原子力利用の普及・拡大に伴って、放射線も工業、農業、医療等の分野において広く利用されるようになり、国民の生活及び福祉の向上に貢献している。このうち、放射線照射による食品保存技術、即ち、食品照射技術は、今や海外においてますます注目を集め、食品照射研究開発は、欧米諸国をはじめ東南アジア諸国においても活発に進められている。
一方、国際連合の食糧農業機関（ＦＡＯ）、国際原子力機関（ＩＡＥＡ）、世界保健機構（ＷＨＯ）等の国際機関においては、各国での研究開発の成果を収集、とりまとめて食品照射技術の総合的評価を進めている。特に、照射食品の健全性については、１９８０年に「照射食品の健全性に関するＦＡＯ／ＩＡＥＡ／ＷＨＯ専門家委員会」が「１Ｍｒａｄ（注）以下の実質平均線量で食品を照射する場合の食品の健全性については、問題とすべき点はない。」旨の結論を出しており、また、ＦＡＯ／ＷＨＯ食品規格委員会は、照射食品を国際的に流通させる場合に必要な製造等の規格基準として、１９８３年にこの結論を承認し、加盟各国に対し、国内法への取り組みを勧告中である。さらに、従来、食品保存のために使用されてきた殺虫剤、殺菌剤等の化学物質については、
このような状況を反映して、世界各国で食品照射の法的許可が進められており、その数は、ＩＡＥＡ資料等によれば、１９８６年３月現在、我が国を含め３３カ国、約６０品目（延べ約２００品目）に達している。これに加え、米国の食品医薬品局（ＦＤＡ）は、１９８６年４月、生鮮果実・生野菜等に対し１００ｋｒａｄ以下、香辛料、香草類、乾燥野菜に対し３Ｍｒａｄ以下の食品照射を承認したところである。また、食品照射の実用照射を実施している国もＩＡＥＡ資料等によれば、我が国を含め１６カ国に達している。このように、海外諸国においては、食品照射の法的許可、実用化等の動きがかなり活発化している状況にある。
我が国においては、原子力委員会が、昭和４２年９月、食品照射の研究開発は、食品の損失防止、流通の安定化等国民の食生活の合理化に寄与するところが大きいとして、これを原子力特定総合研究に指定するとともに、食品照射研究開発基本計画を策定した。同計画においては、対象品目として、馬鈴薯、玉ねぎ及び米が選定されるとともに、食品照射研究を円滑に実施するために食品照射研究運営会議を設置することが決められた。（その後、対象品目には昭和４３年に小麦、ウィンナーソーセージ、水産ねり製品及びみかんの４品目が追加され、対象品目は合計７品目となった。）
本運営会議は、上記計画に基づき研究の総合的推進を図ってきており、既に馬鈴薯については、昭和４６年に、玉ねぎについては昭和５５年に、米及び小麦については昭和５８年に、また、ウインナーソーセージ及び水産ねり製品については昭和６０年にそれぞれ研究成果をとりまとめ報告しているが、みかんについても当初の目標を達成したので、ここに、その成果をとりまとめ報告する。
（注）本報告書では、吸収線量の単位にはｒａｄを使用した。（１００ｒａｄ＝１Ｇｙ）
我が国の温州みかんの栽培は、農林水産省による果樹栽培育成の結果、近年その規模を増しており、昭和６０年度には、約２５０万トンに達している。
しかしながら、温州みかんは流通、貯蔵中に表面に付着したあおかび（Ｐｅｎｉｃｉｌｌｉｕｍ ｉｔａｌｉｃｕｍ）及びみどりかび（Ｐｅｎｉｃｉｌｌｉｕｍ ｄｉｇｉｔａｔｕｍ）等の発生により変敗を起こす。本研究の実施が検討された時点での推定では、かび発生による損耗は全生産量の５％に当たる量にのぼっているとみられた。さらに、温州みかんの貯蔵期間を延長することにより、果汁工場への原料の安定供給を図ることができる。現在は、収穫期に搾汁したものを濃縮、貯蔵し、端境期に果汁に還元しているが、新鮮果を用いたものよりも風味が落ちることは避けられない。
