公衆衛生学 > 自然毒とカビ毒
自然毒による食中毒は、細菌性食中毒とはまったく異なる原則で動きます。もっとも重要な違いは「加熱しても防げない」という点です。
テトロドトキシンもシガトキシンもヒスタミンもマイコトキシンも、いずれも耐熱性が高く、通常の加工・調理では分解されません。したがって対策は加熱ではなく、毒をもつ食材を口に入れないこと、あるいは毒が生成される条件を作らないことに集約されます。この原則を軸に整理していきます。
第73回〜第77回の試験問題を分析したところ、自然毒・化学物質による食中毒としてテトロドトキシン(フグ毒)やシガトキシン(シガテラ毒)などの貝毒・魚毒、モルガン菌などによるアレルギー様食中毒(ヒスタミン)の生成機序、アフラトキシンやゼアラレノンなどのマイコトキシンが頻繁に出題されています。
公衆衛生学は試験全体の約15〜18%を占め、そのうち食品衛生学が約40%と最大の割合となっています。
「自然毒(植物性・動物性)」および「カビ毒(マイコトキシン)」を主なテーマとした設問、あるいは正解の鍵となる知識を問う設問は、合計で13問出題されています。
1. カビ毒(マイコトキシン)に関する問題
カビ毒の種類と、それが家畜やヒトに引き起こす特有の毒性・病態に関する知識が問われています。
第76回 学説B:家畜では特に豚の感受性が高く、エストロゲン様作用により繁殖障害を引き起こすマイコトキシンとして「ゼアラレノン」を選択させる問題。
第77回 学説B:アフラトキシン類の特徴(通常の加熱調理では失活しないこと、アフラトキシンB1の毒性が最も強いことなど)や、牛乳中のアフラトキシンM1に対する食品衛生法上の規制を問う問題。
第73回 学説B:バルカン地方にみられる地方病性腎症(バルカン腎症)の原因物質として、カビ毒である「オクラトキシン A」を選択させる問題。
第75回 実地C:牧草(ペレニアルライグラス)に寄生する内生真菌(エンドファイト)が産生し、家畜に中毒(ライグラススタッガー)を引き起こす毒素として「ロリトレム」を選択させる問題。
※第73回 学説B 選択肢においても、Aspergillus flavusが産生するアフラトキシンが「肝細胞癌を誘発する」という記述が正誤判定の対象となっています
2. 植物性自然毒(植物毒)に関する問題
身近な有毒植物や、家畜の放牧時に問題となる植物の中毒物質がよく狙われます。
第74回 学説B:中毒を引き起こす代表的な有毒植物(ヨウシュチョウセンアサガオ、アコニチンなど)を特定させ、含まれる毒性物質(グラヤノトキシンやアコニチンなど)を選択させる問題。
第76回 実地C:特定の有毒植物に含まれる循環器毒性物質として、キョウチクトウ科などがもつ「オレアンドリン」を選択させる問題。
第77回 学説A:綿の実に含まれる毒性ポリフェノール(綿実中毒の原因)として「ゴシポール」を選択させる問題。
第77回 学説B:馬のワラビ中毒において、原因物質である「プタキロサイド」がビタミンB1(チアミン)を分解する酵素の作用などによりビタミンB1欠乏症を引き起こす病態知識を問う問題。
3. 動物性自然毒に関する問題
魚介類やフグなど、主に食品衛生の観点からヒトに危害を及ぼす有毒成分が実地試験を中心に頻出しています。
第74回 実地C:エゾボラモドキ(唾液腺に毒を持つ巻貝)を原因とする食中毒において、有毒成分である「テトラミン」を特定させる問題。
第77回 学説B:シガテラ毒魚の喫食によりヒトに生じる特徴的な知覚異常である「ドライアイス・センセーション」の原因物質として「シガトキシン」を選択させる問題。
第73回 実地C:フグなどの食中毒統計表に基づき、原因毒素(テトロドトキシン)の特徴(加熱調理によって無毒化されないことや、ヒョウモンダコも同様の毒を持つことなど)を選択させる問題。
