Ｕ．Ｋ． Ｖａｋｉｌ， Ｍ．Ａｒａｖｉｎｄａｋｓｈａｎ， Ｈ．Ｓｔｒｉｎｉｖａｓ Ｐ．Ｓ． Ｃｈａｕｈａｎ， ａｎｄ Ａ．Ｓｒｅｅｎｉｖａｓａｎ
（インド，原子力研究所）
昆虫や他の有害物あるいは高温多湿等の天候条件による貯蔵穀物の損失は大きく，総出荷量の１５～２０％にものぼりうる。そこで最近では，貯蔵中の損失を防ぐための種々の方法が考えられているが，化学消毒法では毒性が少なければ効果は小さく繰り返し用いる必要があり，公衆衛生上有害となりうる場合がある。一方γ線や電子線の照射による害虫駆除は有害な作用なしにすべての型の昆虫を効果的に駆除しうる。（１，２）Ｒｉｚｏｐｅｒｔｈａ ｄｏｍｉｎｉｃａ， Ｃａｌａｎｄｒａ ｏｒｙｚａｅ， Ｔｒｏｇｏｄｅｒｍａ ｇｒａｎｎａｒｉｕｍ， Ｔｒｉｂｏｌｉｕｍ ｃａｓｔａｎｅｕｍ， Ｃａｒｃｙｒａ ｃｅｐｈａｌｏｎｉｃａ等の穀物有害生物を用いた実験で，不妊や死亡を観察したところ，照射感受性は成熟した昆虫よりも，未成熟のものの方が大きいということがわかった。（３，４表１）
インドの食品協会では，小麦の幾種類かにγ線照射（３０Ｋｒａｄｓ）し，普通の方法で消毒したものとそうでないものと共に比較検討した結果，１８ヵ月の実験で照射による害虫駆除の方が優れていることを明らかにした。
照射小麦が人間にとって安全だという報告（５，６）があり，数カ国で電子線あるいはγ線照射（２０～７５Ｋｒａｄｓ）をした小麦が用いられている。（７）
照射食品の安全性を調べる試験法は，食品添加物の毒性及び発ガン性に関する試験法に基づいている。我々（８）の実験では，２０，２００Ｋｒａｄｓの照射及び非照射の小麦を，１３％のカゼインと５％のゴマ油を含むエサ中に，７５％の割合で混合し，食餌中のタンパクレベルが１９．６％であるような餌を作り，ラットの両性の親及びその後の４世代に与えた。
離乳後８週間の成長はすべての世代のラットで良好な結果を示し，若いオス（図１）では体重増加と食餌摂取量との間に良い相関があった。各世代間の繁殖性に関しては，妊娠に対しどの群の世代に於ても大きな変化はなく，胎児の平均数は７．３～９．２で，群の間にＰ４０．３で差はみられなかった。授乳の間，生存した子の数と体重についても大きな差はみられなかった。
肝臓，腎臓，副腎，心臓等について体重比を調べたが，いずれも差はなく，肝臓の構成因子（タンパク，脂質，リン脂質，グルタチオン等）及びミトコンドリアやリゾソームの典型的なマーカー酵素（Ｓｕｃｃｉｎｏｘｉｄａｓｅ，ａｃｉｄ ｐｈｏｓｐｈａｔａｓｅ）の活性には差がなかった。これは栄養条件あるいは他のストレス条件下で感受性の高い生体膜の安全性が，照射食品の摂取によっては影響されない，ということを示すものである。
