環境保健クライテリア 159
Environmental Health Criteria 159

グリホサート Glyphosate

(原著177頁,1994年発行)

更新日: 1997年1月7日
1. 物質の同定、物理的・化学的特性、分析方法
2. ヒトおよび環境の暴露源
3. 環境中の移動・分布・変質
4. 環境中の濃度およびヒトの暴露
5. 実験動物およびヒトにおける体内動態と代謝
6. 実験用哺乳類およびin vitro試験系への影響
7. ヒトへの影響
8. 実験室および野外におけるその他の生物への影響
9. ヒトの健康を守るための勧告
10. 今後の研究

→目 次




1.物質の同定、物理的・化学的特性、分析方法

a 物質の同定
 化学式	C3H8NO5P
 化学構造

3次元の化学構造の図の利用
図の枠内でマウスの左ボタンをクリック → 分子の向きを回転、拡大縮小 右ボタンをクリック → 3次元化学構造の表示変更

 分子量 169.07  一般名 Glyphosate  CAS名 glycine, N-(phosphonomethyl)  CAS登録番号 1071-83-6 b 物理的・化学的特性 表 グリホサートの物理的・化学的特性a  状態  結晶質の粉末  色  白色  臭い 無臭  融点b 184.5℃(187℃で分解)  沸点 該当無し  比重(密度)(20℃)c 1.704  蒸気圧(25℃) <1×10−5Pa  水溶解性(20℃)b,e 10100 mg/l  Henryの定数 <7×10ー11  オクタノール/水分配係数 −2.8  (log Kow)d  表面張力(25℃、0.5%(w/v)) 0.072N/m  pKa値d,f < 2,2.6,5.6,10.6 Sprankle et al.(1975)  分子吸光度(295nm)c 0.086 l/mol per cm  可燃性d なし  爆発性 なし  pH(1%溶液)d 2.5 a Monsanto Ltdのデータによる b 純度96% c 純度100 d 純度不明 e 純粋なグリホートの水溶解性は25℃で11,600 mg/lである f 酸のない状態で      ────────────────────────  グリホサートは、グリシンとホスホノメチルの部分から構成される弱い有機酸であ る。その化学式はC3H8NO5Pである。グリホサートは、通常は、グリホサー トの脱プロトン化された酸の塩およびカチオンすなわちイソプロピールアミンと トリメチルスルホニウムとにより構成されている。工業製品原体のグリホサートの純 度は、一般には90%以上、無臭の白色の結晶質粉末で、その比重は1.704、蒸気圧は 極めて低く水には高い溶解性を示す。そのオクタノール/水分配係数(log Kow) は−2.8である。グリホサートは両性であり、実際のpHにより異なるイオン種として存在する。  グリホサートの測定は、一般には困難かつ複雑で、コストも高い。蛍光発生物質を 用いた誘導は最も普通の方法で、カラムの前あるいは後に適用し得る。測定は、通常 は高速液体クロマトグラフィーあるいはガス液体クロマトグラフィーにより実施さ れる。グリホサートの、水中、植物中、土壌中、ヒトの尿中における測定限界は、そ れぞれ0.02 〜3.2 μg/l、0.01〜0.3 mg/kg、0.05〜1mg/kg、0.1 mg/lである。


