学』 養賢堂 1995年 ISBN 9784842595023
- “A Metals Primer”. Dartmouth Toxic Metals スーパーファンド・リサーチ・プログラム (2012年5月30日). 2013年12月30日時点のオリジナルよりアーカイブ。2013年12月29日閲覧。
- “Announcement: Response to the Advisory Committee on Childhood Lead Poisoning Prevention Report, Low Level Lead Exposure Harms Children: A Renewed Call for Primary Prevention”. Centers for Disease Control and Prevention (2012年5月25日). 2017年4月30日時点のオリジナルよりアーカイブ。2013年12月29日閲覧。
- “Radium”. Toxic Substances Portal (Agency for Toxic Substances and Disease Registry). (March 3, 2011).
- Ali, Hazrat; Khan, Ezzat; Sajad, Muhammad Anwar (2013-05-01). “Phytoremediation of heavy metals—Concepts and applications” (英語). Chemosphere 91 (7): 869–881. Bibcode: 2013Chmsp..91..869A. doi:10.1016/j.chemosphere.2013.01.075. ISSN 0045-6535. PMID 23466085.
- Okereafor, Uchenna; Makhatha, Mamookho; Mekuto, Lukhanyo; Uche-Okereafor, Nkemdinma; Sebola, Tendani; Mavumengwana, Vuyo (January 2020). “Toxic Metal Implications on Agricultural Soils, Plants, Animals, Aquatic life and Human Health” (英語). International Journal of Environmental Research and Public Health 17 (7): 2204. doi:10.3390/ijerph17072204. ISSN 1660-4601. PMC 7178168. PMID 32218329.
- 米国医学毒性学大学; 米国医学毒性学学会 (2013年2月), “Five Things Physicians and Patients Should Question”, Choosing Wisely: an initiative of the ABIMファウンデーション (米国医学毒性学大学・米国医学毒性学学会), オリジナルの2013-12-04時点におけるアーカイブ。 2013年12月5日閲覧。
- Brodkin, Elizabeth; Copes, Ray; Mattman, Andre; Kennedy, James; Kling, Rakel; Yassi, Annalee (2007-01-02). “Lead and mercury exposures: interpretation and action” (英語). CMAJ 176 (1): 59–63. doi:10.1503/cmaj.060790. ISSN 0820-3946. PMC 1764574. PMID 17200393.
- Zhiguang, Xiao; Wedd, Anthony G.; "Coping with Toxic Metals", pp 271-298 in "Metals, Microbes and Minerals: The Biogeochemical Side of Life" (2021) pp xiv + 341. Walter de Gruyter, Berlin. "Metals, Microbes and Minerals: . Walter de Gruyter, Berlin. Editors Kroneck, Peter M.H. and Sosa Torres, Martha. Gruyter.com/document/doi/10.1515/9783110589771-009 DOI 10.1515/9783110589771-009
- 米国医学毒性学大学; 米国医学毒物学会 (2013年2月), “Five Things Physicians and Patients Should Question”, Choosing Wisely: an initiative of the ABIM Foundation (米国医学毒性学大学・米国医学毒性学学会), オリジナルの2013-12-04時点におけるアーカイブ。 5 December 2013閲覧。, which cites
- Medical Letter consultants (September 20, 2010). “Nonstandard uses of chelation therapy”. The Medical Letter on Drugs and Therapeutics 52 (1347): 75–6. PMID 20847718. オリジナルの2014-07-14時点におけるアーカイブ。.
- Kosnett, M J (2010). “Chelation for Heavy Metals (Arsenic, Lead, and Mercury): Protective or Perilous?”. Clinical Pharmacology & Therapeutics 88 (3): 412–415. doi:10.1038/clpt.2010.132. ISSN 0009-9236. PMID 20664538.
- Atwood, K.C., IV; Woeckner, E.; ; (2008). “Why the NIH Trial to Assess Chelation Therapy (TACT) should be abandoned”. Medscape Journal of Medicine 10 (5): 115. PMC 2438277. PMID 18596934.
- Chugh, SN; Dushyant; Ram, S; Arora, B; Malhotra, KC (1991). “Incidence & outcome of aluminium phosphide poisoning in a hospital study”. The Indian Journal of Medical Research 94: 232–5. PMID 1937606.
- Singh S, Singh D, Wig N, Jit I, Sharma BK; Singh; Wig; Jit; Sharma (1996). “Aluminum phosphide ingestion—a clinico-pathologic study”. J Toxicol Clin Toxicol 34 (6): 703–6. doi:10.3109/15563659609013832. PMID 8941200.
- Mathai, Ashu; Bhanu, Madhuritasingh (2010). “Acute aluminium phosphide poisoning: Can we predict mortality?”. Indian Journal of Anaesthesia 54 (4): 302–7. doi:10.4103/0019-5049.68372. PMC 2943698. PMID 20882171.