第75回 必須/ 実地C :食中毒統計において「植物性自然毒」(キノコや有毒植物)や「動物性自然毒」(フグや貝毒)がどの程度の割合を占めるか、またその季節的な発生動向(キノコによる秋の突出など)をグラフから判定させる問題。
国家試験対策において、自然毒とカビ毒は「物質名」と「引き起こされる特徴的な病態」が極めてシンプルに結びついて出題されます。
植物毒:タマネギ(ハインツ小体)、ワラビ(ビタミンB1欠乏)、バイケイソウ(単眼症)。
動物毒:シガトキシン(ドライアイス・センセーション)、テトロドトキシン(加熱不活化不可、ヒョウモンダコ)。
カビ毒:ゼアラレノン(豚の繁殖障害)、アフラトキシン(肝細胞癌)、オクラトキシンA(バルカン腎症)。
- 自然毒・カビ毒はほぼすべて耐熱性であること
- フグ毒はフグ自身が産生していないこと、だから養殖で無毒化できること
- テトロドトキシン・シガトキシン・ボツリヌス毒素の作用点の違い
- シガテラ毒のドライアイスセンセーション
- アレルギー様食中毒がアレルギーではないこと
- 獣医領域で重要なカビ毒(ゼアラレノン・フモニシン・アフラトキシン)
1. 自然毒・化学性食中毒の全体像
| 分類 | 代表的な毒 | 由来 |
|---|---|---|
| 動物性自然毒 | テトロドトキシン、シガトキシン、サキシトキシン(麻痺性貝毒)、オカダ酸(下痢性貝毒) | フグ、南方性の魚、二枚貝 |
| 植物性自然毒 | 毒キノコの各種毒、ソラニン、アミグダリン、アコニチン | キノコ、ジャガイモの芽、青梅、トリカブト |
| 化学性食中毒 | ヒスタミン | 赤身魚+ヒスチジン脱炭酸酵素をもつ細菌 |
| カビ毒 | アフラトキシン、ゼアラレノン、デオキシニバレノール、フモニシン | 穀類、ナッツ類に生えたカビ |
ここに挙げた毒は、ほぼすべてが耐熱性です。加熱によって菌を殺せば防げる感染型の食中毒とは根本的に異なります。
したがって対策は次の2つに限られます。
- 毒をもつ食材を口に入れない(フグの有毒部位、毒キノコ、カビの生えた穀類)
- 毒が生成される条件を作らない(ヒスタミンにおける低温管理、カビを生やさない保管)
2. 動物性自然毒
2-1. テトロドトキシン(フグ毒)
テトロドトキシンはフグ自身が産生するものではありません。海洋細菌が産生した毒素が、食物連鎖を通じてフグの体内に蓄積されたものです。
この事実から重要な帰結が導かれます。毒素を含まない餌で管理して養殖すれば、フグを無毒化できるのです。「フグが遺伝的に毒をもつ」という理解では、この発想は出てきません。
蓄積部位は種によって異なりますが、一般に卵巣と肝臓に多く、筋肉や精巣が可食部となる種が多くみられます。取扱いには資格制度が設けられています。
- 作用機序:神経・筋の電位依存性ナトリウムチャネルを遮断する。ナトリウムが流入できないため活動電位そのものが発生しなくなり、弛緩性麻痺を生じる
- 耐熱性が高く、加熱調理では分解されない
- 症状は摂食後20分から3時間と速く現れ、口唇・舌端のしびれから始まって四肢麻痺、言語障害、嚥下障害へ進み、最終的に呼吸麻痺に至る
- 意識は最後まで清明である点が特徴的
- 特異的な解毒薬はなく、人工呼吸を含む呼吸管理による対症療法が中心となる
2-2. シガトキシン(シガテラ毒)
熱帯・亜熱帯のサンゴ礁に生息する魚による食中毒です。こちらも魚自身が産生するのではなく、渦鞭毛藻が産生した毒素が食物連鎖により大型魚に蓄積したものです。耐熱性が高い点も同様です。
ドライアイスセンセーション(温度感覚の異常)がシガテラ毒の代名詞です。冷たいものに触れると電気刺激のような痛みや灼熱感を感じるという、他に例のない症状です。
消化器症状、筋肉痛、関節痛、掻痒を伴います。致死率は低いものの、症状が数か月から年単位で続くことがある点が問題となります。