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2.ヒトおよび環境の暴露源  グリホサートは世界中において、農業および非農業の分野の双方で用いられている 種子の後熟期間用の(post-emergent)、全体的に吸収されて効果を発揮する非選択 的の除草剤である。グリホサートは多くの作物に施用され、種々の製剤がある。主力 製品は「ラウンドアップ」(Roundup)(モンサント社)で、グリホサートにはイソ プロピールアミン塩が用いられている。勧奨されている使用比率は、1ヘクタール当 り有効成分(active ingredient)5.8kgで、利用のタイプに依存する。環境内の暴露 は、移動および偶発的な放出による蓄積で発生する。
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3.環境中の移動・分布・変質   グリホサートの施用後の消失における最も重要なプロセスは、水中におけるCa2 +およびMg2+などのイオンとの錯体生成、堆積物への収着、水中および土壌中で の懸濁微粒子、植物による取り込み、生分解(biodegradation)である。  グリホサートは、数日から91日以上の範囲のDT50(50%分解期間)値をもって 水中より消失する。堆積物あるいは懸濁微粒子は主要な沈殿物を形成する。  実験室におけるグリホサートの吸着係数(Ks/l)は、各種の土壌および粘土鉱物 類に対し8〜377dm3/kgの間を変化する。その主要な代謝産物のアミノメチルホ スホン酸(AMPA)の吸着については、実験室条件下でのデータはない。  グリホサートのRf値は、土壌薄層クロマトグラフィ実験においては0.2を越え ない。使用された有効量(activity)の0.1%以下から11%までは、極めて激しい降 雨を想定した浸出(leaching)条件下の土壌カラムの溶出液中では回復する。フィー ルド実験からは、AMPAは浸出しないようである。  グリホサートは、野外実験において、DT50値3〜174日をもって土壌から消失し、 それは主として土壌および気候条件に左右される。あるフィールド実験では、使用さ れた用量の1.8%までが流亡(run-off)により消失した。  実験室条件下では、施用された有効量の45%までが投与をうけた葉により吸収さ れ、次いで実質的な移動となる。  グリホサートの無菌緩衝液中での加水分解では、DT50値は35日以上と極めて遅 い。自然条件下の水中での光分解では、DT50値は28日以下で起こる。31日間の研 究では、土壌中での実質的な光分解は記録されていない。  水および堆積物のテストの全システムにおけるグルホサートの50%の生分解に要 する期間は、実験室における好気性の条件下では14日以下、嫌気性条件下では14〜 22日である。土壌中におけるグリホサートの50%生分解に要する期間は、好気性条 件下では2〜3日である。  土壌中および水中のグリホサートの主な代謝産物はAMPA(アミノメチルホスホン 酸)である。土壌中のAMPAの最大量は、好気性条件下では、施用有効量の約20% であり、嫌気性条件下では0.5%である。堆積物中のAMPAは、好気性および嫌気性 の双方の条件下で25%である。  無脊椎動物および魚類による実験室試験においては、その生物濃縮係数は低い。 クロマス科のスズキ(bluegill sunfish)による流水試験(flow-through test)では、 35日の暴露後における浄化半減期(depuration half-life)は35日を示した。AMPA はグリホサートの継続暴露後のスズキにおいて21日までに回復した。フィールド実 験で、水に直接スプレーされたグリホサートは、生存中の魚類中で検出されなかった。  1件の実験では、施用90日後に、コイの体内からAMPAが検出された。フィール ド実験では、森林雑木林生態系における草食性および雑食性の小哺乳類の寝藁中のグ リホサートの生物的拡大(biomagnification)は見られなかった。この実験において、 スプレー直後のシロアシネズミに5mgまでの有効成分/kgの濃度が測定された。  ある種の系統の細菌はグリホサートを分解し得る。それらの細菌には、この化合物 をそれぞれ単独のリン、炭素、窒素の源として利用する能力が確認されており、その 成長はP、C、Nの無機物を源にする場合よりも遅い。細菌群はグリホサートの代謝 が可能であるとの証拠がフィールド実験より得られている。一部の細菌では(すべて ではないが)、無機リン酸塩の存在はグリホサートの分解を阻害する。グリホサート の生分解は、他のエネルギー源との共同代謝を伴うと思われる。
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4.環境中濃度およびヒトの暴露  規則的なモニタリング・プログラムの一部として、環境中の生物相および非生物 相におけるグリホサートの存在についてのデータは少ない。通常の農作業を想定した 野外実験データでは、環境中最大濃度として次の数値が示されている。  表層水では1〜1,700 μg/l以下、乾燥土壌重量では0.07 〜 40 mg/kg、乾燥堆積 物重量では0.05〜19 mg/kg以下、植物の葉では261〜1,300 mg/kg、シロアシネズミ の内臓では5mg/kg、野生のイチゴでは1.6〜19 mg/kg、地衣類では45mg/kg。