- A Wahab; MS Zaheer; S Wahab; RA Khan. “Acute aluminium phosphide poisoning: an update”. Hong Kong Journal of Emergency Medicine: 152. オリジナルの2012-01-31時点におけるアーカイブ。.
- Siwach, SB; Gupta, A (1995). “The profile of acute poisonings in Harayana-Rohtak Study”. The Journal of the Association of Physicians of India 43 (11): 756–9. PMID 8773034.
- Tenenbein, Milton (2005). “Unit-Dose Packaging of Iron Supplements and Reduction of Iron Poisoning in Young Children”. Archives of Pediatrics & Adolescent Medicine 159 (6): 557–60. doi:10.1001/archpedi.159.6.557. PMID 15939855.
- AAPCC Annual Reports, American Association of Poison Control Centers.[出典無効] Archived May 22, 2008, at the Wayback Machine.
- O’Malley, R.; O’Malley, G. (February 2018). “Lead Poisoning (Plumbism)”. Merck Manual.
- Lithium Nephropathy - eMedicine
- Markowitz, Glen S.; Radhakrishnan, Jai; Kambham, Neeraja; Valeri, Anthony M.; Hines, William H.; D'Agati, Vivette D. (2000). “Lithium Nephrotoxicity: A Progressive Combined Glomerular and Tubulointerstitial Nephropathy”. Journal of the American Society of Nephrology 11 (8): 1439–48. doi:10.1681/ASN.V1181439. PMID 10906157.
- Couper, J. (1837). “Sur les effets du peroxide de manganèse”. Journal de chimie médicale, de pharmacie et de toxicologie 3: 223–225. オリジナルの2014-07-22時点におけるアーカイブ。.
- Fred, Herbert (2008). Images of Memorable Cases: 50 Years at the Bedside. ISBN 9780892630004
- James, William D.; Berger, Timothy G.; Elston, Dirk M.; Odom, Richard B. (2006). Andrews' diseases of the skin: clinical dermatology. Saunders Elsevier. p. 858. ISBN 0-7216-2921-0. OCLC 62736861
- Isak, Beerli, Cozzio, Flatz (January–April 2019). A Rare Case of Localized Argyria on the Face (Report). Case Reports in Dermatology. 2020年1月23日閲覧。
- Thallium Toxicity - eMedicine
- “Biology of Thallium”. webelemnts. 2008年4月10日時点のオリジナルよりアーカイブ。2008年11月11日閲覧。
- Graf, Günter G. (2000). “Tin, Tin Alloys, and Tin Compounds”. Ullmann's Encyclopedia of Industrial Chemistry. Wiley. doi:10.1002/14356007.a27_049. ISBN 978-3-527-30673-2
- Fosmire, Gary J (1990). “Zinc toxicity”. The American Journal of Clinical Nutrition 51 (2): 225–7. doi:10.1093/ajcn/51.2.225. PMID 2407097.
- Rout, Gyana Ranjan; Das, Premananda (2009). “Effect of Metal Toxicity on Plant Growth and Metabolism: I. Zinc”. In Lichtfouse, Eric; Navarrete, Mireille; Debaeke, Philippe et al.. Sustainable Agriculture. pp. 873–84. doi:10.1007/978-90-481-2666-8_53. ISBN 978-90-481-2666-8. INIST:14709198
- Smith, SE; Larson, EJ (1946). “Zinc toxicity in rats; antagonistic effects of copper and liver”. The Journal of Biological Chemistry 163: 29–38. doi:10.1016/S0021-9258(17)41344-5. PMID 21023625. * Muyssen, Brita T.A.; De Schamphelaere, Karel A.C.; Janssen, Colin R. (2006). “Mechanisms of chronic waterborne Zn toxicity in Daphnia magna”. Aquatic Toxicology 77 (4): 393–401. doi:10.1016/j.aquatox.2006.01.006. PMID 16472524.
- Liu, J; Lewis, G (Jan–Feb 2014). “Environmental toxicity and poor cognitive outcomes in children and adults.”. Journal of Environmental Health 76 (6): 130–8. PMC 4247328. PMID 24645424.
- Tabrez, Shams; Priyadarshini, Medha; Priyamvada, Shubha; Khan, Mohd Shahnawaz; NA, Arivarasu; Zaidi, Syed Kashif (2014). “Gene–environment interactions in heavy metal and pesticide carcinogenesis”. Mutation Research/Genetic Toxicology and Environmental Mutagenesis 760: 1–9. doi:10.1016/j.mrgentox.2013.11.002. PMID 24309507.
外部リンク
[編集]- 化学物質毒性データベース（厚生労働省）
- 日本毒性学会
- 日本中毒学会
- 日本法中毒学会
- 日本毒性病理学会
- 日本環境毒性学会
- 日本比較薬理学・毒性学会
- Toxicology - Encyclopedia of Earth「金属中毒」の項目。
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