ネオニコチノイド neonicotinoid


 
 
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ネオニコチノイドとは新しい(ネオ)ニコチン様(ノイド)物質という意味で、タバコに含まれるニコチンに似た作用を持ち、構造的にも似ているが、急性毒性は低い。

ネオニコチノイドの急性毒性は低いと思われるが、ニコチン中毒類似の症状を示すと考えられている。中には有機リンと同程度の毒性を持つものがある。

最近使用されるようになった農薬グループで、毒性に関する公表されたデータは少ない。
 
 
イミダクロプリド(PDF)
 
 
ネオニコチノイドは、ニトロクアニジンやネオニコチニル、ネオニコチノイド、クロロニコチン、クロロニコチニルと、ニコチノイドと呼ばれることもある [1]。
 
ネオニコチノイドに属する物質
 
構造によってニトログアニジン系、ニトロメチレン系、ピリヂルメチルアミン系に分けられる。
 
・ ニトログアニジン系 nitroguanidine
クロチアニジン clothanidin;ウィンダントツ水溶剤、モリエー トSCなど
ジノテフラン dinotefuran;アルバリン粒剤など
チアメトキサム thiamethoxiam;アタクラ粒剤5など
 
・ ニトロメチレン系 nitromethylen
ニテンピラム nitenpyram;パダンベスト粒剤など(ニトロメチレン系とピリジルメチルアミン系の両方に分類される)
ニチアジン nithiazine
 
・ ピリジルメチルアミン
アセタミプリド acetamiprid;ビーム水和剤、マツグリーン液剤、マツグリーン液剤2など
イミダクロプリド imidacloprid;ハチクサンFL、アドマイヤーなど
チアクロプリド thiacloprid (CAS 111988-49-9) ;ウィンバリアード、エコワンフロアブル、エコワン3フロアブルなど
ニテンピラム nitenpyram;ベストガードなど
 
・ その他
フロニカミド flocamid
 
毒性
 
ネオニコチノイドの急性毒性は一般に低い。ネオニコチノイドは、ニコチン性アセチルコリン受容体(用語を見よ)の阻害剤として作用する。哺乳動物の受容体への親和性が昆虫の受容体への親和性よりも低いため、昆虫に選択的な毒性を発揮するといわれている [1]。
 
有効成分以外に、界面活性剤や有機溶剤のような不活性成分にも注意を要する。
 
半数致死量 [1]
イミダクロプリド
 経口 ラット  410-475
 経口 マウス 98 mg/kg
    マウス 131-168 mg/kg
クロチアニジン
 経口 ラット雌雄 5,000< [8]
 経皮 ラット 2,000< [8]
吸入(4時間) 506.14 mg/L [8]
 吸入 ラット >5,323 mg/kg
 経皮 ラット >5,000
 腹腔内投与 マウス 35 mg/kg
チアクロプリド
ラット雄 621 mg/kg [9]
ラット雌 396 mg/kg [9]
 経口 ラット  444 mg/kg
ラット雌雄 2000 mg/kg [9]
 吸入 ラット 1,223 mg/m3/4時間
ラット雌雄 0.481 mg/L<
チアメトキサム
 経口 ラット >3,000 mg/kg
 経口 ウサギ >4,000 mg/kg
 吸入 ラット >2.78 mg/L/4時間
ニテンピラム
 吸入 ラット 5,800 mg/m3/4時間
 経口 ラット 1,575 mg/kg
 経皮 ラット >2,000 mg/kg
 経口 マウス 867 mg/kg
 
人間の中毒例
 
イミダクロプリドは、昆虫と比較してほ乳類ではニコチン性アセチルコリン受容体への親和性が弱いため、比較的毒性が弱いとされている。広く使われているが、人間の被ばく事例報告は少ない。
 
9.7%のイミダクロプリドと2%以下の表面活性剤、溶剤としてN-メチルピロリドンを含む製剤を飲んだ事例がある。臨床症状は、眠気及び混迷、めまい、口と食道・胃のびらん、胃の出血、痰の絡んで咳、発熱、白血球増加、高血糖が見られた。この患者は摂取4日後退院した。この症状の一部は不活性成分であるN-メチルピロリドンによるものかもしれない [2]。
 