作用機序はテトロドトキシンと対照的で、ナトリウムチャネルを開いたままにすることにより興奮の異常をきたします。
2-3. 神経毒の作用点の比較
図:神経筋接合部における各毒素の作用点。テトロドトキシンは軸索のナトリウムチャネルを遮断して興奮の伝導そのものを止める。シガトキシンは同じチャネルを開いたままにして異常な興奮を生じさせる。ボツリヌス毒素は神経終末におけるアセチルコリンの放出を阻害する。
テトロドトキシンとボツリヌス毒素は、いずれも弛緩性麻痺を起こします。しかし作用点はまったく異なります。
- ボツリヌス毒素:神経終末でアセチルコリンの放出を阻害する。伝達物質が出てこない
- テトロドトキシン:ナトリウムチャネルを遮断する。そもそも興奮が伝わらない
さらにシガトキシンは同じチャネルを開いたままにするという逆方向の作用をもちます。「チャネルに作用する」という共通点だけで同一視しないでください。
2-4. 貝毒
| 種類 | 毒素 | 症状 |
|---|---|---|
| 麻痺性貝毒 | サキシトキシン | 口唇のしびれから四肢麻痺へ。テトロドトキシンと同様にナトリウムチャネルを遮断する |
| 下痢性貝毒 | オカダ酸 | 下痢、嘔吐、腹痛 |
いずれも二枚貝が有毒プランクトンを摂取して蓄積したものです。貝自身が産生するわけではないという構造は、フグ毒やシガテラ毒と共通しています。毒量のモニタリングにより出荷が規制されます。
3. ヒスタミンによるアレルギー様食中毒
「アレルギー様食中毒」はアレルギーではありません。症状がアレルギーに似ているだけで、機序はまったく異なる化学性の食中毒です。免疫が関与しないため、初めて食べた人にも起こります。
成立の機序は次のとおりです。
- 赤身魚(マグロ、カツオ、サバ、イワシ、ブリなど)には遊離ヒスチジンが多く含まれる
- 魚に付着したヒスチジン脱炭酸酵素をもつ細菌(モルガン菌など)が増殖する
- この酵素によりヒスチジンがヒスタミンに変換される
- ヒスタミンを含む魚を摂取すると発症する
症状は摂食後数分から1時間で現れ、顔面紅潮、頭痛、蕁麻疹、動悸などを呈します。治療には抗ヒスタミン薬が用いられます。
ヒスタミンは耐熱性であり、加熱しても分解されません。一度生成されてしまえば除去する方法はありません。
したがって予防は「ヒスタミンを作らせないこと」、すなわち徹底した低温管理に尽きます。常温放置の時間が長いほど危険が高まります。なお、口に入れたときに舌がピリピリする感覚が警告になることがあります。
4. 植物性自然毒
| 原因 | 毒成分 | 要点 |
|---|---|---|
| 毒キノコ | 種により多様 | 自然毒による死亡例の多くを占める。ツキヨタケの誤食が多い |
| ジャガイモ | ソラニン・チャコニン | 芽と緑化した皮に多い。学校菜園での発生事例が知られる |
| 青梅・アンズの種子 | アミグダリン | 青酸配糖体。未熟な果実の種子に多い |
| トリカブト | アコニチン | ニリンソウとの誤食 |
| スイセン | リコリン | ニラとの誤食 |
5. カビ毒(マイコトキシン)
カビが産生する二次代謝産物で、耐熱性が高く通常の加工・調理では分解されません。カビを取り除いても毒素は食品中に残る点が重要です。
| 毒素 | 汚染されやすい食品 | 主な毒性 |
|---|---|---|
| アフラトキシン | ナッツ類、トウモロコシ、香辛料 | 強力な肝発がん性。天然物のなかでも最強クラスとされる |
| ゼアラレノン | トウモロコシ、麦類 | エストロゲン様作用。豚で外陰部腫脹、流産、不妊などの繁殖障害を起こす |
| デオキシニバレノール | 麦類 | 嘔吐、摂食量の低下 |
| フモニシン | トウモロコシ | 馬の白質脳軟化症、豚の肺水腫 |
