原題は『Bacteria in Daily Life』、著者は Grace C. Frankland です。
例によって、プロジェクト・グーテンベルグさまに御礼。
図版は省略しました。索引が無い場合、それは私が省いたか、最初から無いかのどちらかです。
以下、本篇。(ノー・チェックです)
*** プロジェクト・グーテンベルク電子書籍「日常生活における細菌」の開始 ***
日常生活における 細菌
による
パーシー・フランクランド 夫人
英国王立顕微鏡学会フェロー、ロンドン大学ベッドフォード・カレッジ名誉会員、
『水中の微生物』、『パスツールの生涯』などの共著者。
「精霊は、好きな時に、
どちらの性別でも、あるいは両方でも構いません。とても柔らかいです。
そして、それらの本質は純粋で、
関節や手足で縛られたり手枷をはめられたりせず、
骨の脆い強度に基づいているわけでもなく、
重苦しい肉のように。しかし、彼らが選ぶ形は、
拡大または縮小、明るいまたは暗い、
空中目的を遂行できる、
そして、愛の行いも敵意の行いも成就する。」
ミルトン。
ロングマンズ・グリーン・アンド・カンパニー ロンドン
、パターノスター・ロウ39番地
ニューヨーク、ボンベイ
1903年
無断転載を禁じます
序文
本書のタイトルは内容を十分に物語っています。付け加えるならば、本文の多くは既に様々な雑誌に一般向けの記事として掲載されたことがあるということです。しかしながら、近年の研究によって新たな知見が得られた箇所については、本書は入念に改訂され、大幅に加筆されています。
GCフランクランド
ノースフィールド、ウスターシャー、
1902年11月
コンテンツ
ページ
ヴィクトリア朝時代の細菌学 1
私たちが呼吸するもの 34
太陽の光と人生 65
細菌学と水 93
牛乳の危険性と対策 118
バクテリアと氷 149
毒物とその予防法 168
日常生活における細菌
ビクトリア朝時代の細菌学
今から60年以上前、科学界は「ビール酵母は増殖する性質を持つ小さな球状体から成り、したがって死んだ化学物質ではなく生きている化学物質であり、さらに植物界に属し、何らかの形で発酵過程と密接に関係している」という発表を、ほとんど信じがたいほどの驚きをもって受け止めた。
カニャール・ラトゥールが1837年6月12日にパリ科学アカデミーで酵母に関する上記の観察結果を発表したとき、科学界全体が衝撃を受けた。それまでほとんど、あるいは全く重要視されていなかったこれらの取るに足らない粒子が、ラトゥールが示唆したような責任と重要性を持つ機能を持つという考えは、斬新で大胆かつ独創的だったからである。
ラトゥールが発酵という偉大な福音の最初の種を蒔いた当時、ライン川を挟んだ向こう側ではシュヴァンとキュッツィングがほぼ同時期にこの福音を広め始めたが、その後の最大の伝道者であり擁護者となった人物は、まだ学生で、遊び好きで授業を嫌うという、学生らしい一面しか見せていなかった。ルイ・パスツールはわずか15歳の少年で、フランスの地方の小さな町に埋葬された。彼の心の平穏は、遠く離れた大都市で行われているどんなに重要な科学的議論の噂によっても、乱されることはなかったし、乱される可能性もなかった。しかし、それから30年余り後には、パスツールの名が知られていない国は世界中どこにもなかった。彼は長年にわたり発酵の研究に没頭し、その研究は商業と科学の世界に計り知れない恩恵をもたらしたのである。
パスツールのおかげで、酵母細胞の性質について私たちはもはや疑う余地がなくなりました。実際、酵母細胞について非常に詳しくなったため、20世紀の幕開けには、好みの特定の品種を自由に選び、ワインやビールに望む特別な風味を生み出す品種を用いることができるようになったのです。
あらゆる種類の酵母を研究し、その特徴的な機能を解明し、現代の庭師が最も希少な蘭に注ぐような愛情と注意を払って酵母を栽培することを目的として、大規模で設備の整った研究所が存在する。
これらは今となっては古い話だが、約60年前には、発酵が生命に依存していることを決定的に確立し、発酵やその他の密接に関連する現象への生命の関与を長らく拒否してきた巧妙な議論を永久に打ち負かすための、大きな戦いがまだ始まっていなかった。
しかし、パスツールが、これらの過程に伴う変化の生命力という本質を長らく覆い隠していた誤解の残骸をようやく取り除いたとき、いわば細菌の球体が勢いよく転がり始め、これらの微小な生命体に関する情報があらゆる方向から急速に集められるようになった。
長らく拒まれてきた細菌への評価が、今や惜しみなく与えられた。なぜなら、デュクロー氏の言葉を借りれば、「雑草であれ樫の木であれ、ミミズであれ鯨であれ、有機物の分解が起こる場所や時期を問わず、その作業は極めて小さな生物によってのみ行われることが、ついに理解されたからである。それらは、普遍的な衛生の重要な、ほとんど唯一の担い手であり、コンスタンティノープルの犬や砂漠の野獣よりも速く、かつて生命を持っていたあらゆるものの残骸を片付け、生者を死者から守る。それだけではない。もし今もなお生命が存在し、何百年もの間、世界に人が住み続けてきたにもかかわらず、生命が存続しているとしたら、それはひとえに彼らのおかげなのだ」ということが、ついに認識されたからである。
幸いなことに、細菌の存続のために自然が備えた仕組みは非常に充実しているため、この有用かつ不可欠な生命の世界が滅びる心配は全くありません。細菌が持つ驚異的な増殖能力(1時間足らずで新たな世代が生まれる)、最も過酷な暑さや寒さにも耐える驚異的な耐久力(摂氏マイナス200度前後の温度に7日間さらされても生き延びることが知られている)、飢餓や乾燥によってその体質が損なわれることがないといった特性が相まって、細菌の絶滅という問題は、望ましくないだけでなく、極めて遠いものとなっています。
新たに明らかになった生命の世界を探求できるという魅力に惹かれ、研究者たちはこぞって現地へと飛び込んだ。そして、近年の細菌熱は、南半球の多くの地域で見られる物質的な黄金の収穫を求める熱狂に劣らず、非常に激しいものとなっている。
しかしながら、この微生物熱による科学的成果は、幸いにも、南アフリカの鉱山における、より具体的ではあるものの陰惨な事業から得られたものよりも、はるかに確固たる実質的なものとなっている。漠然とした仮説は事実に取って代わられ、世界中の研究者たちの才能とたゆまぬ熱意のおかげで、細菌はますます人類の知識の地平線に収まるようになった。
顕微鏡の機械的な改良や、細菌を染色する巧妙な方法によって、細菌の形態を精密に研究できるようになり、細菌に適切な栄養源を与えるための独創的な装置、言い換えれば、細菌の育成場を作ることで、細菌の成長を観察し、その独特な習性や性質を観察する手段が提供されるようになったことにより、植物界のこの重要な分野は、無名から科学カタログにおける主要な地位へと引き上げられました。細菌学は、我が国の偉大な教育機関の科学カリキュラムにおいて独自の地位を確立し、文献においては、『Annales de l’Institut Pasteur』、『Centralblatt für Bakteriologie』、『 Zeitschrift für Hygiene』、『Annali d’Igiene Sperimentale』などの細菌および関連研究の発表に特化した有名な定期刊行物によって代表されています。これらの有名な雑誌は、研究者の図書館の棚やポケットにとって不可欠ではあるものの、ますます大きな負担となっています。
細菌博物館が設立され、そこでは比較や参照のために特定の種類の恒久的な標本を入手できるだけでなく、数百種類もの異なる微生物の生きた培養物も維持されています。そして、細菌の管理に携わった経験のある者だけが、これほど多くの細菌の世話をするには膨大な熟練した労働力が必要であることを理解できます。食事や治療に関する個々の好みや嫌悪は、成功を確実にするためには、最も繊細で手厚いケアを必要とする患者の場合と同様に、慎重に考慮されなければなりません。
これらの保管庫のおかげで、細菌は切手と同じくらい簡単に収集家によって購入または交換できるようになった。ただし、細菌の収集は単なる熱狂や投機ではなく、非常に有益な目的を果たしているという点が決定的に異なる。
多忙な研究者にとって、大規模な細菌培養を維持する時間も場所も確保できない状況では、例えば腸チフス菌や結核菌などの信頼できる培養物、あるいは空気や水から採取した由来不明の菌株を、調査目的で即座に入手できることは非常に便利です。これらの細菌培養物はすべて純度が高く、他の微生物による汚染や混入がなく、表示どおりのものであると保証されています。今日では多くの商品にこのような保証が不自然に付けられていますが、微生物に関してはそのような不誠実なことはなく、微生物の由来は、牛や犬の品評会で栄誉を狙う最も野心的な候補者の血統と同じくらい重要視され、厳重に保管されていると言えるでしょう。
微生物博物館の棚に並ぶ珍しい標本の中には、光を発する細菌があり、まるでホタルのように暗闇の中で姿を現します。これらの発光細菌はもともと海水や海水魚の体表で発見され、培養したものを撮影することに成功しています。光源は細菌自身による発光のみです。単一の細菌が発する光の量は、入手可能な最も感度の高いプレートでも検出できないほど微弱ですが、8桁にも満たないほどの数が集まると、これらの発光細菌によって暗闇の中でも時計の文字盤を容易に読み取ることができます。また、このような細菌の光で撮影された時計の文字盤の写真は非常に鮮明で、撮影時刻がはっきりと読み取れるほどです。
細菌についても、メーテルリンクが蜂の働きについて述べたように、まさにこう言えるだろう。「たとえそれが、一見希望のない、限りなく小さなものが、限りなく小さなものに自らを加えていくことであっても、たとえ私たちの限られた視力では何も見えなくても、彼らの仕事は昼夜を問わず止まることなく、信じられないほどの速さで進んでいくのだ!」
ここで、パーシー・フランクランド 教授が発見した非常に興味深い事実について触れておくべきだろう。それは、リン光を発しない普通の細菌が、完全な暗闇の中で写真フィルムに作用し、それによって自身の像を作り出すことができるというものだ。しかし、細菌とフィルムの間に透明なガラス板を置くと、写真は撮れない。これは、ガラスが細菌のこの活動を阻害することを示している。著者は、この写真フィルムへの作用がガラスを通して起こらないことから、細菌が特定の揮発性化学物質を生成し、それが直接的または間接的に感光性フィルムと反応することによる可能性が高いと指摘している。同様の現象は多くの金属や有機物に関して発見されているが、暗闇の中で生体構造が感光性フィルムに作用する様子が記録されたのはこれが初めてである。
パスツールが酵母の様々な種類を区別し、その機能や性質に基づいて分離したという重要な功績については既に述べたとおりである。これは先駆的な業績であり、その後、コペンハーゲンの著名なデンマーク人研究者、エミール・クリスチャン・ハンセンによって引き継がれ、素晴らしい成果を上げた。微生物の個々の種類を分離するこの研究は、病気に関連する細菌の場合と同様に、誰もが知るほど精力的に続けられてきただけでなく、おそらくあまり知られていないものの、他の様々な方向にも進められてきたのである。
近年、いわゆる乳製品細菌学の分野では活発な研究活動が見られ、牛乳、チーズ、バターに生息する微生物のリストが既に多数作成されています。そして、この国においても、農業当局は、外国の乳製品と現代的な方法で競争するためには、細菌学を教え、科学的なバターやチーズ製造の原理を指導する酪農学校を設立する必要があるという事実に徐々に気づき始めています。
しかし、微生物博物館の棚に並ぶ有用な細菌は、醸造所や酪農場の細菌だけではありません。ワイン製造業者やタバコ製造業者は、申請すれば、それぞれ粗悪なブドウ果汁を最高級のボルドーワインに、粗悪なタバコを最も香り高いハバナタバコに変えるための細菌を入手できます。すでに特定の種類のワイン酵母の分離においてかなりの進歩が見られ、また、サックスランドらは様々な貴重なタバコ発酵微生物の分離において非常に有望な結果を得ています。農業当局は、土壌の肥沃化に重要な役割を果たす微生物を閉じ込める技術を発見した著名な研究者たちに、再び感謝の念を抱いています。細菌肥料は、この素晴らしい半世紀で細菌学が成し遂げた最新の成果の一つであり、特定の種類の豆類植物の要求に合わせた特別な種類の細菌を購入することは、今やごく日常的な商取引になりつつあります。しかし、植物の生育環境を改善するための努力は、植物に適切な細菌の仲間を与えることだけに留まらず、多くの農業従事者の収穫量に長年大きな影響を与えてきた細菌の敵や望ましくない寄生虫を植物の周囲から取り除くための精力的な、そして成功した努力もなされてきた。
様々な種類の植物寄生虫の同定と分離に関しては、アメリカの研究者たちに多大な恩恵を受けていることを認めざるを得ません。アーウィン・スミス博士をはじめとする研究者たちが、これらの研究を進めるにあたり、米国政府から受けた奨励と支援は、これらの研究がいかに社会的に重要視されているかを示しています。アメリカだけでも、植物病害を研究する実験施設が50ヶ所あり、多くの大学でも多かれ少なかれこの分野に力が注がれています。これらの植物害虫が農業従事者にもたらす損失の大きさは、クイーンズランド州農業省がウチワサボテン病の根絶方法の発見に対して5,000ポンドの報奨金を提供すると発表したことからも伺えます。植物病理学は、いまだにどの主要大学にも独立した講座が設けられていませんが、この分野は産業的に非常に重要なため、いずれどこかの大学が自ら進んで講座を設置し、模範を示すことになるでしょう。
いわば細菌の特性をきちんと把握することの利点を示す顕著な例として、細菌が現代社会における最も厄介な問題の一つ、すなわち世界中の都市を網の目のように覆う広大な地下下水流を効率的に処理する能力を持っていることが明らかになったことが挙げられるだろう。
下水が土壌の孔を通過することによって、つまりろ過によって浄化されることは、河川汚染対策委員会が下水の陸上処理に関する古典的な調査を開始した直後の1870年頃に認識されていました。しかし、下水が数フィートの土壌を通過するとアンモニアが硝酸塩に急速に変化することは注目されていましたが、この硝化プロセスのメカニズムは1877年まで謎のままでした。その年、2人のフランス人化学者、シュレージング氏とミュンツ氏が、この変化が微生物の生命エネルギーに依存しているという当時としては驚くべき発見をしました。
こうして、下水浄化における細菌の役割は確立された事実となり、その後の実験は、これらの新たな働き手である細菌から最大限の働きを引き出すために必要な条件を研究することに費やされた。
下水の浄化には、2種類の異なる細菌が必要となる。一つは空気のない環境で繁殖する嫌気性細菌、もう一つは空気の存在 が機能を発揮するために不可欠な好気性細菌である。
嫌気性細菌は下水に含まれる複雑な有機化合物を分解する役割を担い、浄化プロセスの完了は好気性細菌に委ねられています。自然界では通常、これら2つのプロセスは並行して進行しますが、下水浄化に従事する嫌気性細菌と好気性細菌を可能な限り分離し、それぞれに専用の飼育場所を設けることが望ましいことが分かっています。なぜなら、そうすることで作業がより迅速に、かつ効率的に行われることが経験的に証明されているからです。
現在では、嫌気性細菌は下水とともに供給されており、十分な空間と時間さえ与えられれば、その働きを維持することは実質的に困難ではありません。しかし、好気性細菌は、空間と時間だけでなく、作業場の十分な換気も必要とし、新鮮な空気の供給が何らかの形で制限されると、完全に活動を停止します。したがって、これらの貴重な働き手を維持するためには、好気性作業場の換気が最重要事項となります。十分な空気供給を確保するため、2つ以上の好気性作業場または細菌接触床を設け、下水を一方から他方へと順に流し、浄化が完了するまで繰り返すのが望ましいことがわかっています。適切な管理が行われれば、下水は無臭でほぼ透明な液体として処理場から排出され、腐敗することはないはずであり、地元の河川当局の怒りを買うことなく、河川やその他の水路に流すことができる。
しかし、いわば細菌学の商業的な側面がこれほど大きな進歩を遂げた一方で、そこから得られた事実を純粋に科学的に応用する分野も決して遅れをとってはいない。パスツールをはじめとする化学者たちは、他の方法では成し遂げられなかった、あるいは不器用で非効率的な方法でしか成し遂げられなかった繊細な実験操作を行うために、特別な細菌を繰り返し利用してきたのである。
日々知識が深まるにつれ、個々の細菌の働きがどれほど重要であるか、また、価値のある品種だけを選び出し、有害な品種を排除することがどれほど重要であるかが、ますます明らかになっていくことは疑いようがありません。そして、細菌がすでに多くの用途に利用されていることから、細菌を容易に利用できることがますます重要になり、大陸に既に存在するような細菌研究機関の価値を高めることになるでしょう。
しかし、実験や科学目的で細菌を容易に入手できることは研究者にとって非常に重要である一方で、細菌を無差別に配布することは、社会全体にとって不安と危険の源となるでしょう。すでにセンセーショナルなフィクションは病原性微生物を利用して大きな利益を上げており、安価な出版物の助けを借りて、そのような提案が社会に広まり、実際に形を成すのに時間はかかりません。細菌毒の投与は比較的容易ですが、その同定は特定の化学毒よりも専門家にとって遥かに大きな問題となります。公衆に対するこの危険に対処するため、これらの細菌貯蔵庫からの病原菌の標本は、申請者が責任ある公的機関と関係があることを所長が納得する形で証明できない限り、申請者に提供されません。
実際、近年、細菌が実用的に利用されてきた最も注目すべき用途の一つは、大規模な毒物、つまり害虫駆除剤としての利用である。細菌のこの新たな役割が拡大すれば(間違いなく拡大するだろう)、有害薬物および製剤の販売に関する法律も、細菌毒物の流通を対象とするように改正されるに違いない。
1889年、グライフスヴァルトの研究所でネズミを使った実験をしていたレフラー教授は、あらゆる種類のネズミに極めて致命的な微生物を発見した。教授は、この致死性の小さな微生物をバチルス・チフィ・ムリウムと名付け、穀物畑で発生する野ネズミの大発生対策に大いに役立てられるのではないかという素晴らしいアイデアを思いついた。当時、ギリシャやロシアの一部地域では、これらの貪欲なネズミによる被害が農業従事者にとって深刻な損失の原因となっていた。そこで、この細菌毒が野ネズミを駆除するのにどれほど効果的かを小規模で検証する実験が行われ、その結果は非常に良好であったため、レフラー教授は、これらの細菌に感染した餌を野ネズミが侵入した畑に散布することで、これらの害獣を抑制できる可能性を自信を持って発表した。ギリシャ政府はこの問題を取り上げ、レフラー教授の方法を適用したところ、素晴らしい成果が得られた。その病気は驚くべき速さと深刻さで蔓延し、マウスは容易に死滅した。
このネズミ駆除菌の特性が時の試練に耐えてきたことは非常に喜ばしいことであり、10年以上経った今でもその有効性に関する非常に有望な報告が寄せられ続けている。ウィーン農業実験研究所所長が作成した最新の報告の一つには、この菌が使用された事例の実に70%で駆除に完全に成功したと記されている。そして興味深いことに、これらの事例のかなりの数において、駆除対象は家畜のネズミであった。しかし、ネズミは最近までこの細菌による駆除を免れてきたが、ネズミ駆除菌が発見されたという発表によって、ネズミの運命も決まったと言えるだろう。
近年、これらのげっ歯類はペストの蔓延に関与したことで悪名高い存在となっていることを考えると、今回の発見が正しければ大いに歓迎されるべきである。このような微生物には多くの研究が待ち受けていることは、シドニーでペストが流行した際に行われたネズミ駆除運動によって、1年間で10万匹以上ものネズミが殺されたという事実からも明らかである。
この有用な微生物群集の一員を発見したのは、サンクトペテルブルク大学のツァチェンコ氏であり、彼の回顧録には、この菌はネズミに対しては非常に毒性が強いものの、様々な種類の家畜には全く無害であると記されている。したがって、猫、犬、鶏、鳩は、この菌に感染した餌を与えられても全く悪影響を受けず、馬、牛、豚、羊、ガチョウ、アヒルなどの家畜に大量に投与しても何の影響もなかった。そのため、発見者によれば、この菌を散布しても他の動物に危険はないという。
細菌を駆除手段として利用するというこの考えは、決して斬新なものではなかった。パスツールは1888年にオーストラリアの植民地間ウサギ委員会に対し、当時も今も国にとって大きな問題であり経済的損失の原因となっているウサギを駆除するために、鶏コレラ菌を利用することを提案していた。しかし、この提案を実行に移すための具体的な措置は取られなかったようで、主な反対意見の一つは、当時植民地には存在しないと考えられていた病気を持ち込むことの不都合さであった。最近、ブリスベンの政府細菌学者であるパウンド氏が、鶏コレラはオーストラリアには存在しないどころか、ここ数年、多かれ少なかれ広範囲に養鶏場に蔓延していたことを発見したことから、この考えが再び持ち上がった。もっとも、それが鶏コレラであると正確に診断されたのはごく最近のことである。この鶏コレラ菌は、ウサギに対しては極めて致命的である一方で、レフラー菌と同様に様々な種類の家畜には全く悪影響を及ぼさず、人間にも全く無害であるため、今回の研究に特に適している。したがって、専門知識のない者が取り扱っても、人身の危険は一切伴わない。
ここから、細菌学の人間的側面、すなわち疾病とその予防との関連性について見ていきましょう。生命のこれらの重要な分野において、この科学の黎明期の天才が既に果たしてきた貢献は、まだおおよそしか評価できません。炭疽病、結核、コレラ、腸チフス、ペスト、インフルエンザ、破傷風、丹毒などは、細菌学が原因となる病原体を明らかにした病気のほんの一例にすぎません。しかし、細菌学は特定の微生物と特定の病気を単に特定するだけで満足せず、そのような病気を克服するための手段を考案しようと努めてきました。そして、過去60年間で最も輝かしい成果の一つは、予防医学の分野における進歩です。
パスツールによる鶏コレラや炭疽菌などの細菌性ウイルスの弱毒化に関する古典的な研究、そして弱毒化ウイルスを用いたワクチン接種法の開発(これにより、病原体が感染者に及ぼす影響を除去または軽減する)は、あまりにもよく知られているため、ここで繰り返す必要はない。この方向におけるパスツールの研究の成功は、彼を人類における狂犬病の予防という偉大で困難な課題へと導いた。それは、ほとんど超人的な要求を伴う課題であり、彼だけが成し遂げることができた課題であった。そして、彼の生涯において、ある現代の作家が「真理を持つだけでは十分ではなく、真理が我々のものである必要がある」という含蓄のある言葉を体現した。輝かしい業績に満ちた長い生涯を締めくくるこの病気に対する勝利は、世界的に認められており、苦しむ人類の救済のためにこの発見の恩恵を広めるべく、世界各地に数多くの機関が設立されている。これらのパスツール研究所や細菌学研究所は、様々な種類の独創的な研究が行われる非常に重要な拠点でもあり、このようにして世界の僻地における実験科学に与えられた刺激は、過小評価することはできない。
しかしながら、疾病予防の方法は、改変または弱毒化された細菌ウイルスの開発と利用に限られてはおらず、近年では全く異なる別の側面からもアプローチが取られている。この新たな方向性もまた、元々はフランスに由来するものだが、その実践的な発展はドイツで行われた。
1888年、フランス人のリシェとエリクールは、科学アカデミーの論文集に論文を提出し、病原菌であるブドウ球菌(Staphylococcus pyosepticus )を意図的に感染させたウサギで得られた奇妙な結果を報告した。この微生物を接種されたウサギの中には死んだものもいれば生き残ったものもおり、彼らはなぜこのような異なる結果が得られたのかを指摘した。接種前に、数ヶ月前に同じ微生物に感染したが回復した犬から採取した血液をウサギに注射した。犬の血液を注射されたウサギはすべて接種後も生き残ったが、注射されなかったウサギはすべて ブドウ球菌の作用によって死んだ。著者らはこの驚くべき結果に非常に感銘を受け、実験を繰り返したところ、その後の調査で最初に得られた結果が完全に裏付けられ、「例外的な出来事」ではなかったことが証明された。
ここに、血清療法という新たな治療法への第一歩が示されています。血清療法は、ここ数年、ジフテリア、破傷風、その他の病気の治療において、世間の注目を集めており、その発展はベーリング、ルー、北里、その他の研究者たちの努力によるところが大きいのです。
特定の病気に対する抵抗力を人工的に獲得した動物の血液が、他の動物をその病気から守る力を持つようになるという驚くべき事実は、その応用が始まったばかりの段階にある。しかし、既に達成された成果は非常に有望であり、血清療法が病気の治療に革命をもたらすという希望は正当化される。この病気と闘う方法の最新の用途の一つは、腺ペストの治療に血清を用いることである。最近インドでペストが流行した際、かつてパリ・パスツール研究所の学生兼助手であったイェルサンが、この新しい治療法の実施を監督するためにインドに派遣され、彼が用いた血清は、ペスト菌の接種を受け、そこから回復した馬から採取されたものであった。治療用血清による蛇咬傷の治療については、後ほどより詳しく述べる。これは、疾病予防のための新しい方法がもたらす成功のもう一つの例として、ここで挙げるにとどめておく。
血清のもう一つの非常に独創的な応用法が、ファイファー、グルーバー、ヴィダルらによって提唱された。これは、いわゆる血清診断と呼ばれるもので、腸チフスの特定にすでに成功裏に用いられている。この方法は極めて単純に思えるが、腸チフスに罹患していると思われる患者から数滴の血液を採取し、それを培養液中で最近培養した本物の腸チフス菌と混ぜ合わせるというものである。血液が腸チフス感染者由来であれば、顕微鏡で観察した際に、菌は奇妙で特徴的な外観を示すはずである。顕微鏡視野の様々な場所で個々に動き回るのではなく、多数の小さな塊となって集まり、その間、菌の動きは麻痺するはずである。
マサチューセッツ州保健局は最近、腸チフスの公式血清診断法を導入し、申請に応じて血液検体の採取方法の説明書と、観察対象症例の詳細を記入して返送するよう求める用紙を同梱した簡易キットを配布している。検査に必要な血液はほんの数滴で、州立研究所に送付する前に紙片に採取して乾燥させる。この疑わしい血液を、若くて活発な腸チフス菌培養液に1対20の割合で加え、菌の動きが麻痺し、特徴的な凝集(菌の凝集)が生じた場合、その反応は陽性とみなされ、腸チフスの症例と判断される。
しかしながら、この診断方法だけに過度に依存することには、ある種の危険が伴うことは明らかである。なぜなら、疑いなく明確な腸チフスの症例であるにもかかわらず、血液検査で陰性反応、つまり凝集現象が全く見られないことが時折見られる一方で、この病気の最初の週には検査結果が陰性となることが多いからである。腸チフスの血清診断の価値について非常に綿密な調査を行ったルージェは、疑いのない腸チフス患者から採取した血液を多数検査した結果、凝集現象が全く見られないことを発見したと述べている。したがって、この病気の血清診断が今なお多くの議論と調査の対象となっていることは驚くべきことではない。
