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バイオモニタリング手法を用いた除草剤グリホサート曝露評価法の開発

野村, 洸司 名古屋大学

2022.09.07

概要

① 緒言
　非選択的除草剤であるグリホサート及びその塩類は、過去20年間に国内出荷量が1,304トンから5,156トンに増加しており、農業および一般的な生活環境下で多く使用されている化学物質である。グリホサートについて、国際がん研究機関は、2015年に「ヒトに対する発がん性がおそらくある（Group 2A）」に分類するなど、世界各国の研究機関で健康影響に関する議論が行われている。諸外国では、生体試料中からグリホサートやその代謝物を測定することでグリホサートの曝露レベルを把握する試みが進んでいるが、日本人集団を対象とした研究は行われていない。本研究では、日本人小児を対象に尿中グリホサートを測定し、日本人小児におけるグリホサート曝露レベルの経時的変化、季節間差、性差、また殺虫剤曝露マーカー（有機リン系殺虫剤、ピレスロイド系殺虫剤およびネオニコチノイド系殺虫剤）との相関などグリホサート曝露の特徴を明らかにすることを目的とした。さらに、尿中グリホサート濃度からグリホサートの推定1日摂取量を算出し、毒性評価を予備的に実施した。

②対象及び方法
　研究対象は、愛知県の幼稚園に通園する4-6歳児（以下、Group A）および市町村の健康診断に参加した3歳児（以下、Group B）とした。
　Group Aは2006年、2011年および2015年に同じ幼稚園に通う小児から採取した尿から各年50名（計150検体）を無作為に抽出し、尿中グリホサート濃度の経時的変化を調査した。Group Bは、2012年8～9月、2013年2月に市町村の健康診断に参加した3歳児各42名（計84検体）とし、尿中グリホサート濃度の季節および性別による差異、また尿中グリホサート濃度と殺虫剤曝露バイオマーカーとの相関の検証を行った。
　尿中グリホサートは既報（Nomura et al., 2020）に従い、液体クロマトグラフタンデム質量分析計（LC-MS/MS）にて測定した。
　統計解析はすべてJMP Pro Statistical Software Version 15を使用し、両側p値<0.05を統計的に有意な差があると判断した。ノンパラメトリック連続変数の比較は、3群間比較ではKruskal-Wallis検定、ポストホック多重比較ではDunn検定にを用いた。また、2006年から2015年までの尿中グリホサート濃度の傾向を評価するため、Jonckheere-Terpstra検定を実施した。Group Bにおける尿中グリホサート濃度と殺虫剤曝露マーカー濃度との相関をスピアマンの順位相関係数を用いて評価した。

③結果
　Group Aにおける尿中グリホサートの検出率は、2006年（18％）、2011年（30％）、2015年（50％）と年々上昇しており、2011年と2015年の尿中グリホサート濃度は、2006年に比べて有意に高かった（p<0.001）。また、傾向検定（Jonckheere-Terpstra検定）により、2006年から2015年にかけて尿中グリホサート濃度が増加する傾向が示され、過去20年間の日本におけるグリホサートの国内出荷量の増加と相関があることが明らかになった。
　Group Bでは、季節（夏および冬）、性別による尿中グリホサート濃度の違いについて評価を行ったが、差は認められず、また殺虫剤曝露マーカーとの相関についても有意な差を示さなかった。
　Group Aの2015年に採取された尿検体のうち、最も高い尿中グリホサート濃度を示したものから、グリホサートの推定1日摂取量を算出したところ1.2µg/kgbw/dayとなった。これは、日本食品安全委員会（2016）が定める一日摂取許容量（ADI）1mg/kgbw/dayの0.12％未満であった。