シックハウス症候群
 
日本人女性の例である。シロアリ駆除のために床下にハチクサンFLを撒布した。散布日から室内で刺激臭を感じ、3日後より顔面から前胸部にかけて瀰漫性淡紅色斑及びまぶたの腫脹が生じた。心悸亢進や不安感もを生じるようになった。使用したシロアリ駆除剤,などのパッチテストは48時間後、72時間後ともに陰性であった。心理的治療を行い、シロアリ駆除剤との接触を断つことにより症状は軽快した。1ヵ月後,シロアリ駆除剤の異臭は消失し、心悸亢進や紅斑は消失した。この症例はシロアリ駆除剤によるシックハウス症候群であったと診断した [3]。
 
ハチクサンFLは有効成分としてイミダクロプリドを含み、その他界面活性剤等からなるシロアリ駆除剤である。
 
亜急性毒性
 
チアクロプリドの90日間の亜急性投与実験で、ラットの雄(28.6 mg/kg/日)と雌(35.6 mg/kg/日)で体重減少が観られた。[9]
 
マウスの雌(27.2 mg/kg/日)でマウス副腎に特有なX帯の変化が見られ、雄では542.4 mg/kgで肝臓の肥大が観られた。[9]
 
慢性毒性
 
長期間餌にイミダクロプリドを混ぜてラットに投与した実験では、甲状腺に影響が見られた。甲状腺に対する障害は17 mg/kg/日で見られた。やや高い投与量では体重増加減少が、高い投与量では網膜の萎縮が 100 mg/kg/日で見られた [6]。
 
チアクロプリドの慢性投与によりラットの雄(2.5 mg/kg/日)で肝臓の肥大と細胞質の変化及び酵素活性亢進、甲状腺濾胞の肥大が観られ、雌(3.3 mg/kg/日)で眼の毒性(網膜萎縮)が見られた。[9]
 
チアクロプリドの発癌性は雄(甲状腺濾胞細胞腺腫)で見られ、雌でも子宮癌(腺癌)の発生率が増加した。[9]
 
チアクロプリド投与により雄(234.1mg/kg/日)と雌(475.3 mg/kg/日)でリンパ節の変化と雌で副腎X帯の空胞の増加が見られた。[9]
 
チアクロプリド投与により黄体腫(卵巣腫)の発生率増加が見られた。[9]
 
 
神経系への影響
 
イミダクロプリドの中から多量投与で、振戦、瞳孔機能障害、低体温などのニコチン類似の影響が見られる [1]。血液脳関門を通過しにくいので、中枢への影響は少ない [1]。また、ニコチン類似の影響として、疲労や引きつり、けいれん、呼吸筋を含む筋の脱力などが想定されている [4]。ネオニコチノイド又はイミン代謝物の少量が血液脳関門を通り、ニコチン性アセチルコリン受容体の一部のと結合し、有毒影響を示す [1]。
 
 
生殖への影響
 
イミダクロプリドは、妊娠したウサギに投与すると流産の増加と、異常な骨格を持つ子供の数を増加させた [6]。
 
ラットの二世代研究で、イミダクロプリドを投与すると、子どもが小さかった [6]。
 
 
受容体の増加
 
マウス由来の培養線維芽細胞を3日間ネオニコチノイド(イミダクロプリドやチアクロプリド)に曝すと、ニコチン性アセチルコリン受容体が5-8倍に増加することが報告されている。これらのネオニコチノイド代謝物も受容体を増加させる。受容体を増加させる力は、受容体との結合する力と相関する。人間の被ばくやイヌのノミ駆除に使用した場合に、受容体の増加が起こると思われる [5]。
 
皮膚への影響
 
イミダクロプリドは既存の皮膚疾患を憎悪させるかもしれないことが、ネコで報告されている [7]。
 
クロチアニジンは感作性を示さない。[8]
 
チアプロプリドは感作性や皮膚刺激を示さないが、眼への弱い刺激がある。[9]
 
