松廼屋｜論点解説 薬剤師国家試験対策ノート問106-129【衛生】論点：食品に含まれる有害物質
第106回薬剤師国家試験｜薬学理論問題 /
問129
一般問題（薬学理論問題）【衛生】
問106-129
Q. 食品に含まれる有害物質Ａ～Ｅに関する記述のうち、正しいのはどれか。1つ選べ。
選択肢｜
1. Ａは、魚肉や魚卵に含まれるジメチルアミンが胃内で亜硝酸と反応することにより生成する。
2. Ｂは、肉や魚の加熱により生成し、シトクロムP450及びアセチルトランスフェラーゼにより代謝されて変異原性を示す。
3. Ｃは、輸入ピーナツに付着したAspergillus flavusが産生する発がん物質である。
4. Ｄは、神経毒性を有し、じゃがいもを高温で加熱調理することで生成する。
5. Ｅは、魚のくん製に含まれる発がん物質である。
こんにちは！薬学生の皆さん。
Mats & BLNtです。
matsunoya_note から、薬剤師国家試験の論点解説をお届けします。
苦手意識がある人も、この機会に、薬学理論問題【衛生】を一緒に完全攻略しよう！
今回は、第106回薬剤師国家試験｜薬学理論問題 / 問129、食品に含まれる有害物質を徹底解説します。
薬剤師国家試験対策ノート NOTE ver.
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松廼屋｜論点解説 薬剤師国家試験対策ノート問106-129【衛生】論点：食品に含まれる有害物質
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滝沢 幸穂 Yukiho Takizawa, PhD
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設問へのアプローチ｜
第106回薬剤師国家試験の問129（問106-129）では、食品に含まれる有害物質に関する知識を問われました。
化学構造式から化合物名を特定し、さらに、その食品に含まれる有害物質の生成メカニズムを特定する問題です。
化学構造式…ABCDｱｲｳｴｵ構文…😱🤮🤢
でも、ここで焦ってはいけません。
コアになる化学構造（基本骨格）を意識して覚えておけば楽勝です。(^^)/
今回の論点解説を読み終わる頃には、自然と化学構造式は覚えているはずです。
完全攻略を目指せ！
まず基本的な知識に関して復習しておきましょう。
以下は、農林水産省が優先的にリスク管理を行う対象に位置付けている有害化学物質の最新バージョン（更新日：令和6年6月28日）の概要です。
Grok 2 mini (beta)にお願いしてサクッとmini解説にまとめてもらいました。
薬剤師国家試験で論点が「食品に含まれる有害物質」である場合、ざっくり言って、これらの有害化学物質が主要な出題範囲と思って良いです。
分類の構造を理解して、がつっと勉強してください。(^^)/
詳細は、農林水産省のホームページから情報を得ましょう。
■■Grok 2 mini (beta)
Ref.
農林水産省が優先的にリスク管理を行う対象に位置付けている危害要因についての情報（有害化学物質）：農林水産省 (maff.go.jp)
https://www.maff.go.jp/j/syouan/seisaku/risk_analysis/priority/hazard_chem.html
農林水産省が優先的にリスク管理を行う対象に位置付けている有害化学物質
各危害要因の毒性と含有する主な食品
重金属等
カドミウム
毒性: 腎障害、骨代謝異常
含有食品: 米麦、大豆、野菜類、頭足類（イカ、タコ）、甲殻類（エビ、カニ）の内臓
ヒ素
毒性: 発熱、下痢、嘔吐、発がん性（皮膚、肺、膀胱）
含有食品: 海藻（ひじき）、米
鉛
毒性: 子供の神経発達障害、成人の心疾患
含有食品: 様々な食品に低濃度で含まれる
水銀（総水銀及びメチル水銀）
毒性: 胎児期の知覚・聴覚障害
含有食品: マグロ類、クジラ等の上位捕食者の水産物
その他の環境汚染物質
放射性セシウム
毒性: 発がん性
含有食品: 水産物、山菜・きのこ、鳥獣肉
ダイオキシン類（コプラナーPCBを含む）
毒性: 精子数減少、発がん性（直腸、肺）
含有食品: 脂肪含有率の高い食品（水産物、畜産物）
POPs（残留性有機汚染物）
パーフルオロアルキル化合物（PFOS、PFOA等）
毒性: 母胎や母乳への健康影響
含有食品: 水産物
かび毒
アフラトキシンM1
毒性: 発がん性
含有食品: 乳製品（汚染された飼料を食べた乳牛の乳）
タイプBトリコテセン類（デオキシニバレノール等）
毒性: 消化器系への悪影響、免疫抑制
含有食品: 赤かび病の麦類、トウモロコシ
パツリン
毒性: 消化器系、腎臓への悪影響
含有食品: りんご果汁
フモニシン類
毒性: 神経管閉鎖障害、発がん性（食道）
含有食品: トウモロコシとその加工品
総アフラトキシン
毒性: 肝臓障害、発がん性（肝臓）
含有食品: 落花生、乾燥果実、トウモロコシ、コメ、香辛料、含みつ糖
[ E ] アフラトキシンG1
オクラトキシンA
毒性: 腎臓への悪影響、免疫抑制、発がん性（腎臓）
含有食品: 穀類、コーヒー豆、果実、ワイン
ステリグマトシスチン
毒性: 発がん性（肝臓）
含有食品: 長期貯蔵穀類
ゼアラレノン
毒性: 生殖器官への悪影響
含有食品: 穀類
タイプAトリコテセン類（T-2トキシン等）
毒性: 消化器系への悪影響、免疫抑制
含有食品: 穀類、豆類
麦角アルカロイド類
毒性: 血管収縮による障害
含有食品: 穀類
自然毒（植物性自然毒、海産毒素）
ピロリジジンアルカロイド類
毒性: 肝臓への悪影響、発がん性（肝臓）
含有食品: ハーブティー、はちみつ
選択肢1 シンフィチン
下痢性貝毒
毒性: 下痢、吐き気、腹痛
含有食品: 貝類
麻痺性貝毒
毒性: しびれ、麻痺
含有食品: 貝類、カニ等
アザスピロ酸
毒性: おう吐、腹痛、下痢
含有食品: 二枚貝
シガテラ毒
毒性: 吐き気、温度感覚異常
含有食品: 魚類（特に熱帯・亜熱帯域）
食品の製造過程で生成する危害要因
ヒスタミン
毒性: アレルギー様症状
含有食品: サバ、マグロ、魚醤、大豆発酵食品
選択肢5 ヒスタミン
アクリルアミド
毒性: 神経系への悪影響、発がん性
含有食品: 高温加熱調理された馬鈴薯、野菜、穀類、焙煎コーヒー、ほうじ茶
選択肢4 アクリルアミド
[ A ] アクリルアミド
多環芳香族炭化水素（PAH）
毒性: 発がん性（ベンゾ[a]ピレン）
含有食品: 燻製、直火調理の肉類、魚介類
[ C ] ベンゾ[a]ピレン
クロロプロパノール類（3-MCPD、1,3-DCP）
毒性: 腎臓への悪影響、発がん性（1,3-DCP）
含有食品: 自家製アミノ酸液を含むしょうゆ