カルメット博士は、特定の血清が特定の毒物の検出にどのように利用できるかを示す興味深い例を提示した。インドの一部の地域では、原住民が敵に復讐するために家畜を毒殺するという醜い習慣があり、これを迅速かつ秘密裏に行うために、彼らは非常に見つけにくい巧妙な毒物を使用する。ヘビ毒は好んで使われる物質であり、非常に毒性の強い植物毒であるアブリンもその一つである。このアブリンの適用に採用された方法は非常に独創的で、小さな棍棒のような形をした小さな木片を用意し、それを手に隠せるほど小さくする。棍棒の頭に小さな穴を開け、そこに灰色の硬い物質の小さな尖った棒をはめ込む。原住民たちはこれらの粗末な道具を手に、牛の数カ所を引っ掻き、外見上はほとんど傷が見られないにもかかわらず、棒の先端が皮膚を貫通して折れ、毒が動物の体内で致命的な作用を及ぼす。ハンキン氏は、これらの折れた棒の先端の一部をカルメット博士に送ってその組成を特定してもらい、博士は次のような独創的な方法で、使用された物質がアブリンであると診断した。まず、この棒状の物質の一部を動物に投与し、その症状がアブリン中毒を示唆していることを発見した。しかし、疑念を確証するために、彼はさらにこの棒状の物質を取り、動物に接種する前に、人工的にアブリン毒に対する免疫を獲得した動物から得られた血清と混合した。この血清と「棒状の物質」の混合物を投与された動物は、以前の動物のように死ぬ代わりに生き残った。カルメット博士によれば、「棒状物質」がアブリン以外の毒物で構成されていた場合、アブリン血清はその作用を阻害しなかったであろう。したがって、保護血清が毒物の検出にどのように効果的に使用できるかが示された。
しかし、細菌学の発展に伴ってもたらされた数々の有益な改革の中でも、最も重要なのは、傷の消毒法、すなわち、その著名な提唱者であり、かつて王立協会会長を務めた人物にちなんで、現在では広くリスター主義と呼ばれている治療法である。ルー博士の言葉を借りれば、「リスターは、傷の合併症は外部から侵入した微生物によるものであることを理解し、消毒法を考案した。消毒法によって、外科手術の新たな時代が始まった」。偉大な人物にふさわしい謙虚さで、この輝かしい著者は、自分が成し遂げたあらゆる功績は、ルイ・パスツールの研究から得たインスピレーションのおかげであると繰り返し述べている。
しかし、ビクトリア朝時代は細菌学の商業や医学への重要な応用を数多く生み出した時代であると同時に、衛生学の進歩における最高潮の成果をもたらした時代でもあった。
いわば細菌との親密な関係を築くことができたおかげで、これまで謎に包まれていた細菌の生活や習性の詳細が明らかになってきました。空気中に細菌が拡散するようになったことで、衛生当局は病院や公共施設における効率的な換気の確保に改めて力を注ぐようになりました。また、病原菌が塵埃によって拡散する可能性があることが示されたことで、塵埃は新たな恐怖の対象となりました。さらに、ハエやシラミが伝染病の蔓延に重要な役割を果たす可能性が明らかになったことで、新たな研究分野が開拓され、私たちの日常生活における新たな危険源の存在を意識するようになりました。
しかしながら、一般の人々は、ごくありふれたイエバエが持つ害悪能力をまだ十分に認識していない。確かに、イエバエは夏の厄介な存在として広く忌み嫌われているが、それ以上深刻な問題として捉えられることはほとんどない。しかしながら、この地味な害虫に対する比較的寛容な扱いは明らかに誤りであり、健康に危険を及ぼすものであることが、多くの科学者の研究によって決定的に証明されている。
1888年というかなり昔に、チェリ教授は、結核、炭疽病、腸チフスの病原菌がハエの消化器官を通過し、生きたまま、しかも病原性を完全に保持した状態で排泄物中に再び現れることを実証した。サウチェンコ博士はコレラ菌を用いて同様の実験を行った。健康なハエをガラス製の遮光板の下に置き、これらの微生物が培養された培養液を与えたところ、これらの微生物はハエの消化器官だけでなく排泄物からも生きたまま、かつ病原性を保持した状態で回収された。
しかし、これらの昆虫が致命的な微生物やその他の微生物を拡散させる手段はこれだけではない。細菌を含む物質の上を這うと、細菌がハエの足に付着し、このようにしてハエが止まる他の物質に移されることが示されている。これは、パスツールが何年も前にカイコが互いの体の上を這うことで致命的なペストを伝染させ、病原菌に汚染された足で感染をある虫から別の虫へと運ぶことを示したのと同様である。東洋で最近発生した腺ペストの流行では、ウイルスの拡散におけるハエの役割が繰り返し強調された。イェルサンは、ペスト患者の近くで採取したハエの体内に多数の毒性の強いペスト菌が存在することに最初に注目し、ペストに感染した物質を食べて隔離されたハエはその後数日間生存し、その間、体内に膨大な数の毒性の強いペスト菌が存在することがわかった。こうして、これらの昆虫は、最も忌まわしい種類の、翼を持つ邪悪な使者へと変貌を遂げた。
ハエによるジフテリア菌や結核菌の生存能力や伝染性に関する実験が行われたかどうかは存じ上げませんが、ペストの蔓延におけるこれらの昆虫の責任を示す圧倒的な証拠を考慮すると、他の病気に関してもハエに責任があると推測するのは不合理ではありません。実際、米西戦争の陸軍医療委員が出した報告書では、腸チフスの蔓延においてハエが重要な役割を果たしたことが明確に述べられています。
特定の微生物がハエの体内でかなりの期間生存し、その間も病原性を少しも低下させない能力を持っていることは疑いの余地がない。実際、これらの昆虫の体内は極めて効率的な培養器となり得ることが示されており、ある種の細菌は体内で旺盛に増殖する。
夏の暑い時期にはハエが大量発生するため、病室だけでなく、周囲全体からできる限りハエを駆除するのが賢明でしょう。ハエがあらゆる種類のゴミを好むことは周知の事実であり、改めて説明するまでもありませんが、ゴミ箱や病気の発生源を訪れ、私たちの食べ物や体にとまることで生じる影響については、これまであまり注目されてきませんでした。
昆虫が病原体を媒介するという点に関して言えば、ハンキン氏はインドにおけるペストの状況を研究した際、ボンベイの蟻も疫病の蔓延に関与していると考えていたことを述べていた。というのも、ペストに感染したネズミを餌としていた蟻の排泄物をネズミに接種したところ、ネズミは数時間でペストに感染して死んでしまったからである。ノミもまた、ペスト菌の媒介者であることが決定的に証明されている。
衛生科学の発見が、様々な新たな方向で公的機関の警戒心と熱意を喚起し、伝染病の蔓延に対処しようとする動きを促したことは疑いの余地がない。
おそらく、このエネルギーの成果が最も顕著に表れているのは、社会に蔓延する公衆衛生上の二大脅威、すなわち水と乳製品の供給に対する監視の強化でしょう。結核、腸チフス、コレラの病原菌が汚染された牛乳や水の摂取によって拡散することが疑いの余地なく証明された今、ジフテリアや猩紅熱などの他の病気も同様です。こうした極めて重要な食品を汚染から守り、公的機関がそれらを清潔で健全な状態で供給する責任を負うべきだという要求がますます高まっています。
しかしながら、細菌学が衛生科学に最も大きな貢献をしてきたのは、間違いなく水に関する分野であり、この分野における重要な進歩は、ロベルト・コッホが考案した美しく簡潔で独創的な方法によるものである。
水の細菌学的検査法が新たに導入され、体系的に用いられるようになってからまだ20年も経っていませんが、この方法によって開かれた、全く新しい基盤から水問題を調査する機会がどれほど活用されてきたかは、細菌学のこの分野だけでも膨大な文献量に達していることからも明らかです。200種類を超える水生細菌が分離、研究され、その特徴が記録されてきました。チフス菌、コレラ菌、その他の病原性微生物の様々な種類の水における挙動は、徹底的な実験の対象となり、水道施設などで長年用いられてきた浄水プロセスの浄化能力が初めて正確に評価されました。水処理技術者は、これらの細菌学的研究を通して、博識な科学的探究に基づいて作成された行動規範を得ることができ、それによって、水処理プロセスを伝統に導かれた経験主義の支配から解放し、知的で科学的な事業へと高めることが可能になったのです。
上記の簡単な概説は、過去60年間における細菌学の隆盛と驚異的な発展の一端を伝えるのに役立つだろう。この学問の様々な分野における個々の偉業を、たとえ概略だけでも記録するには何冊もの本が必要となるだろう。そして、この分野の研究者たちが既に蓄積してきた膨大な量の研究成果は、未来におけるさらなる偉業の確かな証に過ぎない。
この短い期間に達成された進歩が、必ずしもこの急速なペースで続くとは限らない。むしろ、これから先の世代が、最も困難で長い道のりを歩まなければならないかもしれない。なぜなら、科学においても、他の分野と同様に、一般的には最も簡単な問題から解決され、進歩が進むにつれて、取り組むべき問題はより複雑になり、克服すべき困難もより難解になっていくからである。
故女王陛下の治世は、細菌学における輝かしい発見という素晴らしい遺産を、未来においても現在においても、この幸運な時代に属する細菌学の偉大で卓越した指導者であるルイ・パスツールとロベルト・コッホの足跡を辿らざるを得ないであろう人々に残しました。
私たちが呼吸するもの
秋の到来とともに、暑い夏の間空気中に漂っていた大量の細菌が、私たちの前から姿を消し、いなくなるということに気づいている人はほとんどいない。
しかしながら、実際には、私たちは皆この事実を認識しています。なぜなら、夏に食品を甘く健康的に保つことは、冬に比べてはるかに困難であることを知っているからです。細菌は、他の占領軍と似て、優れた戦略や、言い換えれば、その部隊の特別な特性によってではなく、むしろその数の多さによってこの季節に足場を確保しているのです。しかしながら、細菌の活動は、気温という偶然によって明らかに有利に働きます。夏の暖かさは、細菌の活力と増殖を促進するのです。
パスツールが、腐敗や分解といった身近な現象は周囲に存在する微細な生物粒子によるものだと初めて確信を表明したとき、懐疑的な批評家たちは、もしそうであれば空気は必然的に生物で満ち溢れ、鉄のように濃い霧に包まれるはずだと主張して、彼の結論を嘲笑しようとした。それから40年後の今、彼の理論を十分に立証し、同時に反対派の主張を効果的に封じ込めた、極めて単純な実験について改めて述べる必要はないだろう。
パスツールの先駆的な研究以来、世界中のほぼあらゆる国の科学者によって、空気中の細菌の分布、そしてその分布だけでなく、機能や自然界における細菌の役割について、膨大な数の研究が行われてきました。細菌の分布に関する知識が増えるにつれて、個々の細菌を区別し、さまざまな観点からその研究の価値と重要性を適切に評価する能力も向上しました。
下水処理における細菌の利用は、現代のあらゆる仕事の特徴となっている分業、あるいはエネルギーの専門化というシステムの、最新の、そしておそらく最も成功した例の一つと言えるでしょう。個々の特殊な細菌労働者を産業上の問題解決に活用した他のよく知られた例は、醸造業や農業といった国家規模で重要な商業事業の運営に見られます。しかし、私たちが今より直接的に関心を寄せているのは、こうした有益な、あるいは産業的に重要な細菌ではなく、むしろ悪質な種類、いわゆる「水没した10分の1」と呼ばれる細菌であり、これらの細菌のエネルギーを有益かつ収益性の高い方向に向けるための労働コロニーは、今のところまだ作られていません。
空気中の細菌の数は、数ガロンあたり0個から数百万個まで変動することが分かっています。これらの極端な値は、周囲の環境条件や大気の相対的な清浄度によって異なります。
陸風が届かない海上では、細菌が全く見つからないことも珍しくありません。山や、標高の低い丘でさえ、細菌の分布に影響を与える異常な状況や好ましくない状況がない限り、細菌の少なさは顕著です。このことを示す例として、ジャン・ビノ氏によるモンブラン山頂の空気に関する最近の調査は特に興味深いものです。なぜなら、調査が行われた高度は、これまで細菌の探索が行われた中で最も高い高度だからです。この勇敢な調査員は、山頂にある観測所で5日間も過ごしました。予想通り、細菌が全く見つからないことが多く、1000リットル(約200ガロン)という比較的大きな量の空気を調査したときに初めて、4~11種類の微生物が発見されました。田舎の空気は、都市の空気よりも微生物がはるかに少ないのです。ロンドンの公園のような開放的な空間は、細菌が蔓延するスラム街が点在する街路に比べれば、まさに清浄な楽園と言えるだろう。
細菌の観点から街路をスラム街と表現しても決して誇張ではないことは、3月の強風と夏の灼熱の舗装路に伴うほんの一握りの塵の中に、9億から1億6千万もの細菌が含まれているという事実から明らかである。しかし、研究者たちは街路の塵を単に定量的に調査するだけでは満足せず、これらの細菌の塵の部隊の数的強さを推定するだけでなく、その個々の特性を徹底的に研究し、有益なものか否かを問わず、それらが持つ働き能力を注意深く記録してきた。塵に含まれる細菌の質的な識別により、他の病原菌の中でも、結核菌、破傷風菌、ジフテリア、腸チフス、肺疾患、およびさまざまな敗血症プロセスに関連する細菌が発見された。これこそが、塵が私たちに提供してくれる食欲をそそるメニューなのだ。
したがって、塵が微生物にとって非常に重要な拡散媒体であることは疑いの余地がない。風に運ばれる塵粒子は、現代の自動車がガソリンや電気を動力源として、現代の野心的な旅人にとってそうであるように、細菌にとって重要な存在である。塵に付着した細菌は、場所から場所へと非常に容易に伝播するため、塵の中に細菌が存在することは重要な意味を持つ。
腸チフスの病原菌が塵の中から発見されたという事実が指摘されており、この病気が塵によって広がる可能性についての考えが広まりつつある。
興味深い事例として、数年前にアテネで発生した腸チフスの流行が挙げられます。この流行の発端、つまり発生源は、かつて下水道が通っていた通りの土を掘り起こしていた労働者グループであることが判明しました。その後、土が掘り起こされて露出した場所を吹き抜けた卓越風によって、流行は市内の様々な地域に広がりました。ブダペストで開催された国際衛生学会議でこの観察結果を発表したM・バンバス氏は、調査の結果、この腸チフスの流行は、土の攪拌と、風によって腸チフス菌を含む粉塵粒子が市内の特定の地域に拡散したことが原因であると確信しました。
この仮説が実験的に全く根拠がないわけではないことは、土壌中における腸チフス菌の生存能力に関する発見によって示されている。実際、多くの研究者がこの微生物の土壌中での挙動という重要な問題を研究し、土壌中で3ヶ月から12ヶ月以上生存できることを発見した。腸チフス菌のこの性質は、特定の地域で腸チフスが繰り返し発生する理由を説明できる可能性があり、この細菌が土壌に定着したことを示唆している。
ヘリゴラント島のメウィウス博士は、同島で発生した腸チフスの流行について、非常に綿密かつ詳細な調査を行った上で記述している。腸チフスの症例が発生したが、医療当局に隠蔽されたため、当初は消毒措置が講じられなかった。そして、島で蔓延している原始的な慣習に従い、汚物は崖の上から投げ捨てられた。これは、下水処理の一般的な方法であった。こうして、汚物は乾燥し、その後粉塵となって拡散する十分な機会が与えられた。メウィウス博士は、この腸チフス菌がその後粉塵となって感染を広げたことに疑いの余地はないと考えている。菌は、住民の大多数の水源となっている開放型の雨水貯水槽に運ばれたのである。彼の説は、卓越風の方向と流行が発生した方角との一致によっても裏付けられている。
ジフテリア菌が、生きた状態で、しかも病原性を持ったまま塵の中に長期間生存できることは、ジェルマーノをはじめとする研究者によって明確に実証されている。この菌は、他の微生物にとっては致命的な乾燥作用に耐える特別な能力を備えている。
しかし、細菌は、単独でそのような不利な状況に直面するよりも、多数集まっている方が、この乾燥過程をはるかにうまく生き延びる。これはジフテリア菌の場合によく示されており、それぞれの条件下での耐性の違いは非常に顕著である。例えば、少数の菌を絹糸に付着させて非常に乾燥した環境に置くと、8日後には消滅した。しかし、もう少し多くの菌を採取すると、18日間生き延びることができた。さらに、多数の菌をまとめて集めると、砂漠のような環境で140日間飢餓状態にあっても、その生命力を完全に失うことはできなかった。
ジフテリア菌が持つこの危険な性質は、可能であれば、この病気の発生を監視し対処する際の警戒心を高めるべき理由となる。アベルは、ジフテリアに罹患した子供の病室にあった木製のおもちゃに、6か月後に毒性の強いジフテリア菌が付着していた事例を挙げている。
これは、切り傷の止血に古いクモの巣を使ったことで破傷風(顎関節炎)になった事例を思い出させます。傷は完全に清潔で、迷信的な偏見に従った結果、クモの巣が不幸にも破傷風菌を捕らえていなければ、何も起こらなかったはずです。その菌が傷口に入り込み、典型的な顎関節炎の症状を引き起こしたのです。クモの巣が破傷風の原因であるというこの疑惑が根拠のないものであったことは、後に同じクモの巣の一部を動物に接種したところ、動物に明確な破傷風の症状が現れたことで証明されました。
クモの巣が埃を捕らえることは、天井や隅に巣が張り巡らされているのを見て恥ずかしい思いをしたことがある人なら誰でも知っている事実です。また、埃が存在すると細菌も捕らえられるのは当然のことで、そのため、これらの繊細な糸はまさに細菌の貯蔵庫となり得ます。特に、クモの巣は通常、暗くて人目につかない隅に隠れているため、日光の致命的な作用からも逃れやすく、細菌は長期間にわたって非常に快適な生活を送ることができるのです。
結核菌が様々な研究者によって塵埃から非常に頻繁に発見されたことは、結核患者の喀痰に結核菌が大量に含まれている可能性があること、そして最近までこの国では無差別に喀痰を出すという極めて不愉快で非難されるべき行為を抑制する努力がなされてこなかったことを考えると、さほど驚くべきことではない。1901年にイングランドとウェールズだけで結核による死亡が42,408人という膨大な数に達したこと、そして結核菌の強靭な性質を考慮すれば、このことは当然のことと言えるだろう。 痰の中に存在する場合、たとえ10か月間乾燥状態で保存されていても痰の中で生きたまま発見されていることから、現在では結核を蔓延させる最も効果的な手段の一つと考えられているこの行為に対処するため、立法府が強力な措置を講じるよう求めるのは決して過大な要求ではない。アメリカのいくつかの州では、世論がこのような行為を罰する法律の制定を認めていることは周知の事実である。オーストラリアの植民地にも同様の地方条例が存在する。大陸では、鉄道車両に掲示されている禁止事項や、公共の場所に目立つように掲示されているその旨の告知からも、世論の傾向が明らかである。この国では世論の動きが非常に遅いため、このような強力な措置を取るにはまだ時期尚早であり、この点に関して公式な取り組みが行われた数少ない例の一つは、アイルランド地方自治委員会が各地方自治体に発行した通達に見られるもので、「結核菌の痰は結核ウイルスを人から人へと媒介する主な原因であり、したがって無差別な痰吐きは抑制されるべきである」と述べている。公共の場で痰を吐くことによる危険性を警告する掲示を公にすることは、既に指摘したように、人々を啓発する手段の一つであり、マンチェスターのすべてのビアハウスにそのような掲示がされているとされている。ビアハウスの検査についても問題提起されており、公共スペースの床を洗浄せず衛生状態に保っていない免許保持者については免許を取り消すべきだという提案がなされている。現状では、この国において、この方向での効果的な改革は、刑罰法よりもむしろ個人の良心と世論の圧力に期待すべきであろう。なぜなら、公的な衛生管理に対するイギリス人の反対は根深いからである。しかしながら、多くの科学者たちの骨の折れる努力によって得られた知識が広まり、普及するにつれて、社会の各構成員が、つい最近まで不治の病であり、その被害は避けられないものとして受け入れられてきたこの病気の蔓延の機会を最小限に抑えるために、できる限りのあらゆる手段を講じることが、公私両面の道徳の問題として認識されるようになることを願うばかりである。[1]
細菌学の観点から街路の塵埃の地位を考察するにあたり、街路のもう一つの廃棄物、すなわち葉巻やタバコの吸い殻 の性質についても調べてみるのも良いだろう。無造作に捨てられたものが、一方で丁寧に回収されることはよく知られており、また、そのような物質がその後、再び商品として価値あるものに生まれ変わることもある。こうした状況下では、病原菌がこのタバコの吸い殻に接触した場合、それらが病原性を持っているのか、それとも休眠状態にあるのかを確かめることは、衛生上の観点から非常に重要である。
結核菌に関連してこの問題を解決するためのいくつかの実験が、最近パドヴァでペセリコ博士によって行われた。ペセリコ博士は、細菌とタバコに関する我々の知識を広げると同時に、ケレツによって以前に得られた結果も確認した。
結核菌が唾液中に豊富に存在することが知られている結核患者が吸った葉巻の吸い殻の一部をモルモットに接種したところ、処理された動物の50パーセントが結核で死亡した。つまり、タバコの煙も汁も結核菌を死滅させることはできなかった。これらの実験では、葉巻の吸い殻は廃棄後すぐに使用されたが、別の調査では、吸い殻を集めて15日から20日間乾燥した場所に保管してから検査した。しかし、この期間保管しても、それらを接種された動物が結核に感染するのを防ぐことはできなかった。別の実験では、ペセリコ博士は感染した葉巻の吸い殻を湿った環境に保管し、このような条件下では10日後には結核菌の病原性が完全に失われていることがわかった。これらの結果に勇気づけられ、雨や雪が降るなど通常の気象条件にさらされた屋外に放置された葉巻の吸い殻を用いて接種が行われたが、この場合もモルモットに導入された後、結核の症状は現れなかった。これらの実験は、結核菌は湿った状態のタバコとの接触によって悪影響を受けるが、乾燥した状態ではタバコの生命力に有害な性質が解放されず、結核菌は20日以上にわたって病原性を維持できることを示している。
湿ったタバコとの接触によって結核菌の毒性が破壊されるというこの発見の重要性を鑑み、タバコ乳剤に結核菌の痰を感染させるさらなる実験が行われた。その結果、結核菌は乳剤中に保持される時間が長くなるにつれて、毒性が徐々に低下することがわかった。数時間後には依然として毒性を保っていたが、3日後には乳剤を接種した4匹の動物のうち3匹が結核で死亡し、5日後には4匹のうち2匹が死亡、8日後には4匹のうち1匹だけが感染し、10日間タバコ乳剤に浸漬した後は、結核菌は1匹も動物を死に至らしめることができなかった。
ペセリコはパドヴァの街路やカフェから葉巻やタバコの吸い殻を収集したが、この都市では喫煙が非常に蔓延しているとされているにもかかわらず、他の調査と同様に、最も確実な検出方法である動物接種法が用いられたにもかかわらず、結核菌の存在は一つも発見されなかった。
販売されている葉巻や紙巻タバコに結核菌が含まれているかどうかを確かめるために行われた実験についても簡単に触れておきたい。タバコ工場で働く労働者は、一般的に健康状態が悪く、呼吸器疾患、特に結核が蔓延していることがよく知られているため、この調査は特に注目に値する。この件に関するドイツの公式報告書によると、こうした工場労働者の平均寿命はわずか38歳である。確かに、この仕事の軽さが、より厳しい環境下では健康状態が悪くて就労できないような多くの人々を、こうした工場での雇用へと駆り立てているのだろう。葉巻や紙巻きたばこの製造過程におけるいくつかの条件、例えば、作業員が唾液を使って葉を巻いたり固定したりすること、葉巻を口に入れて吸い心地をテストすること、乾燥した結核菌の痰を粉塵として拡散させるような設備が整っていることなどは、工場から出荷されるタバコに結核菌が含まれている可能性を非常に高くする要因となっている。
タバコと病原菌の話から離れる前に、伝染病が流行している時期に旅行する不安な母親たちが、自分たちと子供を異性の聖域、つまり鉄道車両の喫煙室に押し込むという行為に、実際にはどのような正当性があるのだろうかと調べてみるのも興味深いだろう。私は、正当な乗客の激しい抗議にもかかわらず、このような行為が行われているのを何度も目撃してきた。タシナリは、タバコの煙が様々な病原菌の生命力に及ぼす影響について、非常に興味深い実験を行った。彼は、試験対象の微生物に感染した培養液に浸したリネン片を吊るす装置を製作した。そして、タバコの煙を注入し、微生物をこの息苦しい雰囲気の中に30分間留めた。このような環境では、コレラ菌や腸チフス菌は死滅し、炭疽菌や肺炎菌などの他の細菌も著しく悪影響を受けたため、その後通常の環境に戻しても、蘇生させるのは極めて困難であった。しかし、タバコの煙を細菌に届く前に水に通すと、その有害な影響は完全に除去され、細菌には何ら悪影響はなかった。したがって、東洋でよく見られる、タバコの煙をバラ水などの香料水に通してから吸い込むという習慣は、喫煙者にとって有害性を軽減する一方で、吐き出されたタバコの煙から殺菌作用や消毒作用をすべて奪ってしまうのである。
しかし、このやや長めの脱線の後、塵とその細菌特性の問題に戻ると、ジョージ・キャドバリー氏がバーミンガム市から約5マイル離れた場所に庭園やオープンスペースを備えたモデル村を建設する上で実際的かつ重要な役割を果たした、労働者階級の混雑した街路から農村地域への移住運動は、細菌の観点からのみ考えると、病気の蔓延に対する非常に現実的な障壁であることを理解できるだけの知識を得ました。人口密度が高ければ高いほど、細菌の数も多くなり、その中に病原菌が存在する可能性が高くなるからです。また、日光は自然が私たちに与えてくれた最も強力な殺菌剤の1つであることもわかっています。[2] そして、煙にまみれた大都市の薄暗い裏庭や混雑した長屋で、細菌が周囲にしっかりと根付き、胞子の形で望ましくないほど老齢になり、場合によってはほとんど破壊されないようになることは、想像力を働かせるまでもなく容易に理解できる。E. コンコルノッティ博士は、これが単なる空想ではないことを示した。彼女は最近、刑務所、学校、臨時病棟など、さまざまな環境で病原菌や病気菌の空気中の分布を特別かつ非常に綿密に調査し、動物に接種して細菌の性質をテストした46の実験のうち、32で病原菌が見つかった。コンコルノッティ博士は、貴重な回顧録の最後に、自身の調査によって、周囲の環境が汚ければ汚いほど、あるいはスラム街のような状態であればあるほど、空気中に病原菌が見つかる頻度が高くなることが決定的に証明されたと述べている。
ヴァレンティ氏とテラリ=レッリ氏は、モデナ市内の空気中の細菌含有量を体系的に調査した結果、これらの主張を完全に裏付けることができました。彼らの報告書によると、道路が狭く混雑しているほど、空気中に存在する細菌の数が多くなり、敗血症に関連する種類の細菌に遭遇する頻度も高くなるとのことです。
病院内の塵埃に含まれる細菌についても、数多くの詳細な調査が行われてきました。病院内で感染症が発生することは珍しくないことは、ルタンとホッグの観察からも明らかです。彼らは、パリの特定の病院で6年間で2,294件もの感染症が発生したと報告しています。一方、ソロウィエフは、サンクトペテルブルク市立病院で4か月半の間に1,880件の感染症が発生したと記録しています。ソロウィエフは、病院で採取された塵埃に含まれる細菌について特別に調査を行い、検査したサンプルの41.8%に病原菌が含まれていたと述べています。このような環境における塵埃の感染力は、当然ながら、各施設の衛生管理の程度に左右されます。そして、上記のような調査は、日常的な衛生管理の重要性と、器具等の消毒において可能な限りの予防措置を講じることの妥当性を強調するのに役立つだけです。
