クロルメコートは植物成長調整剤であり、北米で穀物への使用が増加しています。毒物学研究では、規制当局が定めた1日あたりの許容用量を下回る用量では、クロルメコートへの曝露により生殖能力が低下し、発育中の胎児に害を及ぼす可能性があることが示されています。今回我々は、米国国民から採取した尿サンプル中にクロルメコートが存在し、2017年、2018～2022年、2023年に採取されたサンプルではそれぞれ69％、74％、90％の検出率であったことを報告する。2017 年から 2022 年にかけて、サンプルから低濃度のクロルメコートが検出され、2023 年からサンプル中のクロルメコート濃度が大幅に増加しました。また、クロルメコートがオート麦製品に多く含まれていることにも気づきました。これらの結果とクロルメコートの毒性データは、現在の曝露レベルに対する懸念を引き起こし、クロルメコート曝露が人間の健康に及ぼす影響を評価するために、より広範な毒性試験、食品監視、疫学研究を必要としています。
この研究は、米国の人口および米国の食品供給において、発生毒性および生殖毒性を持つ農薬であるクロルメコートが初めて検出されたことを報告します。2017年から2022年の尿サンプルでは同レベルの化学物質が検出されたが、2023年のサンプルでは大幅に上昇したレベルが検出された。この研究は、米国における食品やヒトのサンプル中のクロルメコート、さらに毒物学や毒物学をより広範に監視する必要性を浮き彫りにしている。クロルメコートの疫学研究。この化学物質は動物実験で低用量での健康への悪影響が実証されている新興汚染物質です。
クロルメコートは、植物成長調整剤として 1962 年に米国で初めて登録された農薬です。現在、米国では観賞植物への使用のみが許可されていますが、2018年の米国環境保護庁（EPA）の決定により、クロルメコートで処理された食品（主に穀物）の輸入が許可されました。EU、英国、カナダでは、クロルメコートは主に小麦、オート麦、大麦などの食用作物への使用が承認されています。クロルメコートは茎の高さを低くすることができるため、作物がねじれ、収穫が困難になる可能性が低くなります。長期モニタリング研究で記録されているように、英国および EU では、クロルメコートは一般に穀物およびシリアル中に最も多く検出される残留農薬です。
クロルメコートはヨーロッパと北米の一部で作物への使用が承認されていますが、歴史的および最近発表された実験動物研究に基づいた毒性特性を示しています。生殖毒性と生殖能力に対するクロルメコート曝露の影響は、1980 年代初頭に、クロルメコート処理穀物で飼育された豚の生殖能力の低下を観察したデンマークの養豚農家によって最初に報告されました。これらの観察は後にブタとマウスを使った対照実験室で検証され、クロルメコート処理穀物を与えられた雌豚は、クロルメコートを含まない餌を与えられた対照動物と比較して、発情周期と交尾に障害を示した。さらに、発育中に食物または飲料水を通じてクロルメコートに曝露された雄マウスは、体外で精子を受精させる能力の低下を示しました。クロルメコートの最近の生殖毒性研究では、妊娠中や幼少期を含む発育の敏感な時期にラットをクロルメコートに曝露すると、思春期の遅れ、精子の運動性の低下、男性の生殖器の重量の減少、テストステロンレベルの低下を引き起こすことが示されています。発生毒性研究では、妊娠中のクロルメコートへの曝露が胎児の発育や代謝異常を引き起こす可能性があることも示しています。他の研究では、雌マウスと雄ブタの生殖機能に対するクロルメコートの影響は発見されておらず、その後の研究では、発育中および出生後の生活中にクロルメコートに曝露された雄マウスの生殖能力に対するクロルメコートの影響は発見されていません。毒性学文献におけるクロルメコートに関する曖昧なデータは、試験用量と測定値の違い、モデル生物の選択と実験動物の性別が原因である可能性があります。したがって、さらなる調査が必要です。
最近の毒性学的研究では、クロルメコートの発生、生殖、および内分泌への影響が実証されていますが、これらの毒性影響が発生するメカニズムは不明です。いくつかの研究では、クロルメコートはエストロゲンやアンドロゲン受容体などの内分泌かく乱化学物質の明確なメカニズムを介して作用せず、アロマターゼ活性を変化させない可能性があることを示唆しています。他の証拠は、クロルメコートがステロイド生合成を変化させ、小胞体ストレスを引き起こすことによって副作用を引き起こす可能性があることを示唆しています。