温州みかんの表面に発生するかびは、放射線照射によって殺菌できると考えられる。しかし、温州みかんは、欧米諸国のかんきつ類に比べ放射線照射により品質が影響を受け易いので、透過力の強いガンマ線では、かびの発生防止に不十分な線量でも果肉に異臭が発生し易く、食品としての価値が低下する。そこで、本研究では、透過力の弱い電子線を用いて、温州みかんの表面殺菌を行い、食味に変化を与えないで貯蔵性を高める方法について研究開発を推進することとした。
本研究は、昭和４５年度から次の２つの項目について実施した。
みかんに対する電子線の適正線量、かび発生抑制効果、照射の影響、照射方法、貯蔵条件その他実用化に当たって必要な技術的検討を、農林水産省食品総合研究所、日本原子力研究所高崎研究所及び社団法人日本アイソトープ協会において実施した。
照射したみかんの健全性について、栄養価の変化及び毒性という観点から検討した。栄養価の変化については、主要栄養成分についての化学実験及びラットを用いた動物実験を厚生省国立栄養研究所において実施した。毒性については、慢性毒性試験（発がん性試験を含む）及び世代試験（催奇形性試験を含む）を厚生省国立衛生試験所で実施し、変異原性試験を厚生省国立衛生試験所及び財団法人食品薬品安全センターにおいて実施した。
温州みかんに対する放射線照射の適正線量、照射効果及び照射温州みかんの貯蔵性等について検討した。照射には電子加速器から発生する電子線を用いた。試料には収穫後薬剤処理をしていない温州みかんを使用した。
ア）温州みかんに対する適正線量については、収穫後、予措（貯蔵用みかんについて、果皮の生理活性を低くし品質劣化及びかびによる腐敗を防止するため、慣行的に行われている予備的乾燥）した後、５℃、相対湿度８５％で貯蔵したものを試料とし、０．２〜１．５ＭｅＶの各エネルギーの電子線で０〜５００ｋｒａｄまでの範囲で照射を行った後、低温（３〜５℃）または室温（１６〜２５℃）で、３カ月間貯蔵し、外観について肉眼検査を行った。この結果、１ＭｅＶのエネルギーの電子線を照射し室温に貯蔵したものは貯蔵後に果皮の褐変が認められ、褐変果の割合は、照射した線量に応じていた。照射後低温に貯蔵した場合は、褐変の発生は著しく抑制された。電子線のエネルギーを０．１〜１．５ＭｅＶまで変えて２００ｋｒａｄの照射を行った結果、０．２ＭｅＶの場合は照射による果皮の褐変は認められないが、０．５ＭｅＶ以上では電子線のエネルギーと褐変発生との間に明らかな相関があった。
イ）みかんの収穫時期ならびに収穫後の予措の影響を検討するために７、８分着色時と完全着色時に収穫し、さらに予措温度を５、１０及び２０℃の各温度で行った試料に１５０ｋｒａｄの電子線照射を行い、貯蔵後の褐変発生状況を観察した。この結果、７、８分着色果は完全着色果より明らかに褐変が多くあらわれ、完全着色果にあっては、収穫後１カ月目に照射したものの方が、半カ月のものよりも褐変発生が少なかった。予措温度は高いほど褐変の発生率は高かった。
ウ）放射線照射による温州みかんのかび発生抑制効果については、収穫後５℃に１週間貯蔵した試料にみどりかび（Ｐｅｎｉｃｉｌｌｉｕｍ ｄｉｇｉｔａｔｕｍ）の胞子を接種し、５０〜２５０ｋｒａｄの照射を行い、低温（５〜１０℃）で４０日間貯蔵し、かびの発生状況を観察した。この結果、１５０〜２５０ｋｒａｄの照射を行った試料では、かびの発生は認められなかった。電子線のエネルギーを０．１〜１．５ＭｅＶまで変えて２００ｋｒａｄの照射を行い、３℃で３カ月間貯蔵した結果、０．５ＭｅＶでかび発生抑制効果は最も強く、０．９ＭｅＶや１．５ＭｅＶでは０．５ＭｅＶよりもかび発生率が高くなった。
