蟻酸：サマリ - 第9小惑星保管施設

蟻酸（HCOOH）について

蟻酸は、最も単純なカルボン酸で、刺激臭を持つ無色の液体です。その名の通り、アリから発見されたことに由来します。カルボン酸でありながらアルデヒド基を持つため、還元性を示すという特徴があります。高濃度では腐食性があり、取り扱いには注意が必要です。

蟻酸の多岐にわたる利用**

蟻酸は、その特性から様々な分野で活用されています。

• 化学工業: 有機合成の原料や還元剤として利用されます。
• 農業: 殺ダニ剤や保存料として使われることがあります。
• 繊維産業: 染料や革なめし工程で用いられます。
• 医薬品: 局所刺激薬としても利用されることがあります。

しかし、その一方で、高濃度での刺激性や腐食性は無視できません。また、大量に環境に排出されれば環境負荷となる可能性もあります。

アリと蟻酸

全てのアリが蟻酸を含んでいるわけではありませんが、多くの種類のアリ、特にヤマアリ亜科に属するアリは、主要な防御物質として蟻酸を持っています。彼らは外敵からの防御や獲物の捕獲の際に、お尻から蟻酸を噴射します。クロオオアリやトビイロケアリなどがこれに該当します。

しかし、全てのアリが蟻酸を持つわけではありません。例えば、フタフシアリ亜科のヒアリは、蟻酸ではなく「ソレノプシン」というアルカロイド系の毒性成分を毒針から注入します。アリの毒成分は亜科によって異なり、アルカロイド、タンパク質、ペプチドなど多様です。

蟻が蟻酸を分泌する主な目的は以下の通りです。

• **防御**: 外敵から身を守るため。
• **攻撃**: 獲物を麻痺させたり、殺したりするため。
• **道しるべフェロモン**: 一部の種類では、道しるべフェロモンの一部として利用されます。

蟻酸の毒性と代謝

メチルアルコール（メタノール）が人体に取り込まれると、代謝の過程で蟻酸が生成されます。このプロセスは、アルコールデヒドロゲナーゼによってメタノールがホルムアルデヒドになり、さらにホルムアルデヒドデヒドロゲナーゼによって蟻酸に変換されるというものです。

メタノール中毒の重篤な症状の主な原因は、この代謝によって体内に生成される蟻酸にあります。蟻酸は体内に蓄積すると、以下のような毒性を示します。

蟻酸の毒性メカニズム**

1. **細胞呼吸の阻害（ミトコンドリアへの影響）**

   - 蟻酸（ギ酸イオン）は、細胞のエネルギー生成を担うミトコンドリア内の''チトクロムcオキシダーゼ''という重要な酵素を阻害します。
   - これにより細胞が酸素を効率的に利用できなくなり（ヒストトキシック低酸素症）、エネルギー不足に陥ります。特に脳、視神経、腎臓などエネルギー消費の激しい組織に深刻なダメージを与えます。
   - ''視神経障害''：特に視神経への強い毒性により、視力低下や永続的な失明を引き起こすことがあります。

2. **代謝性アシドーシス**

   - 蟻酸が体内に大量に蓄積すると、血液のpHが低下し、''代謝性アシドーシス''を引き起こします。
   - 体液が酸性に傾くことで、全身の代謝機能が阻害され、心機能低下、呼吸抑制、意識障害などを引き起こし、重症化すると多臓器不全に至る可能性があります。

3. **直接的な腐食作用と刺激作用**

   - 高濃度の蟻酸は酸性が強く、直接的に組織を腐食します。
   - 皮膚や粘膜に触れると強い痛み、発赤、水疱を引き起こし、目に入ると失明の危険性があります。
   - 蒸気を吸入すると、気道に強い刺激を与え、呼吸困難や肺水腫を引き起こすこともあります。

4. **活性酸素種（ROS）の生成**

   - 一部の研究では、蟻酸が活性酸素種の生成を誘導し、これが細胞に酸化的損傷を与える可能性も示唆されています。

アリクイと蟻酸への耐性

アリクイは、蟻酸を含むヤマアリ亜科のアリも、蟻酸を主な毒としないアリも、そしてシロアリも捕食します。

アリクイは大量の蟻を摂取するため、蟻酸に対してある程度の耐性を持っていると考えられています。全てのアリを捕食し尽くさず残す行動は、アリからの反撃（蟻酸の噴射）を避けるためという説もあります。

アリの蟻酸耐性メカニズム**

アリが自ら蟻酸を分泌し、その高濃度環境に耐えられるのは、いくつかのメカニズムによるものです。 1. **外骨格による物理的防御**: 丈夫なキチン質でできた外骨格と疎水性のワックス層が、蟻酸の内部への浸透を防ぎます。 2. **効率的な排出と中和**: 体内に入った蟻酸を効率的に排泄したり、特定の酵素で無毒化したり、体液のpHを調整したりする能力があると考えられます。 3. **自己飲用と殺菌作用**: 最近の研究では、アリが自身が分泌した蟻酸をなめて体内に取り込むことで、体内の有害な微生物を殺している可能性が示唆されています。これは蟻酸の殺菌作用を「内服薬」のように利用しているという興味深い知見です。

これらのメカニズムが複合的に作用することで、アリは蟻酸を効果的に利用しつつ、その毒性から自身を守っています。

2025/6/16