 
呼吸器への影響
 
 南スペインの集約農業地域農業者の呼吸機能検査で、ネオニコチノイド被ばくが全肺気量や残気量、機能的残気量の低下と関係があることが示され、肺の容積減少に伴う肺活量の減少が主な徴候である拘束性肺疾患と関連しうることが、刺激症状とともに、報告されている[26] 。
 
 
変異原性
 
アセタミプリド[27]やイミダクロプリドに遺伝毒性があると報告されている。
*イミダクロプリドを見よ。
 
 
発癌性
 
 チアメトキサムはマウスで肝臓癌を起こすことが知られている。シェンジェンタの研究者らは、チアメトキサムが変異原ではなく、人間はマウスよりチアメトキサム代謝が遅いので、殺虫剤として使用するレベルでは発癌リスクはないとしている [28,29]。
 
 
 
体内への吸収
 
経皮吸収は低いことが、チアメトキサムで報告されている [1]。
 
経口投与では急速に吸収されることが、イミダクロプリドの動物実験で報告されている [1]。
 
イミダクロプリドは、ラットに投与した1時間後に様々に器官に分布していたが、脂肪組織や中枢神経系、骨の無機質部分には分布しない。血液脳関門を越えにくい。その他のネオニコチノイドも血液脳関門を越えにくいと報告されている [1]。
 
 
代謝・分解
 
リンゴでクロチアニジンの半減期は5.9日、セイヨウナシで11.5日であると報告されている。[8]
 
 
主な代謝物は、6-クロロニコチン酸である。ほ乳類ではいくつかの代謝物が知られており、脱ニトロ誘導体はほ乳類のニコチン性アセチルコリン受容体に選択的で、マウスの脳でニコチン性アセチルコリン受容体にニコチンと同じ親和性を持っている [1]。
 
排泄
 
イミダクロプリドの約70-80%は尿と糞中に非常に速やかに排泄される (Uroz et al, 2001)。ラットでは投与した量の90%ガ24時間以内に、96%ガ38時間後に排泄される。この内約75%が尿に排泄される。糞には約21%が排泄される。(Anon 1998)。 [1]
 
イミダクロプリドとその代謝物は水に非常に良く溶ける。イミダクロプリドは酸性及び中性の水中では安定であるが、アルカリ性では容易に加水分解を受ける。蒸気圧は低い [1]。
 
 
不活性成分
 
北米農薬代替連盟 NCAPの報告書によると、製剤によって異なるがイミダクロプリド製剤中に同定された不活性成分には、結晶状シリカとナフタレンがある [6]。
 
・ 石英
石英は肺癌を起こし、石英は国際癌研究機構 IARC によって「人間の発癌物質」に、米国毒物計画 NTP によって「人間の発癌物質として知られる」に分類されている。石英は肺気腫や閉塞性気道疾患を起こす。また、人間と動物で遺伝障害を起こすことが知られている [6]。
 
・ ナフタレン
吸入により鼻腔癌を起こし、米国毒物計画は「発癌活性の明らかな証拠がある」としている。ナフタレンは変異原性も示す。ナフタレンによる障害には、貧血や肝障害、白内障、皮膚アレルギーなどが知られている [6]。
 
ネコのノミ駆除に用いた場合の不活性成分の毒性
 
イミダクロプリドを含むネコのノミ駆除剤を、指示量以上に子ネコの首の後に使用すると、有毒である。推奨量の5倍を投与すると、死亡や昏睡、運動失調が子ネコに観察された。この毒性は不活性成分によるものと考えられている。製剤又は不活性成分を与えたネコでおう吐や流涎が観察されている [6]。
 
 
生態毒性
 
ミツバチの群崩壊症候群
 2006頃からセイヨウミツバチが大量に失踪する現象が米国や欧州で発生している。更に日本でも類似の現象が岩手県で報告されている。
 
 原因としては次のような様々なことが考えられている。
・ウィルス
・栄養失調説
・殺虫剤:ネオニコチノイドやイミダクロプリドなど
・遺伝子組み換え農作物説
・ミツバチへのストレス
 