ラットの各世代において任意抽出で調べた血清総タンパクは照射食品により変化を起こさないということがわかった。４世代目の形態学的データは表２に示してあるが赤血球，白血球の数に変化はない。ヘモグロビン含量は正常で各群の間には統計的にも差はない。顕微鏡検査でも器官の組織形態に変化はない。
腸におけるバクテリアの全貌は餌が変わるにつれて変化するが，１８ヵ月間照射小麦を与えた動物の糞中の総大腸菌数及びその形態的特質に変化はなかった。
マウスでは繁殖試験のみを行なった。２ヵ月令のｏｌｄ Ｓｗｉｓｓ ｓｔｒａｉｎの両性のマウスを３群に分けて親の群とし，餌は７５％の２０，２００Ｋｒａｄｓの照射及び非照射の小麦及び２５％のミルクパウダーを含むものである。餌を２週間投与した後，各群１６匹を交配させた。次の世代では６匹のメスを２０～２２週目に第２回目の交配を行った。
妊娠，胎仔数，成長及び授乳期の生存仔数等の結果から照射小麦をエサとして与えた場合マウスには何ら有害な作用（ａｄｖｅｒｓｅ ｅｆｆｅｃｔｓ）を示さないということがわかった。
小麦と他の穀物（インド人の平均的な食物であるｌｅｇｕｍｅ）を混ぜたもので短期間の試験を行なった。小麦（７５％），ｒｅｄ ｇｒａｍ（Ｃａｊａｎｕｓ Ｃａｊａｎ，５％），野菜（９％），ミルクパウダー（２％），ゴマ油（２．５％），塩（１．５％），砂糖（５％）を水で混合し，３０分間調理して真空乾燥，粉末化した。小麦は非照射及び２０，２００ｋｒａｄｓのγ線照射を行なったものを用いた。離乳後のラット（Ｗｉｓｔａｒ ｓｔｒａｉｎ ３５～４０ｇ）の両性を用いて１３～１５週間飼育した結果，成長や餌の摂取に変化はなかった。
タンパク効率（ＰＥ）はタンパクレベル１０％で決められる。食餌中のタンパクレベルの調整は，１５％の小麦粉と１％のｌｅｇｕｍｅを１６％のトウモロコシデンプンと置きかえることによってなされた。カゼインの餌では小麦とｒｅｄ ｇｒａｍは１２．５ｇのカゼイン（１０％タンパクに相当）と６７．５ｇのデンプンに置きかえた。体重１００ｇの両性各群を４週間飼育し，ＰＥをｇタンパク摂取あたりの体重増加でみると，照射食餌のＰＥは約１．５で，タンパクカゼインの２．３に比べ有意な変化ではない。
照射は普通の加熱法と似ているため，ビタミンの崩壊（９）を生じるが，タンパク，脂肪，ミネラルの含量に大きな変化はなく（表３），総チアミン，リボフラビン，ニアミンの８～１２％の損失がみられた。また胚種に局在するα－トコフェロールは２０，２００Ｋｒａｄｓの照射で２５～３５％の損失があった。総アミノ酸とリジン含量（約９５％）に変化はないが，遊離のアミノ酸は照射を１Ｍｒａｄにまで上昇させることにより（１０）約８％の増加を生じた。小麦（１１），グルテン（１２）では，５～１０Ｍｒａｄの高線量照射により，ある種のアミノ酸の１０％程度の損失が生じることが報告されている。
イオン化照射では，デンプンやタンパクの物理化学的な性質に微妙な変化を生じる。ペーパークロマトグラフィーを用いると，照射デンプンでは照射性分解産物であるマルトース系列のオリゴサッカライドが識別される。（図２）同様に小麦タンパクの分子量分布は照射により低域へと移行する。（図３）
