毒素

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有毒な物質あるいは環境を示すハザードシンボル

毒素(どくそ、: toxin)は、生細胞あるいは生体内で産生される有毒物質である[1][2]。したがって、人為的過程によって作り出された人工物質は除外される。Toxinは古代ギリシャ語のτοξικόν (toxikon) に由来する。この用語 (toxin) は有機化学者ルートヴィヒ・ブリーガー(1849年-1919年)によって初めて使用された[3]

生体内で産生されたものではない有毒物質には、英語では「toxicant」および「toxics」が使われることがある[要出典]

毒素には低分子ペプチドタンパク質があり、生体組織と接触あるいは吸収され、酵素あるいは受容体といった生体高分子と相互作用することにより病気を引き起こすことができる。

毒素によってその重症度には、軽度のもの(例えばハナバチに含まれる毒素)から致死のもの(ボツリヌストキシンなど)まで大きく差異がある。

用語法[編集]

毒素は生産の方法によってその他の化学試薬としばしば区別される。毒素という単語は伝達方法を特定せず(英語のVenomは、特定の動物が「咬む」「刺す」といった行為によって相手に注入する毒を指す[4])、単純に生物が生産した毒であることを意味する。

赤十字国際委員会による生物兵器禁止条約のレビューによれば、「毒素は生物の有毒生成物である; 生物剤とは異なり、これらは無生物であり自身を複製することができない」、そして「この条約の署名から、生物剤 (biological agents) あるいは毒素 (toxins) の定義に関する締約国間での論争は存在しない」[5]

合衆国法典第18編英語版によれば、「"toxin" という用語は、どのような起源および生産方法でも、植物動物微生物細菌ウイルス真菌リケッチア原生生物を含むがこれに限定されるものではない)の有毒な素材あるいは生産物、あるいは感染性物質、あるいは組み換えあるいは合成分子を意味する」[6]

やや非公式の個別の毒素の用語法では、毒素をそれらの作用が最も著しい解剖学的部位と関連付けている。

さらには、毒素は、生物によって分泌される外毒素と、細菌が溶解した時に主に放出される内毒素に分類することができる。

関連用語には以下のものがある。

  • トキソイド(類毒素): 外毒素の毒性を弱めた、消失させたもの。
  • Venom: ある種の動物によって用いられる毒素を意味する。

生物毒素[編集]

「生物毒素」(biotoxin) という用語は、生物学的起源を明確に確認するために使用されることがある[7][8]

微生物によって生産された毒素は、微生物の病原性と宿主の免疫応答の回避の一方あるいは両方に関与する重要なビルレンス(毒力)決定因子である[9]

生物毒素は目的および機構で大きく差異があり、非常に複雑なタンパク質もあり(イモガイの毒素 (venom) は多数の低分子タンパク質を含んでいる)、比較的小さなタンパク質もある。

自然における生物毒素には以下に示す主要な機能がある。

シアノトキシン(藍藻毒)の生物学的役割については不明である[10]。種間相互作用に関与する他感作用物質(アレロケミカル)として作用しているという仮説が提唱されているが[11]、有効濃度などの点から異論がある[10]

その他よく知られた生物毒素の種類の一部を示す。

環境毒素[編集]

「環境毒素」(environmental toxin) という用語がしばしば使用される[12][13][14]

これらの文脈においては、より正式な「毒素」の定義とは矛盾する人為的な汚染物質が明白に含まれることがある[15]。このため、微生物の文脈外で「毒素」という単語と遭遇した時は、研究者がどのような意味でこの用語を使用しているか確認することが重要である。ヒトの健康に対して危険となりうる食物連鎖からの毒素としては以下のものがある。

毒素に関する情報の取得[編集]

アメリカ国立医学図書館における毒および環境衛生情報プログラム (TEHIP)[26]は、TEHIPおよびその他の政府機関が作成した毒素に関連する資料へのアクセスを含む包括的な毒性学および環境衛生に関するウェブサイトを運営している。このウェブサイトはデータベース、文献目録、指導書、その他の科学的および消費者志向の資料へのリンクを含んでいる。TEHIPはまた、ウェブで無料で利用可能な毒および環境衛生データベースの統合システムであるToxicology Data Network (TOXNET)[27]に関与している。