クロロプロパノール類（3-MCPD脂肪酸エステル、2-MCPD脂肪酸エステル）
毒性: 3-MCPDや2-MCPD生成
含有食品: 精製油脂、精製油脂含有食品
グリシドール脂肪酸エステル類
毒性: グリシドール生成（発がん性疑い）
含有食品: 精製油脂、精製油脂含有食品
フラン及びフラン化合物
毒性: 発がん性疑い
含有食品: 缶詰、瓶詰、レトルト食品、大豆発酵食品
トランス脂肪酸
毒性: 心疾患リスク増加
含有食品: マーガリン、ショートニング、牛・羊の乳や肉
ニトロソアミン類
毒性: 発がん性
含有食品: 硝酸塩使用食品、燻製食品、麦芽酒類、発酵食品、たばこの煙
[ D ] ジメチルニトロソアミン
以下は、今回の問106-129で、論点のひとつであるヘテロサイクリックアミン（HCA）に関する概説です。
ワタクシ的にお勧めのヘテロサイクリックアミン（HCA）に関する概論は、食品安全委員会の以下の報告書です。
薬剤師国家試験での出題傾向が、「1977 ~ 1978に日本で初めて発見された」「Trp-P-1」「Trp-P-2」に限られる傾向があるので、この報告書を読んでおいたほうが、問題の解法へのアプローチの傾向と対策になる可能性が高いです。
食品中に含まれるヘテロサイクリックアミンの安全性評価情報に関する調査報告書【PDF形式：1.89MB】
https://www.fsc.go.jp/fsciis/attachedFile/download?retrievalId=cho20100030001&fileId=001
科学的な見地からは、薬剤師国家試験問題に出題する適合性から考えるとしたら、IQ (2-Amino-3-methylimidazo[4,5-f]quinoline), MeIQx (2-Amino-3,8-dimethylimidazo[4,5-f]quinoxaline), PhIP (2-Amino-1-methyl-6-phenylimidazo[4,5-b]pyridine) などが、発がん性が相対的に高いので、リスク管理の優先度が高いHCAと判断され、HCAが論点なら、出題するのに適切な化学物質かと思います。「Trp-P-1」「Trp-P-2」は、グループ2B (ヒトに対して発がん性がある可能性がある)です。
でも、まあ、（国粋主義なのか何なのか…😅）出題される可能性は低いです。
今後、カイゼンされる可能性はないこともないので、Gemini 1.5 Proにお願いして、国際標準的なHCAの概説をしてもらいました。
■■Gemini 1.5 Pro
食品に含まれる有害物質 / ヘテロサイクリックアミンについて
ヘテロサイクリックアミン (Heterocyclic amines, HCAs) は、肉や魚などの動物性食品を高温で調理する際に生成される発がん性物質の一群です。
HCAsは、肉や魚に含まれるクレアチン、アミノ酸、糖などが、高温 (通常150℃以上) で反応することで生成されます。特に、直火焼き、フライパン調理、揚げ物など、高温で加熱する調理法で多く生成されます。
HCAsの種類
現在までに、20種類以上のHCAsが食品中から検出されています。
その中でも、IQ (2-Amino-3-methylimidazo[4,5-f]quinoline), MeIQx (2-Amino-3,8-dimethylimidazo[4,5-f]quinoxaline), PhIP (2-Amino-1-methyl-6-phenylimidazo[4,5-b]pyridine) などが、発がん性が高く、ヒトへの健康影響が懸念されています。
Ref. https://pubchem.ncbi.nlm.nih.gov/compound/53462#section=2D-Structure
グループ2A (ヒトに対して発がん性がある可能性が高い)
Ref. https://pubchem.ncbi.nlm.nih.gov/compound/62275#section=2D-Structure
グループ2A (ヒトに対して発がん性がある可能性が高い)
Ref. https://pubchem.ncbi.nlm.nih.gov/compound/1530#section=2D-Structure
グループ2B (ヒトに対して発がん性がある可能性がある)
HCAsの発がんリスク
HCAsは、国際がん研究機関 (IARC) によって、「ヒトに対して発がん性がある可能性が高い」(グループ2A) 、または「ヒトに対して発がん性がある」(グループ1) に分類されています。
動物実験では、HCAsを投与された動物で、様々な種類のがん (大腸がん、乳がん、肝臓がん、胃がん、肺がんなど) の発生率増加が認められています。また、ヒトを対象とした疫学調査においても、HCAsの摂取量が多い人ほど、いくつかのがん (大腸がん、乳がん、膵臓がん、胃がん) のリスクが高くなるという報告が数多くあります。
HCAsの発がんメカニズム
HCAsは、体内に取り込まれると、代謝酵素によって活性化され、DNAと結合して遺伝子変異を引き起こすことで、がんを誘発すると考えられています。また、HCAsは、細胞増殖を促進したり、アポトーシス (細胞死) を抑制したり、炎症を引き起こしたりすることで、がん細胞の増殖や転移を促進する可能性も指摘されています。
HCAsの摂取量を減らすには
HCAsの生成量は、調理方法や加熱条件によって大きく異なります。HCAsの摂取量を減らすためには、以下の様な点に注意することが重要です。
低温調理:
電子レンジ、蒸し器、煮物など、比較的低温で調理できる方法を選びましょう。加熱時間の短縮:
高温で加熱する場合は、できるだけ短時間で調理しましょう。焦げ付きを避ける:
食品を加熱する際は、焦げ付かないように注意し、焦げた部分は食べないようにしましょう。マリネ液に漬け込む:
肉を焼く前に、マリネ液に漬け込むことで、HCAsの生成を抑制できるという報告があります。
引用文献
Sugimura T, Wakabayashi K, Nakagama J, Nagao M. Heterocyclic amines: Mutagens/carcinogens produced during cooking of meat and fish. Cancer Sci. 2004;95(4):290-9. doi: 10.1111/j.1349-7006.2004.tb03205.x. PMID: 15072588.