数年前、カーネリー氏、ハルデーン氏、アンダーソン氏は、ダンディーの最も貧しい地域にある住宅の空気について、綿密な調査シリーズを実施しました。サンプルは夜間の午前0時30分から午前4時30分の間に採取され、報告書の中で著者らは、1部屋の長屋は主に極貧層の住居であり、「時には6人、あるいは8人もの人が1つのベッドを占有していた」一方、ベッドが全くないケースもあったと述べています。これらの1部屋の家の空気中に存在する細菌の数に関しては、数回の検査の平均で1クォートあたり60個でした。2部屋の家では46個に減少し、4部屋以上の家では同じ体積の空気中にわずか9個の微生物しか見つかりませんでした。
死亡統計とさまざまな規模の住居の空気の組成を比較した結果、著者らは次のような結論に達した。「4部屋の家から3部屋、2部屋、1部屋の家へと移るにつれて、炭酸や有機物、特に微生物の増加によって示されるように空気がますます不純になるだけでなく、死亡率も同様に増加し、死亡時の平均年齢が著しく低下する。」[3]
また、これらの紳士方が行った教育委員会管轄の学校の空気に関する調査についても言及しておくと、機械換気を使用している建物では、炭酸ガスは従来の方法で換気されている学校の5分の3、有機物は7分の1、微生物は9分の1以下であったことが明らかになった。一連の調査について、著者らは次のように述べています。「平均的な公立学校に1日6時間通う子どもたちが、その間、1万リットルあたり平均約19体積の炭酸と非常に多くの有機物、そして1クォートあたり少なくとも155個もの微生物を含む空気にさらされていることを考えると、多くの子どもたちの不健康な外見に驚く必要はありません。また、彼らの多くは、中流家庭の普通の寝室の約5倍も不純な空気にさらに9時間もさらされていることも忘れてはなりません。つまり、彼らは24時間のうち少なくとも15時間、非常に不純な空気を吸っているのです。周知のように、この影響は、不十分な食事と衣服によってしばしば悪化します。どちらも、子どもたちの不純な空気に対する抵抗力を低下させるからです。これらの学校が、やがて細菌に常習的に感染するようになるという事実は、学校が恒久的な汚染状態になる可能性が高いことを示しています。」様々な疾患、特に結核の様々な形態における感染源となる場所である。」
貧困層の住居環境が特定の疾病の一般死亡率に及ぼす影響を示すさらなる実際的な証拠は、グラスゴーで収集された統計データによって得られます。伝染性疾患の場合、1部屋または2部屋からなる集合住宅の死亡率は1,000人あたり4.78人でしたが、3部屋または4部屋の集合住宅では2.46人に、5部屋以上の集合住宅では1,000人あたり1.14人にまで低下しました。また、急性肺疾患の場合、死亡率は最小の集合住宅では9.85人と高く、最大の集合住宅ではわずか3.28人でした。
1830年から1846年、そして1859年から1866年の期間におけるイギリス陸軍の肺結核による死亡率の統計は非常に興味深い。前者の期間は1000人あたり7.86人であったのに対し、後者の期間では3.1人にまで減少しており、この重要な差は兵舎における一人当たりの居住空間の増加と一致している。
こうした事実が十分に認識されれば、市町村をはじめとする地方自治体が貧困層に適切で健全な住居を提供するよう促すはずだ。最近の推計によると、ロンドンでは1部屋から4部屋の集合住宅に住む人の総数は2,333,152人で、そのうち約50万人が1部屋に3人以上が暮らす1部屋の集合住宅で生活している。ジョン・バーンズ下院議員は次のように力強く述べている。「まともな生活をかろうじて維持できる程度の賃金で生活している少なくとも100万人は、貧困の囚人であり、彼らの人生はゆりかごから墓場まで葬列を辿るようなものだ。こうした人々のために、身体の健康、道徳、産業効率、そして都市の健全性のために、できるだけ早くより良い住居を提供する必要がある。」
しかし、こうした事実や、過密状態や不衛生な住居がもたらす悲惨な結果に関する圧倒的な証拠が集積されているにもかかわらず、ある大工業都市の著名な判事が、市主催の晩餐会で次のように公言しているのを目にする。「市議会は時としてやり過ぎてしまうことがある。例えば、スラム街をなくそうと躍起になりすぎていた。彼の意見では、スラム街はあらゆる大都市にとって必要不可欠なものであり、現在の文明社会においてスラム街をなくすには、そこに住む他の場所では生活できない人々を、フランス革命の時代に行われたように、一斉に溺死させるしかないのだ。」
細菌が塵によって拡散し、混雑した長屋や換気の悪い建物に留まり、不衛生な環境が実際には科学者にとって細菌の宝庫となり、そこで科学者は様々な種類の何千もの細菌を容易に採取できることを私たちは見てきました。すでに述べたように、結核菌が結核患者の痰の中に放出されるという事実は、他の細菌も同様に周囲の空気中に放出される可能性を示唆しているかもしれませんが、ほんの数語を発するだけで、話者の健康状態によって有害か無害かが決まる様々な細菌が放出される可能性があるとは、なかなか理解しにくいでしょう。しかし、たとえ演説者の健康状態が良好であっても、病原菌の拡散を防ぐ保証にはならない。健康な人の口内分泌物には、黄色ブドウ球菌や、頻度は低いものの双球菌(いずれも毒性の強い微生物)が頻繁に含まれていることはよく知られている。また、ジフテリア菌は、ジフテリアに罹患していない人の口の中にも存在する可能性があることが繰り返し実証されている。公の場で演説する者は、なんと恐ろしい病原菌を拡散する能力を持っていることか!大規模な討論が行われている時の下院議場の空気の状態を考えると、身震いするほどだ。子音の発音が鋭く、声が大きいほど、放出される微生物の数が多くなり、その到達距離も長くなることが分かっているのだ!
健康な人が話すだけでも危険が伴うのなら、結核やインフルエンザ、その他気道に特に影響を及ぼす病気を患っている人の話を聞くことに伴う危険はどれほど大きいことでしょう。話すことに関して言えることは、咳やくしゃみをすることに関してはさらに大きなリスクとなります。
シェーファーは、らい病患者の咳によってらい菌が大量に拡散する可能性があることを発見した。また、結核患者は24時間以内に10億個もの結核菌を排出すると推定されており、肺結核患者の乾燥した痰を吸入させた動物の肺に実際に結核症状を引き起こした。ペスト患者の口の中にはペスト菌が大量に発見されており、しかも病気の症状が現れる前に発見されている。感染者の痰は、ペストが広がる最も重要な媒介物の一つであると一部の専門家は考えている。動物における結核の拡散における空気の関与については、カッセルマンによる非常に徹底的で貴重な調査が行われている。カッセルマンは、牛の結核症例の71パーセントもの症例で呼吸器が病巣であることを発見した。しかし、結核に罹患した動物の周囲で起こる空気の汚染は、単に呼吸の過程で結核菌が吐き出されるためではない。なぜなら、感染した動物が吐き出す空気には恐ろしい結核菌が含まれていないことが、様々な研究者によって繰り返し発見されているからである。人間の場合と同様に、動物の場合も、咳をすることによって結核菌の分泌物が口や鼻腔から排出される。その一部は噴霧状になり、結核菌が5時間以上も空気中に浮遊し続ける可能性がある一方、分泌物の一部は地面や飼料槽に落ち、その後、塵となって再び容赦なく犠牲者を襲う可能性がある。
結核の他の症例では、当然のことながら、排泄物が周囲への感染源となります。健康な牛舎に結核に感染した牛が1頭でも導入された場合に起こりうる悲惨な結果は、ある事例で、それまで全く感染者がいなかった牛舎に病気の牛が1頭入った結果、1年の間に28頭もの牛の群れ全体が感染したという事実からも理解できます。
大陸では、このような手段による大規模な感染のリスクは、この国よりも高い。なぜなら、海外では家畜がはるかに多く舎飼いされており、冬も夏も閉じ込められているからである。著名な獣医学者であるノカール氏は、牛の世話をしていた牛飼いが結核にかかっていたために、牛舎全体の家畜が感染した事例を挙げている。その牛飼いは牛の上の屋根裏部屋で寝ており、結核菌の痰が塵となって下の牛舎に運ばれ、感染が広がったのである。
権威ある情報筋によると、オウムなどのペットは飼い主から結核に感染する可能性があり、ベルリンの獣医大学に連れてこられた鳥のうち、実に36パーセントが結核を患っていることが判明しているという。
南アフリカで非常に恐れられている牛疫では、結核の場合とは異なり、感染は主に罹患牛の呼気中に放出される病原体によって広がり、感染した動物の周囲の感染範囲は100ヤード以上にも及ぶことがあります。また、牛の胸膜肺炎についても、感染は呼気中に放出され、肺が完全に治癒して健康になるまでには長い時間がかかるため、6~9か月経過した後でも、呼気が感染源となる可能性があります。
ドイツにおける結核の野外治療に関する公式報告書には、農夫である患者が、自分の農場で飼育していた結核に感染した牛から病気にかかったという事例が挙げられている。報告書の筆者は続けて、「この事例は特に注目に値する。なぜなら、結核に感染した動物から得られた乳や肉を摂取することによる感染の危険性に加えて、そのような動物の世話をすることによって、これまで考えられていたよりもはるかに頻繁に人間に感染が伝染する可能性があることを示しているからである」と述べている。
空気が結核の蔓延に果たした責任ある役割を示す上記の例以外にも、多くの例を挙げることができるが、おそらく最も衝撃的なのは、タッパイナーの研究助手が、結核患者の痰の乳剤を動物に噴霧することで結核を動物に感染させることができるかどうかを確かめる実験中に、結核に感染し、死亡したという事例であろう。
歴史的に興味深いのは、これらの実験がロベルト・コッホが、現在ではよく知られている結核菌の形をした消耗の特定原因を特定し、分離し、人体外で培養することに成功したと科学界に発表する3年前にタッパイナー によって行われていたことである。最近ロンドンで開催された結核に関する会議でコッホが表明した、ヒトと牛の結核は別個の病気であるという意見は、依然として論争と実験的調査の対象となっている。この偉大な権威の意見が正しいとしても、そしてこの点に関して興味深いのは、コッホがヒトと牛の結核は同一であると主張していた1896年にすでにスミスが 医学記録でこの意見を提起していたことである。コッホが正しいと仮定しても、多くの人が恐れているように、合理的な衛生上の予防措置によって乳製品を保護するためにようやく行われた努力を緩めることにはならないはずである。たとえ結核が牛から人間に感染しないとしても、酪農業界における衛生管理によって、結核菌をはじめとする数多くの病原菌から私たちを守る大きな障壁を築いていることは周知の事実です。これらの病原菌は酪農従事者から牛乳に侵入し、感染を広げる可能性があります。結核の蔓延が憂慮すべきほど深刻化している現状を鑑みると、例えば搾乳に従事する人々の一定割合が結核に罹患していると考えるのは妥当ではないでしょうか。そして、そのような人々が話すという単純な行為でさえ病原菌を放出する可能性があることを私たちは既に知っているのですから、牛乳がヒト結核菌に汚染されることはほぼ確実と言わざるを得ません。そこで、結核とその蔓延に関するいくつかの重要な事実と併せて、簡単な予防措置をまとめた行動規範を作成し、酪農業界に携わるすべての人々に周知徹底することが合理的ではないでしょうか。国民保健協会は、リーフレットや講演を通して健康とその維持に関する基本的な事実を広めることで、疾病予防に大きく貢献してきました。それならば、同協会は、教訓を与えつつ、社会の一人ひとりが自らの努力によって疾病との闘いという大きな課題に貢献する責任を読者に強く印象づけるような規範を伝える媒体となるべきではないでしょうか?
最も広く認識されるべき緊急の事実は、問題の病気に罹患していないものの、感染者のすぐ近くに住んでいた人々によって病原菌が拡散される可能性があるということである。
コッホ博士は、ハンブルクのコレラ流行時に、全く健康な人がコレラ菌に感染し、無意識のうちに病気を広めていることを発見し、この危険性を最初に指摘した人物である。さらに最近では、腸チフスに罹患していないものの、同じ居間を共有している人にも、同様に腸チフス菌が存在する可能性があることが判明している。
ハクスリーは「科学とは、訓練され組織化された常識に他ならない」と述べているが、まさにこの精神に基づき、疾病予防においてなされた発見を活用するよう努めなければならない。そして、細菌学は疾病予防において非常に大きな重要な役割を果たしてきたのである。
太陽の光と人生
およそ1世紀前、あるドイツ人医師が偶然にもこう記した。「私たちの家、病院、診療所は、いつの日か間違いなく温室のようになり、月や星の光さえも遮られることなく内部に入り込むようになるだろう。」これは微生物の世界が発見されるずっと前に語られた言葉だが、不思議なことに近年、著名な細菌化学者の著作にも同様のことが見られる。「だから、あらゆる場所に空気と太陽を広く取り込むべきだ」とデュクロー氏は書いている。「これは古くからある格言だが、言葉自体は古くても、そこから生まれる考えは新しい。」この古代の格言の解釈は実に現代的であり、デュクロー氏がどのような根拠に基づいてこのように述べているのかを知るには、ここ数年の研究に目を向けなければならない。なぜなら、日光は緑の植物の生命にとって不可欠である一方で、私たちがよく知っている最も原始的な植物の形態、すなわち 細菌にとっては決して不可欠ではないという新しい事実を知ったのは、比較的最近のことだからである。実際、微生物の培養場所を健全で繁栄した状態に保ちたいのであれば、栽培場所からあらゆる光源を注意深く排除しなければならず、暗い戸棚は細菌学研究室に不可欠な要件の一つであることがわかったのである。
光が微生物に有害な影響を与えることは、この国でダウンズ氏とブラント氏によって初めて発見され、彼らの調査によりティンダル教授はアルプスでいくつかの実験を行い、栄養溶液と細菌に感染したフラスコを24時間日光にさらしても変化しないことを示し、一方、同様の容器を日陰に置いておくと濁り、細菌の増殖が停止していないことを示しました。これらの実験では微生物の混合物が使用され、その後のフランスの調査の関心は特定の微生物、特に炭疽菌とその胞子の使用にあります[4]。 ルーは、桿菌型が胞子型よりも光に対してはるかに敏感であることを非常に決定的に証明し、モモンは古典的な一連の実験でこれらの観察を完全に確認しただけでなく、光の作用の強さが生物の環境に大きく依存することも示しました。したがって、炭疽菌を含む培養液を日光に当てると、2時間から2時間半で菌は死滅するが、これらの菌を含む血液を同様に日光に当てると、菌が死滅するまでに12時間から14時間かかる。この日光に対する耐性の違いは、乾燥血液と培養液の場合にもそれぞれ観察され、前者は8時間の日光曝露で菌が死滅するのに対し、後者は5時間で十分であった。
これは、微生物が持つ一見すると特異な性質の一例であり、その性質ゆえに微生物の研究は非常に魅力的であると同時に非常に困難である。そして、私たちが無知ゆえに「気まぐれ」と心の中で呼ぶものに絶えず直面することで、これらの微小な生命体が個々の識別力と判断力を備えているという印象を抱かずにはいられない。実際、こうした選択力と判断力は、場合によっては非常に繊細に調整されているため、現代の化学研究所の中には、微生物が不可欠な補助手段となり、微生物によって新しい物質が合成され、化学の分野に新たな貢献がなされているところもある。
モモントは、これら2つの培地における炭疽菌の異なる挙動について満足のいく説明を与えることはできなかったが、さらに、日光照射中に別の要因が重要な役割を果たしていることを示した。
上記の実験では、培養液の入った容器に空気が入るようになっていましたが、まず空気を抜いてから日光に当てるという予防措置を講じると、全く異なる結果が得られました。炭疽菌は2時間から2時間半で死滅するどころか、50時間日光に当てた後もまだ生きていたのです。したがって、日光が何らかの形で大気中の酸素に細菌細胞の生きた原形質に対する破壊力を与えていることは疑いの余地がありません。実際、殺菌効果は過酸化水素の生成によるものであり、過酸化水素は強力な消毒作用を持つことがよく知られています。
光の殺菌作用に、スペクトルのすべての光線が等しく関与しているかどうかを判断するために、数多くの調査も行われてきた。
この点において、サンクトペテルブルクにおけるガイスラーの研究は特に示唆に富む。彼はプリズムを用いて太陽光と1000カンデラの電球から発せられる光を構成要素である光線に分解することで、これら二つの光源から発せられる個々の光線が生み出す様々な効果を比較することができたのである。
選択された微生物はチフス菌であり、その増殖は赤色領域を除く2つのスペクトルのすべての領域で遅延することがわかった。また、遅延の強度は赤色領域から紫外線領域に向かうにつれて増加し、紫外線領域で最も顕著であった。
しかし、2~3時間の日光照射で腸チフス菌に非常に顕著な悪影響を及ぼしたのに対し、電灯照射では同様の結果を得るには6時間照射する必要があった。
ギーセン大学のキルシュタイン博士は、微細な噴霧状で空気に触れた後、通常の状況下で乾燥した場合に、様々な種類の細菌がどれくらいの期間生存できるかを調べる実験を行う中で、日光と暗闇への曝露が細菌の生存能力に及ぼす影響にも注目した。この目的のために、実験装置は、ある場合は暗い地下室に保管され、別の場合は通常の日光が当たる実験室に置かれた。
鶏コレラ菌のような繊細な細菌は、乾燥した状態で日光にさらされると10時間以上生存できないことがわかったが、暗所に置くと生存期間が2倍以上に延びた。一方、ジフテリア菌や結核菌のようなより丈夫な菌種は、こうした不利な状況下では初期の生命力が著しく高かったため、地下室に閉じ込めることで、明るい実験室の健全な環境下よりも4倍以上長く生存することができた。
ジェノヴァ大学のオノラート博士は最近、インフルエンザ菌は太陽光を3時間半連続して照射すると完全に死滅することも明らかにした。
こうした事実は、住居に十分な光がいかに健康に不可欠であるか、そして住宅設計において最大限の日光を取り込むことをいかに慎重に検討すべきかを示している。建築家は、衛生科学の基本的知識を資格に含めるよう義務付けられるべきだろう。窓にブラインドやカーテンを引いて日光を遮るという習慣は、周囲の薄暗さや日照不足とはほとんど無関係に思えるが、光を遮断することで、生存競争において我々が直面する最も巧妙で危険な敵対者となりうる微生物群に計り知れない恩恵を与えていることが知られれば、この習慣は改められるかもしれない。
衛生的な観点からも、水中に存在する細菌に対する日光の効力という問題は重要かつ興味深い。なぜなら、現代において、最も恐ろしい細菌性疾患のいくつかは、水を介して拡散すると考えられているからである。
この方向での研究は比較的少ないが、得られた結果は非常に示唆に富む。ブフナー教授は、特定の微生物を用いて行った予備実験を発表している。これらの研究では、後から導入される細菌以外のすべての細菌が存在しないように、沸騰させた水道水が使用され、容器の一部は日光に晒され、他の容器は同時に暗所で保存された。腸チフス菌、コレラ菌、およびその他さまざまな桿菌は、日光によって最も悪影響を受けることがわかった。得られた結果の性質を説明するには、おそらく例を挙げるのが最も適切だろう。フラスコに入れた沸騰させた水に、腸チフス菌によく似た桿菌である大腸菌(通常は体内に存在し、水中にもよく見られる)を大量に接種した。非常に多くの菌が接種されたため、水20滴あたり約10万個もの菌が存在していた。微生物がびっしりと混ざった水を入れたこのフラスコを1時間日光に当て、一方、同じフラスコを同じ時間、暗所に置いた。その後、両方のフラスコを調べたところ、暗所に置いたフラスコでは桿菌の数がわずかに増加していたのに対し、日光に当てたフラスコには 生きた微生物は全く存在しなかったことが確認された。
パーシー・フランクランド教授は、水中の微生物に対する日光の作用についても研究しており、王立協会の水研究委員会への報告書の一つには、テムズ川の水中の炭疽菌胞子の生存能力に対する日光の影響について記述されている。これらの実験は、生物の周囲環境が太陽光線の殺菌力にどれほど重要な影響を与えるかを改めて示している。驚くべきことに、炭疽菌胞子は水に浸されると、ブロスやゼラチンなどの通常の培養材料に曝された場合よりも日光による悪影響をはるかに受けにくいことが明らかになった。そのため、テムズ川の水中で151時間日光に曝されて初めてこれらの胞子は完全に死滅したが、通常の培養培地では数時間の曝露で一般的に死滅するのに十分である。日光に曝されていない水中では、炭疽菌胞子は数ヶ月間生存能力を維持することがわかった。
読者がこれらの結果をブフナーの結果と比較したくなるかもしれないが、ブフナーの実験は桿菌を用いて行われたのに対し、本研究は水中における胞子の挙動を解明することを目的としており、胞子は我々が知る限り最も生命力の強い生物の一つであることを念頭に置く必要がある。この点だけでも得られた結果を十分に説明できるだろう。また、微生物の種類によって、日光照射中の影響は異なる可能性があり、実際、異なることは間違いない。
現在では、貯水池に長期間貯められた水は細菌の状態が著しく改善することが分かっています。この静置期間中に起こることが証明されている沈殿作用が細菌数の減少に大きく寄与していることは間違いありませんが、少なくとも水の上層部においては、日射もこの改善に大きく貢献している可能性が非常に高いです。水深が深くなるにつれて、光の作用は必然的に弱まります。実際、ジュネーブ湖で行われた写真乾板を用いて太陽光が届く深さを調べた実験では、太陽光は553フィート(約168メートル)より深くは届かず、その深さでは光の強度は晴れた月明かりのない夜に通常見られる強度と等しくなるため、それよりずっと前に殺菌作用は失われることが分かりました。
太陽光が水中で発揮する力には限界があることを正しく認識することが、より一層重要となるのは、この事実が初めて明らかになったとき、太陽熱信奉者たちが、ごくわずかな実験的証拠に基づいて、太陽光線には微生物を殺す全知全能の力があり、川からあらゆる有害生物を安全に排除できるという都合の良い仮説に軽率に飛びつき、地方自治体は良心の呵責を感じることなく安心して下水を川に流し、その処理と浄化にかかる費用と労力を省くことができると考えたからである。
これは実際、ケルン市の下水処理に関する提案の中で示唆されたものでした。幸いなことに、その後の調査によって、こうした極めて誤った危険な考えは排除されました。太陽光が水中の細菌を死滅させる上で実際に果たす役割については、正当な評価を与えるべきですが、その効力は水の表面層に限られることはもはや疑いの余地がありません。
おそらく、この限界を最も明確に示しているのはプロカッチ博士の実験だろう。彼はこの特定の現象について特別な研究を行った。当然ながら微生物が豊富に含まれる排水を円筒形のガラス容器に入れ、太陽光の垂直方向の光線だけを照射した。水柱の高さは約60センチで、研究開始時の細菌学的検査では、容器の表面、中央、底からそれぞれ採取した20滴の水に約2000個の微生物が存在していたが、3時間の日光照射後には、水の表面と中央部分にはわずか9個と10個しか見つからず、底の部分ではその数はほとんど変化しなかった。ミュンヘンのブッフナー教授も、ミュンヘン近郊のシュタルンベルガー湖で行った独創的な実験で、太陽光線が水面下の細菌を死滅させる力がないことを実証した。彼は、チフス菌をびっしりと散布したゼリーを入れたガラス皿を、明るい日差しの中、水中のさまざまな深さに沈めた。約5フィートの深さに置かれた皿にはその後、生命の兆候が見られなかったが、約10フィートの深さに沈められた皿には大量の菌が繁殖した。どちらの場合も、暴露時間は4時間半以上であった。
私たちの故郷のテムズ川とリー川では、冬には夏に比べて約20倍もの微生物が発見されることがしばしばありますが、だからといって、細菌の数が比較的少ないのは、夏の方が冬よりも太陽光線が強いからだと推測するのは、極めて軽率でしょう。確かに、太陽光線がこの好ましい結果に寄与している可能性はありますが、実際には、夏にはこれらの川には微生物が比較的少ない湧水が大量に流入しており、この要因も、この季節にこれらの川の水質が改善される理由を論じる際に無視できないことが分かっています。
水の有効日射に関して考慮しなければならないもう1つの点は、水の化学組成である。なぜなら、水に食塩を加えると、水中の細菌を破壊する日光の作用が非常に大きくなることが示されているからである[5]。 これは、日光を水の浄化における信頼できる手段として受け入れる前に、実験的調査のための広い分野を開くものである。
繰り返しになりますが、微生物の状態によって大きく左右されることを覚えておく必要があります。胞子や強健な形態で存在する場合、その死滅には相当な時間を要します。このことは炭疽菌の場合に顕著に表れており、胞子の状態では日光に照らされた水中で100時間以上も生命力を維持し、菌体ははるかに容易に死滅します。また、微生物の個々の生命力も生存の可能性を左右する重要な要素であることを忘れてはなりません。健康で活発な状態であれば、不利な環境によって生命力が既に低下している場合よりも、日光の致死作用に相当長く抵抗することができます。
したがって、日光が水を細菌的に浄化する力は、決して容易に推定できるものではなく、実用的な衛生上の重要性を何らかの尺度で評価しようとする際には、数多くの非常に多様な要因を考慮に入れなければならないことは、十分に明白である。
水中の炭疽菌の生存能力は、数多くの実験室研究の材料となってきたことから、炭疽菌が水によって伝染する可能性について考察することは興味深い。私の知る限り、数年前までは、炭疽菌が実際に水によって伝染した事例は記録されていなかった。しかし、ロシア南部の農場で炭疽菌が発生した際、熟練した細菌学者が、炭疽菌が発見された特定の井戸の水の使用が原因であると明確に突き止めた。
シカゴ近郊のイリノイ川の水からも炭疽菌が検出されており、その汚染の主な原因の一つは牛の屠殺と、その内臓の川への排出である。
土壌の排水を通じてこのような汚染が発生する可能性が高いことから、炭疽病で死亡し、焼却されずに埋葬された動物の死体から分離された炭疽菌がどうなるかを解明することが重要となる。
炭疽菌は動物の体内では丈夫な胞子を形成することができませんが、体外では形成します。炭疽病で死亡した動物の血液から採取した炭疽菌は、例えばテムズ川の通常の水では急速に死滅しますが、水温が通常よりもやや高い場合、炭疽菌は水中で胞子を形成し、その丈夫な形態で数ヶ月間、生命力と病原性を維持することができることが示されています。
炭疽菌が特定の条件下で水中で胞子を形成できるという事実は、これまで水中での生存能力に関する議論において十分に検討されてこなかったが、太陽光が水中の炭疽菌に及ぼす影響との関連において、これは明らかに重要な意味を持つ。なぜなら、現在では、胞子と菌体が太陽光線の影響下でそれぞれ全く異なる挙動を示すことが分かっているからである。
日光が微生物に対して驚くべき効果を発揮するという事例が繰り返し提示されていた当時、日光の有効性に関する軽率な推測が容易に受け入れられたとしても、おそらく不自然なことではなかっただろう。