TOXMAPはTOXNETの一部である地理情報システム (GIS) である。TOXMAPは、アメリカ合衆国環境保護庁 (EPA) の有害化学物質排出目録およびスーパーファンド基礎研究計画から利用者が視覚的にデータを探索するのを助けるためにアメリカ合衆国の地図を使用している。

非専門用語として[編集]

代替医療の文脈では、この用語は微量の農薬から精糖あるいはグルタミン酸ナトリウム (MSG) といった添加物のような一般的な食料品に至るまで健康を害すると主張される全ての物質に言及するためにしばしば使用される[28]

脚注[編集]

  1. ^ toxin - ドーランド医学辞典
  2. ^ toxin - Definition from the Merriam-Webster Online Dictionary”. 2008年12月13日閲覧。
  3. ^ Helmut Brade, ed (1999). Endotoxin in Health and Disease. Marcel Dekker. ISBN 9780824719449. 
  4. ^ Merriam-Webster Online Dictionary. “venom - Definition from the Merriam-Webster Online Dictionary”. 2012年7月11日閲覧。
  5. ^ The Biological Weapons Convention - An overview”. 2008年12月13日閲覧。
  6. ^ U.S. Code”. 2008年12月13日閲覧。
  7. ^ biotoxin - Definition from the Merriam-Webster Online Dictionary”. 2008年12月13日閲覧。
  8. ^ biotoxin - ドーランド医学辞典
  9. ^ Proft T (editor) (2009). Microbial Toxins: Current Research and Future Trends. Caister Academic Press. ISBN 978-1-904455-44-8. 
  10. ^ a b Karina Susana Stucken Marin (2010年). Physiogenomics of Cylindrospermopsis raciborskii and Raphidiopsis brookii (Cyanobacteria) with Emphasis on Evolution, Nitrogen Control and Toxin Biosynthesis (Dr. rer. Nat. thesis). University Bremen.. http://marmic.mpg.de/marmic/uploads_edit/PhD_Karina_Stucken_Marin.pdf 
  11. ^ Berry, J. P., M. Gantar, M. H. Perez, G. Berry & F. G. Noriega (2008). “Cyanobacterial toxins as allelochemicals with potential applications as algaecides, herbicides and insecticides”. Mar. Drugs 6: 117-146. 
  12. ^ Lanphear BP, Vorhees CV, Bellinger DC (March 2005). “Protecting Children from Environmental Toxins”. PLoS Med. 2 (3): e61. doi:10.1371/journal.pmed.0020061. PMC 1069659. PMID 15783252. http://medicine.plosjournals.org/perlserv/?request=get-document&doi=10.1371/journal.pmed.0020061. 
  13. ^ Grollman AP, Jelaković B (November 2007). “Role of environmental toxins in endemic (Balkan) nephropathy. October 2006, Zagreb, Croatia”. J. Am. Soc. Nephrol. 18 (11): 2817–23. doi:10.1681/ASN.2007050537. PMID 17942951. http://jasn.asnjournals.org/cgi/pmidlookup?view=long&pmid=17942951. 
  14. ^ Cohen M (December 2007). “Environmental toxins and health--the health impact of pesticides”. Aust Fam Physician 36 (12): 1002–4. PMID 18075622. http://www.racgp.org.au/afp/200712/21201. 
  15. ^ Grigg J (March 2004). “Environmental toxins; their impact on children's health”. Arch. Dis. Child. 89 (3): 244–50. doi:10.1136/adc.2002.022202. PMC 1719840. PMID 14977703. http://adc.bmj.com/cgi/pmidlookup?view=long&pmid=14977703. 
  16. ^ Vale, Carmen et al.; Alfonso, Amparo; Vieytes, Mercedes R.; Romarís, Xosé Manuel; Arévalo, Fabiola; Botana, Ana M.; Botana, Luis M. (2008). “In Vitro and in Vivo Evaluation of Paralytic Shellfish Poisoning Toxin Potency and the Influence of the pH of Extraction”. Analytical chemistry (American Chemical Society) 80 (5): 1770–1776. doi:10.1021/ac7022266. PMID 18232710. 