エ）さらに、収穫後５℃で１カ月間予措した試料にみどりかび（Ｐｅｎｉｃｉｌｌｉｕｍ ｄｉｇｉｔａｔｕｍ）、あおかび（Ｐｅｎｉｃｉｌｌｉｕｍ ｉｔａｌｉｃｕｍ）及び はいいろかび（Ｂｏｔｒｙｔｉｓ ｃｉｎｅｒｅａ）の胞子を接種し、０．５ＭｅＶの電子線で１５０ｋｒａｄの照射を行った後、室温（２０〜２２℃）及び低温（４℃）で貯蔵し、かび発生抑制効果を観察したところ、低温貯蔵では、室温貯蔵よりも著しい抑制効果を示した。
オ）放射線照射時の線量率の影響を検討するために、電子加速器のビーム電流を０．１〜１．０ｍＡに変えて、０．５ＭｅＶで２００ｋｒａｄの照射を行い、貯蔵後の果皮褐変とかび発生を観察した。この結果、褐変については電流の大きさによる影響は認められなかったが、かび発生については電流の大きい方がかび発生が抑制される傾向を示した。
以上の結果から、０．５ＭｅＶのエネルギー電子線を用いて、１５０ｋｒａｄ（注）の照射を行えば温州みかんの表面のかびを殺菌でき、照射後低温貯蔵を行えば果皮の褐変も抑制でき、２〜３カ月の貯蔵が可能であることが認められた。
（注）本線量は適正照射線量であり、実際の照射ではみかん表面の部位によりその線量は幅のあるものとなる。
電子線照射が、温州みかんの品質に与える影響を評価するために、照射温州みかんの官能検査を行うとともに、照射温州みかんの果皮中の香気成分、有機酸、カロチノイド、フェノール物質ならびに酵素活性の変化について検討した。この結果、１５０ｋｒａｄ照射した温州みかんの官能評価は、非照射のものと差はなかった。香気成分については、１５０ｋｒａｄ照射し１カ月間貯蔵した試料の香気中の炭化水素ならびに含酸素化合物の減少が認められた。有機酸ならびにアスコルビン酸については１５０ｋｒａｄの照射による影響は認められなかった。カロチノイドならびにフェノール含有量は１５０ｋｒａｄの照射で一時的に増加するが、貯蔵後に非照射のものと同一量になった。カロチノイドパターンについては１５０ｋｒａｄの照射による影響は認められなかった。フェニルアラニンアンモニアリアーゼ活性は１５０ｋｒａｄの照射で４倍になり、２０℃で貯蔵すると急激に低下したが、５℃貯蔵では１カ月後でも非照射の２倍であった。
電子線による温州みかん表面のかび発生抑制を目的とした実用規模照射の可能性を評価するために、みかん表皮を均一に照射するための条件及びコンベアの反転照射方式により連続照射した場合の照射コストについて検討した。照射装置としては、変圧器型電子加速器または共振変圧器型電子加速器を用い、電子線エネルギー０．２〜１．５ＭｅＶで照射し、ＣＴＡフィルムまたはブルーセロファンなどで線量分布を測定した。この結果、みかん表面の線量分布は、コンベア中心部においては比較的均一であり、０．２〜０．５ＭｅＶのエネルギーでは、反転照射により±１０％程度の誤差で均一照射が可能であり、０．７５〜１．５ＭｅＶではみかん赤道部の吸収線量が大きくなる傾向が認められた。照射時のみかんの間隔は、２ｃｍ程度離せば線量均一度に及ぼす影響は認められなかった。また、みかん果皮の電子線透過性は、０．３〜０．５ＭｅＶのエネルギーで１００〜２００μｍであった。
次に、０．５ＭｅＶ、電流３ｍＡのエネルギー条件でスキャンナー窓面（窓長さ４５ｃｍ）からの距離を変えて空間線量分布を測定したところ、７０ｃｍの距離が最も良好であった。しかし、スキャンナー両端部の均一度が悪く、均一度は、３．７以下となった。そこで巾６５ｃｍ、長さ３８ｃｍの三分割型パレット（計２８個のみかんが２ｃｍ間隔で載る。）を工夫して両端部を１１度スキャンナー窓面に傾けて反転照射したところパレット上の全みかんの線量均一度は２．０以内におさまった。
