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。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。
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。
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。
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 （英語版 ）
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。
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[ 7] [ 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。
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、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]
銀含有の点鼻薬を何十年も使用していた92歳白人男性の銀皮症 （右）。真皮 色素沈着があった。
^ Agency for Toxic Substances and Disease Registry 2011 .^ 健康詐欺に対する全国評議会 （英語版 ） ^ 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 .^ Pectin-based adsorbents for heavy metal ions: A review ^ 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。
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 （英語版 ） 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). https://www.atsdr.cdc.gov/substances/toxsubstance.asp?toxid=154#13 . 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 . https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0045653513001914 . 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 . https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC7178168/ . 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 （英語版 ） オリジナル の2013-12-04時点におけるアーカイブ。, https://web.archive.org/web/20131204163006/http://www.choosingwisely.org/doctor-patient-lists/american-college-of-medical-toxicology-and-the-american-academy-of-clinical-toxicology/ 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 . https://www.cmaj.ca/content/176/1/59 . 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オリジナル の2013-12-04時点におけるアーカイブ。, https://web.archive.org/web/20131204163006/http://www.choosingwisely.org/doctor-patient-lists/american-college-of-medical-toxicology-and-the-american-academy-of-clinical-toxicology/ 5 December 2013 閲覧。 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 . https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC2438277/ . 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 . https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC2943698/ . 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。. https://web.archive.org/web/20120131180500/http://hkcem.com/html/publications/Journal/2008-3/p152-155.pdf . 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 . https://www.merckmanuals.com/professional/injuries-poisoning/poisoning/lead-poisoning#v1119464 . 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 . http://jasn.asnjournals.org/cgi/pmidlookup?view=long&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。. https://web.archive.org/web/20140722061529/http://books.google.com/books?id=WpQ3AAAAMAAJ&pg=PA233 . 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 858 . ISBN 0-7216-2921-0 . OCLC 62736861 . https://archive.org/details/andrewsdiseasess00mdwi_659 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 . http://www.ajcn.org/cgi/pmidlookup?view=long&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 . https://archive.org/details/sustainableagric00lich 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 . https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC4247328/ . 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 .
対象生物学 生理・生化学 細胞・組織学 ゲノム・遺伝学 進化生物学 生態学 応用・学際領域