２００ｋｒａｄｓ照射の小麦粉は対照群の最大ゲル化粘度（９８０Ａ．Ｕ．）に対し低い値（５７０Ａ．Ｕ．）を示す。アミログラムのピークに達する時間と温度も，対照群の４２分３７℃に対し，照射処理で３７分８４℃となる。
γ線照射により，長期保存が可能となる一方，貯蔵中最初の１ヵ月で４～１０％のチアミンの損失，その後２１～３０％の損失がみられる。同様に３ヵ月後では２８～３４％のリボフラビンの損失がみられ，ニコチン酸の損失は比較的少なく３ヵ月で９～１３％である。
イオン化照射による植物への影響は，その発芽に際しての有糸分裂を害することである。ジベリン酸（ＧＡ）は発芽の最初の刺激剤として作用するが，発芽小麦から抽出されたＧＡはクロマトグラムでＧＡ３をもつ６つの誘導体に分離され，ＧＡ３の生合成は２０，２００ｋｒａｄｓの照射で明らかに減少する。（１３）また総αーアミラーゼの活性は，電気泳動法により３つの同位酵素α１，α２，α３に分けられ，Ｍａｃｈｉａｈ（１４）は発芽４日目の比較で，照射小麦ではα１α２α３の同位酵素に特異活性の低下を認め，その活性は２００Ｋｒａｄの照射では完全に消失する｡（図４）
インドは長い海岸線と良漁場を有し，主な海産食料源である小エビの有効な貯蔵法が検討される必要があり，照射試験が行なわれているが，半乾燥（４０％湿）の０．２５Ｍｒａｄ照射の小エビを，２０～９０日室温に保存した後，飼育用に用いた。離乳ラットにつき，８週間成長及び食餌効率を観察したが変化はなかった。（図５）
ＰＥ（表４）はカゼインの２．３に対し３．２であり，照射によりＰＥが損われるということはない。
照射の前後及び普通の保存法によるビタミンＢ群の変化及び熱と照射の組合せによるビタミンＢ群の変化について調べた。空気中での照射によるビタミンの損失はチアミンの３５．５％を除き，８～１８．５％であるが，これは窒素あるいは真空包装条件下で減少させうる。照射は半乾燥小エビでリジン含量には変化を起こさず総アミノ酸で８％の増加を起こす。
照射食品と，冷凍食品（１５），カン詰め肉類（１６）半合成食品（１７）等との混合物についてラットでの実験が報告されているが，Ｒａｉｃａら（１８）は照射混合食餌を与えたラットには何ら有害な作用が認められないと報告している。英国の照射保存研究所では世代試験を行なっているが，これらの食餌は，成長，繁殖及び動物の一般的な健康状態に関しては何らの有害作用も示さない。オランダではブタを用いた実験がなされているが，同様に重大な作用はみられない。対照群として非照射，実験群として０．２０，２．５Ｍｒａｄ照射の食餌を用い離乳ラットの両性について飼育前に１０℃で５～６週間保存した餌で試験がなされたが，群間及び世代間に有意の差はみられなかった。（図６）