このように、日光は、たとえ微生物を死滅させない場合でも、特定の微生物の生理的性質に大きな変化をもたらす可能性があることが分かっている。
ロストックのローマン博士は、数時間強い日光にさらされると酵母細胞が完全に破壊されること、また、弱く断続的な日光でも酵母細胞が麻痺し、この有害な影響から解放されて初めて活力を回復することを発見した。しかし、この回復力はすべての種類の酵母に均等に備わっているわけではなく、種類によってその程度は大きく異なる。ローマン博士はまた、日光にさらされた酵母細胞が縮んで歪んだ外観を呈することを発見し、日光がこれらの細胞の構造に顕著な生理学的影響を与えたことを示した。
ハンセン教授は数年前、堆肥の山に見られるカビの特徴について非常に興味深い論文を発表しました。その中で、光がこれらの取るに足らない植物の胞子や果実の放出や散布の仕方に非常に重要な影響を与えることを記録しています。ハンセン博士は、これらのカビの果実形成過程のさまざまな段階を注意深く観察しました。彼は、東向きの窓の近くにケージに入れた標本を置き、最初は茎が光に向かって傾いていたが、その後は直立した状態になったと述べています。胞子の放出にはほぼ常に暗闇が選ばれましたが、ごくまれに日中に少数の胞子が放出されることがあり、その場合、必ず光源から遠い側に放出されることが観察されました。彼は他の様々な方法でこの興味深い観察結果を裏付け、カビの胞子は、光の影響で茎が傾いていた方向とは必ず逆方向に放出されることを発見した。胞子の放出力は非常に大きく異なり、茎から4インチ以上離れた場所に飛散することもあれば、茎のすぐ近く、あるいは茎の上に付着していることもあった。
日光が微生物の色素生成能力を変化させる仕組みは注目に値する。
多くの微生物は、ゼラチンやジャガイモのスライスなどの様々な培養培地で培養すると、鮮やかな血のような赤から繊細なピンク色まで、あらゆる濃淡の黄色、茶色、緑、紫に至るまで、非常に鮮やかで美しい色素を生成することができる。しかし、これらの色素を生成する細菌の中には、これらの栄養物質上で日光にさらされると、本来の色を示さなくなるものがあることが分かった。ただし、日光に当たる時間が、細菌の実際の生命力を破壊するには十分ではなかった可能性がある。水から採取されたこれらの微生物の1つは、この点に関してM. Laurentによって特別に研究された。ジャガイモのスライスにこの特定の桿菌(キール赤桿菌)を少量塗布すると、1~2日で鮮やかな血のような赤色の斑点が現れますが、一方、同様のジャガイモのスライスを3時間日光に当てると、ところどころに淡いピンク色の斑点が見られる以外は、無色の増殖が起こります。日光照射を5時間まで延長すると、桿菌が完全に死滅し、ジャガイモには何も現れません。しかし、これだけではありません。ローラン氏は、無色の増殖の一部を採取してジャガイモに接種すると、日光を当てなくても再び無色の増殖が得られることを発見しました。実際、3時間の日光照射によって桿菌の生理的性質が大きく変化し、この赤い色素を生成する能力を失った新しい系統が生成されたのです。微生物の性質が、日光にさらされるだけでも、いかに多様な方向に変化しうるか、また実際に変化しているかという点は、幅広い考察と研究の領域を切り開く。さらに、これらの微小で最も原始的な生命体の扱いやすさは、十分な洞察力と忍耐をもってその教育に取り組めば、現在微生物が支配している分野で、微生物を私たちの役に立つ存在にすることができるようになるかもしれない。
日光によって特定の細菌の病原性特性が変化するという驚くべき発見は、私たちがこの望ましい千年紀の達成に向けて何らかの進歩を遂げているという考えを後押しするかもしれない。コレラ、炭疽、結核などの致死的な微生物の毒性、すなわち病原性が低下することが、単に日光にさらすだけで実現できるとは、ほとんど信じがたいことのように思える。しかし、例えばコレラ菌を日光に当てると、その毒性が劇的に変化し、ワクチンとして使えるほど弱まり、依然として毒性の強い同種の細菌による動物の感染から動物を守るために利用できることが発見された。これは、パレルモ博士が非常に綿密に実施した調査によって疑いなく実証されたことである。さらに彼は、この結果をもたらすために必要な日照量の正確な量を非常に狭い範囲で示すことができた。コレラ菌培養物を3時間だけ日光に当てた場合、その毒性はワクチンの状態まで低下しなかったが、日光照射を3時間半から4時間半まで続けると、必要な免疫特性が備わり、いわゆる日光コレラワクチンで最初に治療された動物は、その後、通常であれば致命的な量の毒性の強いコレラ菌培養物に耐えることができた。パレルモ博士はまた、日光がコレラ菌の性質にこのような微妙な変化をもたらすだけでなく、これらの微生物に顕著な生理的変化をもたらすことも発見した。顕微鏡で観察すると、これらの微生物はもはや典型的な活動を示さず、運動能力を完全に失っていたが、同じ時間暗所で飼育された微生物は、通常の運動能力を少しも失っていなかった。
しかし、日光はこのように生きた桿菌の働きを驚くべき方法で制御するだけでなく、病原菌が作り出す産物にも作用します。例えば、破傷風菌は培養液で培養でき、その後、磁器フィルターまたはベルクフェルトフィルターを通して濾過することで、得られた液体からすべての細菌を完全に除去できます。この破傷風濾過液と呼ばれるものは、非常に強力な毒性を持ち、光を遮断しておけば300日以上保存しても致死作用を維持します。しかし、このような濾過液を拡散光にさらすと毒性を失い、完全に無害になるまでには10週間以上かかります。一方、日光にさらすと、15~18時間で毒性を完全に失います。また、わずか5時間の日光でも、ジフテリア菌培養物の毒性を大きく変化させるのに十分です。また、あらゆる毒の中で最も強力なガラガラヘビの毒でさえ、2週間もの間日光にさらされると無傷ではいられないという事実も注目に値する。
これらの個々の観察結果はどれも興味深いものの、いわば日射作用のメカニズムについて、体系的な理解を得るには、まだまだ膨大な研究が必要であることを示している。現状では、細菌学的な問題に関して、この驚くべき作用機序を適切に操作するには、未知の要素を考慮に入れざるを得ない。しかし、太古の昔から無数の世代にわたって微かな生命の芽に作用してきた太陽光が、微生物の個々の性質を決定する上で、これまでどのような役割を果たしてきたのか、そして今も果たし続けているのかを、誰が断言できるだろうか。
日射の問題は、マセラ博士によって全く新しい視点から取り組まれ、彼は日光が動物の感染症への罹患傾向に何らかの役割を果たしているかどうかを解明しようと努めてきた。
日光には古くから治療効果があると信じられており、実際、古代の人々が日光浴によって病気を治したという伝承は、今日まで大切に受け継がれてきました。今世紀初頭でさえ、あるフランス人医師が、浮腫患者を毎日数時間日光に当てることで2週間以内に治癒させたという主張を真剣に記録しているのを目にすることができます。また、近年の多くの医学雑誌には、さまざまな病気の治療に日光を用いることで得られる有益な結果に関する報告が掲載されています。したがって、実験室実験のような人工的な環境下で病原微生物に対する光の作用を検証する研究が数多く行われているにもかかわらず、日光が動物体内で病原微生物の病原作用にどのように影響するかをより正確に解明しようとする研究はほとんど行われていないのは不思議に思われます。マセラ博士の研究は、可能であればこの問題を解明することを明確な目的として行われたものであり、したがって、特に興味深く重要なものです。
最初の実験シリーズは、日光への曝露が動物の特定の病気に対する感受性を高めるか低下させるかを確かめるために実施された。調査対象として選ばれた病気は、腸チフスとコレラであった。この目的のために、モルモットは2日間、9時間から15時間にわたって直射日光に曝露された。一方、比較のために、別のモルモットは拡散光のみが差し込む厩舎で得られる以上の光にさらされることは許されなかった。その後、これら2つのグループの動物はそれぞれコレラ菌と腸チフス菌の毒性の強い培養株に感染させられたが、いずれの場合も日光には曝露されなかった。マセラ博士が得た結果は驚くべきものであった。感染前に日光に当てられていた動物は、厩舎に飼育されていた動物よりも早く死亡し、日光にさらされたことでこれらの病気に対する感受性が高まり、より少ない量で、しかも他のモルモットには致命的ではなかった量で死亡するようになったことがわかった。さらに驚くべきは、接種後に日光にさらされた動物におけるこれらの病気の経過において、日光が果たした役割である。15時間から24時間で死亡する代わりに、3時間から5時間で死亡したのである。
つまり、ここでは、日光が、まだ解明されていない何らかの神秘的な方法で、動物に利益をもたらし、これらの病気と闘うのを助けるどころか、実際にはこれらの細菌の致命的な作用に寄与していることがわかる。一部の医師の権威によれば、天然痘の場合、患者の部屋から光を遮断すると回復がより容易かつ迅速になるという。マセラ博士の実験がそのような解釈を許容するかどうかはまだわからないが、いずれにせよ、非常に示唆に富むものである。
温度が特定の疾患の経過に決定的な影響を与える可能性があることは、O. Vogesによって実証されている。彼は南米で非常に蔓延している牛の病気の特徴的な腫瘍から分離した微小な桿菌を用いて実験を行った。この桿菌が疑いなく病気の原因であるにもかかわらず、動物を低温環境に置いておくと致命的な結果を引き起こせなかった。温度を摂氏35~45度まで上昇させた場合にのみ、感染した動物は死亡した。この微生物の活動と病原性が温度に依存することは、実際の経験からも裏付けられており、その国の気候が温暖であればあるほど、この病気は蔓延しやすく、致命的となる。
ちなみに、この桿菌はこれまで発見された中で最小であるという特徴を持っている。これまでインフルエンザ菌がこの点では優位に立っていたが、より優れたライバルにその地位を譲らざるを得ない。なぜなら、ヴォーゲスによれば、約1500倍に拡大しても顕微鏡視野でかろうじて識別できる程度だからである。
煙に覆われた大都市の空気、鉛色の空、陰鬱な霧や靄でさえ、マセラ博士の視点からそれらを見ることができるようになれば、結局は有益なものとなり、称賛に値するものとなるかもしれない。しかし、光と太陽を愛する私たちの根源的な性質からすれば、南方の陽光あふれる都市のような気候と交換できる機会さえあれば、喜んでこの陰鬱な気候を手放すだろう。さらに、結核の場合、できるだけ多くの日光を浴びることの賢明さ、いや、必要性を日々実感しており、そのため、病人が最大限の日光を浴びることができるダボスなどの保養地への巡礼が推奨されているのである。これは実践的な経験の結果であるだけでなく、デ・レンツィは実際の実験によって、日光が動物の結核に有益な効果をもたらすことを示している。そこで、モルモットに結核菌を感染させ、ガラスの箱に入れて毎日5~6時間日光に当てた群と、同様に感染させたものの日光から保護した群を分けた。日光に当てた群はそれぞれ24日、39日、52日、89日で死亡したのに対し、日光に当てなかった群は29日、25日、26日、41日で死亡した。つまり、デ・レンツィは、日光に当てることで感染した動物の結核に対する抵抗力が大幅に向上することを発見したのである。
日光が病気において果たす役割、あるいは果たすように仕向けられる役割は非常に不明瞭だが、少なくとも、日光は体内の健全な状態を作り出すのに貢献し、それによって外部からの陰湿な攻撃に体が抵抗するのを実質的に助ける可能性があり、今後の研究によって無視できない要因であると考えるのは妥当であろう。
近年目覚ましい進歩を遂げた、いわゆる屋外での結核治療は、個人の健康全般に貢献することで、局所的な疾患に対する抵抗力を高め、多くの場合、その疾患を完全に克服できることを示す好例である。このような方法で結核治療施設を設立する上で、ドイツほど進歩を遂げた国はない。1899年末には、ドイツには49の施設があり、4000床のベッドを備えていた。それからわずか1年余りで、60もの施設が設立され、合計5000人の患者を収容できるようになった。興味深いことに、これらの施設の中で最も早く設立されたもののひとつは、有名なバーディシェン・アニリン・ソーダ工場が、結核を患う従業員のためだけに建設し、寄付した施設であった。
日光には特定の細菌に対して明確な致死作用があり、毒性溶液の微妙な性質を変化させる力があること、そして動物の体内で病原体に対処する能力を決定する上で重要な役割を果たす可能性があることは分かっています。しかし、これまで見てきたように、そのメカニズムは謎に包まれており、どのように作用するのか見当もつきません。近年の優れた研究によって、驚くべき保護作用や免疫作用を持つことが示された体内の自然な体液に対する日光の影響を解明できれば、この問題に新たな光が当てられるのではないでしょうか。私の知る限り、これらの抗毒素や保護体液に対する日光の作用はまだ研究されていません。例えば、日光はジフテリア血清の治療効果を妨げるのでしょうか。単純な日光照射が有毒な体液の性質をこれほど大きく変化させることができるのであれば、これらの解毒物質にも何らかの作用があると予想するのは不合理ではなく、この点における解毒物質の研究は、光が生命に及ぼす影響に伴う謎を解明する上で重要な一歩となるように思われる。
細菌学と水
1892年のハンブルクのコレラ大流行は、疫学の歴史において近年の大惨事の一つとして間違いなく記録されるだろうが、同時に、これまで起こった中でも最も教訓的な出来事の一つとしても記憶されるだろう。
こうした状況は、おそらく不自然なことではないだろう。なぜなら、ヨーロッパで最後に発生した重大な疫病以来、衛生原理の研究は新たな推進力を得ており、この推進力の大部分は、過去20年以内に急速に発展した細菌学の発展によるものだからである。私たちはもはや、謎めいた未知の病原体と対峙する必要はなく、人類が恐れてきた最も恐ろしい敵のいくつかと向き合うことになった。私たちはもはや、いわば暗闇の中を手探りで進むのではなく、特定の伝染性疾患に関連する、よく知られた微生物という明確な目標を持って、共通の闘いに挑むことができるようになったのだ。
しかし、細菌学が公共にもたらした数多くの貢献の中でも、特に重要なのは、公共水道の衛生面に関連する複雑な問題の数々に初めて光を当てた点である。おそらく最も顕著な貢献の一つは、様々な浄水処理法の価値に関する洞察を与えてくれたことだろう。細菌学は、最も精緻な化学的方法をも凌駕する、極めて繊細で徹底的な検査法を提供してくれたのである。
そのため、長年にわたり、河川水やその他の地表水の処理において水道施設で行われていた砂ろ過のプロセスは、化学分析の結果、ろ過されたサンプルとろ過されていないサンプルの間にほとんど、あるいは全く違いが見られなかったため、化学専門家によってほとんど、あるいは全く価値がないと見なされていました。水道技師たちは、1839年にはすでにロンドンでこの水処理方法を開始しており、その目的はただ明るく澄んだ水を供給したいということだけでしたが、彼ら自身は知る由もありませんでしたが、その性質と範囲を解明し明らかにするのは、黎明期の細菌学という科学に委ねられた、水浄化システムを実行していたのです。
1885年、コッホ博士による新しい細菌学的水質検査法が導入され、パーシー・フランクランド教授によってロンドンの水道水に初めて体系的に適用された。その結果、全く予想外の結果が得られた。ハンプトン付近のテムズ川の水には約20滴中に1,644個もの微生物が含まれていたのに対し、砂ろ過器を通した水には同じ滴数でわずか13個しか含まれていなかったのである。こうして、水処理によってもたらされた驚くべき浄化効果が明確に示され、砂ろ過のプロセスに全く新しい側面がもたらされた。
これらの結果の重要性は、故フランシス・ボルトン卿(当時の水道検査官)によってすぐに認識され、地方自治委員会の要請により、ロンドンの水道水に対する定期的な月次細菌検査が実施されるようになった。
面白いことに、これらの結果が初めて公表された当時、世間はこれらの事実によって安心するどころか、大いに不安になった。そして、飲料水中に微生物が存在することが実証されただけで、いくつかの水道会社の株価が下落したことは、歴史が物語っている。
これらの調査は、その後、この国とヨーロッパ大陸の両方で他の研究者によっても確認されており、砂ろ過を注意深く行えば、微生物の通過に対して非常に顕著で強固な障壁となることを明確に示しています。したがって、未処理の原水に病原菌が存在したとしても、それらが通常の無害な水中の細菌とは異なる挙動を示すと考える合理的な根拠がなかったため、同様の運命をたどると考えるのは十分に正当でした。
しかし、これはあくまで仮説に過ぎず、実験室で行われたこの方向の実験がどれほど満足のいく結果を示したとしても、実際の経験という試練を経ていない事実には常に不確実性が伴う。
この極めて重要な問いに対する答えは、1892年にハンブルクとアルトナでそれぞれ発生したコレラ流行の歴史によって、最も決定的な形で示されている。
これら2つの都市はどちらもエルベ川を水源としているが、ハンブルクの場合は取水口が市の上流にあるのに対し、アルトナへの水は、約80万人の人口の下水が流れ込んだ後のハンブルクの下流で取水されている。そのため、ハンブルクの水は、当初はアルトナで使用される水に比べて比較的純粋であった。しかし、コレラに関してこれら2つの都市の運命はどうだったのだろうか。隣り合って、事実上完全に隣接しており、周囲の環境や人口構成に特に違いはないにもかかわらず、一方ではコレラが数千人を襲い、他方ではほとんど被害がなかった。ハンブルクではコレラによる死者は人口10万人あたり1,250人であったのに対し、アルトナでは人口10万人あたりわずか221人であった。さらに、コレラの進路は非常に明確であったため、ハンブルク側から両都市の境界線まで広がったものの、そこで止まった。このことは非常に顕著で、両都市の境界線となっているある通りでは、ハンブルク側はコレラに襲われたのに対し、アルトナ側は感染を免れた。また、ハンブルクの水道水が供給されている家屋ではコレラが蔓延したのに対し、アルトナ側の水道水が供給されている家屋では一例も発生しなかったという驚くべき事実も明らかになった。
これまで見てきたように、ハンブルクの水は、アルトナがエルベ川から汲み上げた汚れた水と比べると、比較的純粋であった。しかし、アルトナでは水が供給前に砂を通して徹底的かつ慎重にろ過されていたのに対し、ハンブルクではエルベ川の水は川から汲み上げたままの状態で供給されていた。
しかし、これらの結果の真実性は後にさらに裏付けられることになった。冬の間、ハンブルクではコレラの症例がほぼ完全に消滅していたにもかかわらず、突如として、全く予想外かつ不可解な流行の再燃がアルトナで発生したのである。この流行はハンブルクからの直接感染によるものではなく、アルトナ自体で発生したに違いない。1892年12月23日から1893年2月12日までの間に、合計約47例が記録された。徹底的な調査が開始され、ろ過された水に含まれる細菌の数(通常は約50個)が、この数ヶ月の間に約20滴の水で1,000個以上にまで増加していたことが判明した。これは明らかに、水のろ過が効率的に行われていなかったことを示している。実際にそうであったことは、霜が降りる時期に洗浄された砂ろ過器の1つが凍結し、細菌を保持できなくなっていたという事実によって証明された。コッホ博士は、この発生が深刻化しなかったのは、実質的に未処理の原水が、供給前に効率的にろ過された水で大幅に希釈されていたためだと考えている。アルトナでこの調査を自ら監督したコッホ博士は、市内で発生した別のコレラの局地的流行の原因を、明らかに汚染されている井戸水の使用にたどり着いた。この井戸水は、約270人が使用していた。この水を使用していた家の1軒、井戸のすぐ近くで、1月23日に少年がコレラで死亡し、その後の1週間で、この水源を使用していた人々の間で多数の症例が発生した。この汚染された水からコレラ菌が発見されたことで、汚染は疑いの余地がなくなり、井戸が閉鎖されてから5日後には、その地域での症例はすべてなくなった。
砂ろ過が浄水手段として価値あるものであることはもはや疑いの余地がないが、この水処理に伴う責任はいくら強調してもしすぎることはない。なぜなら、効率的に実施されれば病原菌の拡散に対する最も重要な障壁となる一方で、その操作にわずかな不備があるだけでも、あらゆる伝染病の流行時には常に脅威となるからである。
一般的に、ろ過された水には冬の時期に最も多くの細菌が存在するため、この時期は原水である河川水に細菌が最も豊富に存在し、したがってフィルターへの負荷が最も大きくなり、霜の影響が最も懸念される時期でもあるため、この責任ある任務を担う者は、良質なろ過水を得るために絶え間なく努力することが特に重要である。
白亜層に掘られた深い井戸から汲み上げられた水のように、徹底的な自然ろ過を受けた水は、通常はほとんど細菌が存在しないにもかかわらず、時として病原体を媒介する可能性があることは、数年前にウォーシングで発生した壊滅的な腸チフスの大流行によって証明されている。
この町には長年、食生活に適した最高品質の水が供給されてきたため、この致命的な伝染病の発生はまさに予想外の出来事だった。しかしながら、このような深井戸水は必ずしも清浄とは限らないことを念頭に置く必要がある。なぜなら、地下水層に何らかの欠陥が生じた場合、ろ過効率が低下し、ウォーシングの事例のように、水が伝染病の媒介者、そして拡散源となる可能性があるからである。
水の検査に用いられる細菌学的検査法は、ほんの数年前に初めて導入された当初は軽視され、多くの人々から反対されたものの、今や浄水に関するあらゆる問題において極めて重要なものとなっている。1893年にロンドン水道事業に関する王立委員会が収集し、実際に要求した、純粋に細菌学的な性質を持つ膨大な量の証拠は、これらの検査法の価値に対する世間の評価の変化を明確に示している。そして、委員会が報告書の中で、広範な貯水と効率的なろ過の重要性を強調していることは非常に意義深い。これら2つの要素の意味と価値は、ほぼ完全に細菌学的研究の結果に基づいているからである。
しかし、コレラは、公共水道の効率的な浄化がもたらす恩恵を雄弁に物語る唯一の水系感染症ではない。アメリカのマサチューセッツ州における腸チフスと飲料水に関する経験もまた、非常に示唆に富むものである。
マサチューセッツ州は、保健委員会を設立し、極めて重要な衛生調査を実施するためのあらゆる便宜を図ったことにより、科学界全体に深い恩義を負わせた。発行される報告書は広く流通しており、さまざまな主題を扱っているが、中でも関心と重要性において群を抜いているのは、保健委員会の職員が行った水と下水の浄化に関する実験研究の記録である。これらの実験は古典となり、最高の称賛に値する熱意と徹底性をもって実施された。ローレンス市が水道供給に関して達成した成果を見れば、州立研究所で行われた科学実験が地域社会にとってどれほど大きな重要性を持っているかが理解できるだろう。費用は惜しまれず、過去何年にもわたり、飲料水として適した安全な水を得るための最も効率的な方法を決定するために、大規模で精緻かつ費用のかかる実験が行われてきた。
腸チフスによる死亡率は、その地域における一般的な衛生状態の指標とみなすことができ、公共水道の質は、正当な理由から、その決定要因の主要因とみなされている。マサチューセッツ州の衛生史において最も重要な点の1つは、より良い水道設備を導入し、既存の水道設備を改善するための措置が講じられるにつれて、腸チフスによる死亡率がほぼ一様に減少したことである。例えば、1856年から1876年までの20年間、この病気による死亡率は人口1万人あたり8.6人であったが、1876年から1895年までの期間には1万人あたり4.1人にまで減少しており、腸チフスによる死亡率の改善は、過去20年間に公共水道設備の改善が行われた時期と一致している。ある州の報告書によれば、「公共水道が供給されている人口の割合が増加するにつれて、腸チフスによる死亡率は概して低下している。これは、この病気による死亡者の大半が、公共水道が供給されていない地域や地域の一部で発生しているためである。」
この改善が維持されていることは、1896年から1899年の4年間でマサチューセッツ州における腸チフスによる死亡者数が1万人あたり2.6人にまで減少したという事実からも明らかである。
しかしながら、腸チフスが地域社会への給水状況によってどのように抑制されるかについて最も顕著な洞察が得られるのは、ローレンス市においてである。腸チフスによる死亡率は、1886~90年には1万人あたり平均11.2人であったが、1891~95年には7.7人、1896~99年には2.5人にまで減少した。1893年の秋、メリマック川から市に供給される原水が初めてろ過され始め、それ以来、砂ろ過器は体系的かつ非常に綿密な細菌学的監視下に置かれ、配水前に可能な限り効率的な水の浄化を確保するために絶えず改良が加えられてきた。そして、最良の給水を得るためのこうした精力的な努力の結果、腸チフスが著しく減少したことが、その成果として表れている。
マサチューセッツ州が実践的な衛生に関する独創的な研究を奨励することで人々の福祉を向上させた素晴らしい模範は、他のアメリカの州にも保健委員会を設立し、河川や小川の保護に関する法律を制定するよう促しました。アメリカ合衆国で衛生科学を促進するために行われてきたすべてのことを考えると、200万人を超える人口を抱える市町村や小都市の未処理の下水を受け入れているミシガン湖が、いまだにシカゴの飲料水を供給しており、配水前に事前浄化が行われていないことは驚くべきことです。シカゴ市は、1900年1月に開通したシカゴ排水運河を建設することで、ミシガン湖から下水を迂回させましたが、この巨大な下水路は、商業水路としての利点があったからこそ可能になったものであり、水路の特徴を認識していないシカゴの排水をイリノイ川に流す計画はすべて失敗に終わる運命にあったと、権威ある人物が述べています。しかし、イリノイ州保健局のイーガン博士は、「現在の人口増加に伴い、五大湖が引き続き公共下水として利用されれば、まもなく飲料水として全く使用できなくなるだろう。…そして、二つの選択肢のうちどちらかを取らなければならない。すなわち、すべての水源をろ過するか、あるいは町の汚水を効率的に浄化してから湖に流し込むかのどちらかである」と指摘している。
シカゴ市民が水道水のろ過に関して消極的なのは、すでに水道局が上下水道システムに8500万ドルを費やしており、これは人口一人当たり50ドル強の投資に相当すること、そして「世界最大の衛生工学の偉業」と評される大運河建設計画(既に言及済み)が実現すれば、さらに3000万ドルから4000万ドルの費用がかかることが原因であることは間違いない。このような負担を前に、シカゴのような裕福な都市でさえ、少なくともイーガン博士が指摘した水源に関する不十分な状況がより深刻化するまでは、さらなる資本支出を検討しようとはしないだろう。
大陸をはじめとする各地の偉大な保健研究所で行われている体系的な調査は、それに比べれば散発的と言わざるを得ないこの国で行われている研究を、国家によって十分な資金が与えられ、最も有能な研究者によって運営され、他国と同様に我が国でも人類の健康と福祉に大きく貢献してきた研究を推進する中心となる、英国帝国保健委員会の設立を雄弁に主張する根拠となるはずだ。
かつてイギリスがすべての文明国にとっての先駆者であり、啓蒙的な模範であった事柄について、なぜイギリスはいつまでも外国の機関に情報や指導を求めなければならないのだろうか?