クロルメコートはヨーロッパの一般的な食品に広く存在しますが、クロルメコートへの人間の曝露を評価するバイオモニタリング研究の数は比較的少ないです。クロルメコートの体内での半減期は約 2 ～ 3 時間と短く、人間のボランティアを対象とした研究では、ほとんどの実験用量が 24 時間以内に体内から除去されました [14]。英国とスウェーデンの一般集団サンプルでは、研究参加者のほぼ100％の尿から、クロルピリホス、ピレスロイド、チアベンダゾール、マンコゼブ代謝物などの他の農薬よりも著しく高い頻度と濃度でクロルメコートが検出された。ブタでの研究では、クロルメコートが血清からも検出され、牛乳に移行する可能性があることが示されていますが、生殖害に関連する血清や牛乳中にクロルメコートの痕跡がある可能性があるにもかかわらず、これらのマトリックスは人間や他の実験動物モデルでは研究されていません。材料。妊娠中および乳児への曝露には重要な影響があります。
2018年4月、米国環境保護庁は、輸入オート麦、小麦、大麦、および特定の動物製品におけるクロルメコートの食品許容レベルを発表し、クロルメコートを米国の食品供給に輸入することが許可されました。その後、許容されるオーツ麦の含有量は2020年に増加しました。米国の成人人口におけるクロルメコートの発生と有病率に対するこれらの決定の影響を特徴付けるために、このパイロット研究では、2017年から米国の3つの地理的地域の人々の尿中のクロルメコートの量を測定しました。 2023 年まで、そして 2022 年にも再び。2023 年に米国で購入されたオート麦および小麦製品のクロルメコート含有量。
2017年から2023年の間に3つの地理的地域で収集されたサンプルは、米国居住者の尿中のクロルメカットレベルを測定するために使用されました。サウスカロライナ医科大学（MUSC、米国サウスカロライナ州チャールストン）の2017年治験審査委員会（IRB）承認プロトコールに従って、出産時に同意した匿名の妊婦から21件の尿サンプルが採取された。サンプルは 4°C で最大 4 時間保存し、その後小分けして -80°C で凍結しました。25 個の成人尿サンプルは、2022 年 11 月に Lee Biosolutions, Inc (米国ミズーリ州メリーランドハイツ) から購入されました。これは、2017 年 10 月から 2022 年 9 月までに収集された 1 つのサンプルに相当し、ボランティア (男性 13 人、女性 12 人) から収集されました。）ミズーリ州メリーランドハイツのコレクションに貸し出されています。サンプルは収集後すぐに -20°C で保存されました。さらに、2023 年 6 月にフロリダ州のボランティア (男性 25 人、女性 25 人) から収集した 50 個の尿サンプルは、BioIVT, LLC (米国ニューヨーク州ウェストベリー) から購入しました。すべてのサンプルが収集されるまでサンプルは 4℃ で保存され、その後小分けされて -20℃ で凍結されました。供給会社は、ヒトサンプルの処理とサンプル収集に同意するために必要な治験審査委員会の承認を取得しました。テストされたサンプルには個人情報は提供されませんでした。すべてのサンプルは分析のために冷凍して送られました。詳細なサンプル情報は、サポート情報表 S1 に記載されています。
ヒト尿サンプル中のクロルメコートの定量は、HSE Research Laboratory (Buxton, UK) で Lindh et al. によって発表された方法に従って LC-MS/MS によって測定されました。2011 年にわずかに修正されました。簡単に言うと、サンプルは、200 μl のろ過されていない尿と 1.8 ml の内部標準を含む 0.01 M 酢酸アンモニウムを混合することによって調製されました。次にサンプルを HCX-Q カラムを使用して抽出し、最初にメタノール、次に 0.01 M 酢酸アンモニウムでコンディショニングし、0.01 M 酢酸アンモニウムで洗浄し、メタノール中の 1% ギ酸で溶離しました。次にサンプルを C18 LC カラム (Synergi 4 µ Hydro-RP 150 × 2 mm、Phenomenex、英国) にロードし、流速 0.2 で 0.1% ギ酸:メタノール 80:20 からなる定組成移動相を使用して分離しました。ml/分質量分析によって選択された反応遷移は、Lindh et al. によって説明されました。他の研究で報告されているように、検出限界は 0.1 μg/L でした。