④考察
　小児における尿中グリホサート濃度の上昇は、日本におけるグリホサートの使用量の増加に起因している可能性がある。一方、海外では穀物を栽培する場でグリホサートが多く使用されていることから、輸入食品を介したグリホサート曝露も考慮する必要がある。Conradら（2017）は、ドイツの若年成人（20～28歳）の尿中グリホサート濃度の経時的変化（2001～2015）を報告し、グリホサート曝露量は2013年まで増加し、その後徐々に減少したことを示している。2013年以降のグリホサート曝露量の減少については、農業におけるグリホサートの適用の変化に起因している可能性が示唆されており、例えば、オーストリアでは、2013年にグリホサートの作物収穫前使用が禁止されている。このように、ヒトバイオモニタリング研究は、政府による政策変更の影響を反映することも可能であることから、日本においてもグリホサート曝露を理解するための継続的な取り組みが必要であると考える。
　グリホサートは、春から夏にかけて、畑や庭などで雑草駆除のために使用することから、季節変動が起こる可能性がある。Carlesら（2019）は、フランスの地表水におけるグリホサート濃度の季節変動を報告し、冬季のグリホサート濃度は他の季節のものよりも低かったことから、グリホサートへの曝露レベルは冬期よりも夏期の方が高いと予想された。しかし本研究では、尿中グリホサート濃度に季節による変化は見られず、本結果は、Stajnkoら（2020）の知見を支持するものであった。ただし今回の結果は、夏と冬の調査で同じ検体提供者でなかったため、参加者の生活習慣や食習慣の違いによって、尿中グリホサート濃度に偏りが生じた可能性がある。
　季節変動に加え、性差についても検討したところ、尿中グリホサート濃度に性別による差はないと明らかになった。小児の尿中グリホサート濃度の性差については、いくつかの先行研究において検討されている。Stajnkoら（2020）は、小児のグリホサート曝露量に男女差はなかったが、青年期では、グリホサート曝露量が男児で高い傾向にあることを示した。著者らは、思春期の子どもで性差が観察され、子どもでは観察されなかった理由の一つとして、思春期には発達やホルモンの活動が盛んであることが考えられると結論付けている。
　複数の農薬への曝露による健康への悪影響の可能性が指摘されており、Osakaら（2016）は、ネオニコチノイド系殺虫剤と有機リン系殺虫剤代謝物の尿中濃度には正の相関があったが、尿中ネオニコチノイド系殺虫剤とピレスロイド系殺虫剤代謝物の尿中濃度には相関がないと報告した。本研究では、尿中グリホサート濃度はいずれの殺虫剤曝露マーカーとも相関がなかったことから、小児のグリホサートへの曝露経路の特徴が他の殺虫剤とは異なる可能性を示している。また曝露時期やグリホサートの消失半減期の違いもこの結果に寄与している可能性が示唆された。
　諸外国の小児（16歳未満）のグリホサート曝露に焦点を当てた研究データと比較したところ、日本の小児の尿中グリホサート濃度は、他国の小児とほぼ同じか低い値であった。尿中グリホサート濃度測定から、グリホサートの推定摂取量を算出したところ2015年のGroup Aでの測定結果から、グリホサートの1日最大摂取量はADIの0.12%であった。さらに、2015年のGroup Aにおける1日摂取量の中央値は0.3µg/kgbw/dayであり、ADIの0.03%程度という結果になった。なお推定一日摂取量の算出において、グリホサートの尿中排泄率は重要な因子であり、本研究では先行研究の結果から1%を採用した（Faniband et al., 2021；Zoller et al., 2020）。尿中排泄率1%に関しては、日本人以外の被験者から得られたものであり、より正確なグリホサートの推定1日摂取量を算出するためには、日本人成人・小児における尿中排泄率のさらなる検討が必要であると考える。

⑤結語
　本研究により、日本人小児におけるグリホサート曝露量は、2006年から2015年にかけて増加傾向にあること、季節や性別はグリホサート曝露を決定する要因ではないことが明らかとなった。また日本人小児における尿中グリホサート濃度は、他国の研究結果と同等かそれ以下であった。本結果は、今後グリホサート曝露のリスクを明らかにするための疫学研究を立案する際の一助になりうると考える。

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参考文献

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