汚染された水道水がコレラや腸チフスを蔓延させる可能性に加えて、どの程度結核を広める可能性があるかという問題については、ドイツ帝国保健局のムゼホルト博士が非常に示唆に富む方法で考察している。
約10年前、スペインの研究者フェルナンデスが、水中から結核菌が初めて発見されたと発表した。結核菌を含む水は開渠から採取されたものであり、そのため様々な汚染にさらされていたことは間違いない。
ロンドン郡議会の主任化学者であるフランク・クロウズ教授が行ったロンドンの下水とその処理に関する綿密な実験の過程で、最近、細菌性下水床由来のコークス堆積物の一部を接種されたモルモットが典型的な結核で死亡し、その臓器の切片から多数の結核菌が検出された事例に遭遇した。ムセホールド博士は、結核患者の喀痰中に存在する毒性の強い結核菌の生存能力、下水、河川水、耕作地におけるそれらの菌の生存能力に関する問題全体を徹底的に調査した。これらの研究の斬新さと重要性から、慎重に検討する価値がある。
まず、結核菌の痰を自然状態の河川水に投入した。この水はベルリンのシュプレー川から取水されたものであるため、少なくともある程度の表面汚染にさらされていた。この水は通常の日光に当てて保管したところ、結核菌は5か月以上生存し、毒性も維持した。通常の汚水では6か月半生存した。汚水に感染したサンプルの一部を屋外に放置し、通常の気象条件にさらしたが、周囲が凍結するという試練を受けても、結核菌の毒性は少しも低下しなかった。結核菌に感染した汚水の一部を大根が栽培されている庭の土壌に注ぎ、結核菌が88日間その環境下で霜、雪、雨、日光にさらされた後も、毒性は維持されていた。特に注目すべきは、ムセホルト博士が行った調査である。この調査は、病院に併設され、病院からの下水で灌漑されている農地で結核菌が検出されるかどうかを確かめるために行われた。結核菌が発見されただけでなく、前述の実験室での実験結果から予想された通り、非常に毒性の強い状態で発見されたのである。
都市下水処理場で栽培された野菜に病原菌が混入する可能性があるというのは、単なる気まぐれや流行に流される人の空想ではなく、非常に現実的な危険であり、レタス、大根、セロリなど、調理せずに食卓に出す野菜を摂取するすべての人々の健康に対する脅威とみなさなければならない。
これは、結核患者の喀痰はすべて徹底的に消毒する、つまり下水に流す前にその毒性を除去することが望ましいことを強く示唆している。
こうした予防措置を講じることの重要性は、結核病院の下水処理から得られた透明な排水を検査した結果、毒性の強い結核菌が検出されたことによって裏付けられている。また、排水を流す溝の底からも結核菌が発見された。
このような事実は、すべての公的機関の真摯な注意に値するものであり、結核菌の分布と稔性に関する現在入手可能な圧倒的な証拠が、既知の伝染性疾患の場合と同様に、少なくとも人類の悪性敵である結核菌の致命的な活動を制限するための規則や規制の制定につながるような、結核菌に対する相当な配慮がなされるよう、真剣な努力がなされることを期待したい。
水と細菌の関係について論じる前に、ミネラルウォーターという同義語で漠然とまとめられている、ますます増え続ける種類の水に対するこれらの微小な生命体の態度について知られていることをざっと見てみるのも興味深いだろう。人工的に炭酸ガスを注入した水の製造で得られた富や、新しい鉱泉に秘められた莫大な富は、この種の飲料の人気を十分に証明している。しかし、国内のビールと蒸留酒の統計や、それらが国の歳入にもたらした貢献度から、無害な飲み物の大量消費が、アルコール飲料の使用を置き換えたためだと考えることはできない。ノンアルコール飲料の販売増加は、実際には国民の節制が進んでいることの指標とはなり得ない。むしろ、需要の増加は、製造技術の進歩によって生産コストが下がり、かつては価格が高すぎてごく一部の人しか手に入れられなかった贅沢品が、多くの人々にとって比較的容易に手に入るようになったことに起因すると考えられる。炭酸水を通常の飲料水の代わりに飲むことで、伝染性疾患にかかるリスクが完全にはなくなるわけではないにしても、少なくとも大幅に減少するという認識が広まっていることも、売上増加の一因となっているかもしれない。
したがって、この仮定が実際の事実によってどの程度正当化されるのかを検証することは有益であろう。
まず認識すべき事実は、存在する細菌の数は、人工的に曝気された水約20滴中にわずか3個から10万個にも及ぶという非常に広い範囲で変動する可能性があるということです。井戸水から作られた炭酸水には、Sohnkeによって200個から6,000個の細菌が含まれていることが発見されましたが、蒸留水のみを使用した場合、つまり細菌が一切除去された水を使用した場合は、10個から30個の微生物しか存在しませんでした。しかし、曝気水の製造において重要でありながらあまり認識されていない要因は、滅菌による水の初期浄化後に頻繁に発生する汚染です。場合によっては、この汚染は、使用前に貯水池に水を貯蔵することによって発生し、そこでは微生物が増殖する絶好の機会が提供されます。
メルケルは、もともと1立方センチメートルあたり4~5個の細菌しか含まれていなかった水が、その後、炭酸水として流通する準備が整うと、3,000個をはるかに超える細菌を含むようになったことを発見した。この場合、貯蔵が行われた。ここでも、工場に戻ったサイフォンの効率的な洗浄に十分な重要性が置かれていない。この国でスレーターが、イタリアでアッバが行った実験は、水のガス曝気が少なくとも一部の種類の水生細菌の増殖に阻害作用を及ぼすことを決定的に示している。なぜなら、この2人の研究者は、ガスの量が放出されることで減少するにつれて、存在する細菌の増殖が促進され、その数が増加することを発見したからである。無害な微生物であっても無数に飲み込むという考えは不快かもしれないが、衛生的な観点からこの問題全体の本当の意味は、曝気された水中の病原菌の運命に関する証拠にある。
この重要な問題に関して、幸いにも、主に水系感染症である腸チフスとコレラ に関連する細菌に関する正確かつ決定的な情報がいくつか存在します。炭疽菌の生存能力をテストするために行われた調査は、この微生物の桿菌形態よりも胞子形態の方が生存能力が優れていることを改めて強調する点で重要ですが、この病気が水によって拡散する可能性は、炭酸水中の炭疽菌の運命にあまり関心を抱かせるほど高くないと考えられています。しかし、桿菌は炭酸水中で15分から1時間後に死滅したのに対し、胞子は154日後も生存していたことは特筆すべきでしょう。ドイツのホッホシュテッター、イギリスのスレーター、イタリアのアッバらが、曝気水中のコレラ菌の生存能力について調査を行ったが、これらの専門家は皆、これらの微生物の通常の未滅菌炭酸水中での生存期間は非常に短く、実際には30分から3時間で死滅するという点で一致している。腸チフス菌に関しては状況が異なり、同じ研究者らは、通常の未滅菌曝気水中ではこれらの細菌が11日間も生存できることを発見した。炭酸水では生存期間はそれほど長くはないが、それでもコレラ菌の生存期間を大きく上回り、5日間まで生存する。
したがって、炭酸飲料の製造に使用される水にチフス菌が存在すると仮定すると(そして、そのような可能性を無視することはできない)、製造から消費までの間に相当な期間を経過させない限り、そのような水が飲用として安全であるという保証はない。
パリ・パスツール研究所の著名な所長である M. デュクロー氏は、この種の考察をもとに数年前に次のように書いています。機会があれば、私たちの人生を楽しんでください。」
したがって、細菌と人工的に曝気された水に関する科学的報告は、概して安心できるものと見なすことができる。しかしながら、イギリスではイタリアの例に倣っていないことは残念である。イタリアでは、曝気水製造業者は国によって厳しく監視されており、使用される水の化学的および細菌学的純度について満足のいく保証が得られない限り、工場を開設することはできない。また、当局は、採用される方法が衛生的な観点から満足のいくものであることを保証されなければならない。不衛生な水源から製造された曝気水の販売は、国によって厳しく禁止されている。
世界各地に豊富に存在し、数多くの保養地の基盤となっている、非常に貴重で広く流通している天然鉱泉水の細菌叢を調査するためにこれまで行われてきた努力の結果を明らかにすることは、興味深いだろう。
これまでに行われた鉱泉水の研究の中で、おそらく最も徹底的な調査は、エウジェニオ・ファツィオ博士によるものであろう。彼は、ナポリ近郊のカステッランマーレ、テレーゼ、アチェトセッラ、ムラリオーネにある有名な泉の細菌の状態を調査し、異なる種類の水の例を慎重に選び、それぞれ鉄泉、炭酸硫黄泉、アルカリ泉からサンプルを採取した。
これらの様々な鉱泉水は、いずれも細菌が極めて少ないという特徴があった。鉄分を多く含む泉やアルカリ性の泉では、1立方センチメートルあたりわずか2個の微生物しか見つからなかったこともあり、記録された最大数でも45個に過ぎなかった。これらの数値が、最も純粋な泉や最も深い井戸水に見られる細菌数に非常に近いことを知れば、その意義が理解できるだろう。これらの水は通常、飲料水の中でも最高級とみなされている。特に興味深いのは、ファジオ博士が発見した、これらの水に存在する細菌の種類が極めて限られており、通常、3種類、多くても4種類の細菌しか検出されないということである。
これは、白亜層に掘られた深い井戸から得られる純水にも共通する特徴で、限られた数のリリパット人のような細菌の中に、ごく少数の種類の細菌しか見られないのに対し、河川やその他の地表水源、特に下水や同様の廃棄物で汚染された水源から採取されたサンプルでは、細菌の個体群はしばしば多様であると同時に扱いにくいほど膨大である。
厳格な細菌学者の厳密な観点からすれば、飲料水として最も満足できる水は硫黄泉から得られる水であるはずだ。ファジオ博士や他の研究者たちは、これらの水から細菌が全く見つからないことがしばしばあり、1立方センチメートルあたりわずか4個しか見つからないこともあった。いわゆる熱硫黄泉は、多くの場合50℃を超える高温であることを考えると、そのような高温環境に加えて、硫化水素の吐き気を催すような雰囲気にも耐えられる細菌が1立方センチメートルあたり4個も見つかるというのは、おそらく驚くべきことだろう。おそらく細菌群集にとって、これらの熱い硫黄泉は、初期キリスト教の教父たちの想像力の中で大きな位置を占めていた懲罰の場所なのかもしれない。確かに、多くの古の巨匠たちがその描写に喜びを見出したように見えるこの細菌地獄の中には、ごく少数の個体しか見当たらず、そこにいる個体はほぼすべて一つの家族に由来している。
天然ミネラルウォーターの微生物学的品質を評価する際に、これらの細菌検査の非常に満足のいく結果を重視するならば、これらの調査はすべて、水源から直接採取された自然状態の水に対して行われ、瓶詰めなどの商業的な加工という残酷な試練を受ける前に実施されたことを念頭に置く必要がある。
私たちは皆、細菌の生命の基本原理を十分に理解しているので、衛生面への配慮が少しでも欠けると、食料庫や貯蔵室にどれほど巧妙かつ直接的に影響が出るかが分かります。そして、ほんの少しの想像力を働かせれば、警戒心が緩んだり、食料庫の保護と保存に不可欠な厳格な監視が少しでも緩んだりすれば、細菌の武器がたちまちこれらの穏やかな場所に侵入してくる様子を思い描くことができるでしょう。
牛乳の危険性と対策
応用細菌学のどの分野よりも、酪農の実践のための科学的基盤の構築を目的とする分野において、最も活発な活動が見られると言っても過言ではないだろう。これは疑いようもなく真実ではあるが、残念ながら、大陸諸国とは異なり、事実上酪農産業の支配権を握っている英国国民は、これまで奇妙なほど無関心であり、たとえ興味を引かなくても、その衛生上の重要性を強く認識させるはずの研究に対して、ほとんど、あるいは全く共感を示してこなかった。しかし、この無関心は、健康上の利益のためだけでなく、経済的な観点からも非難されるべきである。
英国特有の無関心がこの国の酪農産業にもたらした影響を理解するには、農業委員会が発行した報告書を見るだけで十分である。1898年には、バターを3億5942万5136ポンド輸入したことが公式に報告されており、小さな国デンマークだけでも1億6388万3360ポンドを輸入している。チーズの輸入量は2億6201万8624ポンドという途方もない量に達し、練乳は81万7274ハンドレッドウェイト、牛乳とクリームは1万691ハンドレッドウェイトが国外から供給された。
他国、特にデンマークが乳製品産業の推進と科学的発展において示したエネルギーと熱意に目を向ければ、達成された卓越した水準や、イギリスがそれらの製品を吸収する用意があることに驚くことはないだろう。したがって、イギリスでは、単一の乳製品工場で純粋培養細菌によるクリームの人工的な酸味付けが行われているかどうか疑問視されるかもしれないが、デンマークでは、いわゆる特殊な細菌バタースターターの使用が急速に広まっている。したがって、1888年のオーデンセ博覧会では、純粋培養細菌を使用したバターのサンプルは1つも展示されなかったが、1894年には46.7パーセントが純粋な細菌培養を使用したバターを展示していた。示されたサンプルのうち、1896年には89.2%、1897年には94.4%、1898年には95.9%、そして1899年にはすべてのサンプルがこのように生産され、この年以降、国内の重要な酪農場のほぼすべてが特別な細菌バタースターターを使用しています。
デンマーク人は、既存の市場を維持し、新たな市場を獲得するためには、科学研究によってもたらされたあらゆる製造方法の改良を活用する必要があることを十分に理解しており、その努力は酪農産業の繁栄と、その製品の高い評価という形で正当に報われている。大陸の精神が持つ、新たな発見に対する適応力と柔軟性を、英国の製造業者の粗野な保守主義と対比させれば、ライバルの成功と、それに伴う英国の繁栄の衰退が、実に完璧に理解できるのである。
改めて申し上げますが、ロシアの農業関係者を代表する代表団が最近ロンドンを訪問したことで、既に成果が出始めており、ロシア産乳製品を大量に定期的に輸入するための契約が締結されたとのことです。イギリス市場には既にロシア産卵が十分に供給されていますが、今回、ロシア産バターとチーズの販売先が見つかってしまいました。
フィンランドは、総人口がロンドンの半分にも満たないにもかかわらず、毎年1200万マルク相当のバターをこの国に輸出している。
ある作家が最近述べたように、「外国人や植民地の人々がバター市場を奪い取ったように、瓶詰めの殺菌牛乳の消費が流行すれば、彼らは牛乳市場も同様に奪い取るだろう」。これは空想的な提案ではない。低温殺菌牛乳の製造には多額の設備投資は必要なく、輸送は非常に容易だからだ。実際、冷凍牛乳はノルウェーやスウェーデンからイギリスに導入されている。まず低温殺菌され、その後大きな木箱で冷凍され、凝固した状態で輸送される。この状態では長期間変化しない。
しかし、真の責任は間違いなく国民にある。国民が低温殺菌乳製品への需要を生み出そうとしない限り、この国の賢明な農業当局のあらゆる努力は必然的に失敗に終わるだろう。
すでに述べたように、ヨーロッパ大陸とアメリカでは、酪農細菌学が飛躍的な進歩を遂げ、酪農のあり方を事実上変革しました。もし私たちが怠惰から抜け出すことができれば、同様に進歩を誇るだけでなく、この重要な農業分野においてより確固たる地位を築くことができるでしょう。そしてその結果の一つとして、長らく多かれ少なかれ避けられない悪として受け入れられてきた酪農上の問題が、他の地域と同様に、科学的研究によってその重要性が十分に証明されている、より徹底した細部への注意によって解消されるでしょう。
最も簡単に予防できるにもかかわらず、同時に最も深刻な影響を及ぼす酪農トラブルのいくつかは、間違いなく搾乳作業の実施方法に直接関係している。
そもそも、牛自体が不衛生な状態にあることが非常に多く、また、牛の毛皮は埃や汚れが付着しやすい性質を持っているため、汚染の可能性を否定するか、少なくとも最小限に抑えるための予防措置を講じない限り、異物が牛乳に混入する危険性は常に存在する。
ウィスコンシン農業試験場のHLラッセル教授は、酪農細菌学に関する小著の中で、こうした予防措置の重要性を非常に強く印象づける、示唆に富む実験を紹介しています。実験には牧草地で放牧されている牛が選ばれ、搾乳は屋外で行われました。これは、搾乳小屋の空気中の微生物の侵入など、実験に悪影響を及ぼす外部要因を可能な限り排除するためです。まず、何の予防措置も講じずに牛を部分的に搾乳し、その過程で、滅菌された栄養ゼラチンの層が入った小さなガラス皿を、牛乳バケツのすぐ近くの牛の体の下に1分間置きました。その後、搾乳を中断し、再開する前に、牛の乳房、脇腹、脚を水で十分に洗浄しました。そして、同じ場所に同じ時間、2つ目のゼラチン表面を置きました。これら2つの実験の結果は、非常に示唆に富んでいます。特別な予防措置を講じずに牛の乳搾りを行った場合、10インチの牛乳バケツの表面積に相当する面積に、1分間に3,250個の細菌が付着した。しかし、牛を洗浄した後は、同じ面積に1分間に付着する細菌はわずか115個だった。
このように、非常に簡単な予防策とわずかな手間をかけるだけで、多くの微生物が牛乳に近づくのを効果的に防ぐことができます。たとえ牛乳がその後低温殺菌される場合でも、清潔な搾乳は非常に重要ですが、生のまま消費される場合はなおさら重要です。牛が淀んだ池や泥の中を歩くと、泥やぬめりが体にこびりつき、汚れが全身に付着します。そして、こうした汚れやぬめりによって、悪質な微生物が不快な環境から牛乳という満足のいく栄養価の高い物質へと移る機会が生まれることを考えると、たとえ面倒であっても、清潔さを保つための予防策は決して無駄ではないことがわかるでしょう。
牛乳中の細菌と汚れの間には確かに密接な関係があることは、実際の調査によって明確に示されています。あるドイツ人科学者はこのテーマについて特別な研究を行い、多数の牛乳サンプルについて、1リットルあたりの異物量と、1立方センチメートルあたりの細菌数を測定しました。
以下の結果は、得られた結果の典型例とみなすことができます。1クォートあたり36.8ミリグラムの汚れを含む牛乳では、1立方センチメートルあたり12,897,600個もの細菌が存在していました。1クォートあたり20.7ミリグラムの汚れを含むよりきれいなサンプルでは、細菌の数は7,079,820個に減少しました。一方、1クォートあたり5.2ミリグラムの汚れを含むさらに良好なサンプルでは、1立方センチメートルあたり3,338,775個の細菌が存在していました。
このような結果は、搾乳作業における徹底した清潔さが牛乳の初期純度を決定する上でいかに重要な要素であるかを示している。なぜなら、牛乳中の細菌性不純物は、まず第一に、存在する固形不純物によって非常に大きく制御されることは疑いようがないからである。
公共の牛乳供給に含まれる固形不純物の実際の量を測定したという報告は知りませんが、ドイツの大都市の多くの供給源ではそのような推定が行われています。例えば、レンク教授はハレに供給される牛乳1リットルあたり約75ミリグラムを発見し、別のサンプルでは1リットルあたり0.362グラムもの不純物が検出されました。ベルリンでは1リットルあたり10ミリグラム、ミュンヘンでは9ミリグラムが検出されています。バックハウス博士は、ベルリン市だけで毎日牛乳とともに300cwt(約136トン)もの牛糞を消費していると推定しています。これらの固形不純物の量とそれに伴う細菌性不純物を関連付けると、これらの牛乳供給源の微生物群集がどの程度の量になるか、ある程度の見当がつくでしょう。
これらの不純物はほぼ完全に防ぐことができるが、残念ながら、酪農家は一般的に牛乳中のこれらの不純物の存在をあまり重要視していないようだ。
サセックス・デイリー・ニュース に掲載された手紙の中で、酪農問題に関する著名な専門家である特派員が、酪農経営者たちに時宜を得た警告を発している。
「私はたまたま知っているのですが」と彼は書いています。「イズリントンで開催された酪農ショーを訪れたアメリカ人たちは、そこで展示されていた、私たちの通常の牛の搾乳方法、というよりむしろ清潔さの欠如にひどく嫌悪感を抱き、イギリス滞在中は絶対に牛乳を飲まないと言ったそうです。このことをあえて述べるのは、この手紙を読むかもしれないイギリスの酪農家の方々に、より勤勉で慎重な外国の競合国と比べて、この国がいかに遅れているかを改めて認識していただきたいからです。外国人教師たちは、私たちの牛舎は狭くて狭く、牛舎の構造も粗悪だと主張しています。また、(1)牛の毛づくろいをせず、(2)乳首をきれいにせず、(3)搾乳前に清潔なぬるま湯で乳房、腹部、脇腹をスポンジで拭かない、(4)搾乳者が牛の尻尾を縛らず、自分の手や体を洗わず、(5)衣服を覆わない、などと指摘しています。搾乳中は清潔で風通しの良いブラウスを着用すること、(6)一般的に糞尿、ビール粕、または農場の廃棄物の臭いがする(細菌的に)不衛生な環境で搾乳することなどが挙げられます。残念ながら、細菌学に基づいて品質低下の原因として挙げられている主張には、確固たる事実が多すぎることを申し上げなければなりません。…清潔さは今や英国の酪農家が最優先で取り組むべき問題です。細菌の研究は、このような不注意が外国のバターが英国のバターに勝る大きな原因であることを証明しています。」
当然のことながら、乳製品に使用されるすべての缶や容器は、汚染の疑いが全くない状態であるべきです。ラッセル教授は実際の実験で、容器の状態が良好で十分に洗浄されている場合でも、それらの容器で採取した牛乳と蒸気滅菌した容器で採取した牛乳では、細菌叢が大きく異なることを明らかにしました。
蓋付きの缶を2つ用意し、1つは通常の方法で洗浄し、もう1つは蒸気で30分間滅菌した。搾乳前に動物を丁寧に洗浄し、埃が舞い上がらないように特別な注意を払った。また、常に細菌が大量に含まれている最初の乳は廃棄した。搾乳直後に、これら2つのバケツの乳からそれぞれ細菌ゼラチンプレートを作成し、以下の結果を得た。滅菌したバケツから採取した1立方センチメートルの乳には165個の細菌が、通常のバケツから採取した乳には4,265個もの細菌が見つかった。
別の実験では、搾乳における清潔な作業が牛乳の初期細菌数に及ぼす影響が、おそらくさらに顕著に示されている。これらの予備的な予防措置は、ごく普通の作業員によって実施されたものであり、日常的な作業において実施不可能なほど高度なものでは決してない。 「牛乳は蒸したバケツで受け取り、搾乳前に牛の乳房を念入りに梳き、汚れが剥がれ落ちないように水で湿らせた。牛舎の空気は埃がないように注意し、搾乳の最初の数滴は捨てた。このように処理した牛の牛乳には1立方センチメートルあたり330個の細菌が含まれていたのに対し、通常の条件下で採取した混合群の牛乳には同じ体積で15,500個の細菌が含まれていた。この実験を冬の条件下で繰り返したところ、混合牛乳には1立方センチメートルあたり7,600個の細菌が含まれていたのに対し、注意深く保存した牛乳には同じ体積でわずか210個しか含まれていなかった。いずれの場合も、より注意深く保存した牛乳は、通常の牛乳よりも24時間以上長く甘さを保っていた。」
牛乳に侵入する絶好の機会を持つ微生物の一つが、通常あらゆる動物の糞便中に存在する大腸菌(Bacillus coli communis)です。この微生物は牛乳にとって非常に好ましくない存在であり、増殖することで牛乳の酸味を著しく阻害し、特定の酸味菌がその働きを続けられなくなるような変化を引き起こし、最終的にそれらの菌を死滅させてしまいます。しかし、大腸菌が牛乳に及ぼす有害な影響はこれだけではありません。大腸菌の存在が、特に幼児に多く見られる腸疾患の原因となっているという見方が強まっています。ごく最近、牛糞の細菌含有量の測定が行われ、採取したばかりのこの物質1グラム[6]には、 3億 7500万個もの細菌が含まれている可能性があり、その大部分は上記の望ましくない微生物であるB. coli communisであることが判明しました。
牛乳には、通常の桿菌形態に加えて、耐熱性の高い胞子と呼ばれる形態を持つため、非常に強い耐熱性を持つ細菌が含まれている場合がある。牛乳中に存在する細菌の数はサンプルによって異なるが、搾乳時の注意の度合いを示す指標として利用できる。なぜなら、不衛生に搾乳された牛乳には常に大量に存在しているからである。フルッゲ教授らはこの種の牛乳細菌について綿密な研究を行い、子犬に与えた牛乳にこの細菌を添加すると、子犬が激しい下痢の症状で死亡することが判明した。