みかんのかび発生抑制のための適正照射条件は、０．５ＭｅＶ、１５０ｋｒａｄとされている。一方、温州みかんの照射時期は、１１月から１２月の約２カ月間であり、必要照射処理量は、１果汁工場の年間処理量が１万〜１０万トン程度のため、稼働日数５０日、１日の稼働時間７．５時間として２６．６〜２６６トン／時となる。従って、みかん以外にも使用可能な多目的電子加速器を設置して年間２カ月をみかん照射に用いた場合、みかん１ｋｇ当たりの照射コストは、１日の処理量２００トンで１．２円、２０００トンで０．１２円となり、実用的にも十分に採算が合うと見なされる。
ビタミンＣの給源として重要な役割を果たしているみかんのビタミンＣが、電子線照射によって変化するかどうかを検討した。
試料としては、非照射及び１５０ｋｒａｄ電子線（０．５ＭｅＶ）照射した温州みかんの果肉を用い、インドフェノールを用いるヒドラジン比色法によって総ビタミンＣ量の変化を測定したところ差は認められなかった。また、３０日間及び１１０日間５℃貯蔵後においても、非照射及び１５０ｋｒａｄ電子線照射で差は認められなかった。
次に、電子線照射みかんの総合的栄養価に対する影響を評価するため、ラットに非照射または１５０ｋｒａｄ電子線照射のみかんを含む飼料を１カ月間及び３カ月間給与し、体重増加量、総摂餌量、主要臓器重量などから成長・発育を比較したところ、照射による影響は認められなかった。また、生殖腺の発育を支配するホルモンである血清テストステロン量に関しても、昼間及び夜間いずれも、電子線照射みかん給与群、非照射みかん給与群間に差は認められなかった。
電子線照射みかんを長期間摂取することによって、生体が障害を受けるか否かを評価するために、マウス、ラット及びカニクイザルを用いた慢性毒性試験を行った。
動物に１／５濃縮ジュースとした非照射及び１５０ｋｒａｄ電子線照射温州みかんを６ｗ／ｗ％（ラットでは２ｗ／ｗ％も実施）の割合で添加した飼料を２４カ月間にわたって摂取させ、飼育期間中の一般状態、体重、摂餌量、血液形態学的検査、血清生化学的検査、死亡率、臓器重量、病理学的検査及び腫瘍発生数について検査した。
この結果、マウス、ラット及びカニクイザルの血液形態学的検査及び血清生化学的検査で、照射群と非照射群の間で有意の差を示す項目が散発的に認められたが、一定傾向を示す変化は認められない。また、その他の検査では差は認められなかった。
以上の結果を総合的に判断すると、本実験では照射によると見なされる影響は認められなかった。
電子線照射みかんを摂取することによる次世代への影響を評価するために、１／５濃縮ジュースとした非照射及び１５０ｋｒａｄ電子線照射温州みかんを各々６ｗ／ｗ％の割合で添加した飼料でマウスを３世代にわたって飼育した。各世代について一般状態、体重、摂餌量、繁殖生理値（交配率、妊娠率及び妊娠末期胎仔の性別、体重、外形異常等）、新生仔の離乳時の検査（生存率、剖検所見及び臓器重量等）ならびに胎仔及び新生仔の骨格を検査した。
妊娠末期胎仔及び新生仔の骨格検査により一部の項目で対照群と照射群及び非照射群と照射群との間で有意差を認めたが、世代間に一定の傾向は認められない。
以上の結果を総合的に判断すると、本実験において照射によると見なされる影響は認められなかった。
照射みかんの遺伝的安全性を評価するため、非照射及び１５０ｋｒａｄ電子線照射温州みかんのジュースについて、細菌による遺伝子突然変異試験、ほ乳動物培養細胞による染色体異常試験、マウスを用いる小核試験及び優性致死試験を行った。その結果、いずれの試験項目についても、照射による影響は認められなかった。