International Agency for Research on Cancer. IARC Monographs on the Evaluation of Carcinogenic Risks to Humans. Volume 98: Chemical Agents and Related Occupations. Lyon (France): International Agency for Research on Cancer; 2010.
World Cancer Research Fund/American Institute for Cancer Research. Food, Nutrition, Physical Activity, and the Prevention of Cancer: a Global Perspective. Washington, DC: AICR; 2007.
発がん性が高く、ヒトへの健康影響が懸念されている主なヘテロサイクリックアミン
以下は、発がん性が高く、ヒトへの健康影響が懸念されている主なヘテロサイクリックアミン (HCAs) の化合物名とCAS番号、IARCの発がん性分類、関連するがんの種類をまとめた表です。
Ref. https://pubchem.ncbi.nlm.nih.gov/compound/104739#section=2D-Structure
グループ2A (ヒトに対して発がん性がある可能性が高い) 大腸がん、乳がん
Ref. https://pubchem.ncbi.nlm.nih.gov/compound/62805#section=2D-Structure
グループ2B (ヒトに対して発がん性がある可能性がある) 大腸がん、肝臓がん
Ref. https://pubchem.ncbi.nlm.nih.gov/compound/5284474#section=2D-Structure
グループ2B (ヒトに対して発がん性がある可能性がある) 大腸がん、肝臓がん
Ref. https://pubchem.ncbi.nlm.nih.gov/compound/5284476#section=2D-Structure
グループ2B (ヒトに対して発がん性がある可能性がある) 大腸がん、肝臓がん
[ B ] 3-Amino-1-methyl-5H-pyrido[4,3-b]indole (Trp-P-2)
注記:
IARCの発がん性分類は、物質の発がん性に関する証拠の強さを示すものであり、必ずしもヒトへの発がんリスクの大きさを表すものではありません。
HCAsとがんの関連性については、さらなる研究が必要です。
引用文献
International Agency for Research on Cancer. IARC Monographs on the Evaluation of Carcinogenic Risks to Humans. Volumes 1-129. Lyon (France): International Agency for Research on Cancer; 1972-2021. https://monographs.iarc.who.int/
National Cancer Institute. Heterocyclic Amines in Cooked Meats. https://www.cancer.gov/about-cancer/causes-prevention/risk/diet/cooked-meats-fact-sheet
アクリルアミドについても復習しておきましょう。
■■Gemini 1.5 Pro
メイラード反応におけるアクリルアミド生成：アスパラギンとブドウ糖の反応
選択肢4 アクリルアミド
[ A ] アクリルアミド
メイラード反応は、食品の加熱調理中に起こる、糖とアミノ酸などのアミノ化合物との間で起こる複雑な化学反応です。
食品の褐変や香ばしい風味、食欲をそそる香りの生成に大きく寄与します。しかし、この反応は、アクリルアミドなどの発がん性物質も生成することが知られており、健康への影響が懸念されています。
https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/c/c3/Acrylamid.svg/640px-Acrylamid.svg.png
アクリルアミドは、特にアスパラギンとブドウ糖が高温（通常100℃以上）で加熱される際に、メイラード反応の一環として生成されます。以下に、その反応メカニズムを詳しく説明します。
1. シッフ塩基の生成
最初に、ブドウ糖のカルボニル基（C=O）とアスパラギンのアミノ基（-NH2）が反応し、水が脱離してシッフ塩基が生成されます。
2. アマドリ転位
不安定なシッフ塩基は、アマドリ転位と呼ばれる反応を経て、より安定なアマドリ化合物へと変化します。
3. アクリルアミドの生成
アマドリ化合物は、さらに加熱されることで脱水反応や環化反応など、様々な反応経路を経て分解されます。その過程で、アスパラギンからアミノ基が脱離し、アクリルアミドが生成されます。
Ref. https://commons.wikimedia.org/wiki/File:Maillard_reaction_asparagin.png
アクリルアミドの毒性
アクリルアミドは、国際がん研究機関 (IARC) によって、「ヒトに対して発がん性がある可能性が高い」（グループ2A）に分類されています。動物実験では、アクリルアミドを投与された動物で、様々な種類のがん（乳がん、子宮がん、卵巣がんなど）の発生率増加が認められています。
食品中のアクリルアミド
アクリルアミドは、ポテトチップス、フライドポテト、コーヒー、ビスケット、パンなど、炭水化物が豊富で高温で加熱調理された食品に多く含まれています。
アクリルアミドの摂取量を減らすには
揚げ物や炒め物など、高温で加熱する調理を控え、煮物や蒸し物など、比較的低温で調理できる方法を選びましょう。
ポテトチップスなどは、食べる頻度や量を控えめにしましょう。
調理前に、じゃがいもを水にさらすことで、アクリルアミドの生成を抑制できるという報告があります。
引用文献
Mottram DS, Wedgwood KS, Dodge SR. Acryl Amide is formed in the Maillard reaction. Nature. 2002;418(6899):747. doi:10.1038/418747a
International Agency for Research on Cancer. IARC Monographs on the Evaluation of Carcinogenic Risks to Humans. Volume 64: Acrylamide. Lyon (France): International Agency for Research on Cancer; 1994.