たとえ少数の細菌であっても牛乳に侵入する危険性は深刻です。なぜなら、細菌は好都合な環境下では驚異的な速さで増殖するからです。フロイデンライヒ教授は、搾乳から消費者が牛乳を受け取るまでの間に牛乳中の微生物がどのように増殖するかを示すために、非常に徹底的な調査を行いました。以下の例は、このような状況下での細菌の増殖がどのようなものかをある程度理解するのに役立つでしょう。
問題の牛乳サンプルは、搾乳から2時間半後に研究所に到着した時点で、1立方センチメートルあたり9,000個強の細菌を含んでいることが判明した。サンプルは3つの部分に分けられ、それぞれ異なる温度で保管され、一定時間間隔で検査された。以下の表は、得られた結果を一目で示すものである。
牛乳約20滴に含まれる細菌の数。
検査時。 温度。
15℃ 25℃ 35℃
3時間後 10,000 18,000 30,000
6時間後 25,000 172,000 12,000,000
9時間後 46,000 1,000,000 35,280,000
24時間後 5,700,000 5億7750万 50,000,000
このように、実験室で3時間培養した後、元の9,000個の細菌は、あるケースでは2倍に、別のケースでは3倍以上に増殖した。これらの細菌の増殖に最も適した温度は摂氏25度であったことがわかる。
もともと比較的少数の細菌しか含まれていない牛乳のサンプル(1立方センチメートルあたり1万個未満という数値は、250万個を含むサンプルの話を読むと全く取るに足らないものとなる)が、比較的細菌的に純粋なサンプルであっても、これほど膨大な数の細菌を支えられる可能性があるとすれば、それほど満足のいくものではないサンプルの微生物の数は、私たちの計算能力をほとんど超えてしまうだろう。ラッセル教授は次のように書いています。「牛乳の細菌叢を、一般的に、そして当然のことながら、細菌が大量に含まれていると考えられている下水の細菌叢と比較すると、牛乳は消費される際に、大都市の下水よりもはるかに多くの細菌を含んでいることがほぼ常に観察されます。セジウィックは、1890年のマサチューセッツ州保健委員会への報告書の中で、ローレンス市の下水には最低でも10万個の細菌が含まれており、最大でも1立方センチメートルあたり400万個未満であったことを発見しました。[7] この数値の範囲は、大都市の牛乳供給で通常見られる数値よりもはるかに少ないのです。」
過去6年間、乳製品における主要な問題の発生源を特定し、それらを根絶、あるいは少なくとも抑制するために、数多くの研究が行われてきた。これらの調査の過程で、牛乳中に見られる多くの細菌が特定され、その病原体が明らかになった。
このように、いわゆる「苦い」牛乳からヴァイグマン教授によってある桿菌が分離され、この変化の原因が特定されました。また、苦いクリームからは別の微生物が発見され、その役割は牛乳を強い酸性にして非常に苦くすることにあるようです。さらに、ぬるぬるしたり、糸状になったりする牛乳の不快な状態は、牛乳を粘性にする特定の細菌によって引き起こされます。一方、別の種類の微生物は、牛乳に触れるものすべてに付着する力を与え、数インチから数フィートの長さの糸状に引き伸ばせるようにする働きをしています。
この国ではぬるぬるした牛乳は嫌われますが、オランダではエダムチーズという名のチーズの製造に特に必要とされています。ノルウェーでは、この種の牛乳はタエテムヨルクという人気の飲み物の原料となり、人工的に作るには、一般的なムシトリスミレ(Pinguicula vulgaris)の葉を牛乳に入れます。ヴァイグマン教授は、この植物の葉に生息する、ぬるぬるした牛乳を作る特別な能力を持つ微生物を発見しており、タエテムヨルクの生産は、無害なムシトリスミレではなく、この微生物によるものであることは間違いありません。また、「石鹸のような」牛乳は、寝床として使われる藁に大量に見つかった特定の細菌に由来することが判明しており、飼料として使われる干し草からも検出されました。搾乳中にこれらの供給源から感染が起こり、独特の発酵は明らかに微生物由来であることが示されました。いわゆる赤や青の牛乳、そして鮮やかなレモン色からオレンジ色、琥珀色まで様々な色合いの牛乳も、細菌の活動に直接起因することが現在では分かっている。
しかし、こうした細菌による乳製品の問題以上に重大なのは、病原性微生物に汚染された牛乳によって病気が蔓延するリスクである。
「腸チフスや猩紅熱の伝染病は牛乳によって広がることは疑いの余地がなく、沸騰させた牛乳は病気を媒介する可能性がはるかに低い」と、何年も前に医学誌『ランセット』は述べている。
これは、細菌学の研究がまだ黎明期にあり、牛乳中の微生物の挙動や、病気の伝播における微生物の役割について直接的な実験的証拠が得られていなかった時代に書かれたものである。筆者は明らかに牛乳の性質についてそれ以上の批判をすることはしなかったようで、もしそうであれば、牛乳によって広がる病気の中にジフテリアを含めていたかもしれない。しかし、このランセット誌の寄稿者が書いたのが細菌学の歴史においていかに遠い時代であったかをさらに決定的に示すもう一つの省略点がある。それは、牛乳と結核菌との関連について全く言及されていないことである。今日では、結核と牛乳の問題、そして牛に存在する結核が人間に伝染する可能性について何らかの言及がない細菌学雑誌はほとんどない。
牛乳による様々な伝染性疾患の伝播に関して、収集された証拠は、この点において牛乳が果たす可能性のある責任ある役割を非常に明確に示しています。また、チフス菌の拡散における牛乳の責任についても多くの事例が挙げられています。私が思い浮かべる、そしてついでに触れておきたい印象的な事例は、数年前にアメリカのある都市で発生したもので、チフス菌に汚染された水で容器を洗浄した酪農場からこの病気の発生が突き止められました。6週間で386件ものチフス症例が報告され、そのうち97%以上が同じ酪農場から牛乳を購入していた家族の間で発生しました。綿密な調査の結果、牛乳缶がチフス菌の排泄物で汚染された浅井戸の水で洗浄されていたことが判明しました。
ジフテリアは感染した牛乳とも正当に関連付けられており、ジフテリア菌が通常の培養液よりも牛乳中で特に容易に増殖し、空気中にも活発で毒性の強い状態で存在し、塵に付着して広範囲に拡散する可能性があること、そして牛乳を扱う人がジフテリアに罹患しているか、ジフテリアの感染環境にいるため、牛乳が感染する機会が数多くあることを考慮すれば、牛乳がどのようにして第一級のジフテリア媒介物となるのかを容易に理解できるだろう。
牛の結核、そしてこの病気が乳製品の品質にどのような影響を与えるかは、既に述べたように、多くの研究者の注目を集めているテーマである。
一般の人々は、この病気が牛の間でどれほど蔓延しているかをほとんど認識していないかもしれない。そして近年になってようやく、非常に綿密な調査によって、この病気が非常に広範囲に分布しているだけでなく、外見上は全く健康な動物にも感染している可能性があるという事実が明らかになった。
数年前、ドイツでは牛の5頭に1頭が結核に感染していると主張されたが、それでも控えめな推定値とみなされていた。著名なデンマークの病理学者であるバング教授は、1891年から1893年にかけてコペンハーゲンで屠殺された動物の17.7%が結核に感染していたと発表した。パリでは、販売された牛乳13検体のうち1検体が結核菌に感染していたと伝えられており、ワシントンでは、牛乳19検体のうち1検体が同様に汚染されていたとされている。
マサチューセッツ農業振興協会が発表した調査では、牛における結核の存在と、その乳を与えられた他の動物への感染が顕著に示されています。ある事例では、結核に感染した牛の乳を与えられた子牛の33%以上が同じ病気で死亡しました。ヒルシュベルガー氏によると、環境条件が必ずしも良好とは言えず、健康に適さない町の近隣に生息する牛の10%が結核に罹患しており、これらの牛の50%が結核菌を含む乳を生産しているとのことです。
市当局が、都市に牛乳やその他の農産物を供給する地方農場を検査する権限を付与されるよう求めているが、エディンバラで最近審理されたある事件ほど強力な支持を得たものはないだろう。そして、これは多くの自治体で日常的に、しかし気づかれずに起こっている出来事の一例に過ぎないため、審理の報告書から以下の部分を引用しても不適切ではないだろう。
「食用として販売するために市内に持ち込まれた牛は、結核の末期症状を示していた。頭は垂れ下がり、呼吸困難に陥り、頻繁に咳き込み、乳房は病原菌で腫れ上がっていた。」すべての臓器が病んでおり、乳には結核菌が大量に含まれていた。にもかかわらず、この牛の乳は定期的にエディンバラに販売目的で出荷されていたようである。このような事実を前にして、市が地方の酪農場を検査する権利を主張することに、どのような根拠で抵抗できるのか理解しがたい。少なくとも市は、検査対象外の供給源からの乳の受け入れを拒否する権限を持つべきである。郡当局が管轄区域内の酪農場を検査していると言うだけでは不十分である。この事例では、牛の状態は食用として販売するために市内に持ち込まれた時に初めて判明したのである。」
これ以上のコメントは不要です!
ドイツの研究者たちは、牛乳を遠心分離する方法が、牛乳中の細菌だけでなく、結核菌にも顕著な影響を与えるという興味深い事実を発見した。いわゆる「分離スライム」を調べると、大量の固形物だけでなく、分離操作中に排出された大量の細菌も含まれていることがわかる。この牛乳の処理方法は、不思議なことに、存在する結核菌に特別な影響を与える。シューレン教授は、結核菌のほとんどがスライム中に残っていることを発見した。当然のことながら、彼の観察は他の研究者によってすぐに検証された。バン教授はシューレン教授の発見を独自に確認し、さらに最近では、ムーアが意図的に牛乳に結核菌を感染させ、結核菌がスライム中に非常に顕著な量で沈着することを発見した。しかしながら、分離乳中の結核菌のこの特異な挙動と併せて、オステルタグが指摘した事実として、デンマークと北ドイツでは豚の間で結核がはるかに蔓延しているという事実がある。これらの地域では、クリーム分離の際に遠心分離法が広く用いられており、最近まで、この粘液は生のまま、加熱調理されていない状態で動物に与えられていた。
分離乳の話から離れる前に、最近公に注目を集めている、脱脂乳の使用に関する危険性について触れておきたい。牛乳を供給する酪農家との取り決めにより、主にバター製造に牛乳を使用する顧客は、分離機を通した脱脂乳を家畜飼料として使用した後、酪農家に返却する。大規模酪農場では、異なる酪農家から仕入れた牛乳が混合されるため、返却される脱脂乳も混合されている。したがって、ある酪農場の牛乳が感染した場合、その酪農場の牛乳供給全体が感染するだけでなく、混合された脱脂乳も適切な割合で異なる酪農家に返却されるため、ウイルスは複数の酪農場に拡散してしまう。この危険性は非常に深刻であり、混合された感染脱脂乳を返却するという慣行によって不幸な結果が生じているため、1894年以来、プロイセン政府はこの問題に対処するため、熱による消毒に関する特別命令を出している。
結核菌の長寿命と、あらゆる不利な状況下におけるその驚異的な生命力は、牛乳中に結核菌が存在するという頻繁な発見に新たな意義をもたらした。さらに、実験室での実験では、これらの菌はバター中で120日以上、チーズ中で60日から70日間生存できることが示されている。したがって、1890年に「結核に感染した動物由来の食品が人間の健康に及ぼす影響は何か?」という明確な目的のために王立委員会が設置されたのも不思議ではない。
報告書に添付された要約には、「牛乳中の結核菌は、牛乳または牛乳由来の乳製品を摂取した動物に対して非常に活発に作用する。人間が食物を通して感染する結核の大部分は、結核菌を含む牛乳によるものであることは疑いない」と記されている。
委員たちがこの病気の蔓延手段の重要性を十分に認識していたことは、次の重要な段落からも明らかである。「牛乳に関して言えば、イギリス人が牛乳を生で飲むことを好む傾向があることは承知しているが、この習慣は病原菌による汚染の可能性があるため危険を伴う。」
委員たちは、報告を命じられた重要な問題に光を当てようとあらゆる努力を惜しまず、調査結果を公表するまでに5年もの歳月を要した。10年前、彼らが表明した意見は、国内外の科学界における一流の細菌学者たちの最新の見解であり、伝統や通説に固執する保守的な一般大衆にも徐々に浸透しつつあった。そんな時、突如として細菌学の巨匠、ロベルト・コッホ教授が雷を放ち、1901年夏にロンドンで開催された英国結核会議で、牛結核とヒト結核は別個の病気であると宣言した。当時の科学的見解に対するこのような挑戦の重要性、そしてもしそれが正しければ及ぼすであろう広範な影響は、ロベルト・コッホ博士のような偉大な権威が結核とその分布について何を語るのかを聞こうと集まった著名な聴衆によってすぐに理解された。結核菌の発見者が提起した重要な問題は、今なお議論、実験的調査、そして多くの論争の対象となっており、ここでは結核の性質に関するこの新しい理論の賛否について論じることはできない。しかしながら、この見解の公表によって、酪農当局が、現在遅々として進んでいない乳製品の保護と食料供給における安全性の確保に向けた努力を少しでも緩めるようなことがあれば、それは極めて遺憾である。
この話題を終える前に、ベルリンのオスターターク教授が最近発表した、結核菌の存在に関する非常に重要な研究について触れておく必要がある。この研究は、ツベルクリン反応を示すものの、結核の臨床症状を示さない牛の乳に含まれる結核菌についての研究である。この研究が農家や畜産家にとって重要であることは明らかである。なぜなら、ツベルクリン反応を示す牛の乳はすべて栄養目的で廃棄すべきだという主張がしばしばなされてきたからである。オスターターク教授は、ドイツ政府の要請を受けて、そのような乳が健康に危険かどうかという問題を解明するために、非常に綿密かつ広範な一連の調査を実施した。オスターターク教授は、原著論文に付記された結論を引用するのが最善であろう。その中で教授は次のように述べている。「ツベルクリン反応のみを示す牛の乳には結核菌は含まれていない。子牛や豚は、そのような牛の乳を数週間から数ヶ月間与えても結核に感染することはない。」
しかしながら、非常に重要な付帯事項が付け加えられており、乳房が結核に罹患している牛や、臨床的に結核が認められる動物から得られる牛乳の感染力が非常に高いことは疑いの余地がないため、そのような動物をすべて排除することが、牛乳を介した結核の蔓延を防ぐための最も重要な対策とみなされなければならないと指摘されている。
次に、無菌牛乳を得るためのいくつかの方法について考察する必要がありますが、中には手間と不便さが大きすぎて実用的ではないものもあります。例えば、特定の微生物に栄養を与えるために化学組成を変えずに無菌牛乳を作ろうとしたとき、私は牛乳を5日間連続で1~2時間ずつ加熱し、その間、温度が摂氏58度から65度の間になるように注意深く観察しなければなりませんでした。牛乳は無菌で、数ヶ月間保存できましたが、もちろん、このような方法は家庭での使用には不可能です。
牛乳に化学物質を加えることは、望ましくないだけでなく効果もありません。そのような物質としては、ホウ酸、ホウ砂、サリチル酸などが用いられますが、前二者は牛乳中に存在する病原菌に対してほとんど効果がないことが分かっている一方、サリチル酸は他の物質よりも凝固を阻害し、1クォートあたり12グレインという少量でも牛乳に味がつくと言われており、さらに、腸チフス菌が存在する場合でもそれを死滅させることはできません。
さらに、当局の間でもこの成分の無害性について意見が一致しておらず、フランスではサリチル酸を食品保存に使用することに医師たちが強く反対しており、常用は健康に有害であると考えている。
この国では、食品における保存料の使用について調査するため、地方自治委員会の部門別委員会が設置されました。委員会の報告書によると、販売されている牛乳から42グレインから126グレインものホウ酸が検出され、ある時には検査官に販売された1パイントの牛乳に80グレインものホウ酸が含まれていたとのことです。保存料の使用が許可されている限り、牛乳への過剰な添加を防ぐ保証はなく、ホウ酸入り牛乳が幼児の健康に悪影響を及ぼすという証拠が得られていることが指摘されています。委員会は、デンマークでは保存料の使用が厳しく禁止されており、その禁止措置が厳格に施行されていること、ベルギーでも保存料の使用は許可されていないことを報告しています。
牛乳に熱を加えることは、実際には牛乳から細菌を取り除くための唯一推奨され、信頼できる方法ですが、熱の加え方や使用する牛乳の清潔さによって大きく左右されます。
効率的に殺菌された牛乳を製造する上で克服しなければならない困難は、第一に、一部の病原菌だけでなく、牛乳を特に好む一部の微生物にも見られる、驚異的な耐熱性によるものです。第二に、牛乳は高温にさらされることで味やその他の特性が変化するなど、熱に敏感であることも挙げられます。
これらの困難を克服するために、パスツールがワインやビールの特定の欠陥を防ぐために考案した、約60℃の温度を適用するプロセスに基づいた、多くの独創的な装置が開発されてきた。このプロセスは、その著名な提唱者の名にちなんで低温殺菌法として知られている。
いわゆる「低温殺菌牛乳」は、ここ1年ほどでこの国でますます人気が高まっていますが、ヨーロッパ大陸では数年前から広く流通しており、商業的に大きな成功を収めています。実際、海峡を挟んだ隣国では、加熱していない牛乳を使うことに対する偏見が非常に強く、ドイツのライプツィヒなどの都市では、慈善団体などが貧困層に殺菌牛乳の使用を奨励する活動を行っています。また、ネイサン・ストラウス氏の慈善活動によってニューヨーク市の貧困層に低温殺菌牛乳が導入されたことで、暑い夏の時期の乳幼児死亡率が大幅に減少したと言われています。フランス、特にパリとグルノーブルでは、夏季に乳幼児が下痢で死亡する悲惨な状況(これは主に未加熱の牛乳の使用が原因と考えられていた)を可能な限り減らすため、地域社会全体の費用負担で貧困層に殺菌牛乳が配布された。ベルリオーズが1894年から1896年にかけて収集した統計によると、グルノーブルでは、生乳を与えられた7月、8月、9月の1歳未満の乳幼児の死亡率は1,000人あたり69.3人に達したが、殺菌牛乳を与えられた乳幼児の死亡率は1,000人あたり27.9人にまで減少した。
しかしながら、光るものすべてが金ではないように、いわゆる殺菌牛乳も必ずしも細菌が存在しないとは限らない。実際、最近のドイツ当局の見解によれば、「牛乳の完全かつ確実な殺菌はまだ実現していない」。
ウェーバー博士は、ベルリン市内の様々な会社から供給されている殺菌牛乳を調査した。8つの異なる供給元から150本もの牛乳瓶を検査した結果、8社のうち、細菌のない牛乳、つまり謳い文句通りの殺菌牛乳を供給している会社は一つもなかったことが判明した。確かに、殺菌牛乳の割合は、供給元によって5%から86%まで幅があった。
このように、既に指摘したように、牛乳を確実に殺菌するための効率的な装置を考案することがいかに難しいかが理解できるだろう。これまでのところ、最も優れた結果が得られているのは、ブルンスウィック殺菌牛乳会社の取締役であったフラックが考案した装置、通称フラック装置である。ヴュルツブルク衛生研究所で1年間にわたって行われた徹底的な検査では、一度も失敗例はなく、検査されたすべてのサンプルは無菌状態であった。
したがって、牛乳殺菌会社に関しては、消費者が支払った金額に見合う製品を入手していることを保証するために、何らかの監督が必要である。牛乳とその殺菌に関する世界的に著名な権威であるフリュッゲ教授は、いわゆる殺菌済み牛乳サンプルに残る細菌は必ずしも無害な残留物ではなく、むしろ、毒性ペプトン化細菌という分類にまとめられた個体から構成されている可能性があり、これらの細菌は、卵白の腐敗を迅速かつ強力に引き起こすことができるため、この不運な名称が付けられている、と述べている。牛乳の殺菌におけるあらゆる細部を適切に評価することがいかに重要であるかを示す例として、米国ウィスコンシン農業試験場のHL Russell氏とEG Hastings氏が最近発表した論文を挙げたいと思います。この論文では、牛乳を開放容器ではなく密閉容器で低温殺菌することの重要性について述べています。細菌は、密閉容器で加熱した場合よりも空気と接触して加熱した場合の方が牛乳の殺菌に対する耐性が高いことが分かっており、この違いは、開放容器で約60℃以上の温度に加熱すると牛乳の表面に容易に形成される表面膜の形成に起因するとされています。実験では、この表面膜または皮膜に存在する微生物は、膜の下の牛乳の温度よりも 6℃高い温度にさらされても、その生命力を維持できることが示されました。
加熱殺菌した牛乳の使用に対する反対意見は、生の牛乳よりも消化しにくく、したがって健康に良くないという理由で頻繁に提起されてきた。しかし、意見が形成されたり覆されたりする他のほとんどの事柄と同様に、入手可能な事実が乏しいため、その判断は多かれ少なかれ恣意的なものにならざるを得ない。そこで、パリのパスツール研究所所長としてパスツールの後任となったデュクロー博士は、「殺菌牛乳の消化性」という論文の中で次のように述べている。この主題に関して行われた様々な特別研究を検討した後、彼は次のように述べている。
「Ceci nous amène à une結論 qu’il faut bien avoir le勇気 de Tirer, c’est que ces études chimiques sur la dessertibilité du lait ne Sont pas adéquates à la question à résoudre…. EnAttendant、tenons-nous-en à cette結論一般、que le lait pasturisé、安全性を高め、安全性を高め、実用的な科学を開発し、不便な点を考慮し、安全な手段と十分な補償を行います。」
バクテリアと氷
細菌が凍結した際の運命は、細菌学の初期の頃から研究者たちの好奇心を掻き立ててきた。1871年には、バードン・サンダーソンが、最も純粋な氷から得た水にミクロザイム、つまり現在では微生物と呼ばれるものが含まれていることを記録している。
この発表が行われた当時、多少の懐疑的な見方があった可能性は十分にある。なぜなら、生存競争にほとんど役立たないように見える、これほど微小で原始的な植物が、より高尚な環境下ではしばしば悲惨な形で滅びてしまうような状況に耐えられるとは、到底信じがたいことだったからだ。
苦悩する農業従事者は、5月にその季節が再び訪れると、どれほどの混乱が生じるかを痛いほどよく理解している。
「つららが壁に垂れ下がっているとき、
そして羊飼いのディックは釘を吹き鳴らす
そしてトムは丸太をホールに運び込み、
そして牛乳は凍った状態でバケツに入って家に届く。
また、庭を持つ私たちは、お気に入りの花壇で冬の厳しい寒さを生き延びたものが何であるかをどれほど心配しながら待ち望んでいることでしょう。そして、最も大切にしている植物のいくつかが枯れてしまうという事態に、どれほど頻繁に直面しなければならないことでしょう。しかし、多くの細菌学者が今ではこの事実を確認しており、氷と雪の野原は微生物について繰り返し調査され、モンブランの山頂の氷でさえ細菌叢を備えていること、地上に降り注ぐ雹には細菌が含まれていること、純粋さの象徴である雪は白く塗られた墓にすぎず、要求すれば細菌の宿主を放出することが示されています。一般的な科学的興味とは別に、氷の細菌の生息は衛生的な観点からも重要であり、食用に供給される氷について多くの検査が行われてきました。そこで、フレンクル教授とヘイロート博士は、ベルリン市に供給される氷について徹底的な細菌学的検査を実施した。これらの調査により、ベルリンに供給される氷の細菌数は非常に変動が大きく、極端に変動することが明らかになった。1立方センチメートル(約20滴)の氷水には、最大で2万5000個の細菌が生息し、同じ量でわずか2個にまで減少することもある。
氷中の細菌密度を決定する要因は数多く存在する。まず、当然のことながら、氷の原料となる水の初期品質は非常に重要な要素であり、水が純粋であればあるほど、生成される氷に含まれる細菌の数は少なくなる。
