食品及び食品用容器包装に使用される新規素材の安全性評価に関する研究

文献情報

• 文献番号: 202224006A
• 報告書区分: 総括
• 研究課題名: 食品及び食品用容器包装に使用される新規素材の安全性評価に関する研究
• 課題番号: 20KA1006
• 研究年度: 令和4(2022)年度
• 研究代表者(所属機関): 小川 久美子(国立医薬品食品衛生研究所 安全性生物試験研究センター 病理部)

研究分担者(所属機関)

• 安達　玲子(国立医薬品食品衛生研究所　生化学部)
• 広瀬　明彦(国立医薬品食品衛生研究所　安全性予測評価部)

• 研究区分: 厚生労働科学研究費補助金 健康安全確保総合研究分野 食品の安全確保推進研究
• 研究開始年度: 令和2(2020)年度
• 研究終了予定年度: 令和4(2022)年度
• 研究費: 12,659,000円
• 研究者交替、所属機関変更: -

研究報告書（概要版）

研究目的

本研究は、食品及び食品用容器包装用途に使用され、経口及び経皮等から暴露されるナノマテリアル等の新規素材について、安全性評価に資するデータの蓄積、評価方法の検討並びにその暴露状況やリスク評価に関する国際動向の把握を目的とする。

研究方法

経皮及び経口暴露の頻度が高い食品・食品用容器包装用途のナノマテリアルであるナノ酸化チタンやナノ銀等について、異なる生体影響が示唆されている直径10 nm以下(6 nm)の小粒子径の被験物質を用いた反復投与による詳細な毒性試験を実施した。一般毒性については、強制経口による90日間反復投与毒性試験を実施し、毒性プロファイル及び体内動態を解析した。免疫毒性については、これまでに確立しているアレルゲン経皮感作+経口惹起実験系を用いて、ナノマテリアルが免疫系に与える影響及びサイズ並びに量との関連等について検討した。また、食品関連分野で使用あるいは関連製品に混入する可能性のあるナノマテリアル等の新規素材の安全性評価に関する国際動向調査を実施した。

結果と考察

・F344ラットを用いた一次粒径6 nmのナノ酸化チタンの28日間投与による用量設定試験を実施し、その結果に基づいて、90日間反復投与毒性試験の投与量を100、300、1000 mg/kg bw/dayと設定して、F344ラット雌雄を用いた90日間の強制経口投与試験を行った。一般状態、体重変化、摂餌量、血液検査、血液生化学検査、臓器重量測定及び病理組織学的検査において、投与に関連した明らかな毒性影響は見られなかった。90日試験の病理組織学的検査においては、酸化チタン投与群において、回腸パイエル板等のリンパ組織に被験物質の沈着が認められ、経口暴露によって消化管から生体内に微量ながら酸化チタンが取込まれることが示唆された。令和4年度は、ナノ酸化チタンの生体への取込と粒子サイズの関係を検討するため、一次粒径が 6 nm, 30 nm 及び180 nmの3種類の酸化チタン（何れもアナターゼ型）について、1000 mg/kg bw/dayの用量で、F344ラットを用いた90日間反復投与毒性試験を実施した。いずれの粒子径の二酸化チタン粒子投与群でも小腸パイエル板等リンパ組織への粒子の沈着は観察されたが、炎症や組織障害などの毒性影響は観察されなかった。
・ナノ酸化チタン等の同時暴露がアレルゲンによる感作やその後のアレルギー症状惹起に与える影響を検討した。マウスを用いる経皮感作＋経口惹起実験系を使用し、モデルアレルゲンとしては卵白アルブミン(OVA)を用いた。具体的には、雌性BALB/cマウスの背面片側を剃毛し、翌日よりOVA(1-2 μg)を3日間連続貼付/週にて4週間経皮感作を行った。感作終了の翌週から、OVA 30 mgの複数回経口投与による追加免疫を実施し(3回/週の頻度で7回程度)、最後にOVA 50 mgを経口投与してアレルギー症状を惹起した。OVA特異的抗体の血中濃度や経口投与後の体温低下・下痢症状等を指標とし、ナノ酸化チタン等が経皮感作及びその後の経口暴露に与える影響について、粒子径や結晶型の違い等も含めて検討した。令和2-3年度は、粒子径6 nm、15 nm、及び30 nmのナノ酸化チタンを経口追加免疫時にOVAと共存させ、その影響について検討した。令和4年度は、粒子径6 nm・アナターゼ型のナノ酸化チタンを経皮感作時及び経口追加免疫時の両過程においてOVAと共存させ、その影響を検討した。これまでの検討と同様にOVA経皮感作及び経口追加免疫の増強効果が見られたが、経皮感作時の共存による経口追加免疫増強効果に対する影響は見られなかった。
・食品関連分野のナノマテリアル並びに新規素材の安全性評価に関する国際動向調査を担当した。令和2年度は、FDAのワークショップ等について調査した。令和3年度は、EFSAの新ガイドライン（2018年）を捕捉するテクニカルガイダンス案について、第11回食品と試料のナノテクノロジーに関するネットワーク会議（2021年10月29日Web会議）を調査した。令和4年度は、食品と飼料のナノテクノロジーに関するネットワーク会議（2022年10月24-25日）及びFDAが10月に行ったFDA’s Nano Day Virtual Research Symposiumについて調査した。

結論

TiO2の生体影響に対する結晶子径の影響は小さいことが示された。粒子径6 nm・アナターゼ型のナノ酸化チタンはOVA経皮感作及び経口追加免疫を増強したが、経皮感作時の共存による経口追加免疫増強効果に対する影響は見られなかった。また、今後の欧米における食品関連物質のナノマテリアル評価動向は、より具体的なガイダンスの適用例や詳細な評価手法の開発に関するが議論が中心となっていくものと考えられた。