Food and Agriculture Organization of the United Nations (FAO)/World Health Organization (WHO). Health implications of acrylamide in food: report of a joint FAO/WHO expert consultation, Geneva, Switzerland, 25-27 June 2002. Geneva: World Health Organization; 2002.
まず、論点整理から始めてみよう。
■■GPT4o
■総合的な論点｜
食品中の有害物質の識別とその生成メカニズム
この問題の総合的な論点は、食品中に含まれるさまざまな有害物質の化学構造を正しく認識し、それぞれの物質がどのように生成されるか、またそれに伴うリスクや影響を理解することです。
これには、食品加工や調理過程で生じる化学変化、特定の微生物が産生する毒素、そしてこれらが人体に与える影響についての知識が必要です。
■選択肢ごとの論点およびアプローチ方法
選択肢1｜
Ａは、魚肉や魚卵に含まれるジメチルアミンが胃内で亜硝酸と反応することにより生成する。
ジメチルアミンと亜硝酸の反応生成物の識別論点:
食品中のジメチルアミンが胃内で亜硝酸と反応して生成される化合物が何かを正確に理解すること。アプローチ:
ジメチルアミンと亜硝酸が反応して生成される物質は、主にニトロソアミン類です。ニトロソアミンは発がん性があり、これを識別するにはその特有の化学構造を理解することが求められます。
選択肢2｜
Ｂは、肉や魚の加熱により生成し、シトクロムP450及びアセチルトランスフェラーゼにより代謝されて変異原性を示す。
加熱調理による有害物質の生成と代謝経路の理解論点:
高温で肉や魚を調理する際に生成される有害物質と、その代謝プロセスにおいてシトクロムP450及びアセチルトランスフェラーゼが関与する化合物を特定すること。アプローチ:
高温調理によって生成されるヘテロサイクリックアミン（HCA）の特性を理解する必要があります。これらは加熱による反応で生成され、体内で代謝されると発がん性を持つことが知られています。
選択肢3｜
Ｃは、輸入ピーナツに付着したAspergillus flavusが産生する発がん物質である。
カビ毒による発がん物質の識別論点:
Aspergillus flavusなどのカビが産生する発がん物質を特定し、これがどのような食品に存在する可能性が高いかを理解すること。アプローチ:
アフラトキシンなどのカビ毒は、特定のカビが穀物やナッツ類に付着して産生されることが知られています。これらの毒素の化学構造を認識し、関連する食品とそのリスクを識別する必要があります。
選択肢4｜
Ｄは、神経毒性を有し、じゃがいもを高温で加熱調理することで生成する。
高温調理による神経毒性物質の生成論点:
ジャガイモを高温で調理することにより生成される神経毒性物質を特定すること。アプローチ:
アクリルアミドなど、高温調理によって生成される有害物質の一部は、特定のアミノ酸と糖が反応することで生じます。これらの生成過程と化学構造を理解し、食品における毒性のリスクを把握することが求められます。
選択肢5｜
Ｅは、魚のくん製に含まれる発がん物質である。
燻製食品中の発がん物質の識別論点:
魚の燻製などで生成される発がん性のある多環芳香族炭化水素（PAH）を特定すること。アプローチ:
ベンゾ[a]ピレンなど、燻製や焼き物で生成されるPAHは、発がんリスクが高いことで知られています。これらの物質の化学構造と生成メカニズム、食品加工における影響を理解することが必要です。
はじめましょう。
薬剤師国家試験の薬学理論問題【衛生】から食品に含まれる有害物質を論点とした問題です。
なお、以下の解説は、著者（Yukiho Takizawa, PhD）がプロンプトを作成して、その対話に応答する形でGPT4o & Copilot 、Gemini 1.5 Pro、またはGrok 2 (beta) が出力した文章であって、著者がすべての出力を校閲しています。
生成AIの製造元がはっきりと宣言しているように、生成AIは、その自然言語能力および取得している情報の現在の限界やプラットフォーム上のインターフェースのレイト制限などに起因して、間違った文章を作成してしまう場合があります。
疑問点に関しては、必要に応じて、ご自身でご確認をするようにしてください。
松廼屋｜論点解説 薬剤師国家試験対策ノート問106-129【衛生】論点：食品に含まれる有害物質｜matsunoya (note.com)
Here we go.