また、人口密集都市の近郊などで予想されるように、氷原が異常に豊富な細菌を含む風にさらされた場合、氷は、それが生成された好ましくない環境を細菌含有量に反映することになります。また、凍結中に静止している水は、動いている水よりも純粋な氷を生成します。静止中は、懸濁している細菌が沈降する機会が与えられ、このような条件下で起こる細菌の沈殿または沈着のプロセスが水の浄化に重要な役割を果たします。しかし、水が急流によってかき乱されたり、嵐によってかき混ぜられたりすると、このプロセスが中断され、細菌は氷に絡まり、その場で凍結します。
氷が食用として安全かどうかを判断する上で、氷が生成される物理的条件がいかに重要であるかは、このテーマに関するアメリカの報告書からの以下の抜粋から読み取ることができる。
概して、水が凍結する際の周囲の状況は、形成される氷の純度を決定する上で非常に重要な要素であることは明らかです。やや汚染された池や川の一部にかなりの水深があり、比較的穏やかな水で浮遊物質が少ない状態で氷が形成される場合、その氷はおそらく家庭用として十分満足できるものとなるでしょう。一方、そのような池や川の浅い部分で、たとえ穏やかな天候であっても形成された氷、あるいは形成中に水流や風によって水が大きく動いている部分で形成された氷は、これらの条件によって家庭用として全く不適となる可能性があります。
氷には細菌が含まれていること、その細菌含有量は結晶化前の水の細菌の質にある程度依存すること、そして氷の純度を決定する重要な要素は凍結時の物理的条件によって決まることが分かっている。
凍結の過程が水中に存在する細菌の数にどのような影響を与えるか、つまり水が氷に変化する過程でどの程度の細菌浄化が行われるかをより詳細に明らかにすることは興味深いだろう。
ウフレドゥッツィ教授は、トリノの氷の供給源(その一部はドーラ川のひどく汚染された部分から取水されている)に関する調査において、氷に含まれる細菌の量が、氷の原料となる水に含まれる細菌の量よりも約90パーセント少ないことを発見した。したがって、製氷の過程で、細菌を著しく除去することが可能であり、これは最良の方法で行われた砂ろ過による水の浄化に匹敵するほどの細菌浄化効果をもたらす。
ウフレドゥッツィの研究結果は、他の研究者によって繰り返し確認されている。例えば、メリマック川から採取した氷の場合、もともと1立方センチメートルあたり約38,600個の細菌を含んでいた水は、氷になるとわずか3~6個に減少した。同様に、1立方センチメートルあたり約150万個の細菌を含んでいた下水も、凍結後には74,000個未満に減少した。なお、この最後の数値は、下水氷ケーキの 外側を解凍して得られた細菌数であり、ケーキ内部にはさらに多く、約121,000個が見つかった。これらの数値の差は、氷の外側の層は透明に見えたのに対し、中心部には下水汚泥が含まれており、そのためより多くの細菌が閉じ込められていたためである。しかし、それでも細菌の浄化効果は非常に顕著であり、汚染された水源から得られた氷を美味しく、あるいは望ましいものにするには十分ではない。
水が氷に変化する過程で自らを浄化する力を持っていることは周知の事実であり、結晶化の過程では、懸濁物質のかなりの部分が氷に取り込まれるのを防ぐだけでなく、溶解物質の大部分も除去され、後者は凍結中の水から下の水へと移動します。したがって、氷が形成される過程で溶解物質を取り除くことができるのであれば、非常に微小ではあるものの、かなりの大きさがあり懸濁している細菌をどのようにして排除できるかは容易に理解できます。しかし、細菌を排除するこの力には限界があり、他の機械的プロセスの場合と同様に、利用可能な資源の過剰使用はすぐに製品の劣悪さに反映されることは、凍結下水実験によって示されています。この実験では、氷は最初に処理しなければならない細菌が多すぎたため、一定の割合以上を取り除くことができず、非常に多くの細菌を保持せざるを得ませんでした。したがって、氷が形成される過程で達成される浄化の度合いは大きいものの、その力には限界があり、水が凍るという事実が必ずしも悪い水を完璧な氷に変えるわけではないことを認識しなければならない。
マサチューセッツ州ローレンス市は、氷の大部分を川から得ているが、この川は未浄化の状態では、使用に伴う腸チフスの深刻な流行が多発したため、水道水としては不適格とされていた。しかし、この水に砂ろ過処理を施して以来、同市の腸チフスによる死亡率は異常に高かったのが、異常に低くなった。この改善は、市に供給される水の質の高さによるものとされており、汚染された川の氷を今も使用し続けているにもかかわらず実現した。当局は、同市が腸チフスから免れていることを、この川の氷の供給を認可する十分な根拠とみなしている。水を凍結させることで十分に浄化され、飲用による健康被害の危険性が一切なくなったためである。
これまで私たちは、多かれ少なかれ自然な条件下で行われる凍結が細菌に及ぼす影響について考察してきましたが、多かれ少なかれ人工的な条件下で凍結された特定の種類の微生物の挙動に関して、より詳細な興味深い研究が数多く行われてきました。
そこでプルデン博士は、-1℃から-10℃までの温度範囲で様々な細菌を水中で凍結させ、種類によってこの処理に対する影響が大きく異なることを発見しました。例えば、もともと水から採取したバチルス菌を、20滴の水に80万個という大量に加えた場合、4日間の凍結後には完全に消滅し、1個も生き残らなかったのです。一方、腸チフス菌を用いた同様の実験では、腸チフス菌は4日間の凍結に耐えただけでなく、103日以上も凍結を続けた後も生き残ったのです。
これらの実験では、氷が固い塊に凍ったため、凍結中に細菌が下の水に機械的に閉じ込められる機会がなかったことを念頭に置く必要がある。存在するすべての細菌は氷の中に閉じ込められ、チフス菌が凍結によって死滅しなかったという事実は、チフス菌がそのような低温にさらされても耐えられることを示している。ただし、すでに述べたように、使用された他の種類の桿菌は死滅した。
しかし、プルデン博士は、チフス菌でさえも凍結によって死滅させる独創的な方法を発見した。研究を進める中で、凍結に対して最も強い抵抗力を示していた細菌でさえ、凍結処理を断続的に行う、つまり周囲の温度を交互に下げたり上げたりすると、この処理に対して非常に敏感になることを発見した。
このように、細菌は連続的に麻痺した状態にとどまるのではなく、連続的な低温ショックにさらされると言える。チフス菌の生命力はこのような状況下でテストされ、凍結処理は24時間以上行われたが、その間に氷が溶けたため3回中断された。チフス菌への影響は極めて顕著であった。最初に水に入れた20滴あたり約4万個あった菌は、24時間後にはわずか90個にまで減少し、さらに3日間この処理を繰り返した後には、菌は1個も見つからなかった。この科学的手法への明確な屈服は、通常の攻撃方法で103日以上も維持された強固な抵抗とは著しい対照をなしている。
しかし、腸チフス菌はこの作戦計画に屈服し、おとなしく敗北するように見えるが、だからといって、すべての細菌がこのような状況下で同様に弱く無力であると軽率に結論付けてはならない。
パーシー・フランクランド医師とテンプルマン医師は、炭疽菌の胞子形態は、その生命力に対するあらゆる試みにうまく抵抗できることを示した。すなわち、水に入れて-20℃で凍結させた場合、その過程は3ヶ月にわたり、29回もの解凍によって中断されたが、この一連の厳しい衝撃の後でも、胞子形態は屈服の兆候を示さず、以前と変わらず粘り強く生き延びていたのである。
しかし、炭疽菌の中でもより感受性の高い形態である桿菌は容易に死滅した。一度の凍結後にはその数が大幅に減少し、1、2個を見つけるのも困難なほどになり、2回目の凍結後には元々存在していた多数の桿菌はすべて死滅した。
近年、液体空気や液体水素を用いることで、50年前の科学哲学者たちには想像もできなかったほどの低温を実現できる可能性が出てきたことから、低温下における細菌の挙動に関する問題への関心が再び高まっている。また、低温は多くの重要な商業的発展において重要な役割を果たしており、その応用によって、貴重ではあるものの腐敗しやすい食料品を世界各地へ輸送することが可能になり、市場を開拓することで地域産業を活性化させ、これまで余剰生産物の販路を模索していた国々や地域に繁栄をもたらしていることから、こうした研究への一般の関心も高まっている。
しかし、保存目的で低温貯蔵を利用することは、決して目新しいことではありません。自然は遥か昔からその手本を示しており、最近ではヘルツ博士がシベリアで発見したマンモスの発見によって、そのことを改めて思い起こさせられました。このマンモスは、最初に圧倒されて凍結してから数千年が経過しているにもかかわらず、驚くほど良好な状態で保存されているとされています。
記録によると、「体毛のほとんどは氷で削り取られていたが、たてがみと前脚は完全に保存されており、長い毛で覆われていた。たてがみの毛は4~5インチ(約10~13センチ)の長さで、黄褐色をしており、左脚は黒い毛で覆われていた。胃の中には消化されていない食物が大量に見つかり、舌には死ぬまで食べていた草が付着していた。それはまだ緑色だった。」
この生物が最後の食事となったものを静かに食べていた時から、間違いなく8000年以上が経過していることを考えると、自然界の低温保存方法は、その成果の素晴らしさにおいて、まさに比類のないものと言えるだろう。
固体炭酸を用いて-130℃という極めて低い温度に細菌をさらした場合の、様々な細菌への影響をより詳細かつ綿密に追跡しようとする最初の試みは、1884年に行われたと記憶しています。これらの実験はピクテとヤングによって行われ、パリ科学アカデミーの 『コンプテ・ランデュ』に記録されています。
それらは、これまで検討してきたものとは異なっている。なぜなら、細菌は水中で凍結されたのではなく、培養材料の中で凍結されたからである。言い換えれば、マンモスが昼食を楽しんでいる間に凍結されたようなものだ!
実験に用いられた微生物の一つは、当時牛疫菌として知られていた桿菌で、動物に接種すると病気を引き起こす能力があり、胞子と桿菌の両方の形態で存在していた。ピクテとヤングは、彼らが用いた標本には胞子の形態が存在していたと特に述べており、したがって、この微生物が凍結され、-130℃という低温に20時間さらされた後も生きていたという事実は、細菌学におけるいわゆる珍品の中で正当な地位を占めるようになった胞子の驚くべき耐久性を考慮すれば、それほど驚くべきことではないかもしれない。しかし、こうした状況下での単なる生存以上に興味深いのは、これらの細菌が再び活動状態に戻されたとき、つまり言い換えれば氷の牢獄から解放されたとき、病原性をすべて保持していたことが判明したという事実である。強制的に硬直状態に置かれていた期間は、彼らの病気を引き起こす能力に何ら影響を与えなかったのだ。
こうした結果は当然ながら、さらなる研究への科学的な欲求を掻き立てるだけであり、空気や水素の液化によって研究者ははるかに低い温度を利用できるようになった。幸運にもそれらの供給を確保できた細菌学者たちは、こうして与えられた機会をすぐに活用し、微生物の生命力をさらにテストした。
植物学者たちは、液体空気(約-190℃)や液体水素(約-250℃)への曝露が、ムスク、小麦、大麦、エンドウ豆、ズッキーニ、マスタードなどの様々な種類の種子の発芽能力を損なわないこと、また、実際に6時間液体水素に浸しても、この特殊な経験をしていない通常の種子と同じように発芽することを既に示していた。そのため、細菌学者たちは、植物界の他のメンバーをこれらの低温にさらす機会を熱心に求めた。マクファディン博士は、王立研究所の研究所でこの機会を見つけ、デュワー教授が豊富な液体空気と液体水素を提供してくれたので、ゼラチン、ブロス、ジャガイモなどの様々な培養材料で培養した腸チフス菌、ジフテリア菌、コレラ菌、炭疽菌(胞子を含む)、その他の細菌の標本を、それぞれ20時間と7日間、約-190℃の温度にさらした。しかし、液体培地でも固体培地でも、いずれの場合も、その生命力の低下や構造のわずかな変化は観察されなかった。液体水素、または約-250℃の温度を適用した場合も同様の結果が得られた。これらの細菌の病原性を保持するか否かという問題は調査されておらず、この点において、微生物の中でも悪名高い結核菌が液体空気の温度にさらされた場合の生命力と毒性に関するスウィシンバンク氏の研究には大きな関心が寄せられている。使用された結核菌の標本はもともとヒトから採取されたもので、-190℃に6時間から6週間まで様々な期間さらされた。いずれの場合も、暴露後の結核菌の悪性特性は動物への直接接種によってテストされ、その結果は、このように凍結されずに通常の条件下で培養された菌を用いた同様の接種の結果と比較された。スウィシンバンク氏によれば、これらの凍結結核菌は、いずれのケースにおいても病原性を失うことはなく、少なくとも6週間経過した時点で判断できる限りでは、曝露期間の長さはこの点において何ら影響を与えなかったという。確かに、凍結菌の病原作用はやや遅延しているように見えた――つまり、通常の凍結していない菌よりも動物を死に至らしめるのに時間がかかった――が、いずれの場合も、接種によって結核特有の病変が生じた。
しかし、激しい温度変化が細菌に及ぼす致命的な影響について既に発見されていることを踏まえると、特に興味深いのは、-190℃から15℃への変化といった極端な温度変化にさらされた際の結核菌の生存能力に関するスウィシンバンク氏の観察である。
結核菌は 確かに扱いが難しい敵であり、微生物界の病原菌の中でもその強靭な性質で悪名高い。そのため、細菌の生命にとって厳しい状況であることが分かっているこれらの状況下での結核菌の挙動を知ることは、特に興味深い。したがって、研究者は、この処理によって結核菌の活力が著しく損なわれ、病原性が崩壊し、凍結保存された結核菌の代わりにこれらの菌株を接種された動物は不便を感じず、健康状態が良好であったことを発見したとき、さぞかし満足したことだろう。
しかし、調査対象となった特定の細菌の構造、活力、悪性度に、極低温への曝露による顕著な変化は認められていないものの、存在する微生物の一定割合、おそらくはより幸運な共生微生物よりも体質が劣るものは、こうした過酷な条件下で死滅することは間違いない。
この事実は、パドヴァ大学のベッリ博士が鶏コレラ菌と炭疽菌を用いて極低温下で行った実験によって明確に示されました。ベッリ博士は、液体の20滴あたり39万6000個もの鶏コレラ菌を含む培養液を、液体の空気の温度にさらしました。-190℃に9時間連続してさらした後、解凍して生存している菌の数を数えてみたところ、菌の死亡率が非常に高いことが分かりました。1立方センチメートルあたり約40万個あった菌が、わずか9000個程度にまで減少していたのです。一方、その間、通常の環境下で保存されていた培養液の試験管では、菌は著しく増殖し、数も大幅に増加していました。このように、これらの桿菌の間では増殖が起こらなかっただけでなく(増殖がないことは常にその生命状態を示すものとみなされる)、その生命力が停止しただけでなく、この厳しい処理の結果、非常に多くの桿菌が実際に破壊された。しかし、残存した桿菌は生きているだけでなく、生命が回復してもそのエネルギーが損なわれていないことは、動物を破壊できること、そしてその悪性傾向を一切失っていないことによって証明された。ベリ博士は炭疽菌で同様の実験を行い、非常に類似した結果を得た。これら2種類の病原性細菌に関して、彼は、動物に対する作用はこれらの微生物の通常の標本に特徴的なほど速くはなかったと述べており、凍結した結核菌で行われたこの方向の実験を裏付けている。
ベリ博士は、これらの桿菌の驚異的な耐久性を示すだけでは満足せず、さらにその生命力を試すべく、液体空気そのものに浸すことにしました。具体的には、桿菌を含む培養液に浸したろ紙片を液体空気中に沈めることで、桿菌を液体空気と直接接触させたのです。しかし、8時間もの間そのような環境に置かれたにもかかわらず、桿菌は構造にも病原性にも何の変化も示さず、見事に生き残りました。
細菌には、その耐久力の限界が十分に試される前に、間違いなく他にも多くの試練が待ち受けているだろうが、上記で簡単に概説したような条件を課すこと以上に、細菌の生命資源に厳しい負担をかけることは想像しがたい。
しかしながら、微生物がこの方向で成し遂げた偉業は、クラウス博士の最近の研究によれば、チフス菌、炭疽菌、結核菌、その他いくつかの細菌が、500気圧という高圧に20時間もさらされた後も、生命力だけでなく病原性も損なわれることなく維持するという驚くべき記録によって、非常に近いものとなっている。500気圧は1平方インチあたり約7,500ポンドの圧力に相当し、この惑星上で生命が維持されている通常の圧力は約1平方インチあたり15ポンドであることを考えると、細菌が物理的条件に打ち勝ったこの偉業は、より容易に理解できるだろう。
細菌に関する知識が深まるにつれ、生存競争において自らを維持するために細菌が備えている仕組みに、私たちはますます驚嘆せざるを得ない。この生存競争は、生命の偉大な梯子をはるかに高いところまで登り詰めた生物たちの領域と同様に、この低い領域においても厳しく容赦のないものである。
毒物とその予防法
200年以上前、博識なオランダ人レーウェンフックが著書『自然の秘儀』の中で、唾液中に「生きた動物性微生物」を発見したと記した時、彼がこの細菌学の始まりが、数世紀後に病気の治療における新時代の幕開けにつながり、いわゆる動物性微生物が単なる珍品から、善悪の両面において極めて重要な力を持つ存在として認識されるようになるとは、夢にも思わなかっただろう。近年、ジフテリアとの関連で広く知られるようになった予防接種や血清療法は、過去20年間、世界各地で熱心に行われてきた細菌学的研究の直接的な成果である。
つい最近まで未開の地であった免疫という広大な領域は、今や少しずつ開拓されつつあり、あらゆる方面で、新たな領域を開拓し、困難を克服し、混沌を秩序へと変えるための研究が進められている。
免疫を取り巻く問題は非常に複雑かつ微妙な性質を持つため、その解明は決して容易でも迅速でもなく、このテーマに関する多くの難解な研究が国内外の科学誌に頻繁に掲載されるため、新たな発見や最新の理論に追いつくことは困難である。
この国における毒素および抗毒素への関心は、当然のことながら、ジフテリアを扱う分野に集中している。近年、この病気は死亡率表で非常に大きな割合を占めており、一方、ジフテリア血清やその他の抗毒素血清の製造は海外で非常に高度に発展し、すでに商業品目となっており、間違いなく、我々の偉大な大陸の商業上のライバルの輸出拡大に貢献している。
この点に関して、ミュールハウス病院のヤルツァー博士が発表した以下の統計は、ジフテリア抗毒素の導入と適用前後のジフテリアによる死亡率に関して興味深い。ヤルツァー博士は、この病気による死亡率は1892年と1893年には実に50パーセントであったが、1895年には38.5パーセント、1896年には28.8パーセント、1897年には16パーセント、1898年には20パーセント、1899年には15.15パーセント、1900年には18.75パーセントに低下したと記している。
これまで、人間の苦しみを 軽減するための努力が最も注目を集めてきたが、パスツールは狂犬病の研究を始める以前に、炭疽病との闘いにおいて既に功績を上げていたことを忘れてはならない。炭疽病は、フランスの農民の家畜をしばしば壊滅させ、彼らが苦労して得た資本と労働の成果を奪っていたのである。
ケープ植民地政府は、ドイツ帝国保健局の優秀な局長を南アフリカに招き、牛疫の性質を調査し、可能であれば牛をその猛威から守る方法を発見するよう依頼することで、動物に関連するこの病気の科学的研究を行う新たな機会を提供した。牛疫は牛が罹患する最も致命的で伝染性の高い病気の1つであり、その克服と抑制に南アフリカの農業の繁栄が大きく依存しているからである。コッホ博士が発見した、牛を牛疫の感染から免疫または保護する装置には、商業的に大きな重要性があるだけでなく、免疫方法の新たな出発点となったという点で、科学的にも非常に興味深い発見である。
従来、動物に特定の病気に対する免疫を誘導するために用いられていた方法は、パスツールが炭疽病とその予防に関する古典的な研究で行ったように、ウイルス自体をワクチンに変換する方法と、抗毒素血清を用いる方法の2つでした。抗毒素血清を用いる方法では、ウイルスを保護対象の動物に直接接種するのではなく、ウイルスと宿主動物の間に中間体を用います。この中間体、すなわち抗毒素を生成するための生体機械は、通常は馬であり、ウイルスまたは毒素を徐々に増やしながら人工的に訓練することで、最終的には、最初は確実に死に至る量にも耐えられるようになります。動物がこの満足のいく段階、つまり完全な免疫状態に達すると、時折その血液が採取され、得られた血清が、現代の治療法において非常に重要な役割を果たす抗毒素となります。ジフテリア抗毒素血清の他に、破傷風(またはロックジョー)、ペスト、有名な抗毒血清(その発見と製造については後述する)、そして現在も実験的研究の対象となっている多くの抗毒素血清が存在する。
さて、牛疫を包括するためのコッホの方法は、前述の2つの方法とは異なり、人工的に弱毒化したウイルス培養物も、抗毒素の牛疫血清も使用しませんでした。代わりに、牛疫に感染した動物の自然な分泌物の一つを取り、これを健康な動物に注射したところ、ワクチンの場合と同様に、その動物は局所的かつ一時的な不快感しか感じず、活性ウイルスに対する顕著な免疫を獲得することが分かりました。コッホ博士と助手であるコッレ博士がこの目的のために選んだ分泌物は胆汁であり、健康な動物に接種しても病気が伝染しなかったことから、胆汁には牛疫菌が存在しないと推測されるかもしれません。しかし、そうではありません。コッレ博士は感染した動物の胆汁から牛疫菌を分離することに成功し、さらに、分離した牛疫菌が完全な病原性を持っていることを証明しました。コッホとコレによるさらなる調査により、この一見異常な現象の説明は、牛疫に罹患した動物の胆嚢には、接種部位から関連する牛疫菌の移動を阻害する物質が含まれているという事実にあることが明らかになった。胆嚢内で生成されたこの特殊な物質の制御作用によって細菌の移動が妨げられるため、細菌は最初に付着した場所に留まり、ごく軽微な局所的な症状しか生じず、症状が治まると動物は4か月ほど牛疫に対する免疫を獲得する。この注目すべき発見は、当然のことながら多くの興味深い研究を刺激し、ベルリンの感染症研究所のノイフェルト博士は最近、様々な種類の健康な動物の胆嚢に内在する特性に関する研究を行ったが、その内容は専門的すぎるため、ここでは触れない。
コッホの胆汁免疫法が牛疫の発生に対処する上で実際にどのように活用できるかを示す例として、上海の保健局長が提出した最近の報告書を参照すると興味深いだろう。アーサー・スタンレー博士は、この発生について次のように述べている。
「牛疫に感染した牛の大群が、大運河周辺の潭陽地区から上海に運ばれ、中国北部の連合軍に輸出された。病気は隣接する酪農場に広がり、牛のほとんどが死んでしまった。この酪農場が感染すると、牛の出入りや酪農場に関係のない人の立ち入りを防ぐために警察が封鎖線を張り、感染した牛群は集落の隔離された場所に移された。私は以前から警察の封鎖線が牛疫の予防に役立たないと確信していたので、牛の苦力たちが共通の茶屋に集まったことで、最初の感染源から4分の1マイル、2分の1マイル、2マイル離れた他の3つの酪農場に病気が短期間のうちに広がったことを知っても驚かなかった。」
「通常、放牧地がないため、動物は酪農場のすぐ近くから連れ出されることはなく、また飼料や糞尿が酪農場間で持ち運ばれることもないため、感染は酪農労働者によって運ばれたことはほぼ確実である。」
「この2度目の酪農場での感染発生を受け、直ちにコッホの胆汁免疫法を有効な手段として適用することが決定された。牛疫に感染した牛の胆嚢から約1,500立方センチメートルを採取し、酪農場に残っていた20頭の牛の肉垂にそれぞれ10立方センチメートルを注射した。」
「注射により局所的な軽度の腫れと圧痛が生じたが、全身症状はなく、酪農において重要な乳量にも変化はなかった。合計68頭の牛に牛疫菌の胆汁が注射された。このうち17頭は隔離された非感染群に属し、残りの51頭は感染群に属していた。後者のうち11頭は注射後に牛疫で死亡した。」
スタンレー博士は、注射後、病気の最初の症状が現れる までの時間から判断すると、これらの動物のうち10匹は注射が行われた時点で既に感染していたに違いないと指摘している。しかし、11匹目の動物は、注射後、注射にもかかわらず、間違いなく病気に感染した。
「この病気の流行時に通常見られる過剰な死亡率を考慮すると」とスタンレー博士は続ける。「この結果は、天然痘ワクチンの成功に匹敵すると言えるでしょう。3頭の若い雄牛にそれぞれ20立方センチメートルの牛疫菌の胆汁を接種し、意図的に重度の感染にさらしました。すると、周囲の無防備な動物たちが病気で死んでいく中、3頭は無事でした。」
