Title
[原著］尿中クロムによる環境曝露モニタリング
Author(s)
楠本, 昌子; 安達, 直; 鎌田, 紘八; 等々力, 英美; 赤松, 隆
Citation
琉球大学医学会雑誌 : 医学部紀要 = Ryukyu medical
journal, 7(3): 124-128
Issue Date
1984
URL
http://hdl.handle.net/20.500.12001/2375
Ryukyu Med. J., 7(3): 129-136, 1984.
尿中クロムによる環境曝露モニタリング
楠本 昌子 安達 直* 鎌田 紘八
等々力英美 赤松 隆
琉球大学医学部医学科保健医学講座 Ⅰ慶応大学医学部生物統計情報処理研究部 は じ め に 尿中クロム排推量を環境曝露指標とみなし得 るかどうかについては,過去に十分検討されず 現在に至っている.研究者の一人楠本は機会を 得て,西ドイツ・ルール地域の小児を対象とし た疫学スタディ-を行なった結果,いくつかの 知見を得たので報告する.小児は成人に比べて 地域移動性が少なく,居住地の環境影響をより 強く反映するものと考えられ,小児を対象とす る疫学調査では結果の鋭敏な検出が期待できる. 調査対象および方法 対象地城はルール地方に位置する人口59,000 人,面積29km!の小工業地城である.空気中クロ ムの主要発生源としては,第一に金属加工工場, めっき工場,セメント工場,ガラス製造工場な ど12種類のクロム関連工場群からの排出ガスか あり,第二にこの地域の南部に隣接する銅・鉛・ 亜鉛の鉱脈からの低含有クロム採掘粉じんがあ る. Fig.1に対象地城を図示した.ここでの年 間最頻風向は,中心部を貫通する渓谷に沿う東 南風(図中矢印参照)であり,これが発生源か ら居住地区へのクロムの拡散要因となっている. 地域全体を縦横1km間隔の正方形メッシュに区 画するラインの格子点30ヶ所で測定した単位面 積当り1日の降下煤塵量1)に工場排気中クロム 含有組成比1)を乗じて環境クロム降下量を推定 した.メッシュ毎のクロム降下量を正方形の頂 点4ヶ所の平均値で代表させた.個々のメッ シュの全域での頻度分布は対数正規聖であり, 出現頻度をほぼ5等分するクロム降下量のレン ジは1.2/^ig/m'd未満1.2以上4.8以下, 4.81 以上12.0以下, 12.1以上24.0以下および2A.lMg/ m2d以上であった.これらを低い側からの順序 尺度1, 2, 3, 4および5で表わし,個々のメ ッシュをそのクロム降下量が属するランクで分 類した結果が図に示す地域分画である.付した 数値は降下クロム呈ランクに対応している.図 に示す様に,工場地帯を中心とする降下クロム 量の地理的分布が認められる. .′ ? 。 。 。 。 : 喜 A ¥ : ーー. , 。 軋 。 Al a 。% 蝣* 蝣w s . ; 4 33 翠
% N L O 5 2 3 a n k 倍 i rm a t e d( u q 群 o m i u m d e p o s i td ) ⊥ < 1 . 2 n 1 、; - 4 .8 3 4 .8 1 - 1 2 .0 4 1 2 ー1 - 2 4 .0 5 2 4 .0 < 人＼ wind direction GlenE∃ Industrial area
C二ZH Residential area . Residences of
individual subjects
Fig. 1 Geographical distribution of chromium deposit in air and residential location of individual subjects
Urine chromium in urban children 地域に居住する2- 6歳の小児全員約1,500 名を対象として,地区保健省の協力を得て1976 年8月にスタディーを実施した.受診数は1,090 名(受診率73%)であった. 24時間尿を採取し, 居住歴と調査時点での同居家族の職業的クロム 曝露歴を調査した.小児以外に,対象小児を同 伴した家族で研究に協力的であった者からも同 様に尿検体を採取した.前者をマスター標本と して,これからランダム抽出した小児260名と これら小児の同伴家族協力者67名を本研究での 対象標本とした.対象小児の居住地点をFig. 1 の上に丸印で示してある.小児群(男138名, 女122名)の平均年齢は4.5歳,家族ボランティ ア群(男30名,女37名)の平均年齢は40.5歳で あった.各群共両性間で年齢分布に差はなかっ た.クロムの分析はフレームレス原子吸光法に '基き,標準添加法によった仁3)分析値を性, 年齢,居住地のクロム汚染度および家族の職業 的クロム曝露の有無について解析した. 成 績 Fig. 2は尿中クロム(Cr-U)の度数分布であ る.図の横軸は等比スケールにとっており, Cr -Uの分布は対数正規型で近似される事がわかる. この集団の代表値を小児群・家族群別に,メデ ィアン,幾何偏差GSD,上側95%限界でTable lに示した.小児群と家族群の問での差を検走 するため,平均値¥と標準偏差Sをも併記した. 検定の結果両群間で差は認められなかった(Table 91 小児群と家族群の各々でCr-Uの男女間での平 均値差を検定した結果をTable 2に示す.両群 とも性差は認められなかった. Fig. 3は, Cr-Uの年齢に対する変化を示す. 小児群(2-6歳)では著明な年齢変化を呈し ていないが,家族群(7歳以上)では, 25-34 歳グループで一旦黄低値に達した後,以降の年 齢で一貫した増加傾向を示している.図示した Cr-Uの年齢変化を年齢下皆層(小児群,家族群) 別に相関係数の検定でチェックした結果,家族 群でのみ有意 r-0.322, p <0.01)な正相関 0 0 0 馴山 ︻^f^^^^^^^^^KVT s t p s f a n s ^ o j a q i u n f j 1 2 4 8 16 Cr-U (〃g/1)