第106回薬剤師国家試験｜薬学理論問題 /
問129
一般問題（薬学理論問題）【衛生】
問106-129
Q. 食品に含まれる有害物質Ａ～Ｅに関する記述のうち、正しいのはどれか。1つ選べ。
選択肢｜
1. Ａは、魚肉や魚卵に含まれるジメチルアミンが胃内で亜硝酸と反応することにより生成する。
2. Ｂは、肉や魚の加熱により生成し、シトクロムP450及びアセチルトランスフェラーゼにより代謝されて変異原性を示す。
3. Ｃは、輸入ピーナツに付着したAspergillus flavusが産生する発がん物質である。
4. Ｄは、神経毒性を有し、じゃがいもを高温で加熱調理することで生成する。
5. Ｅは、魚のくん製に含まれる発がん物質である。
■■GPT4o
衛生｜問 106-129
■論点｜食品に含まれる有害物質
この問題の論点は、化学構造式に基づいて食品中の有害物質を特定し、それぞれの性質や生成過程に関する正しい記述を選択することです。
■解説1｜
[ A ] アクリルアミド
A：アクリルアミド
アクリルアミドは高温調理（120℃以上）で、特にジャガイモなどの炭水化物が多く含まれる食品で生成されます。
[ B ] 3-Amino-1-methyl-5H-pyrido[4,3-b]indole (Trp-P-2)
B：3-Amino-1-methyl-5H-pyrido[4,3-b]indole (Trp-P-2)
Trp-P-2は、肉や魚を高温で調理することで生成されるヘテロサイクリックアミンです。シトクロムP450やアセチルトランスフェラーゼで代謝され、発がん性を示す可能性があります。
Ref. 加藤 隆一, 薬物代謝酵素による化学物質の代謝的活性化の研究, 薬物動態, 1995, 10 巻, 2 号, p. 269-281
[ C ] ベンゾ[a]ピレン
C：ベンゾ[a]ピレン
ベンゾ[a]ピレンは、食品の燻製や焼き物などで発生する多環芳香族炭化水素（PAH）の一種であり、発がん性が高いです。
[ D ] ジメチルニトロソアミン
D：ジメチルニトロソアミン
ジメチルニトロソアミンは、魚肉や魚卵に含まれるジメチルアミンが亜硝酸と反応して生成されるニトロソ化合物で、強力な発がん性物質です。
[ E ] アフラトキシンG1
E：アフラトキシンG1
アフラトキシンはAspergillus flavusなどのカビが産生する毒素で、特に輸入ピーナッツや穀物に付着し、発がん性があります。
■解説2｜
アクリルアミド（A）
アミノ酸のアスパラギンと糖が高温で反応するメイラード反応によって生成され、発がん性が疑われています。
[ A ] アクリルアミド
3-Amino-1-methyl-5H-pyrido[4,3-b]indole (Trp-P-2)（B）
肉や魚の高温調理で生成され、シトクロムP450により活性化されてDNAを損傷することで変異原性を示します。
[ B ] 3-Amino-1-methyl-5H-pyrido[4,3-b]indole (Trp-P-2)
ベンゾ[a]ピレン（C）
魚の燻製などに含まれるPAHの代表例で、発がんリスクが高く、多くの国で規制されています。
[ C ] ベンゾ[a]ピレン
ジメチルニトロソアミン（D）
胃内の酸性条件下で形成され、長期間の摂取が肝臓がんを引き起こすことが知られています。
[ D ] ジメチルニトロソアミン
アフラトキシンG1（E）
総アフラトキシン（B1、B2、G1、G2）の一成分です。
特にアフラトキシンB1が強い発がん性を持ち、食品管理の厳格な監視対象です。
[ E ] アフラトキシンG1
■結論｜
[ B ] 3-Amino-1-methyl-5H-pyrido[4,3-b]indole (Trp-P-2)
選択肢2.
Bは、肉や魚の加熱により生成し、シトクロムP450及びアセチルトランスフェラーゼにより代謝されて変異原性を示す。[正しい]
■補足｜
[ D ] ジメチルニトロソアミン
選択肢1.
Aは、魚肉や魚卵に含まれるジメチルアミンが胃内で亜硝酸と反応することにより生成する。 [誤り]
これは化合物D（ジメチルニトロソアミン）に関する説明です。
[ E ] アフラトキシンG1
選択肢3.
Cは、輸入ピーナツに付着したAspergillus flavusが産生する発がん物質である。[誤り]
これはE（アフラトキシンG1）に関する説明です。
[ A ] アクリルアミド
選択肢4.
Dは、神経毒性を有し、じゃがいもを高温で加熱調理することで生成する。[誤り]
これはA（アクリルアミド）に関する説明です。
[ C ] ベンゾ[a]ピレン
選択肢5.
