タバコの煙から28種類の微量金属を発見

タバコの煙に関する研究は長年にわたり行われ、有害金属を含む様々な汚染物質の存在が明らかになっています。しかし、これらの金属のうち、どれが受動喫煙または三次喫煙に分類されるのかは、研究界にとって依然として謎のままです。問題は、タバコの煙に含まれる金属の多くが、屋内外の大気汚染の産業または自然発生源からも発生する可能性があることです。

ローレンス・バークレー研究所の科学者による最近の研究で、タバコの煙中に28種類の微量金属が含まれていることが特定されました。Environmental Science & Technology Letters誌に掲載されたこの研究結果は、受動喫煙と三次喫煙の長期的な健康影響に関する新たな証拠を示しています。受動喫煙とは、燃えているタバコから発生する煙のことです。三次喫煙とは、タバコの火が消えた後に室内の表面に付着する有害なタバコの残留物のことです。

「微量金属の中には、屋内外の大気汚染の他の発生源にも存在するものがあるため、二次的および三次的な煙に含まれる微量金属を定量化することは重要です。私たちのグループは10年以上にわたり、喫煙によって排出される有毒有機汚染物質を研究してきました。現在、微量金属がタバコの健康被害にどのように寄与しているかを評価することで、煙の永続的な影響の全体像を解明することにも関心を持っています」と、本研究の主任研究者であり、バークレー研究所エネルギー技術領域屋内環境グループの上級科学者であるヒューゴ・デスタヤッツ氏は述べています。

室内環境を模擬したチャンバー内での実験で、室内環境グループの研究チームは、タバコ6本をくすぶらせた後、43時間にわたってエアロゾル粒子のサンプルを採取しました。受動喫煙の特性を明らかにするため、くすぶらせた直後に放出されたエアロゾルをテフロンフィルターで捕捉しました。その後、三次煙の特性を明らかにするため、さらに長期間にわたってサンプル採取を行いました。

共著者である、バークレー研究所地球環境科学領域（EESA）のポスドク研究員ウェンミン・ドン氏は、EESA水生地球化学研究所において、先進的なトリプル四重極誘導結合プラズマ質量分析法（QQQ ICP-MS）を用いて、二次および三次煙に含まれる28種の微量金属を有意な濃度で検出しました。これらの金属には、カドミウム、ヒ素、クロム、ベリリウム、マンガンなどの有害金属が含まれていました。

微量金属がセカンドパーティおよびサードパーティの煙の化学組成にどのように寄与するかをより深く理解するため、研究者らはチャンバー研究の実験結果を用いて、喫煙者の自宅および喫煙バーなどの非住宅環境において、様々な換気率における微量金属濃度を予測した。モデル化されたほぼすべてのシナリオにおいて、カドミウム、ヒ素、クロムの予測室内空気濃度がカリフォルニア州のがんリスクガイドラインを超えることがわかった。また、これらの金属の一部は、州の非がん性慢性曝露に関する基準値を超えていることもわかった。

バークレー研究所の研究者らは、この研究はタバコの煙が屋内での微量金属への全体的な曝露にどのように寄与しているかを理解するための第一歩であり、受動喫煙や三次喫煙による汚染物質を除去する方法を進歩させるにはさらなる研究が必要であると指摘している。

「喫煙環境では、これらの微量金属は室内空気だけでなく、表面や塵埃粒子にも存在し、経皮吸収や経口摂取といった経路を通じて人々に曝露される可能性があります」と、バークレー研究所エネルギー技術領域エネルギー分析・環境影響部門の研究者であり、本研究の筆頭著者であるシャオチェン・タン氏は述べています。「私たちは空気中の金属汚染物質の吸入に焦点を当てて分析を行ったため、結果は総曝露量の一部に過ぎません。環境中に微量金属が残留することを考慮すると、これらの汚染物質を除去するメカニズムとして、換気、清掃、掃除機がどのような効果をもたらすかをより深く理解することが重要です。」