Fig. 2 Frequency distribution of chromium
in urine を認めた.成人年齢でのこの様な加齢的上昇は, 環境由来クロムの体内蓄積量の加齢による増加 とその緩慢な体外排椎を示唆する. Fig. 4は,小児群でのCr-U,と居住地のクロム 降下量との関係である.横軸のランクはdose としてはほぼ対数尺度であるからEg]はこれ自体 dose・effect 関係を表わす.屠住地区でのクロ ム降下量ランクは,そこに居住する小児のCr-U平均値に対して段階的上昇効果をもつ事が観 察される.両者の疫学的アソシエーションを, 個々の小児をサンプルとした時のCr-U,と居住地 のクロム降下量代表値との相関係数によって検 定した結果,両変数間に有意な正相関(r-0.332,pく0.01)を認めた.この知見は, Cr-Uが居住環境でのクロム曝露を反映する指標で あるという事実を支持する. Table 3は, 15歳以上の同居家族(多くは両 親いずれか一方)の調査時点での職業的クロム 従事の有無と対象小児もしくは成人家族自身の Cr-Uとの関係を見たものである.家族群での観
131 楠本 昌子 ほか
Table 1 Chromium in urine in children and family volunteers
Children Volunteers Significance 2-6 years of age over 7 years 0f △ Sub iect
Male + Female Male + Female groups
C r- U 2 0 9 56 (u g / 1 ) m e d ia n 2 .1 2 .4 G S D 1 .8 1 .8 u p p e r 9 5% - il e 8 .1 9 .0 Ⅹ 3 .0 3 .1 S 2 .8 3 . 1 -:p> 0.05
Table 2 Chromium in urine by sex
C h i ld r e n 2 - 6 ye a r s o f a g e V o l un te e r s o v er 7 y e a r s M a le F e m a le S i g n i fi c a n c e 0 f △ s e x e s M a l e F e m a l e S i g n i f ic a n c e 0 f △ se x e s n 10 0 1 0 9 -2 4 3 2 -Ⅹ 2 .6 3 .3 3 .2 3 .1 S 2 .4 3 .1 2 .3 3 .6 - : p>0.05 ( L ＼ 6 r f ) a u _ こ n u l ∈ n T u i o a i n 00 4 0
十Mean±standard error
--十中も了ヰ
7 6 5 4 つJ 2 c 5 7 5 4 6 7 5 _ 4 5 6 5 _ 4 4 5 5 4 ・JサI∵ 別" U">_ 蝣* 2 つ J ﹁ 〇 ● 4 1 2 n r H u ∼ jm a e >> e g AUrine chromium in urban children 察対象を15歳以上に限定したのは,職業的クロ ム従事者と非従事者との年齢分布をマッチさせ るためである.職業的クロム従事者群および非 従事者群間で小児のCr-Uに差は認められず,衣 服や毛髪などから家庭内に持ち込まれる汚染 質の影響は検出されなかった.同様に,従事者 群・非従事者群間の差は成人家族自身について も認められず,職業的過剰曝露は検出されなか った.職場での良好な環境管理対策状況が推測 育れる. 考 察 クロムはその原子価に依存して体内-の取込 みルートと生体への影響を異にすると言われて いる. 3価クロムは食品中に広く分布し,経口
Table 3 Chromium in urine by occupation
A ( L ＼ 竺 ) 9 u u n u l E r u m o 主 U 6 4 2 132 Number of sub Residential area
Fig. 4 Chromium in urine by residential
area
Children 2-6 yi飴rs of age 姐 y volu此飴rs over 15 y飽rs of age 軸 tion ofi血 1d
Significan旺0f
△0∝upations hfetal workers Other ∝curaitions
Si卯ificance of △∝0塀虻ions 海tal wate rs Other occupations
n 13 19b -12 34 Ⅹ 2.b 3.0 2.4 3 .5 S 1.7 2-9 1.8 3 .6 - : p>0.05 摂取される. glucose tolerance4- や脂質代 謝8)に関連し, diabetes mellitus9-12>やarte-riosclerosis13-14)の成因に関与するgrowing and longevity factor14-16)として人体必須元素 である.近年では,主に先進諸国で加工食品を 習慣的に多食するため,食品の精製・加工・調 理過程で失われる16)この原子価元素の欠乏が, 小児糖尿病発症の潜在要因になっている16-18) とさえ指摘されている.臓器中濃度の年齢分布 は肝・腎・牌・揮・動脈で新生児期に特に高く その後は一旦減少するものの成長期間中は概し て高値を維持12-14)し,成長期終了後30歳台から 徐々に減少して以降老齢期に至る王9-20) 一方,環境汚染上問題となる6価クロムは主 に工業的に由来し,気道から吸入されて呼吸器 に沈着されるヲ0-21)この原子価元素が極めて緩 慢にしか代謝されず,吸収を経た後での他の臓 器への分配も少なく,殆ど呼吸器のみを標的臓 器としているらしい事20-21)が知られている. 外因性クロムの経気道的吸入後の尿中-の排推 量が生体の環境曝露量と量的に対応していると の報告は近年蓄積され始めた Cr-Uのレスポン スは,職業的曝露レベル2)22-25)や工業地城での 生活環境レベル24-27)はもとより,非工業的都