齧歯類やブタ，サル等ではその寿命が長いため，毒性や発ガン性をみるのにＤｒｏｓｏｐｈｉｌａ ｍｅｌａｎｏｇａｓｔｅｒのような哺乳類以下の生物や，他の低次のバクテリアのようなものが使われることがある。（１９，２０）ここでは繊毛を有する原生動物Ｔｅｔｒａｇｙｍｅｎａ ｐｙｒｉｆｏｒｍｉａを用いたが，照射小麦あるいは照射小エビを含む媒質中を４回連続移行させても器官の成長は損われることもなく，細胞のサイズにも形にも変化を生じなかった。
細胞の成長にも影響はなく，呼吸活性や細胞の組成にも変化はなかった。
表５では照射直後に少量ではあるが，有意な量のｐｅｒｏｘｅｄｅの形成が起こることが示されている。しかしその形成も５０Ｋｒａｄｓを越えるとｄｏｓｅ依存性はなく，それは他の放射性分解産物とＨ２Ｏ２の相互作用により媒質から急激に除去されるものと考えられる。
近年では照射食品も含めて，すべての工程を経た食物の安全性に関して，催奇性が問題とされるが，その試験に於て単一のもので催奇因子の評価を満足するものはない。Ａｉｙａｒら（２１）は照射されたＳｎｃｒｏｓｃの溶液から集めた毒性フラクションが，宿主ラットの腹膜腔で培養した大腸菌および枯草菌に対して経口あるいは筋注で何んらの突然変異性をも発揮しないと報告している。
腹腔内に微生物を入れる直前あるいは直後に毒性フラクションを同じく腹腔内に投与した。それは宿主の腹腔に与れた僅かではあるが有意の逆行突然変異の増加を生じる。しかしこの実験だけでは催奇効果の意味ある結論を引き出すことはできないし，高次の動物の細胞に対するミクロな器官からの推論の問題は依然として未解決のままである。
他に要請される試験は優性致死試験（ｄｏｍｉｎａｎｔ ｌｅｔｈａｌ ｔｅｓｔ）（２２）である。先天的に奇形を生じるスイスマウスは既知の催奇因子ＴＥＰＡ（ｔｒｉｓ １ーａｚｉｒｉｄｉｎｙ ｐｈｏｓｐｈｉｎ ｏｘｉｄｅ）に対して感受性があり，結果は表６に与えてあるが，ＴＥＰＡの低用量では８４．２，高用量では５０．０，対照群では９３．７であった。メス一匹あたりについての着床後の吸収胚は，増加を示し奇型も増加した。
食品照射は安全性の評価からすれば，食品添加物と似たものがあり照射により形成される有害な化合物があったとしても，それは区別できない特徴のないものであるので，そのような照射食品は食餌中に大きな割合で混じて与えられなければならない。ところがこれは非現実的であるばかりでなく，安全性の評価に関しては不適当でさえある。どのようなものでも例えば，脂肪，カロリー，ビタミン，ミネラル等は過剰に投与すれば代謝障害を引き起こすし，毒性の発現をみるものである。そして動物のエサとして正常でない組成で，玉ネギやオレンジを高用量与えたとすれば，食餌摂取の減少をきたし，長期の試験が困難となる。そこで照射食品は実際的なレベルで普通の組成で混入されねばならない。また安全性の試験も要請される２倍の用量で照射したものを用いても形成される放射性分解産物の濃度が照射用量に直接比例しないので，現実的なものとはなりえない。照射食品の安全性は，普通の方法，たとえば高圧消毒，缶詰め，いぶし，加熱等の方法との関連に比較されねばならない。
