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カドミウム

カドミウムは、青みをおびた銀白色の軟らかい金属で、鉄材の錆を防ぐためのメッキ、電池、及び鉛、スズ等との合金に用いられています。カドミウムは亜鉛、銅などの鉱床に高濃度に共存するため、これらの金属を採掘、精錬する時の副産物として得ることができます。従って、カドミウム汚染の主な発生源は金属の採掘、精錬の場所であり、空気中に放出されたカドミウムは水中、土壌に堆積し、そこで生育した野菜、穀類、家畜、魚介類等、様々な食品を経由して人体内に取り込まれます。

カドミウムはすべての食品中に存在しますが、その濃度には食品の種類によって大きな差(平均値で0.003〜0.1ppm)がみられます。野菜、穀類、獣肉、魚肉中では0.005〜0.06ppmと低濃度ですが、獣、魚類の肝臓、腎臓では1ppm程度と高濃度で、さらに貝類、イカの肝臓では100ppm以上の高い値を示すことがあります。また、日本人が主食とする米中のカドミウムは、非汚染地域で0.005〜0.13ppm、カドミウム汚染地域各地では0.2〜2.0ppmと、非汚染地域の米に比べて10倍以上のカドミウムが含まれています。そこで、我が国では主食とする米からのカドミウム摂取量を制限するため、食品衛生法によって、カドミウム濃度が0.4ppm以上1ppm未満の米は食用として販売禁止、1ppm以上の米は栽培することも禁止としています。

ヒトでのカドミウムの体内吸収は、主に消化管と呼吸器を経由して行なわれ、消化管からの吸収率は1〜6%、呼吸器からは粒子径、化合物等によって異なりますが、2.5〜20%程度とされています。体内に吸収されたカドミウムは全身の臓器に運ばれ、標的臓器である腎臓に運ばれたカドミウムはメタロチオネイン(MT:分子量6000〜7000、SH基を有するシステインを30%前後含み、カドミウム、亜鉛、銅等の金属を11%まで含有)を誘導し、そのSH基に結合して腎皮質に高濃度に蓄積するため、毒性の発現が抑えられます。しかし、腎臓中のカドミウム濃度が過剰になり、MTのSH基と結合できないカドミウムが出現すると、それによって腎臓障害が発症すると考えられています。健康成人では、体内カドミウムの50%は腎臓に、15%は肝臓に、20%は全身の筋肉に存在しており、各臓器中カドミウムの生物学的半減期は、ヒトでは10〜30年と非常に長く、臓器中のカドミウム濃度は年齢の増加とともに高くなることが知られています。また、体内に蓄積されたカドミウムは主に尿中に排泄されることから、健康成人の尿中カドミウム量はその体内蓄積量及び腎臓中濃度を示すよい指標であると考えられています。

カドミウムの慢性毒性としては、腎臓の近位尿細管障害が特徴的で、多尿、低分子タンパク(β2-ミクログロブリン、リゾチーム、メタロチオネイン等)尿がみられ、排出される低分子タンパクの量は暴露のない人の100倍以上に増加します。さらに腎障害が進行すると遠位尿細管機能低下、糸球体機能低下、血清クレアチニンの上昇等が起こり、最終的には腎不全で死亡することもあります。我が国のカドミウムによる最大の汚染地域である富山県神通川流域では、昭和30年代から地域住民にイタイイタイ病という奇病が多発し、当初、この病気の原因としてカドミウムと骨の関係がクローズアップされていました。しかし、その後の研究でカドミウムは骨に直接障害を与えるのではなく、これは腎臓障害に骨軟化が合併した病気であることが分かってきました。

カドミウムがヒトにとって必須であるという事実は報告されていません。しかし、ヤギを用いた実験では、カドミウム欠乏による低体重児出産、流産の増加や、動かない・首をまっすぐに上げない等の筋力低下がみられ、それらはカドミウム投与によって改善することが報告されています。このことから、ヒトを含む哺乳動物に対するカドミウムの必須性が推定される1)ようになってきました。

 

1)ミネラルの事典:糸川嘉則編集、朝倉書店、p387、2003

(衛生化学部生活科学研究室)

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