133 楠本 昌子 ほか 市の生活環境程度の低濃度曝露レベル28-30)に おいてさえその環境曝露に対応した量・反応関 係を示す程鋭敏である.一方,尿中クロム濃度 の年齢変化は,クロムの摂取経路別相対的体内 取込み量によって変わるものと推定される.ク ロム曝露が極めて低く,これに比べて経口摂取 量が支配的である場合は新生児期を頂点とする 減衰曲線(第I型と仮称)に,クロム曝露が高 く,日常的な食事を通じての経口摂取に比べて 経気道摂取量が支配的である場合では,幼君期 より中高齢期を経て老齢期に至る漸増曲線(第 II型)に,両者均衡の状況下では,幼児期の高 悼,若年齢期での減少,成長終了期での低値, 中高齢期での漸増を特徴とするⅤ字曲線(第III 型)に近似されるであろう.本研究で観察され たCr-Uの年齢分布は第II型に属し,食品から の経口摂取量に比して曝露レベルの高い工業地 域型生活環境を反映している. お わ り に Cr-Uが居住地での曝露レベルを反映するか どうかを疫学的に検討した.ルール地方のある 小工業地帯に居住する2 - 6歳の小児260名 (男児138名,女児122名)およびその家族67名 の尿中クロム濃度をフレームレス棟子吸光法で 分析し,分析値を居住地でのクロム降下量推定 値,両親のうちいずれか一方の職業的曝露の有 無,栢主の性および年齢について解析した. 1.小児のCr-Uは居住地でのクロム降下量 とアソシエーション r-0.332, p く0.01) を示した.また,小児とその家族の双方を含む 観察集団で, Cr-Uは25-34歳で最低値を示し た後,これ以上の年齢階層で加齢に伴う上昇を 示した.これら二つの事実は, Cr-Uによって 環境曝露評価が可能である事を示す一方,生体 内に蓄積された外因性クロムの緩慢な代謝過程 を示唆した. 2.同居家族の職業的クロム曝露の有無によ って小児のCr-Uに差は検出されず,職場での クロム曝露の家族-の影響,すなわち毛髪や作 業衣を介して職場から家庭内へのクロムの拡散 汚染は認められなかった.また,家族自身の Cr-Uにも差は検出されず,クロム作業従事に よる過剰曝露の危険性は認められなかった. 3. Cr-Uに宿主の性差は認められなかった. 文 献
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135 楠本 昌子 ほか
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136
Exposure Monitoring by Urine Chromium among Children
Masako Kusumoto, Sunao Adachi*, Kohachi Kamata Hidemi Todoriki and Takashi Akamatsu
Department of Preventive Medicine, School of Medicine, University of the Ryukyus
Key words : chromium, urine, environmental exposure, child, epidemiology
Aim of the present work is to study, whether chromium in urine (Cr-U) can be an exposure index in urban subjects. The epidemiological study was carried out in a part of the Ruhr district of Germany. From 260 children 2-6 years of age and 67 family volunteers living together with them 24-hours urine was collected. Residential histories were investigated and occupational histories of chromium exposure in older relatives at the time of the study were asked. Chromium was determined by the direct spectrometry of atomic absorption using heated graphite atomizer.
There was a positive association of Cr-U in children by orderly rank of chromium deposit m their residential area. Cr-U increased significantly by age among subjects over 25 years, whereas no change was observed among children. Occupational exposure to chromium in the older relatives living together had no effect on Cr-U in children.
