メラミン - Melamin - その背景と毒性
食品に含まれるタンパク質量を偽装するために、牛乳製品などに混入されていることが指摘されてきている。特に2007年アメリカで発生したペットフードのメラミン混入によるペットの大量死が2008年に発生した食品への混入の前哨として解析されている。 American Chemical Society による報告をベースに関連情報を整理した結果をここに記す。
メラミン偽装の背景
タンパク質量を定量する方法として ISO 標準となっている事実上の de facto はケルダール法 (Kjeldahl method) と呼ばれる３価の窒素を検出する手法である。一世紀以上も検査法として利用されて来たという実績があるが、タンパク質に含まれている窒素かどうかは原理的に調べることはできず、アミノ酸の一次配列の特性によっては定量性が低下することも原理的に想定される。
タンパク質定量法であるケルダール法とその性質
この検査方法の欠点を悪用する形で、メラミン (1,3,5-Triazine-2,4,6-triamine or Cyanurotriamide) という有機窒素化合物が食品中のタンパク質量を偽装するために利用された。
メラミンの毒性に関する仮説
結論から言うと、メラミンおよびシアヌル酸の複合体がpH中性条件で存在することにより、急性腎不全を引き起こされる、という理解になっているようだ。
下記の論文の筆頭著者は、メラミン結晶の析出が腎不全の原因の一部になっているだろうとコメントしている。
Assessment of melamine and cyanuric acid toxicity in cats
Journal of Veterinary Diagnostic Investigation 19, 616-624 (2007)
Abstract 抜粋
No effect on renal function was observed in cats fed with melamine or cyanuric acid alone. Cats dosed with a combination were euthanized at 48 hours after dosing because of acute renal failure. Urine and touch impressions of kidneys from all cats dosed with the combination revealed the presence of fan-shaped, birefringent crystals.
The kidneys contained estimated melamine concentrations of 496 to 734 mg/kg wet weight and estimated cyanuric acid concentrations of 487 to 690 mg/kg wet weight.
仮説提出に至る過程
2007年のアメリカにおけるペットフード禍では、 FDA と Cornell University はそれぞれ独立にメラミンの混入を同定、Cornell University の研究者が症状を示したペットの尿および腎臓のサンプルからメラミンを検出したと報告した。特に FDA Forensic Chemistry Center (FCC) では (質量分析DART/MS) を用いて同定を行ったそうだ。
DART’s real strength, however, is in analyzing surfaces without sample preparation. All of these analyses take place at atmospheric pressure, so no vacuum is required.
さらに、ラマン分光、赤外線分光を FFT してスペクトル解析を行い、 DART および GC-MS でメラミンの存在を確認したらしい。さらに、シアヌル酸 (cyanuric acid) も検出されたと ACS のウェブにはある。
R. Duane Satzger, director of the organic branch of the agency's Forensic Chemistry Center in Cincinnati によると、タンパク質総量に占める混入量は質量換算で 25% だったらしい (これが、どの製品なのか、25% が平均なのか、どのような統計量なのか、SD はいくつかなどの情報の記載はない) 。
そして培養細胞系での実験などを経て、上述の論文が提出されるに至った。