これ に対応するAMPAの最大濃度は1〜35μg/l以下(表層水)、0.1〜9mg/kg乾燥重 量(土壌)、0.05〜1.8mg/kg乾燥重量以下(堆積物)、1.7〜9mg/kg以下(葉)、 0.02〜0.1 mg/kg(野生イチゴ)、2.1 mg/kg(地衣類)である。前記のグリホサート の濃度は、一般には施用直後に見出される。地衣類内の濃度は施用270日後に認めら れた。  食物および飲料水を介してヒトが毎日摂取するグリホサートの量の測定(日常飲食 物の総合研究)はなされていない。職業上の少数の暴露データでは、グリホサート施 用の作業者への除草剤「ラウンドアップ」(訳者注:モンサント社製のグリホサート 製剤)の暴露濃度は低いことを示している。 5.実験動物およびヒトにおける体内動態と代謝  工業製品のグリホサートは消化管からは、ごくわずかしか吸収されない。14C標識 のグリホサートを用いた研究では、30〜36%の吸収率が数種の動物において見出され た。経皮吸収は低い。除草剤製剤「ラウンドアップ」では、5.5%以下のグリホサー トの経皮吸収(接触時間は約24時間)が認められた。生体組織中では、骨内から最 高濃度として経口用量の約1%が認められた。単回投与後には、経口用量の62〜69% が吸収されずに糞便中に排泄される。吸収されたグリホサートの14〜29%は尿中に、 また0.2%以下が呼気中に排出される。静脈注射後の胆汁への排出はわずかに5〜 8%であった。授乳中のヤギにおいて、ミルクへの排出率は低いことが示された(用 量濃度120mg/kg食餌において0.1mg/kg全乳以下の排出)。グリホサートの生体内 変化〓は極めて低い程度で起こるに過ぎない。唯一の代謝産物のAMPAは用量の 0.3%以下で、残りは無変化のグリホサートである。全身からの排泄(経口用量の99%) は、約168時間以内である。
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6.実験用哺乳類および   in vitro(試験管内)試験系への影響  実験動物において工業用グリホサートは、経口および経皮投与による急性毒性は極 めて低く、腹腔内経路は他の経路よりも著しく毒性が強い。数種の動物において短期 の混餌投与実験が行われたが、これらの試験の多くでは影響は少なかった。工業用グ リホサートのマウスを用いた13週間の研究では、50,000mg/kg食餌において、いく つかの臓器の重量増加および成長の遅滞が認められた。ラットによる13週間の研究 では影響は発生しなかった(工業用グリホサートの用量濃度は20,000mg/kg食餌以 上)。別件の13週間の研究では、ラットおよびマウスにおいて唾液腺の病変が見出 された。NOAEL(無有害影響量)は、マウスにおいて3,125mg/kg食餌、ラットで は3,125kg/kg食餌以下であった。これらの知見は、他の種類あるいは系統の動物に よる短期または長期試験においては認められなかった。唾液腺の病変は、グリホサー トが弱いアドレナリン作働性の作用物質として働くことを示唆している。  マウスおよびラットにおいて長期毒性が試験された。ほとんどすべてのケースで、 比較的高用量の濃度においてのみ軽度の影響が認められた。マウスにおいては、 30,000 mg/kgの工業用グリホサートは、成長の遅滞、肝細胞の肥大または壊死、膀 胱上皮の過形成を発生させた。ラットでは、20,000mg/kg食餌で、成長の低下、肝臓 重量の増加、水晶体の変性的変化、胃の炎症をもたらした。  工業用グリホサートの研究では、変異原性・発がん性・催奇形性を示していない。 ラットにおいて2件の世代試験が実施された。工業用グリホサートの主な影響は、 30,000mg/kg食餌において、親動物および仔の体重の減少、産仔数の減少であった。 1件の生殖試験においては、30mg/kg体重において、第3世代目の(F3b)オス仔 獣の片側腎尿細管の拡張の発生増加が報告されている。他の生殖試験で、より高用量 において腎臓への影響がないことは、この病変の再現性は不明確であることを示して いる。
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7.ヒトへの影響  入手し得るコントロール研究(訳者注:実験条件が管理された研究をいう)として は、ヒトのボランティアにおける3件の刺激/感作研究に限られているが、影響は 認められなかった。工業用グリホサート系の除草剤「ラウンドアップ」による中毒の ケース(その多くは意図的である)が数件報告されている。「ラウンドアップ」除草 剤を施用中の作業者の健康影響の研究では、その悪影響は発見されなかった。ラウン ドアップ施用の作業者の職業暴露についての入手し得るデータは、その暴露濃度は関 連の動物実験からのNOAELsよりもはるかに低いことを示している。
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8.実験室および野外その他の生物類への影響  工業用のグリホサートは、水生微生物類に対し中等度から軽度の毒性を有し、その EC50(50%影響発現濃度)(3〜4日)値は1.2〜7.8mg/lで、7日間についての NOEC値(影響の認められない濃度)は0.3〜34mg/lである。グリホサート製剤の 水生微生物類に対する毒性は多少高く、3日間のNOEC値は1.0〜 55 mg/製剤/l 以下である。Cyanophyta(青緑藻)は、純種の藻よりも「ラウンドアップ」に対し て感受性が高い。影響を受ける生理学的プロセスには、緑化作用、呼吸、光合成、芳 香族アミノ酸の合成が含まれる。  培養土壌細菌は、グリホサートが窒素固定、脱硝・硝化作用に影響を及ぼすことを 示した。