 ミツバチに対する毒性はネオニコチノイド間で差があることが知られており、クロチアニジンやジノテフラン、イミダクロプリド、チアメトキサム、ニテンピラムは毒性が強く、アセタミプリドやチアクロプリドは毒性が弱いと思われている (23)。
 Girolami et al. (2009)は、ネオニコチノイド処理種子から育てたトウモロコシの葉から出る滴中のチアメトキサムやクロチアニジン、イミダクロプリドを検出し、その濃度は害虫駆除に使う濃度近くかそれ以上になると示た。ミツバチがこれらの滴を摂取すると、数分以内に死ぬと報告した(25)。
 Tremolada et al. (2010)によると、ネオニコチノイド処理した種子の播種日にミツバチの死亡が増加し、播種後に餌を集める数が減る。トウモロコシの播種が重大な影響を与え、チアメトキサムが最も有毒な物質と考えている。被ばく量を算出すると、ミツバチが播種した場所を飛翔している場合、チアメトキサムはミツバチの接触LD50近くになるという(24)。
 
 
 
 
岩手県の事例
 日本では2005年 9月28日に岩手県養蜂組合が組合員のミツバチが大量死したのは農薬散布が原因だとして県と全農県本部に損害賠償を求めることを組合の理事会で決定した。組合によると胆江地域を中心に700群のミツバチが死亡しているという。この時期はイネのカメムシ防除のためにネオニコチノイドが広域に散布された時期と重なり、組合は農薬散布が大量死の原因であるとしている。(11,12)
 県や養蜂組合の分析によると、ミツバチの致死量に近い値のカメムシ防除に用いたネオニコチノイド殺虫剤クロチアニジンが巣や死んだミツバチから検出されている。(13)
 全農県本部と県農薬卸商業協同組合が養蜂組合に計500万円の見舞金を支払うことなどで和解する方向が固まり、県が養蜂業者に低利融資し、農薬対策協議会を設立し、県が取りまとめながら再発防止に努めるという提案があったという。(14-15)
 次年度は農薬使用前に、胆江地方病害虫防除協議会は養蜂農家に通知をした。(16) しかし、再びミツバチに被害が発生した。昨年と異なる点はカメムシ防除が始まる前の7月から被害が発生していることで(17-19)、県南部以外からも被害が発生している。養蜂組合が7月に分析した死んだミツバチから農薬が再び検出されていた。養蜂組合長は悪影響のある農薬を使っているうちは解決しないことがはっきりした。使用を中止し、被害の出ない方法を検討すべきだと話した。(19)12月25日に養蜂組合は全農県本部と県農薬卸商業協同組合を相手取り農薬の販売差し止めや被害の損害賠償を求めて盛岡簡裁に調停を申し立て、受理された。(20) この結果、2007年4月26日に和解が成立し、農薬散布による被害防止のため県の指導の下に関係する農協や水稲農家の協力を得て対応策を講ずるよう努力することと、養蜂組合側は金銭などの請求をしないことになった。(21)
 
 
他の化学物質との相互作用
 
 オオミジンコを用いて、イミダクロプリドとチアクロプリドとの相互作用を調べた研究で、繁殖に対して相乗作用を示すと報告されている (22)。
 
 
 
 
参考文献
 
1. Hurlbut KM, POISINDEX(R) Editorial Staff, MG3170 - NEONICOTINOID INSECTICIDES, POISINDEXR System. MICROMEDEX, Greenwood Village, Colorado (2002).
2. Wu IW, Lin JL, Cheng ET, Acute poisoning with the neonicotinoid insecticide imidacloprid in N-methyl pyrrolidone. Journal of Toxicology - Clinical Toxicology 2001 Oct;39(6):617-621 (2001)
3. 小林康隆, 中田良子, 上出良一、シックハウス症候群の1例、臨床皮膚科55(9) 693-696 (2001).
4. Anonymous, IMIDACLOPRID, E X T O X N E T
5. Tomizawa M, Casida JE, Imidacloprid, thiacloprid, and their imine derivatives up-regulate the alpha 4 beta 2 nicotinic acetylcholine receptor in M10 cells. Toxicology & Applied Pharmacology 169(1):114-20 (2000)
6. Cox C, Insectide Fact Sheet, Imidacloprid. Journal of Pesticide Reform 21(1)15-21 (2001).
7. Godfrey DR, Dermatosis and associated systemic signs in a cat with thymoma and recently treated with an imidacloprid preparation. Journal of Small Animal Practice 40(7):333-337 (1999).
8. U.S. EPA, Clothianidin; Notice of Filing a Pesticide Petition to Establish a Tolerance for a Certain Pesticide Chemical in or on Food. Federal Register: December 31, 2003 (Volume 68, Number 250)]
9. U.S. EPAPesticide Fact Sheet: Name of Chemical: Thiacloprid. Reason for Issuance: Conditional Registration Date Issued: September 26, 2003
 