  17. ^ Oikawa, Hiroshi; Fujita, Tsuneo; Saito, Ken; Satomi, Masataka; Yano, Yutaka (2008). “Difference in the level of paralytic shellfish poisoning toxin accumulation between the crabs Telmessus acutidens and Charybdis japonica collected in Onahama, Fukushima Prefecture”. Fisheries Science (Springer) 73 (2): 395–403. doi:10.1111/j.1444-2906.2007.01347.x. 
  18. ^ Abouabdellah, Rachid; Taleb, Hamid; Bennouna, Asmae; Erler, Katrin; Chafik, Abdeghani; Moukrim, Abdelatif (2008). “Paralytic shellfish poisoning toxin profile of mussels Perna perna from southern Atlantic coasts of Morocco”. Toxin (Elsevier) 51 (5): 780–786. doi:10.1016/j.toxicon.2007.12.004. PMID 18237757. 
  19. ^ Wang, Lin; Liang, Xu-Fang; Zhang, Wen-Bing; Mai, Kang-Sen; Huang, Yan; Shen, Dan (2009). “Amnesic shellfish poisoning toxin stimulates the transcription of CYP1A possibly through AHR and ARNT in the liver of red sea bream Pagrus major”. Marine Pollution Bulletin (Elsevier) 58 (11): 1643–1648. doi:10.1016/j.marpolbul.2009.07.004. PMID 19665739. 
  20. ^ Wang, Lin; Vaquero, E.; Leão, J. M.; Gogo-Martínez, A.; Rodríguez Vázquez, J. A. (2001). “Optimization of conditions for the liquid chromatographic-electrospray lonization-mass spectrometric analysis of amnesic shellfish poisoning toxins”. Chromatographia (Vieweg Verlag) 53 (1): S231–S235. doi:10.1007/BF02490333. 
  21. ^ Mouratidou, Theoni; Kaniougrigoriadou, I; Samara, C; Kouimtzis, T (2006). “Detection of the marine toxin okadaic acid in mussels during a diarrhetic shellfish poisoning (DSP) episode in Thermaikos Gulf, Greece, using biological, chemical and immunological methods”. Science of the Total Environment (Elsevier) 366 (2 – 3): 894–904. doi:10.1016/j.scitotenv.2005.03.002. PMID 16815531. 
  22. ^ Doucet, Erin; Ross, Neil N.; Quilliam, Michael A. (2007). “Enzymatic hydrolysis of esterified diarrhetic shellfish poisoning toxins and pectenotoxins”. Analytical and Bioanalytical Chemistry (Springer) 389 (1): 335–342. doi:10.1007/s00216-007-1489-3. PMID 17661021. 
  23. ^ Poli, Mark A.; Musser, Steven M; Dickey, Robert W; Eilers, Paul P; Hall, Sherwood (2000). “Neurotoxic shellfish poisoning and brevetoxin metabolites: a case study from Florida”. Toxicon (Elsevier) 38 (7): 981–993. doi:10.1016/S0041-0101(99)00191-9. PMID 10728835. 
  24. ^ Morohashi, Akio; Satake, M; Murata, K; Naoki, H; Kaspar, H; Yasumoto, T (1995). “Brevetoxin B3, a new brevetoxin analog isolated from the greenshell mussel Perna canaliculus involved in neurotoxic shellfish poisoning in New Zealand”. Tetrahedron Letters (Elsevier) 36 (49): 8995–8998. doi:10.1016/0040-4039(95)01969-O. 
  25. ^ Morohashi, Akio; Satake, Masayuki; Naoki, Hideo; Kaspar, Heinrich F.; Oshima, Yasukatsu; Yasumoto, Takeshi (1999). “Brevetoxin B4 isolated from greenshell mussels Perna canaliculus, the major toxin involved in neurotoxic shellfish poisoning in New Zealand”. Tetrahedron Letters 7 (2): 45–48. doi:10.1002/(SICI)1522-7189(199903/04)7:2<45::AID-NT34>3.0.CO;2-H. PMID 10495465. 
  26. ^ SIS.nlm.nih.gov
  27. ^ Toxnet.nlm.nih.gov
  28. ^ Prince Charles detox 'quackery'”. BBC News (2009年3月10日). 2012年7月5日閲覧。

関連項目[編集]

外部リンク[編集]