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バイオソリッドの農業利用から家畜の摂取を介して人間の食物連鎖に侵入するカドミウムの重要性について、特に英国を参考にして検討した
The significance of cadmium entering the human food chain via livestock ingestion from the agricultural use of biosolids, with special reference to the UK.
PMID: 32673905 DOI: 10.1016/j.envint.2020.105844.
抄録
バイオソリッドを農業用土壌に適用すると、土壌限界値に達するまでには何度も繰り返し適用する必要があるが、潜在的な有害元素（PTE）が表土に蓄積する。英国政府が資金提供した 2 つの研究プログラムが 1990 年代に委託され、バイオソリッドを処理した土壌を放牧している羊の摂取による PTE の食物連鎖への移行を調査した。ここでは、他の発表された研究や現在の食品品質基準に照らして、この証拠を批判的に再検討する。これは特に、食品中の PTEs に対する欧州の食品品質管理が改訂され、より厳格化されたことに関連して、PTEs に対するバイオソリッド管理の安全性を判断する必要性があったことが動機となっている。放牧家畜への PTE の移行の主な経路は、土壌表面からのバイオソリッドまたはバイオソリッドを調整した土壌の直接摂取である。ヒトの食生活で懸念される主な元素はカドミウム（Cd）と鉛（Pb）であり、本稿ではCdに焦点を当てている。植物組織の動物摂取もカドミウム曝露の潜在的な経路であり、Pbとは異なり、作物組織に移行する可能性がある。バイオソリッドを添加した土壌を放牧した羊の筋肉組織中のカドミウム濃度は一般的に小さく、対照値と同程度であった。羊の内臓物中のカドミウム濃度は、人間が消費するために許容される最大濃度を下回っていた。これは、総食事乾物摂取量の 10%の摂取率で、土壌中のカドミウムの最大許容濃度（乾燥土壌 3mgkg）を最大 3 倍上回る土壌を摂取したにもかかわらずであった。高カドミウム土壌での実際の条件下での放牧試験では、バイオソリッドを調整した土壌と生ごみからの摂取量を合わせても、羊の内臓物中のカドミウム濃度は内臓物中のカドミウム元素の食物限界値を下回ったままであることが示された。また、バイオソリッド中のカドミウムは、環境への排出量や濃度が大幅に低下しており、土壌中には限界値まで蓄積しないことから、動物肉製品の安全性の問題にはならないと考えられる。
When biosolids are applied to agricultural soil, potentially toxic elements (PTEs) accumulate in the topsoil, although it takes many repeated applications to reach soil limit values. Two programmes of UK government-funded research were commissioned in the 1990s to investigate the transfer of PTEs to the food chain via ingestion by sheep grazing biosolids-amended soil. Here, we critically re-examine this evidence in the light of other published work and current food quality standards. This was particularly motivated by the need to determine the safety of biosolids controls on PTEs in relation to revised and stricter European food quality controls for PTEs in foodstuffs. The major pathway for transfer of PTEs to grazing livestock is via direct ingestion of biosolids or biosolids-amended soil from the soil surface. The main elements of concern for the human diet are cadmium (Cd) and lead (Pb), with Cd being the focus of the current paper. Animal ingestion of plant tissue is also a potential pathway for Cd exposure, which, unlike Pb, can transfer to crop tissues. The concentrations of Cd in the muscle tissue of sheep grazing biosolids-amended soil were generally small and similar to control values. Cadmium concentrations in sheep offal were below the maximum permitted concentration for human consumption. This was despite ingestion of soils exceeding the maximum permissible concentration for Cd in soil (3 mg kg dry soil) by up to three times, at an ingestion rate of 10% total dietary dry matter intake. Grazing trials under practical conditions on high Cd soils demonstrated that the Cd concentrations in sheep offal remained below the food limit value for this element in offal from the combined intakes from biosolids-amended soil and herbage. Futhermore, given the substantial fall in environmental emissions and concentrations in biosolids of this element and, consequently, it cannot accumulate in soil to the limit value, biosolids Cd does not represent an issue for the safety of animal meat products.
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