しかし、製剤使用後のフィールド研究では、著しい影響は示さなかった。近 隣種の菌種は、グリホサートを分解する能力を示した。  純培養における真菌外菌根の菌糸体の成長は、1リットル中29μg以上の濃度の 「ラウンドアップ」において阻害された。感受性の高い種類は、Cenococum、 Hebeloma、Laccariaである。  グリホサートは水中で溶解した場合、水生大型植物に軽度の毒性を示す14日間の NOEC値は9mg/lである。「ラウンドアップ」においても同様に、水中で溶解した 場合、軽度の毒性を示す14日間NOEC値は2.4〜56mg/lである。急性毒性のデータ は入手できない。植物毒性は、スプレーされた蓄積物が洗い流されない場合には、は るかに高い。  工業用グリホサートは、水生無脊椎動物に対する2〜4日間暴露によるLC50(50% 致死濃度)値あるいはEC50値は55mg/l以上、また21日間暴露によるNOEC値は 100mg/lであり、軽度から極めて軽度までの範囲の毒性を示す。製剤グリホサートは 水生無脊椎動物に対し、5.3 〜 5,600mg製剤/lの2日間EC50値および1.4〜4.9mg 製剤/lの21日間MATC値(注:最大許容毒性濃度)により、中等度より極めて軽 度の毒性を示す。「ラウンドアップ」のより高い毒性は、主として界面活性剤の存在 による。  工業用グリホサートは、魚類に対し、10〜1,000mg/l以上の4日間のLC50値、52 mg/lの21日間のNOEC値、26 mg/l以下のMATC値により、中等度から極めて軽 度までの毒性を示す。製剤グリホサートも、魚類に対し、2.4〜1,000mg以上製剤/l の4日間のLC50値、0.8〜2.4mg製剤/lの21日間NOEC値により、中等度から極 めて軽度までの毒性を示す。製剤の暴露刺激に対して、最も感受性の高い魚種はコイ である。「ラウンドアップ」の勧奨された濃度での施用直後のストレスと、その40mg/l 以上の濃度を除いて、フィールド条件下の魚類に対し、「ラウンドアップ」の施用に よる影響は見出されなかった。  リゾビウム桿菌を接種されたサブクローバの根瘤形成は、2mg有効成分/l以 上の濃度の肥料溶液による水耕栽培システムにおいて、用量に関連して阻害を示した。 各種の森林植物種の種子発芽は、勧奨されている施用比率では影響は受けなかった。 松の苗木の根の長さは、実験室条件下で、1ヘクタール当り0.54kg有効成分以上の 施用比率では用量に関連して減少した。この減少は、対応するフィールド実験では確 認されていない。  工業製品グリホサートおよび「ラウンドアップ」は、ミツバチへの経口的あるいは 体表面への施用により軽度の毒性を示した。ミツバチ1匹当りの2日間のLD50値は 100μg(有効成分あるいは製剤)以上であった。ミツバチに対する2日間の経口投 与のLD50値は100μg以上であった。「ラウンドアップ」および「ラウンドアップ・ D−パック」はミミズに対する14日間のNOEC値は乾燥重量kg当りそれぞれ500 および158mg製剤で、軽度の毒性を示した。「ラウンドアップ」は、ミドリ・クサ カゲロウの受胎、受精能力および繁殖力に対して悪影響は認められず、また、甲虫 Poecilusへの暴露では、それらの摂食量と死亡率に影響は見られなかった。  工業製品グリホサートのLD50は、3,851mg/kg体重以上、8日間のLC50は 4,640mg/kg食餌以上、112〜119日間のNOECは1,000mg/kg食餌以下で、鳥類に 軽度の毒性を示す。「ラウンドアップ」および成分不明の製剤においても、LD50 は 2,686 mg/kg体重、8日間のLC50 は5,620 mg/kg食餌以上で、鳥類に軽度の毒性を 示す。一般的には、工業用グリホサートあるいは「ラウンドアップ」は、極めて高い 施用率(濃度)の場合以外では、哺乳類に対し、その施用に関連した影響は実験室条 件下では見出されない。鳥類および哺乳類について、その施用に関連した影響は、主 として「ラウンドアップ」施用後の生息環境の変化によると思われる。
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9.ヒトの健康を守るための勧告  a) 除草剤施用者の安全を確保するため、防護服が必要である。  b) 一般集団の受ける暴露量の決定には「マーケット・バスケット・サーベイ」 が有用であろう。 10.今後の研究  a) 齧歯類において観察されたβ−アドレナリン作働性作用が、ヒトの健康にど のような関係をもつのかを決定するための研究が必要。  b) グリホサート製剤の毒性における補助的成分(配合剤)の役割について、さ らに実験用哺乳類および環境中の生物類による研究が必要。  c) 農業作業者の暴露についてのコントロールされた研究が必要。  d) 環境中において、堆積物および土壌に結合したグリホサートの生物学的利用 能(bioavailability)の研究が必要。  e) 補助物質の環境動態および運命(fate)の研究が必要。  f) 堆積物中に生息する生物類の毒性研究が必要。  g) グリホサートと土壌との結合に対するリン酸塩肥料の影響の研究が重要。  h) コストが安く、しかも適切な分析技術の開発が重要。
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Last Updated :10 August 2000
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