放射線照射によるみかんの表面殺菌に関する研究は、原子力委員会が定めた食品照射研究開発基本計画に基づいて実施され、所期の目的を達成した。この研究は、温州みかんの表面に電子線を照射することにより、かびの発生を抑制し、貯蔵期間の延長を図るとともに、照射したみかんの健全性を評価することを内容として実施した。この結果、みかんの表面に１５０ｋｒａｄの電子線を照射することにより、品質を損なうことなく、かびを大幅に殺菌できることが明らかになった。また、電子線を照射したみかんを用いた栄養試験、毒性試験等の各種試験の結果、電子線の照射によって、みかんの食品としての健全性が損なわれるような事象を見いだすことはできなかった。しかしながら、照射後、室温で貯蔵した場合にはかび発生抑制効果が少なく、貯蔵後に果皮の褐変発生が認められることもあり、低温貯蔵が必要であること、また、電子線のエネルギーが０．５ＭｅＶ以上の場合、エネルギーと褐変発生との間に相関関係があることが明らかになった。
以上の結果から、みかんの表面を電子線照射により殺菌し、貯蔵期間の延長を図るには、０．５ＭｅＶのエネルギーの電子線を用いて１５０ｋｒａｄで照射した後、低温貯蔵することが適当であり、２〜３カ月間の貯蔵が可能となることが明らかになった。
当運営会議としては、本研究成果を基に、電子線照射によるみかんの表面殺菌技術が関係者の協力の下に実用化に移されることを期待する。
なお、海外においては、「はしがき」に述べたように、食品照射は、研究開発段階から実用化段階へと移行しつつある状況にあり、放射線を照射した果実、野菜、香辛料等が国際的に流通する日も遠い将来ではない情勢にあると考えられる。このような観点から、我が国においても、食品照射研究開発基本計画に基づき詳細な研究を実施した結果、温州みかんを含めすべての品目についてその健全性において危惧すべき事象を見いだすことができなかったことは、今後の実用化の上で有意義な成果である。
放射線照射による食品の保存技術の実用化に当たっては、法的な規制、経済性等の検討、そして何よりも国民的合意が必要なことは論をまたないところであるが、原子力委員会が定めた計画に基づいて実施された食品照射研究開発ほど各分野の英智を集め、長期間にわたって安全性等について研究を進めた保存技術研究開発は他に例を見ない。また、経済性についても、近年需要が高まっている医療用器具の滅菌及び実験動物用飼料の滅菌等と食品照射技術は、技術的には共通の部分が多く、設備の共用等によりコストの低減化を図ることも十分可能であることを付記する。
栗飯原 景 昭 厚生省国立予防衛生研究所食品衛生部長
飯 塚 広 東京理科大学理工学部教授
石 館 基 厚生省国立衛生試験所安全性生物試験研究
センター変異原性部長
岩 原 繁 雄 （財）食品薬品安全センター秦野研究所
食品環境部長
田 島 真 農林水産省食品総合研究所食品流通部
放射線利用研究室長
池 田 正 道 東京都立アイソトープ総合研究所長
田 村 直 幸 日本原子力研究所高崎研究所開発部長
鈴 江 緑衣郎 厚生省国立栄養研究所長
戸 部 満寿夫 厚生省国立衛生試験所安全性生物試験研究
センター長
主査 藤 巻 正 生 前お茶の水女子大学長
室 橋 正 男 日清製粉（株）顧問
寺 松 尚 厚生省大臣官房審議官
西 尾 敏 彦 農林水産省農林水産技術会議事務局研究
総務官
井 田 勝 久 科学技術庁長官官房審議官
伊 藤 均 日本原子力研究所高崎研究所開発部照射利用
開発室主任研究員
主査 岩 原 繁 雄 （財）食品薬品安全センター秦野研究所
食品環境部長
江 指 隆 年 厚生省国立栄養研究所成人栄養部成人栄養
研究室長
主査代理
岡 沢 精 茂 （故人）
田 島 真 農林水産省食品総合研究所食品流通部放射線
利用研究室長
土 田 雅 子 厚生省国立予防衛生研究所食品衛生部主任
研究官
降 矢 強 厚生省国立衛生試験所安全性生物試験研究
センター毒性部毒性第二室長