尿中クロルメコート濃度は、以前の研究で報告されているように、μmol クロルメコート/mol クレアチニンとして表され、μg クロルメコート/g クレアチニンに変換されます（1.08 を掛けます）。
Anresco Laboratories, LLC は、オーツ麦 (従来品 25 品、有機品 8 品) と小麦 (従来品 9 品) の食品サンプルをクロルメコートについて検査しました (米国カリフォルニア州サンフランシスコ)。公開されている方法に従って修正を加えてサンプルを分析しました。2022 年のオート麦サンプルと 2023 年のすべての小麦およびオート麦サンプルの LOD/LOQ は、それぞれ 10/100 ppb と 3/40 ppb に設定されました。詳細なサンプル情報は、サポート情報表 S2 にあります。
尿中クロルメコート濃度は、地理的位置と収集年によってグループ化されました。ただし、2017 年にミズーリ州メリーランド ハイツから収集された 2 つのサンプルは例外であり、これらはサウスカロライナ州チャールストンの他の 2017 年サンプルとグループ化されました。クロルメコートの検出限界未満のサンプルは、検出パーセントを 2 の平方根で割ったものとして処理されました。データは正規分布していないため、ノンパラメトリック クラスカル ワリス検定とダンの多重比較検定を使用して、グループ間の中央値を比較しました。すべての計算は GraphPad Prism (マサチューセッツ州ボストン) で実行されました。
クロルメコートは 96 件の尿サンプル中 77 件で検出され、これは全尿サンプルの 80% に相当します。2017 年および 2018 ～ 2022 年と比較して、2023 サンプルはより頻繁に検出されました。それぞれ、23 サンプル中 16 (または 69%) と 23 サンプル中 17 (または 74%)、および 50 サンプル中 45 (つまり 90%) 。）をテストしました。2023 年以前は、2 つのグループで検出されたクロルメコートの濃度は同等でしたが、2023 年のサンプルで検出されたクロルメコートの濃度は、前年のサンプルよりも大幅に高かった (図 1A、B)。2017年、2018～2022年、2023年のサンプルの検出可能な濃度範囲は、クレアチニン1グラム当たりクロルメコートがそれぞれ0.22～5.4、0.11～4.3、0.27～52.8マイクログラムであった。2017、2018 ～ 2022、および 2023 年のすべてのサンプルの中央値は、それぞれ 0.46、0.30、および 1.4 です。これらのデータは、クロルメコートの体内での半減期が短いことを考慮すると、暴露が継続する可能性があり、2017 年から 2022 年の間は暴露レベルが低下し、2023 年には暴露レベルが高くなる可能性があることを示唆しています。
個々の尿サンプルのクロルメコート濃度は、平均値の上のバーと +/- 標準誤差を表すエラーバーを持つ単一点として表示されます。尿中クロルメコート濃度は、線形スケール (A) および対数スケール (B) でクレアチニン 1 グラムあたりのクロルメコート mcg で表されます。ダンの多重比較検定を用いたノンパラメトリック クラスカル-ウォリス分散分析を使用して、統計的有意性を検定しました。
2022年と2023年に米国で購入された食品サンプルでは、従来のオーツ麦製品25品のうち2品を除くすべてで検出可能なレベルのクロルメコートが検出され、濃度範囲は検出不能から291μg/kgで、オーツ麦にクロルメコートが含まれていることを示した。菜食主義の普及率は高い。2022 年と 2023 年に収集されたサンプルの平均レベルは同様で、それぞれ 90 μg/kg と 114 μg/kg でした。8 つの有機オーツ麦製品のうち 1 つのサンプルのみ、17 μg/kg の検出可能なクロルメコート含有量がありました。また、試験した小麦製品 9 品のうち 2 品では、それぞれ 3.5 および 12.6 μg/kg というより低い濃度のクロルメコートが観察されました (表 2)。