人間においては催奇効果は多年にわたっても現われないのが屡々であるので，劣性の突然変異を寿命の短い動物の結果で検知することはできない。優性致死試験でも染色体開裂を主としてスクリーンするものであれば胎児を死に至らしめる突然変異は検知できないし，器官に対する催奇性の反応に対し，非生理的な環境下で変化がなかったとしても，そのデータ，あるいは低次の動物や組織からのデータから人間に対して外挿しうるような評価を導き出すことは困難であり留保されるべき点が残される。
結論としては，（１）単純で，感受性がよく，短時間のしかも信頼しうる試験を行なう，という観点に立って安全性の試験に対する現在使われている方法を改良していくこと，（２）添加物として，ではなく，工程としての食品照射である，ということを考慮すること，（３）現在行なわれている技術工程を経た食品と比較して照射食品を試験すること，（４）食品のグループやクラスの一員として試験した安全性の結果を人間に対して外挿すること，などが必要とされる。
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１０．ＳＲＩＮＩＶＡＳ，Ｈ．， ＡＮＡＮＴＨＡＳＷＡＭＹ，Ｈ．Ｎ．， ＶＡＫＩＬ，Ｕ．Ｋ．， ＳＲＥＥＮＩＶＡＳＡＮ， Ａ．， Ｅｆｆｏｃｔ ｏｆ ｇａｍｍａ ｉｒｒａｄｉａｔｉｏｎ ｏｎ ｗｈｅａｔ ｐｒｏｔｅｉｎｓ，Ｊ． Ｆｏｏｄ Ｓｃｉｅｎｃｅ（ｉｎ ｐｒｅｓｓ）．
１１．ＫＥＮＮＥＤＹ，Ｔ．Ｓ．， Ｓｔｕｄｉｅｓ ｏｎ ｎｕｔｒｉｔｉｏｎａｌ ｖａｌｕｅ ｏｆ ｆｏｏｄｓ ｔｒｅａｔｅｄ ｗｉｔｈ ｇａｍｍａ－ｉｒｒａｄｉａｔｉｏｎ． ＩＩ． Ｅｆｆｅｃｔｓ ｏｎ ｔｈｅ ｐｒｏｔｅｉｎ ｉｎ ｓｏｍｅ ａｎｉｍａｌ ｆｅｅｄｓ （ｆｉａｈ ｍｅａｌ）， ｅｇｇ ａｎｄ ｗｈｅａｔ， Ｊ． Ｓｃｉ． Ｆｏｏｄ Ａｇｒ．１６ （１９６５） ４３３．
１２．ＤＯＧＵＣＨＩ，Ｍ．，Ｅｆｆｅｃｔｓ ｏｆ ｇａｍｍａ ｉｒｒａｄｉａｔｉｏｎ ｏｎ ｗｈｅａｔ ｇｌｕｔｅｎ，Ａｇｒ．Ｂｉｏｌ．Ｃｈｅｍ．３３（１９６９） １７６９．
１３．ＡＮＡＮＴＨＡＳＷＡＭＹ，Ｈ．Ｎ．， ＵＳＳＵＦＦ，Ｋ．Ｋ．， ＮＡＩＲ，Ｐ．Ｍ．， ＶＡＫＩＬ，Ｕ．Ｋ．，ＳＲＥＥＮＩＶＡＳＡＮ，Ａ． Ｒｏｌｅ ｏｆ ａｕｘｉｎｓ ｏｎ ｔｈｅ ｒｅｖｅｒｓｓｌ ｏｆ ｒａｄｉａｔｉｏｎ ｉｎｄｕｃｅｄ ｇｒｏｗｔｈ ｉｎｈｉｂｉｔｉｏｎ ｉｎ ｐｌａｎｔｓ．Ｒａｄ．Ｒｅｓ．Ｒｅｖｉｅｗｓ（ｉｎ ｐｒｅｓｓ）．
１４．ＭＡＣＨＡＩＡＨ，Ｊ．Ｐ．， ＶＡＫＩＬ，Ｕ．Ｋ．， ＳＲＥＥＮＩＶＡＳＡＮ，Ａ．（ｕｎｐｕｂｌｉｓｈｅｄ ｄａｔａ）．