Eは、魚のくん製に含まれる発がん物質である。[誤り]
これはC（ベンゾ[a]ピレン）に関する説明です。
■Lecture
論点解説1
■化合物A｜アクリルアミド
[ A ] アクリルアミド
アクリルアミドは一般的にはプラスチック製造や接着剤などに使用されますが、食品の調理過程、特に高温で調理される炭水化物を含む食品で生成されることが問題となっています。
アクリルアミドの生成とリスク
1. 生成メカニズム
アクリルアミドは、食品が高温で調理される際に生成されることが広く知られています。この生成は、主にアミノ酸（アスパラギン）と還元糖（グルコースやフルクトース）の反応によって起こります。この反応は、メイラード反応の一環として知られており、特に揚げ物や焼き物の調理過程で顕著です。例えば、フライドポテトやパンのトースト、クッキーやクラッカーなどの高温調理食品でアクリルアミドが生成されます。
2. 健康リスク
アクリルアミドは、発がん性があるとされる物質です。動物実験では、アクリルアミドがDNAに損傷を与える可能性があり、これががんの発生につながることが示されています。ヒトにおける疫学的研究でも、アクリルアミドが摂取されるとがんリスクが増加する可能性が指摘されていますが、データは限定的であり、さらなる研究が必要です。それでも、食品安全性においてはアクリルアミドの摂取を抑えることが推奨されています。
3. 食品中の対策
アクリルアミドの生成を抑えるためには、調理温度を低く保つ、調理時間を短くする、またはアスパラギン含有量が低い食材を選ぶといった対策が提案されています。さらに、揚げ物などの食品を金色程度に仕上げること（過剰な加熱を避ける）が効果的とされています。
アクリルアミドの規制
各国の食品安全機関は、アクリルアミドの摂取リスクを減らすためのガイドラインを提供しています。例えば、EUではアクリルアミドの含有量を低減するための規制が施行されており、食品業界でも対策が進められています。
まとめ
アクリルアミドは、高温で調理される食品中に生成される有害物質であり、その生成メカニズムと健康リスクを理解し、適切な対策を取ることが重要です。
論点解説2
■化合物B｜3-Amino-1-methyl-5H-pyrido[4,3-b]indole (Trp-P-2)
[ B ] 3-Amino-1-methyl-5H-pyrido[4,3-b]indole (Trp-P-2)
3-Amino-1-methyl-5H-pyrido[4,3-b]indole (Trp-P-2)は、焼き肉や魚を高温で調理する際に生成されるヘテロサイクリックアミン (HCA) の一種です。この物質は、国際がん研究機関 (IARC) によってグループ2B (ヒトに対して発がん性がある可能性がある) に分類されています。
Trp-P-2の生成と健康リスク
1. 生成メカニズム
Trp-P-2は、トリプトファンなどのアミノ酸が肉や魚などの食品中で加熱される際に生成されます。特に、直火焼きや高温での調理 (グリルやフライ) により、トリプトファンが分解され、ピリドインドール環を持つTrp-P-2が生成されます。これにより、加熱調理食品の中に含まれる有害物質として認識されています。
2. 健康リスク
Trp-P-2は、体内に摂取された後、シトクロムP450酵素群 (特にCYP1A2) によって代謝され、アクティブな代謝産物を生成します。これらの代謝産物はDNAに結合し、突然変異を引き起こすことで発がん性を示します。
ただし、Trp-P-2自体はグループ2Bに分類されており、「ヒトに対して発がん性がある可能性がある」とされています。これは、動物実験などで発がん性が確認されているものの、ヒトにおける決定的な証拠が不足していることを反映しています。
3. 曝露とリスク評価
Trp-P-2を含むヘテロサイクリックアミン (HCA) の摂取量は、調理法や食品の種類に大きく依存します。特に、高温での調理がリスクを増加させる要因となります。従って、リスクを減少させるためには、調理温度を低く保つことや、食品の焼きすぎを避けることが推奨されています。
また、抗酸化物質や植物由来の成分が、HCAの発がん性を抑制する可能性があるとされています。したがって、食生活の改善もリスク軽減の一環として考慮されています。
4. HCAと発がんリスク
ヘテロサイクリックアミン (HCA) は、Trp-P-2を含む多くの化合物から構成されています。これらは、肉や魚を高温で調理する際に生成されるため、特にバーベキューやフライ、グリル料理において多く見られます。近年では、HCAの摂取と大腸がん、乳がん、前立腺がんなどの発がんリスクとの関連性が注目されています。
しかし、HCAの発がんリスクは、摂取量や個々の体質、調理法などの複数の要因によって左右されます。そのため、健康リスクを最小限に抑えるためには、バランスの取れた食事と調理法の工夫が重要です。
まとめ
3-Amino-1-methyl-5H-pyrido[4,3-b]indole (Trp-P-2) は、焼き肉や魚などの高温調理によって生成される発がん性物質であり、摂取量と調理方法に注意が必要です。
論点解説3
■化合物C｜ベンゾ[a]ピレン (Benzo[a]pyrene)
[ C ] ベンゾ[a]ピレン
ベンゾ[a]ピレンは、多環芳香族炭化水素（PAHs）の一種であり、発がん性があることが広く知られています。ベンゾ[a]ピレンは、特に不完全燃焼や高温調理で生成される有害物質です。
ベンゾ[a]ピレンの生成とリスク
1. 生成メカニズム
ベンゾ[a]ピレンは、主に有機物が不完全燃焼した際に生成されます。これには、森林火災、石油や木材の燃焼、さらには食品の高温調理（グリル、燻製、バーベキュー）などが含まれます。食品では、特に炭火焼きや燻製食品で多く生成されることが報告されています。
輸入ピーナッツや他のナッツ類に含まれる可能性があり、これは保存中に付着するAspergillus flavusの産生するアフラトキシンが関連することもありますが、加熱時に生成されるベンゾ[a]ピレンが発がんリスクとして重要です。