| オクラトキシンA | 穀類、コーヒー豆 | 腎毒性 |
| 麦角アルカロイド | ライ麦 | 血管収縮による四肢の壊疽、痙攣 |
- ゼアラレノン:エストロゲン様作用により豚の繁殖障害を起こします。飼料用トウモロコシの汚染が問題となります。
- フモニシン:馬の白質脳軟化症の原因です。動物種によって標的臓器が異なる典型例です。
- アフラトキシン:汚染飼料を摂取した乳牛の乳汁へアフラトキシンM1として移行します。飼料の管理が食品の安全に直結する例です。
6. 国家試験で狙われるポイントの整理
- 自然毒・カビ毒はほぼすべて耐熱性。加熱では防げない。
- フグ毒はフグが産生するのではなく、海洋細菌由来の毒素が蓄積したもの。養殖により無毒化できる。
- テトロドトキシンはナトリウムチャネルを遮断し、活動電位を発生させなくする。
- シガトキシンはナトリウムチャネルを開いたままにする。作用が逆。
- ボツリヌス毒素はアセチルコリンの放出を阻害する。作用点が違う。
- テトロドトキシン中毒では意識が最後まで清明。特異的な解毒薬はない。
- シガテラ毒ではドライアイスセンセーションを呈する。
- アレルギー様食中毒はアレルギーではない。初回摂取でも起こる。
- ヒスタミンは遊離ヒスチジンから細菌の酵素により生成される。予防は低温管理のみ。
- カビを除去しても毒素は残る。
- ゼアラレノンはエストロゲン様作用で豚の繁殖障害。
- フモニシンは馬の白質脳軟化症。
- アフラトキシンは強力な肝発がん性をもち、乳汁へ移行する。
7. 確認問題
Q1. 養殖により無毒のフグを生産できる理由を述べよ。
A. テトロドトキシンはフグ自身が産生するものではなく、海洋細菌が産生した毒素が食物連鎖を通じて体内に蓄積されたものであるため。毒素を含まない餌を用いて外部からの毒素の取り込みを遮断した環境で養殖すれば、無毒のフグを生産できる。
Q2. テトロドトキシンとボツリヌス毒素はいずれも弛緩性麻痺を起こすが、作用点の違いを述べよ。
A. ボツリヌス毒素は神経終末においてアセチルコリンの放出を阻害するため、伝達物質が放出されず筋が収縮できない。テトロドトキシンは電位依存性ナトリウムチャネルを遮断するため、活動電位そのものが発生せず興奮が伝導しない。作用する部位と段階が異なる。
Q3. アレルギー様食中毒がアレルギーではない理由と、その成立機序を述べよ。
A. 免疫機構が関与しない化学性の食中毒であるため、初めて摂取した個体にも発症する。赤身魚に多く含まれる遊離ヒスチジンが、ヒスチジン脱炭酸酵素をもつ細菌によりヒスタミンへ変換され、これを摂取することで発症する。ヒスタミンは耐熱性であり加熱では分解されないため、予防は低温管理による生成の抑制に限られる。
Q4. カビの生えた飼料について、カビを取り除けば給与してよいか。理由とともに述べよ。
A. 給与すべきではない。マイコトキシンはカビが産生した二次代謝産物であり、カビの菌体を取り除いても毒素は飼料中に残存する。また耐熱性が高く加工や加熱でも分解されない。
Q5. 豚に外陰部の腫脹と繁殖障害が多発した。飼料に関連する原因として何を疑うか述べよ。
A. ゼアラレノンによる汚染を疑う。ゼアラレノンはフザリウム属のカビが産生するマイコトキシンで、エストロゲン様作用をもつため、豚では外陰部腫脹、流産、不妊などの繁殖障害を引き起こす。トウモロコシや麦類の汚染が原因となる。
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参考文献
- 新獣医内科学 文永堂出版
- 新編 家畜薬理学 養賢堂
- 動物病理学各論 文永堂出版
- 犬と猫の治療ガイド インターズー
- 動物病理学総論 文永堂出版
- 農林水産省 獣医師国家試験(公式)