公開日・更新日

• 公開日: 2023-06-22
• 更新日: -

文献情報

• 文献番号: 202224006B
• 報告書区分: 総合
• 研究課題名: 食品及び食品用容器包装に使用される新規素材の安全性評価に関する研究
• 課題番号: 20KA1006
• 研究年度: 令和4(2022)年度
• 研究代表者(所属機関): 小川 久美子(国立医薬品食品衛生研究所 安全性生物試験研究センター 病理部)

研究分担者(所属機関)

• 安達　玲子(国立医薬品食品衛生研究所　生化学部)
• 広瀬　明彦(国立医薬品食品衛生研究所　安全性予測評価部)

• 研究区分: 厚生労働科学研究費補助金 健康安全確保総合研究分野 食品の安全確保推進研究
• 研究開始年度: 令和2(2020)年度
• 研究終了予定年度: 令和4(2022)年度
• 研究者交替、所属機関変更: -

研究報告書（概要版）

研究目的

本研究は、食品及び食品用容器包装用途に使用され、経口及び経皮等から暴露されるナノマテリアル等の新規素材について、安全性評価に資するデータの蓄積、評価方法の検討並びにその暴露状況やリスク評価に関する国際動向の把握を目的とする。

研究方法

ラットを用いたナノ酸化チタンの強制経口投与による影響について、結晶子径6 nmの酸化チタンの28日間反復投与毒性試験、90日間反復投与毒性試験、及び結晶子径6 nm、30 nm、および180 nmの酸化チタンの90日間反復投与毒性試験を実施し、生体影響を検討した。また、ナノ酸化チタンが、アレルゲン経皮感作後の経口暴露によるアレルギー症状発現に与える影響について、卵白アルブミン（OVA; Sigma A5503）を用いた抗原経皮感作-経口追加免疫・経口惹起実験系を確立し、粒子径の異なる酸化チタンについて検討した。さらに、食品関連分野におけるナノマテリアル並びに新規素材の安全性評価に関する国際動向の調査をおこなった。

結果と考察

結晶子径6 nmの酸化チタンの90日間強制経口投与を行ったところ、投与に関連した毒性学的に有意な変化は見られなかったことから、本試験における無毒性量は1000 mg/kg bw/dayと結論した。また、90日試験の主要臓器におけるTi量を測定したところ、肝臓、腎臓および脾臓中のTi含量に対照群との差異は見られなかった。90日間の反復投与によって、28日間投与では確認されなかった回腸パイエル板等のリンパ組織に被験物質と考えられる黄褐色粒子の沈着が見られ、経口暴露によって消化管から生体内にTiO2が微量ながら取り込まれることが示唆された。1次粒径6 nm、30 nm、および180 nmのアナターゼ型酸化チタンを1000 mg/kg 体重/日の用量で90日間経口反復投与したところ、いずれの粒子径の二酸化チタン粒子投与群でも小腸パイエル板等リンパ組織への粒子の沈着は観察されたが、炎症や組織障害などの毒性影響は観察されなかった。また、酸化チタンC（アナターゼ型、粒子径6 nm）、及び酸化チタンE（アナターゼ型、粒子径30 nm）が、OVA抗原の経口投与による追加免疫を増強することが示された。一方、酸化チタンF（ルチル型、粒子径30-50 nm）ではこのような増強効果は見られなかった。さらに、粒子径15 nm・アナターゼ型のナノ酸化チタンについては、経口投与時の共存により経口追加免疫を増強する傾向が見られ、粒子径6 nm・アナターゼ型のナノ酸化チタンを経皮感作時及び経口追加免疫時の両過程において抗原と共存させたところ、これまでの検討と同様にOVA経皮感作及び経口追加免疫の増強効果が見られたが、経皮感作時の共存による経口追加免疫増強効果に対する影響は見られなかった。国際動向に関しては、FDAはナノテクノロジー製品に対する規制アプローチを明確にし、現在までにFDAは5つの最終ガイダンス文書を発行していること、EFSAの新ガイドライン（2018年）の更新状況とそれを捕捉するテクニカルガイダンス案についての議論が行われていたこと、EFSA食品添加物・香料に関するパネルが再評価した食品添加物としての二酸化チタン（E171）の安全性評価に関する科学的意見を新たに発表した内容及びOECDの取り組みなどに関する情報収集を行った。

結論

結晶子径6 nm（二次粒子径約200 nm）の二酸化チタンをラットに90日間反復強制経口投与したところ、1000 mg/kg 体重/日の用量まで毒性影響は見られなかった。また、抗原経皮感作-経口追加免疫実験系を用いてナノ酸化チタンの共存の影響について検討した。粒子径6 nm、15nm及び30nmのアナターゼ型ナノ酸化チタンは経口投与時の共存により経口追加免疫を有意に増強することが示された。一方、粒子径15nm及び30-50 nmのルチル型ナノ酸化チタンではこのような増強効果は見られなかった。また、粒子径6 nm・アナターゼ型のナノ酸化チタンについて経皮感作時及び経口追加免疫時の両過程に添加したところ、経皮感作時の共存による経口追加免疫増強効果に対する影響は見られなかった。さらに、・EFSAのナノテクノロジーネットワーク会議、OECDナノマテリアル作業グループの先端的ナノ材料についての会議およびFDAのシンポジウムに関する情報調査を行い、引き続き情報収集が必要と考えられた。

公開日・更新日

• 公開日: 2023-06-22
• 更新日: -

行政効果報告

• 文献番号: 202224006C

収支報告書

• 文献番号: 202224006Z