これは、米国に住む成人および英国とスウェーデン以外の集団における尿中クロルメコートの測定に関する最初の報告である。スウェーデンの1,000人以上の青少年を対象とした農薬バイオモニタリング傾向では、2000年から2017年までクロルメコートの検出率100％を記録した。2017年の平均濃度はクレアチニン1グラム当たりクロルメコート0.86マイクログラムで、時間の経過とともに減少しているようで、平均レベルは最高となった。 2009 年には 2.77 でした [16]。英国では、2011年から2012年にかけて、クロルメコートの平均濃度がクレアチニン1グラム当たり15.1マイクログラムというはるかに高い平均クロルメコート濃度であることが判明したが、これらのサンプルは農業地域に住む人々から収集されたものである。露出に違いはありませんでした。スプレー事件[15]。2017年から2022年までの米国サンプルの研究では、ヨーロッパでの以前の研究と比較して中央値が低いことがわかりました。一方、2023年のサンプルでは中央値はスウェーデンのサンプルと同等ですが、英国のサンプルよりも低かったです（表1）。
地域および時点間の曝露におけるこれらの違いは、農業慣行およびクロルメコートの規制状況の違いを反映している可能性があり、最終的には食品中のクロルメコートのレベルに影響を与えます。たとえば、2023 年の尿サンプル中のクロルメコート濃度は前年と比較して大幅に高かったが、これはクロルメコートに関連する EPA 規制措置 (2018 年のクロルメコートの食品制限を含む) に関連する変化を反映している可能性があります。近い将来の米国の食料供給。2020年までにエンバクの消費基準を引き上げる。これらの措置により、例えばカナダからのクロルメコートで処理された農産物の輸入と販売が許可される。EPAの規制変更と2023年に尿サンプル中にクロルメコートの濃度上昇が検出されるまでの遅れは、クロルメコートを使用する農業慣行の導入の遅れ、米国企業による貿易協定の締結の遅れなど、多くの状況によって説明できます。また、古い製品の在庫の枯渇やオート麦製品の賞味期限の延長により、オート麦の購入が遅れることもあります。
米国の尿サンプルで観察された濃度がクロルメコートへの潜在的な食事曝露を反映しているかどうかを判断するために、2022年と2023年に米国で購入したオート麦と小麦製品中のクロルメコートを測定しました。オート麦製品には小麦製品よりもクロルメコートが多く含まれており、クロルメコートの量はエンバク製品はそれぞれ異なりますが、平均レベルは 104 ppb ですが、これはおそらく米国とカナダからの供給によるもので、使用または不使用の違いを反映している可能性があります。クロルメコートで処理されたオーツ麦から製造された製品の間。対照的に、英国の食品サンプルでは、パンなどの小麦ベースの製品にクロルメコートがより豊富に含まれており、2022年7月から9月の間に英国で収集されたサンプルの90%でクロルメコートが検出されました。平均濃度は60 ppbです。同様に、クロルメコートも英国のオート麦サンプルの 82% から平均濃度 1650 ppb で検出され、これは米国のサンプルよりも 15 倍以上高く、これが英国のサンプルで観察された尿中濃度の高さを説明している可能性があります。
私たちの生体モニタリング結果は、クロルメコートへの曝露が 2018 年以前に発生したことを示していますが、クロルメコートに対する食事耐性は確立されていません。米国では食品中のクロルメコートは規制されておらず、米国で販売されている食品中のクロルメコートの濃度に関する過去のデータはありませんが、クロルメコートの半減期が短いことを考えると、この暴露は食事によるものである可能性があると考えられます。さらに、小麦製品や卵粉に含まれるコリン前駆体は、食品の加工や製造で使用されるような高温で自然にクロルメコートを形成し、その結果、クロルメコートの濃度は 5 ～ 40 ng/g の範囲になります。