2. 健康リスク
ベンゾ[a]ピレンは強力な発がん性を持つ化合物であり、動物実験では特に肺がんや皮膚がんを引き起こすことが確認されています。ヒトにおいても、ベンゾ[a]ピレンへの長期暴露が肺がん、膀胱がん、胃がんなどのリスクを増加させる可能性が指摘されています。体内に取り込まれたベンゾ[a]ピレンは、シトクロムP450酵素によって代謝され、最終的にDNAを損傷する反応性代謝物が生成されます。これにより、遺伝子変異が引き起こされ、がんの発生リスクが増加します。
3. 食品中の対策
ベンゾ[a]ピレンの摂取を抑えるためには、高温での調理を避ける、グリルや燻製食品の摂取量を減らすことが推奨されます。また、調理の際に直接的な火の接触を避けることや、適切な温度管理を行うことで、ベンゾ[a]ピレンの生成を抑えることが可能です。さらに、野菜や果物に含まれる抗酸化物質が、ベンゾ[a]ピレンによるDNA損傷を軽減する可能性があるため、これらの食品をバランスよく摂取することも効果的です。
ベンゾ[a]ピレンの規制と研究
世界各国の食品安全機関は、ベンゾ[a]ピレンの食品中濃度に関する規制を設けています。例えば、欧州連合（EU）では、食品中のベンゾ[a]ピレンの含有量に対する基準値が設定されており、これに基づいて監視と管理が行われています。また、がんリスクに関するさらなる研究が進行中であり、ベンゾ[a]ピレンへの曝露を低減するための新たな戦略が模索されています。
まとめ
ベンゾ[a]ピレンは不完全燃焼や高温調理によって生成される有害物質であり、その発がんリスクを理解し、適切な調理法と食事管理を行うことが重要です。
論点解説4
■化合物D｜N-ニトロソジメチルアミン (N-Nitrosodimethylamine, NDMA)
[ D ] ジメチルニトロソアミン
NDMAは、食品や水中に含まれることがあり、特に高温での調理や保存中に生成されることがあります。特に、加工食品や発酵食品などにおいて、前駆体となるアミンと亜硝酸の反応によって生成される可能性があります。
NDMAの生成と健康リスク
1. 生成メカニズム
NDMAは、ジメチルアミン（DMA）と亜硝酸が反応することで生成されます。この反応は、特に高温下や酸性条件下で進行しやすいため、例えば加工肉類や燻製食品、または保存中の魚類、さらにはジャガイモなどの食品にも含まれる可能性があります。NDMAの生成を促進する要因としては、食品の保存条件や調理方法が挙げられます。特に、ジャガイモなどの食品を高温で調理することによってもNDMAが生成されることが知られています。
2. 健康リスク
NDMAは、国際がん研究機関 (IARC) によって「ヒトに対する発がん性がある可能性が高い（Group 2A）」と分類されています。動物実験では、NDMAが肝臓がん、腎臓がん、肺がんなどを引き起こすことが確認されており、ヒトにおいても同様のリスクが示唆されています。NDMAは体内で代謝される際に、反応性の高い中間体が生成され、これがDNAと結合し、突然変異を引き起こします。これにより、がんの発生リスクが高まります。
3. 規制と対策
NDMAは、その強い発がん性から、多くの国で食品中や飲料水中の含有量に対する厳しい規制が設けられています。例えば、欧州連合（EU）や米国環境保護庁（EPA）は、NDMAの最大許容濃度を設定しており、これを超える場合には厳しい措置が取られます。消費者レベルでの対策としては、保存食品や加工食品の摂取を減らすこと、また調理方法においても高温での調理を避けることが推奨されています。
NDMAの環境中での存在
NDMAは食品中だけでなく、環境中にも存在し得ます。
例えば、排水処理プロセス中に副産物として生成されることがあり、飲料水中に検出されるケースがあります。このため、環境レベルでもNDMAの生成を抑制するための技術開発が進められています。さらに、NDMAは揮発性があるため、空気中にも拡散する可能性があり、これがさらなる暴露経路となることがあります。
まとめ
N-ニトロソジメチルアミン (NDMA) は、強い発がん性を持つ有害物質であり、特に食品の保存や調理において注意が必要です。規制を遵守し、適切な調理法を実践することが、NDMAによるリスクを軽減するために重要です。
論点解説5
■化合物E｜アフラトキシンG1 (Aflatoxin G1)
[ E ] アフラトキシンG1
アフラトキシンは、特に熱帯および亜熱帯地域で栽培される作物（特にピーナッツ、トウモロコシ、ナッツ類）に付着したカビが産生する毒素です。
特にアフラトキシンB1には、強い発がん性と肝臓毒性があり、アフラトキシンは食品汚染における主要な有害物質の一つです。
アフラトキシンB1の生成と健康リスク
1. 生成メカニズム
アフラトキシンは、アスペルギルス属のカビが適切な環境条件（高湿度と高温）で生育した際に生成されます。特に、ピーナッツやトウモロコシなどの穀物やナッツ類、乾燥果実においてカビが発生しやすいです。収穫後の保管が不適切な場合や、流通過程での湿度管理が不足していると、アフラトキシン汚染が発生するリスクが高まります。
2. 健康リスク
アフラトキシンB1は、国際がん研究機関 (IARC) によって「ヒトに対する発がん性が確認された (Group 1)」として分類されています。特に、アフラトキシンB1は肝細胞がんの主要な原因物質として知られており、慢性的な摂取が肝臓の重篤な損傷を引き起こします。
アフラトキシンB1は、体内で代謝されると、活性型のエポキシド体が生成され、これがDNAに結合して突然変異を引き起こします。この作用が肝臓における発がんを促進する主要なメカニズムとされています。
3. 規制と対策
アフラトキシン汚染に対する規制は、国際的に厳格に設定されています。多くの国では、食品中のアフラトキシンの最大許容濃度が規定されており、これを超える場合は流通が禁止されます。また、輸入食品に対する検査も強化されており、特に発展途上国からの輸入食品には厳しい監視が行われています。