10. 県養蜂組合:県南のミツバチ大量死「農薬の散布が原因」 県などに賠償請求へ /岩手 毎日新聞 2005年9月29日
11. ミツバチ大量死で県など提訴へ 県養蜂組合 朝日新聞2005年9月28日
12.県南ミツバチ大量死 原因は農薬か 県養蜂組合、県と全農に損害賠償請求=岩手 読売新聞 2005年10月4日
13. 県南ミツバチ大量死 原因は農薬か 県養蜂組合、県と全農に損害賠償請求=岩手 読売新聞 2005年10月4日
14. ミツバチ大量死 養蜂組合、全農などと和解=岩手 読売新聞 2005年11月8日(火)
15. ミツバチ大量死:見舞金500万円などで和解へ−−県養蜂組合 /岩手 [毎日新聞 2005年11月8日
16. 農薬散布、養蜂農家に通知 胆江地方 岩手日報 2006年7月28日
17. ミツバチ今年も大量死 20件、農薬の影響か 県南以外に拡大=岩手 読売新聞 2006年8月25日
18. ミツバチ死 3千万円賠償請求へ 朝日新聞 2006年8月30日
19. 養蜂組合、県などに3000万円賠償請求へ ミツバチ大量死「農薬原因」=岩手 読売新聞  2006年8月30日
20. 農薬販売など巡り、調停を申し立て 県養蜂組合=岩手 読売新聞2007年1月26日
21. ミツバチ大量死 県養蜂組合と全農など調停成立 盛岡簡裁=岩手 読売新聞 2007年4月27日
 
22. Pavlaki MD, Pereira R, Loureiro S, Soares AM., Effects of binary mixtures on the life traits of Daphnia magna. Ecotoxicol Environ Saf. (2010). [Epub ahead of print]
23. Decourtye A, Devillers J, .Ecotoxicity of neonicotinoid insecticides to bees. Adv Exp Med Biol. 683 (2010)85-95.
24. Tremolada P, Mazzoleni M, Saliu F, Colombo M, Vighi M., Field trial for evaluating the effects on honeybees of corn sown using Cruiser and Celest xl treated seeds. Bull Environ Contam Toxicol. 85(2010)229-234.
25. Girolami V, Mazzon L, Squartini A, Mori N, Marzaro M, Di Bernardo A, Greatti M, Giorio C, Tapparo A., Translocation of neonicotinoid insecticides from coated seeds to seedling guttation drops: a novel way of intoxication for bees. J Econ Entomol. 102(2009)1808-1815.
26. Hernández AF, Casado I, Pena G, Gil F, Villanueva E, Pla A., Low level of exposure to pesticides leads to lung dysfunction in occupationally exposed subjects. Inhal Toxicol. 20(2008)839-849.
27.Kocaman AY, Topakta? M., In vitro evaluation of the genotoxicity of acetamiprid in human peripheral blood lymphocytes. Environ Mol Mutagen. 48(2007)483-490.
28. Green T, Toghill A, Lee R, Waechter F, Weber E, Noakes J., Thiamethoxam induced mouse liver tumors and their relevance to humans. Part 1: mode of action studies in the mouse. Toxicol Sci. 86(2005)36-47.
29. Green T, Toghill A, Lee R, Waechter F, Weber E, Peffer R, Noakes J, Robinson M., Thiamethoxam induced mouse liver tumors and their relevance to humans. Part 2: species differences in response. Toxicol Sci. 86(2005a)48-55.
 

更新 2010年12月5日、2005年5月15日
掲示 2002年 7月 7日 渡部和男
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