１５．ＲＥＡＤ，Ｍ．Ｓ．， ＫＲＡＹＢＩＬＬ，Ｈ．Ｆ．，ＷＯＲＫＴＨ，Ｗ．Ｓ．，ＷＩＴＴ，Ｎ．Ｆ．，Ｗｈｏｌｅｓｏｍｅｎｅｓｓ ｏｆ ａ ｃｏｍｐｏｓｉｔｅ ｄｉｅｔ ｏｆ ｆｒｏｚｅｎ－ｓｔｏｒｅｄ ｇａｍｍａ ｉｒｒａｄｉａｔｅｄ ｆｏｏｄｓ ｆｅｄ ｔｏ ｒａｔｓ， Ｆｅｄ． Ｐｒｏｃ． １７ （１９５８） ４９０．
１６．ＢＵＲＮＳ， Ｃ．Ｈ．， ＢＲＯＷＮＥＬＬ， Ｌ．Ｅ．， ＥＣＫＳＴＥＩＮ， Ｈ．Ｃ．， Ｗｈｏｌｅｓｏｍｅｎｅｓｓ ｏｆ ａ ｇａｍｍａ ｉｒｒａｄｉａｔｅｄ ｄｉｅｔ ｆｅｄ ｔｏ ｒａｔｓ， Ｆｅｄ． Ｐｒｏｃ． １５ （１９５６） ２２８．
１７．ＬＵＣＫＥＹ， Ｔ．Ｄ．， ＷＡＧＮＥＲ， Ｍ．， ＲＥＹＮＩＥＲＳ， Ｊ．Ａ．， ＦＯＳＴＥＲ， Ｆ．Ｌ． Ｊｒ．， Ｎｕｔｒｉｔｍｏｎａｌ ａｄｅｑｕａｃｙ ｏｆ ｓｅｍｉ－ｄｙｎｔｈｅｔｉｃ ｄｉｅｔ ｓｔｅｒｉｌｉｚｅｄ ｂｙ ｓｔｅａｍ ｏｒ ｂｙ ｃａｔｈｏｄｅ ｒａｙｓ， Ｆｄ． Ｒｅｓｅａｒｃｈ ２０ （１９５５） １８０．
１８．ＲＡＩＣＡ， Ｎ．， ＭＣＤＯＷＥＬＬ， Ｍ．Ｅ．， ＤＡＲＢＹ， Ｗ．Ｊ．， ＨＯＷＩＥ， Ｄ．Ｌ．， ＳＨＥＲＭＡＮ， Ｊ．Ｌ．Ｊｒ．， Ｉｎｔ． Ｃｏｎｆ． Ｒａｄｉａｔｉｏｎ Ｒｅｓ．， Ｕ．Ｓ．Ａｒｍｙ Ｎａｔｉｃｋ Ｌａｂｏｒａｔｏｒｉｅｓ， Ｎａｔｉｃｋ， Ｍａｓｓ．， Ｊａｎ． １４－１６ （１９６３） ｐ．１６３．
１９．ＳＣＨＵＢＥＲＴ， Ｊ．， Ｍｕｔａｇｅｎｉｃｉｔｙ ａｎｄ Ｃｙｔｏｔｏｘｉｃｉｔｙ ｏｆ Ｉｒｒａｄｉａｔｅｄ Ｆｏｏｄｓ ａｎｄ Ｆｏｏｄ ｃｏｍｐｏｎｅｎｔｓ． Ｂｕｌｌ． Ｗｌｄ． Ｈｌｔｈ． Ｏｒｇ． ４１ （１９６９） ８７３．
２０．ＫＥＳＡＶＡＮ， Ｐ．Ｃ．， ＳＷＡＭＩＮＡＴＨＡＮ， Ｍ．Ｓ．， Ｃｙｔｏｔｏｘｉｃ ａｎｄ Ｍｕｔａｇｅｎｉｃ ｅｆｆｅｃｔｓ ｏｆ Ｉｒｒａｄｉａｔｅｄ ｓｕｂｓｔｒａｔｅｓ ａｎｄ Ｆｏｏｄ ｍａｔｅｒｉａｌ， Ｒａｄ． Ｂｏｔａｎｙ １１ （１９７１） ２５３．
２１．ＡＩＹＡＲ， Ａ．Ｓ．， ＮＫＴＲＡＷＡＬＩ， Ｍ．Ｓ．， ＳＲＥＥＮＩＶＡＳＡＮ， Ａ． （ｕｎｐｕｂｌｉｓｈｅｄ ｄａｔａ）．
２２．ＥＰＳＴＥＩＮ， Ｓ．Ｓ．， ＲＯＨＲＢＯＲＮ， Ｇ．， Ｒｅｃｏｍｍｅｎｄｅｄ ｐｒｏｃｅｄｕｒｅｓ ｆｏｒ ｔｅｓｔｉｎｇ ｇｅｎｅｔｉｃ ｈａｚａｒｄｓ ｆｒｏｍ ｃｈｅｍｉｃａｌｓ， ｂａｓｅｄ ｏｎ ｔｈｅ ｉｎｄｕｃｔｉｏｎ ｏｆ ｄｏｍｉｎａｎｔ ｌｅｔｈａｌ ｍｕｔａｔｉｏｎｓ ｉｎ ｍａｍｍａｌｓ， Ｎａｔｕｒｅ ２３０ （１９７１） ４５９．
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