対策としては、収穫後の乾燥や適切な保管、またカビの発生を防ぐための環境管理が重要です。さらに、食品加工過程での熱処理や洗浄なども、アフラトキシンのリスクを軽減する方法として推奨されています。
アフラトキシンB1の世界的な影響
アフラトキシン汚染は、特に発展途上国において深刻な公衆衛生問題となっています。多くの地域で、主食であるトウモロコシやピーナッツが汚染されることで、肝臓がんの発生率が高いことが知られています。また、家畜飼料にもアフラトキシンが含まれている場合があり、これが食物連鎖を通じて人間に二次的な影響を及ぼすことも問題視されています。
さらに、アフラトキシンは熱に対して比較的安定であるため、調理や加工によって完全に除去することが難しいという特徴もあります。したがって、予防が最も効果的な対策とされ、収穫から消費までの全ての段階で厳重な管理が求められます。
まとめ
アフラトキシンB1は、強力な発がん性を持つ有害物質であり、食品の管理および規制の遵守が必要です。消費者は、信頼性の高い供給源からの食品を選ぶことが推奨されます。
類題
類題にもチャレンジしてみましょう。
第107回薬剤師国家試験 問130
衛生｜問 107-130
食品の加熱により、アミノ酸が関与する反応で生じる発がん物質はどれか。2つ選べ。
1. 1
2. 2
3. 3
4. 4
5. 5
解説はこちらからどうぞ
松廼屋｜論点解説 薬剤師国家試験対策ノート問107-130【衛生】論点：食品の加熱と発がん物質｜matsunoya (note.com)
第107回薬剤師国家試験 問129
衛生｜問 107-129
食品成分の変化に関する記述のうち、正しいのはどれか。2つ選べ。
■選択肢
1. メイラード反応とは、還元糖とアミノ酸が酵素的に反応し、シッフ塩基及びa-カルボニル化合物を形成する反応である。
2. チラミンは、アミノ酸脱炭酸酵素によりチロシンから生成され血圧上昇作用を示す。
3. 魚の腐敗臭の原因となるトリメチルアミンは、トリメチルアミンN-オキシドが酸化されることにより生じる。
4. トリプトファンは、脱アミノ反応及び脱炭酸反応によって腐敗臭を有する硫化水素を生じる。
5. 糖質が微生物により分解されて、アルコールや有機酸などの有用な化合物が生成することを発酵という。
第108回薬剤師国家試験 問129
衛生｜問 108-129
食品中の発がん物質に関する記述のうち、正しいのはどれか。2つ選べ。
■選択肢
1. サイカシンは、β-グルクロニダーゼにより加水分解されて発がん作用を示す。
2. アフラトキシンB1は、シトクロムP450によりエポキシ化されて発がん作用を示す。
3. Trp-P-1 は、高温での加熱調理により食品中の核酸から生成する。
4. ベンゾ[a]ピレンは、高温での加熱調理により食品中のアミノ酸から生成する。
5. ジメチルニトロソアミンは、酸性下において、亜硝酸とジメチルアミンとの反応により生成する。
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薬剤師国家試験対策ノート｜論点解説 薬学理論問題 衛生(1) 第106回-第109回 50問 powered by Gemini 1.5 Pro, Google AI Studio & GPT4o, C｜matsunoya (note.com)
第98回薬剤師国家試験 問123
衛生｜問 98-123
食品に由来する発がん物質に関する記述のうち、正しいのはどれか。
■選択肢｜
1. 亜硝酸と二級アミンからのニトロソアミンの生成は、pHが7付近で最も起こりやすい。
2. サイカシンは、体内でβ-グルコシダーゼによって代謝されたのちメチルカチオンを生じる。
3. ベンゾ〔a〕ピレンは、食品の焦げた部分などに含まれる多環芳香族炭化水素の一種である。
4. タンパク質を加熱したときに生成するGlu-P-1は、エポキシ体に代謝されて変異原性を示す。
5. ジャガイモを揚げたときなどに生成するアクリルアミドは、ヘテロサイクリックアミンの一種である。
解説はこちらからどうぞ
松廼屋｜論点解説 薬剤師国家試験対策ノート問98-123【衛生】論点：食品に由来する有害物質｜matsunoya (note.com)
第101回薬剤師国家試験 問123
食品に由来する有害物質に関する記述のうち、正しいのはどれか。
■選択肢｜
1. ポテトチップスを製造する際の加熱時に、ジャガイモに多く含まれるアスパラギンが糖と反応してアクリルアミドが生じる。
2. 魚の焼け焦げの部分に含まれるトリプトファン由来の変異原性物質は、トリプタミンである。
3. マーガリンやショートニングなどに含まれるトランス脂肪酸は発がん性を示すため、食品中含量の表示が義務づけられている。
4. 魚に含まれる２級アミンが胃の中で塩酸と反応することにより、ニトロソアミンが生じる。
5. 輸入ピーナッツと同様に、コウジ菌を用いる味噌・醤油についても、食品中のアフラトキシン濃度が重点的に検査されている。
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第106回薬剤師国家試験｜薬学理論問題 /
問129
一般問題（薬学理論問題）【衛生】
問106-129
Q. 食品に含まれる有害物質Ａ～Ｅに関する記述のうち、正しいのはどれか。1つ選べ。
選択肢｜
1. Ａは、魚肉や魚卵に含まれるジメチルアミンが胃内で亜硝酸と反応することにより生成する。
2. Ｂは、肉や魚の加熱により生成し、シトクロムP450及びアセチルトランスフェラーゼにより代謝されて変異原性を示す。
3. Ｃは、輸入ピーナツに付着したAspergillus flavusが産生する発がん物質である。
4. Ｄは、神経毒性を有し、じゃがいもを高温で加熱調理することで生成する。
5. Ｅは、魚のくん製に含まれる発がん物質である。
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