当社の食品検査の結果によると、以下のような一部のサンプルは、有機オート麦製品には、天然に存在するクロルメコートの研究で報告されているレベルと同様のレベルのクロルメコートが含まれていましたが、他の多くのサンプルにはより高いレベルのクロルメコートが含まれていました。したがって、2023 年までに我々が観察した尿中濃度は、食品の加工および製造中に生成されたクロルメコートへの食事からの曝露によるものである可能性があります。2023 年に観察されたレベルは、自然発生的に生成されたクロルメコートおよび農業でクロルメコートで処理された輸入製品への食事による曝露によるものと考えられます。サンプル間のクロルメコートへの曝露の違いは、地理的位置、食事パターンの違い、または温室や苗床で使用される場合のクロルメコートへの職業的曝露による可能性もあります。
私たちの研究は、低曝露の個人におけるクロルメコートの潜在的な食事源を完全に評価するには、より大きなサンプルサイズとより多様なクロルメコート処理食品サンプルが必要であることを示唆しています。過去の尿および食品サンプルの分析、食事および職業上のアンケート、米国における従来型および有機食品中のクロルメコートの継続的なモニタリング、および生体モニタリングサンプルを含む今後の研究は、米国人口におけるクロルメコート曝露の共通要因の解明に役立つであろう。
今後数年間で米国の尿および食品サンプル中のクロルメコートのレベルが増加する可能性はまだ判明していません。米国では現在、クロルメコートは輸入オート麦と小麦製品にのみ許可されているが、環境保護庁は現在国内の非有機作物への農業使用を検討している。海外および国内でのクロルメコートの広範な農業慣行と併せて、そのような国内での使用が承認された場合、オーツ麦、小麦、その他の穀物製品中のクロルメコートのレベルが上昇し続け、クロルメコートへの曝露レベルが高くなる可能性があります。米国の総人口。
この研究および他の研究におけるクロルメコートの現在の尿中濃度は、個々のサンプル提供者が米国環境保護庁の公表基準用量（RfD）（1日当たり0.05 mg/kg体重）を下回るレベルでクロルメコートに曝露されたことを示しているため、許容可能である。 。1日あたりの摂取量は、欧州食品安全機関（ADI）が公表している摂取量（0.04mg/kg体重/日）よりも数桁低い。ただし、クロルメコートの公表された毒性研究では、これらの安全閾値の再評価が必要である可能性があることが示唆されていることに留意します。例えば、現在の RfD および ADI (それぞれ 0.024 および 0.0023 mg/kg 体重/日) を下回る用量に曝露されたマウスとブタは、生殖能力の低下を示しました。別の毒性研究では、妊娠中に5 mg/kgの無観察有害影響レベル（NOAEL）（米国環境保護庁の基準用量の計算に使用される）に相当する用量に曝露すると、胎児の発育と代謝にも変化が生じた。体組成の変化として。新生マウス。さらに、規制閾値は、生殖器系に影響を与える可能性のある化学物質の混合物の悪影響を考慮していません。化学物質は、個々の化学物質への曝露よりも低い用量で相加的または相乗的な効果をもたらし、潜在的な健康上の問題を引き起こすことが示されています。現在の曝露レベルに関連する影響、特にヨーロッパと米国の一般人口の中で曝露レベルが高い人々に対する懸念。
米国における新たな化学物質への曝露に関するこのパイロット研究では、クロルメコートが米国の食品、主にオート麦製品に存在すること、また米国の約100人から採取された検出された尿サンプルの大部分にクロルメコートが存在することが示されており、クロルメコートへの曝露が継続していることを示している。さらに、これらのデータの傾向は、暴露レベルが増加しており、将来も増加し続ける可能性があることを示唆しています。動物実験におけるクロルメコートへの曝露に関連する毒性の懸念、および欧州諸国（そして現在は米国でも可能性が高い）における一般人口のクロルメコートへの広範な曝露を考慮すると、疫学研究や動物研究と合わせて、クロルメコートを監視する緊急の必要性がある。食べ物と人間 クロルメコート。特に妊娠中に、環境的に重大な曝露レベルでこの農薬が及ぼす潜在的な健康被害を理解することが重要です。
投稿日時: 2024 年 5 月 29 日