しかしながら、免疫の分野において、蛇咬傷の治療法の発見と開発ほど魅力的で興味深い物語は他にない。この発見は、この国では比較的注目されていないものの、偉大なインド帝国の同胞にとっては極めて重要な意味を持つはずである。カルメット教授による蛇毒の特効薬の発見がインドにとってどれほど重要であったかは、インド当局が蛇毒のみに起因すると推定した死亡者数の統計からも明らかであり、その数は年間約2万2000人に達すると言われている。
パリのパスツール研究所は、世界各地に多くの科学の先駆者を派遣してきたが、おそらくカルメット博士ほど実り豊かな成果を上げた科学宣教師はいないだろう。カルメット博士が動物体内における蛇毒の無毒化に関する実験を初めて開始したのは、1891年の秋、植民地衛生隊一等医師とサイゴン細菌学研究所所長という二つの公職を兼任していたコーチシナでのことだった。
実際、彼は蛇の毒に関する調査を行う上で、非常に恵まれた機会に恵まれていた。というのも、雨季の間、バクリエウ(コーチシナ)近郊の村が、非常に毒性の強い蛇の群れに襲われたからである。
洪水によって避難場所を求めて原住民の小屋に押し寄せたこれらの生き物は、恐ろしいパニックを引き起こし、少なくとも40人が噛まれた。このパニックは確かに正当な理由があった。これらのヘビは、 ナジャ・トリプディアン、またはコブラ・デ・カペロとして知られる種に属し、その致命的な毒で有名で、インド、ビルマ、スマトラ、ジャワ、マラッカ、コーチシナに広く分布していた。しかし、カルメットがこの爬虫類の毒の性質を体系的に研究するまで、その性質に関する正確で信頼できる情報はほとんど得られていなかった。
地区知事は、できるだけ多くの爬虫類を生きたまま捕獲し、細菌学研究所の所長に送るよう命令を出した。そして、勇敢なアナナイトの住民が実際に90匹の標本を確保することに成功し、それらは樽に入れられてカルメット博士のもとに送られた。
この素晴らしい贈り物は、所長によって熱烈に受け入れられた。所長は調査の重要性と規模を認識し、直ちに体系的に調査を進めることに着手した。
これらの爬虫類のうち40匹が生きたまま到着し、そのうち数匹は毒腺を確保するためにすぐに犠牲にされた。殻付きアーモンドに大きさも形も似ている各毒腺には約30滴の毒が含まれており、この透明で澄んだ液体には並外れた強さの毒素が凝縮されている。当然のことながら、まず最初に、毒に内在する毒性の正確な程度をできるだけ狭い範囲で確認し、可能であれば、実験に用いた動物の種類ごとに正確な致死量を決定する必要があった。
しかしながら、あらゆる場合において必要な毒の量を正確に計算することは全く不可能であることが判明した。なぜなら、この毒は非常に強力で、8つの腺を300グラムの蒸留水ですりつぶして作った乳剤をウサギの耳の静脈に一滴注入するだけで、5分以内にウサギを死に至らしめるほどだからである。カルメットがこのコブラ毒を投与したサル、イヌ、ウサギ、モルモット、ネズミなどの哺乳類はすべて、投与量に応じて多かれ少なかれ速やかに死に至った。
小型の鳥やハトはすぐに死んでしまうが、家禽は比較的毒に弱く、比較的被害が少ない。カエルも毒の餌食となるが、ウサギよりはるかに耐性があり、ウサギなら10分で確実に死ぬ量の毒でも、カエルを殺すには30時間かかる。不思議なことに、ヒキガエルはカエルほど毒性に抵抗力がなく、カエルよりも早く死んでしまう。一方、トカゲやカメレオンはあっという間に死んでしまう。魚も例外ではなく、ヒルなどの無脊椎動物でさえ、微量の毒で死んでしまう。
カルメットは、爬虫類の種類によって毒の毒性に顕著な違いがあることを発見したが、同時に、同じヘビが分泌する毒も、その動物が絶食していた期間によって大きく異なることを発見した。彼は、クレオパトラズアスピス( Naja haje)を研究室で飼育した際、8か月間、様々なご馳走を与えたにもかかわらず、一切餌を食べなかったことを述べている。到着後、毒を採取する方法の一つとして、時計皿を噛ませた。採取した液体はすぐに乾燥させ、0.7ミリグラムで体重約4ポンドのウサギを4時間で殺すことができた。2か月後、再び毒を採取したところ、0.25ミリグラムで致死量となった。 8か月後に動物が死んだとき、腺から抽出された毒は非常に毒性が強く、前のウサギとほぼ同じ体重のウサギを殺すのにわずか0.1ミリグラムしか必要なかった。同じ奇妙な事実はコブラの毒の場合にも観察された。ヘビの毒に内在する毒性の程度を左右すると思われるもう1つの状況は、2回の連続した咬傷の間隔である。間隔が長いほど毒は毒性が強くなる。カルメットは、これらの観察結果は、フランスで古くから知られている在来のクサリヘビに関する事実、つまり、冬眠期間が終わった後の春の咬傷は秋よりもはるかに危険で致命的であるという事実と一致していると指摘している。
ごく最近まで、この毒の致命的な作用に抵抗できるのは、毒蛇と無毒蛇の両方を含むヘビだけだと考えられていました。カルメットがこのような結論に至ったのは、コブラに10滴もの大量の毒を注入しても全く苦痛を感じず、無害なヘビでも同じ結果が得られたためです。しかし、カルメットはこれらの実験を繰り返し、はるかに多量の毒を用いて実験を行った結果、ヘビも最終的には毒に侵されることを発見しました。他の動物と比較してヘビの毒に対する感受性が非常に低いことは、爬虫類の致死量は、それぞれの毒腺に通常存在する毒の量のおよそ3倍に相当すると推定されていることから分かります。したがって、これらの動物は非常に抵抗力があるとはいえ、毒液の作用に対して完全に免疫があるわけではありません。
しかしながら、ヘビ毒に対して絶対的ではないものの相対的な免疫を持つ動物も存在し、その中には豚、ハリネズミ、マングースなどが挙げられる。豚は爬虫類を貪欲に食べることでよく知られており、一部の国ではこの目的のために特別に訓練され、利用されている。しかし、マングースに伝統的に帰せられているこの毒素に対する免疫を検証するために行われたいくつかの実験は特に興味深い。これらの動物は砂糖プランテーションで非常に役立ち、肉食性の小さなマングースはヘビやネズミを非常に好むため、プランテーションに多く生息するヘビやネズミを駆除するために広く利用されている。砂糖プランテーション経営者たちは、グアドループ島のように野生では生息していないマルティニーク島にマングースを導入しようと試みてきた。
マルティニークからカルメットに6匹のマングースが送られてきたが、これらの個体は輸入されて以来一度も放されたことがなく、ヘビや毒に触れた経験が全くなかった。研究所に到着すると、これらの小さな生き物のうちの1匹が大きなコブラと一緒にガラスの檻に入れられた。コブラはすぐに立ち上がり、首を広げて、マングースに猛烈に襲いかかった。しかし、マングースは並外れた敏捷性のおかげで捕まるのを免れ、一瞬呆然として恐怖に怯えながら檻の隅に逃げ込んだ。しかし、この呆然とした状態は長くは続かなかった。激怒したコブラが取るに足らない小さな犠牲者に再び攻撃を仕掛けようとしたまさにその時、マングースは口を大きく開けて突進し、敵の頭に飛びかかり、上顎を激しく噛み砕き、数秒で頭蓋骨を砕いた。つまり、体長はリスより少し大きい程度だったにもかかわらず、この小さな生き物は体長2ヤードのコブラにも十分対抗できたのだ。
マングースにコブラの毒を人工的に接種したところ、この毒に対する驚くべき免疫力に関する観察結果がすべて裏付けられました。大型ウサギを3時間で死に至らしめる量の毒を投与しても全く効果がなく、8ミリグラムもの量を投与した場合にのみ致命的な結果となりました。したがって、この小さな動物は、並外れた敏捷性とこの致死毒に対する驚異的な抵抗力のおかげで、最も危険な爬虫類とも互角に戦うことができるのです。
ヘビ毒が体内に吸収される速さは驚くべきもので、次の実験でよく示されています。ネズミの尾の先端近くに毒を注入しました。1 分後、注入箇所から少し上のところで尾を切断しましたが、この処置ではネズミの命を救うことはできませんでした。なぜなら、その短い時間の間にも毒は致命的な作用を発揮し、数時間後には犠牲者を死に至らしめたからです。
この毒の急速な拡散は、局所治療で毒の進行を止めることが困難である理由を説明するのに役立つ。毒の進行が速すぎて、最も厳格な表面的な対策でも追いつくことができないからである。しかし、カルメットは、局所的な予防措置を怠ってはならないと指摘している。なぜなら、局所的な予防措置は毒の作用を無効にすることはできないが、間違いなくその進行を遅らせ、それによって抗毒素を投与する機会が得られるより長い間隔または猶予期間を作り出すからである。しかし、この恐ろしい毒素に対する特異的な解毒剤の製造に至った研究に移る前に、カルメットがその性質について提供した興味深い詳細がいくつかある。蛇の毒は、その強烈な毒性だけでなく、さまざまな状況下でその毒性を粘り強く保持するという特徴もある。したがって、1年間保存しても、その期間の終わりには以前と同じように活性がある可能性がある。そして数年後でも、その毒性は多少弱まるものの、依然としてかなりの程度残っている。
細菌毒素とは異なり、この毒は活性を損なうことなくかなりの温度にさらされても耐えることができ、コブラの毒は摂氏98度に20分間さらされた後に初めてその活性が損なわれる。ただし、温度に対する感受性は、毒が採取されたヘビの種類によって異なる。例えば、オーストラリアのいわゆる「タイガースネーク」の毒は摂氏100度から102度に10分間さらされても耐え、その毒性は20分間この温度にさらされた場合にのみ消失する。オーストラリアの別の種類である「ブラックスネーク」の毒は摂氏99度から100度の温度で毒性を失うが、フィサリックス氏とベルトラン氏によれば、クサリヘビの毒の場合は摂氏80度に10分間さらされるだけで致死作用が大きく変化するのである。摂氏38度の環境に2週間連続してさらされても、コブラの毒は全く影響を受けません。しかし、同じ期間に日光に当てると、その致死性は完全に失われます。実際、14日間日光に当てた毒を約30滴ハトに接種したところ、ハトは生き延びました。一方、同じ期間暗所に保管した同様の毒を6滴強ハトに接種したところ、15分以内に死んでしまいました。
蛇毒の性質に関するこれらの綿密な研究は、解毒剤の開発という次の段階に進むために不可欠でした。この偉大な成果を達成するためには、まず動物をこの強力な毒素の影響から人工的に免疫化することに成功し、そうした動物の血清を他の動物を蛇咬傷の影響から保護し、治療するために用いる必要がありました。
動物を人工的に蛇毒から免疫させるという作業は容易ではなかったことは容易に想像できるだろう。なぜなら、その過程は動物が徐々に多量の毒に耐えられるように訓練することに依存しており、扱うべき物質の毒性が非常に強いことを考えると、動物の血清が抗毒素として機能するのに必要な防御力を獲得する前に、動物が毒に侵されてしまう危険性が常にあったからである。カルメット博士は、成功するまでに非常に多くの実験を行ったと述べている。しかし、ここで彼の様々な努力について論じる必要はない。ただ、最終的に彼の努力が報われたと言えば十分だろう。彼の回想録の一つからの以下の抜粋は、彼がこの目的のために採用した方法を説明している。
「抗毒素血清を生産する大型動物にワクチン接種を行う最良の方法は、コブラの毒を徐々に増やしながら、1:60の次亜塩素酸カルシウム溶液を徐々に減らしながら注射することである。[8] 動物の状態と体重の変化を注意深く観察し、動物の生育が思わしくない場合は注射の頻度を減らす。より強力な毒を、まずはかなり希釈し、次に濃度を上げて注射する。動物が十分に完全な免疫を獲得したら、できるだけ多くの異なる種類のヘビから得られた毒を注射する。治療期間は相当長く、少なくとも15ヶ月はかかるが、血清が治療に使用できるほど十分に活性を持つようになるまでには時間がかかる。」
カルメット博士が現在所長を務めるリールのパスツール研究所では、この方法で膨大な数の動物にワクチン接種が行われてきました。彼の回顧録の一つには、18ヶ月間にわたって毒に対して極めて活性の高い血清を産生した馬がいると記されています。これらの馬は、1回の接種で、治療経験のない馬50頭を死に至らしめるのに十分な量の毒を、何の不便も感じることなく受け取っているのです。
この血清はリール研究所から、毒蛇が頻繁に出没する世界各地に大量に送られており、危険な爬虫類に噛まれた人に対する有効性を示す重要な証拠が既に収集されている。インドの医療関係者もその重要性を高く評価しており、アグラに新設された大規模な細菌学研究所の研究に、この血清の調製法が組み込まれている。
この抗毒素血清を現地で 製造することの重要性は、最近、ボンベイのペスト研究所でラム氏とその同僚が行った、インドにおける抗毒素血清の保存性に関する実験によって実証されました。この件に関して行われた綿密な調査から、彼らは、抗毒素血清は高温の気候で保管すると徐々に、そしてかなり急速に劣化し、その劣化は平均温度が高いほど大きく、より速くなると述べています。
この馬血清の保護力は、例えばウサギに体重の約20万分の1に相当する量を注射するだけで、通常であれば12時間以内にウサギを死に至らしめるほどの毒液に対して完全な免疫を獲得させることができるという事実からも明らかである。
その作用の速さもまた、非常に驚くべきものである。例えば、ウサギの片方の耳の辺縁静脈に2立方センチメートル(約50滴)の抗毒素血清を投与すると、通常であれば15分以内にウサギを死に至らしめる毒をもう一方の耳の辺縁静脈に注射しても、全く無傷で済む。その治療効果もまた驚くべきもので、動物を2時間で死に至らしめるほどの毒を注射し、解毒剤を投与するまでに1時間45分経過しても、この段階で犠牲者の命を救うことができる。ただし、毒と血清の注射の間隔がこれほど長い場合は、通常必要とされる量よりも多量の血清を使用する必要がある。カルメット博士は、さらに多量の抗毒素を使用すれば、病気のさらに進行した段階でも適用できると考えている。この抗毒素血清のもう一つの斬新で重要な特徴は、コブラや他の毒蛇のような非常に活性の高い毒から動物を守るだけでなく、恐ろしいサソリの毒からも守ってくれるという点です。これは非常に注目すべき重要な発見です。なぜなら、これまで、それぞれの毒素にはそれぞれ固有の抗毒素が必要であるという考え方が頑固に信じられてきたからです。しかし、カルメット博士は研究を通して、この見解は支持者が主張するほど完全に証明されているとは言えないことをしばしば示しており、彼の最新の研究は、特定の毒素は異なる起源の複数の抗毒素によって打ち消される可能性があるという理論を支持しています。このように、カルメットとルーは、狂犬病のワクチン接種を過剰に受けたウサギは毒に対する抵抗力を獲得し、破傷風や破傷風のワクチン接種を受けた馬の血清はヘビ毒の作用も無効化することを示しました。
この発見の実用的な意義は明らかであり、現在、様々な由来の抗毒素を製造するために必要な煩雑な装置が、最終的にはより簡便で安価な方法に取って代わられ、これらの新しい解毒剤がより広く普及し、応用されるようになるという期待は正当なものである。
これまで見てきたように、ほとんどの動物はヘビ毒に容易に侵されますが、ハリネズミ、豚、マングースなど、注目すべき例外もいくつか存在します。ここで当然の疑問が生じます。これらの動物がすでにこの毒に対して高い免疫力を持っているのなら、なぜ、毒に弱い動物を苦労して訓練して人工的に免疫を獲得させ、この毒の解毒剤を供給させるのではなく、これらの動物を免疫力のある血清の供給源として利用しないのでしょうか?
これは、免疫というテーマに関連する数多くの問題の一つであり、これまで解決しようとするあらゆる試みをことごとく回避してきた問題に直面することを意味する。経験上、特定の毒物に対する人工的に獲得した免疫は動物の血清を介して伝達できるものの、ある種の動物が持つ特定の毒物に対する自然免疫は、それほど恵まれていない種には同様に伝達できないことが繰り返し示されている。
この事実は、細菌由来の毒物の場合、以前から認識されていました。例えば、白いネズミはジフテリアに対して完全に免疫を持っていますが、ワッサーマンは数年前に、これらの動物の血清には他の動物におけるジフテリア毒素の作用を打ち消す力が全くないことを示しました。モルモットに致死量のジフテリア毒素と白いネズミの血清を接種しましたが、同じ毒素を通常の人工的に調製された抗ジフテリア血清と混合して投与された他のモルモットは生き残ったのに対し、ネズミの血清を投与されたモルモットはすべて死亡しました。
カルメットは、ヘビ毒に対して自然免疫を持つ動物の血清についても、非常に類似した結果を得ている。ヘビ毒に抵抗力のあるコビトマングースの血清は、ハリネズミの血清と同様に、他の動物を毒の致命的な影響から救うことが全くできず、豚の血清についても同様の結果が観察されている。しかし、カルメットは、非常に興味深い事実も発見した。すなわち、 これらのいわゆる自然免疫を持つ動物は、他の動物に伝達できる保護力を持つ血清を人工的に作り出すように訓練することが、非常に困難な場合が多いということである。
科学研究者の前には、いかに素晴らしい研究領域が広がっているかは誰の目にも明らかであり、既に達成された重要な業績は、カルメットのような指導者の努力によって、さらに偉大な発見がもたらされることを予兆するに過ぎない。したがって、毒素と抗毒素に対する科学的関心が衰える兆しを見せないのは当然のことである。それどころか、先駆的な研究に情熱を燃やす人々が絶えず「確固たる地位」を築こうとしている新たな「権利」を獲得し、活用するための競争は、これまで以上に熾烈を極めている。
しかしながら、この主題は世界中の科学界で並外れた関心を引き起こしたにもかかわらず、ウナギの血液に非常に毒性の強い成分が含まれているという2人の兄弟による奇妙な発見が注目されるまでにはほぼ10年もの歳月が経過し、この注目すべき発表を記した論文は、比較的最近まで、最初に発表されたイタリアの雑誌の中に埋もれたままだった。
カルメットは、モッソ兄弟によるこの発見に最初に注目し、それにふさわしい重要性を与えた人物であると我々は考えている。そして彼と他の研究者たちは、この発見を完全に確認しただけでなく、ウナギの血清に含まれる毒の性質に関する我々の知識を大きく深めてくれた。
さて、尊敬すべきアイザック・ウォルトンは、2世紀以上前に書かれたにもかかわらず、まるで昨日書かれたかのように新鮮さを帯びた、彼の風変わりで最も魅力的な論考の一つで、ウナギについて熱弁を振るい、食卓に出すための手の込んだレシピを提供し、「ほとんどの人がウナギは最も上品な魚であると同意している。ローマ人はウナギを宴会のヘレナとみなし、味覚の女王とみなした」と述べている。ウナギの血が有毒であるという発表は、科学的には興味深いものの、この新しいヘレナの現代の信奉者にとって、決して心地よい考察の題材とはならないだろう。実際、現在の世間の臆病な気質では、この食材は不幸なカキに降りかかった悪臭を共有し、事実上私たちの食卓から追放される可能性も十分にある。しかし、牡蠣が現在私たちのメニューから排除されているのは、その繁殖地の大部分を考慮すればおそらく正当なことだろうが、ウナギに対して同様の過酷な扱いをすることは、極めて不公平なことだろう。
下水で汚染された養殖場で育てられたカキが、チフスの菌を感染させることで消費者に復讐する可能性があるという主張は繰り返しなされてきたが、ウナギは、その不衛生な環境が有名であるにもかかわらず、それを食べた人を中毒させる責任があるという主張は、これまで真剣に検討されたことはないと我々は考えている。もっとも、イタリアには「敵にはウナギを与え、ワインは与えない」という古い諺がある。
しかしながら、ウナギを食用とする人々の信頼は揺らぐ必要はない。なぜなら、一方ではウナギが非常に毒性の強い物質を生成する生物であると非難する研究が、他方では、この毒性物質が消化過程で完全に破壊され、したがって経口摂取すれば無害になり、皮下接種または腹膜注射によって体内に導入された場合にのみ危険な性質を発揮することを示し、当然ながらウナギに対する不安を払拭しているからである。しかしながら、ウナギの血液が、近年増加している毒素の一つとして今後分類されるべきであることは、体重約14ポンドの犬に12滴ほど接種すると10分以内に死に至ること、また、ハト、ウサギ、モルモットに同様の処理を少量施しても必ず致死作用を受けることを知れば、すぐに明らかになる。
ごく最近、ウナギの血液が持つ毒性の程度を正確に決定する、言い換えれば、その中に含まれる毒性成分を標準化して、この主題で実験を行う人々の指針となるようにする試みがなされました。そして、体重4ポンドのウサギの静脈に1立方センチメートル、つまり約20滴を注射すると、その動物にとって致死量になる可能性があると主張されています。しかし、このような物質が持つ毒性の程度を正確に定義しようとする試みには多くの困難が伴います。まず第一に、血液のこの性質はウナギの種類によって異なり、また魚のライフサイクルのさまざまな段階でその性質が大きく異なるからです。この毒性の性質の季節的な変化は、クサリヘビの毒の場合にも観察されており、春に採取したヘビの毒は、冬に採取した毒よりもはるかに致死性が高いことが示されています。
ウナギの血清に含まれる毒性物質は、発見者であるモッソ兄弟によって当初「イッティオ・トッシーナ」と呼ばれていました。彼らは、この物質の作用を受けたウサギやカエルの血液は死後凝固しなかったのに対し、不思議なことに犬の場合はこのような異常な現象は見られなかったことを記録しています。
ウナギの血液に含まれる毒性成分を破壊するには様々な方法があるが、栄養学的観点から言えば、57.7℃から77.7℃の温度に15分間加熱すると毒性成分が完全に除去される一方、 37℃というはるかに低い温度に24時間さらすと毒性が大きく変化することが分かって いるのは好ましい。また、ウナギの血液は、光から注意深く遮断されていても、採取後8日後には徐々に毒性を失う。これは、1年以上保存でき、ヘビから採取した直後と同じように活性を保つクサリヘビの毒とは対照的である。また、その毒性は必ず消化過程によって消滅することがわかっています。そのため、たとえ流行やブーム、あるいは広告業界の投機家が、科学的な名前を裏付けて、生のウナギの「汁」には豊富な栄養とサポートが含まれていると宣言し、それが病弱な食事にとって望ましく非常に重要な食品であるという布告が出されたとしても、一般の人々は、いつものように無邪気にその布告を受け入れ、この場合は何の悪影響も受けないでしょう。
しかし、ウナギの血液の毒性を軽減するもう一つの非常に注目すべき方法があり、これまで説明されていませんが、モスクワのヴェールマン博士が言及しています。ヴェールマン博士は最近、リールのパスツール研究所にあるカルメット博士の研究室でこの魚の血液の性質を研究していました。ヴェールマン博士は、ヘビ毒の作用に対して人工的に免疫を与えられた動物から血清を採取し、このいわゆる抗毒血清の一部をウナギを殺す数時間前に皮下に注射すると、死後の血液の致死性が著しく低下することを発見しました。そこで、体重約6オンスのウナギに5立方センチメートルの抗毒血清を皮下注射し、24時間後に殺して採血し、その血清を通常の方法で動物に接種しました。しかし、通常のウナギの血液2立方センチメートルでモルモットを死に至らしめるのに対し、このウナギの血液は致死量となるにはその2倍の量を投与する必要があり、毒性が著しく低下していた。ウナギ血清が容易に致死性を失うこと、そしてその作用が限定された条件下でのみ発揮されることから、現在の知識ではこの魚から危険を懸念する必要はないと確信できる。また、このような血液を皮下注射した場合の人体への影響を示す実験がない限り、この物質を毒物法に基づいて規制対象とする必要はない。しかしながら、我々はこの物質を特徴づける極めて興味深い性質をまだすべて解明し尽くしたわけではなく、これらの性質は、動物をその致死的な影響から人工的に保護するために行われた調査や、ウナギの血液の毒性と毒蛇の血液の毒性を比較するために行われたいくつかの興味深い実験に関連して、驚くべき形で明らかにされている。
実験目的で十分な量のウナギ血清を確保することは決して容易なことではない。なぜなら、5ポンド近くの大きなウナギでさえ、約25立方センチメートル以上の血液を採取することはできず、そこから得られる血清はわずか10~12立方センチメートルだからである。カルメットは、爬虫類の毒腺に毒性物質が含まれているだけでなく、そのようなヘビの血液にも致死性があることを示したが、その程度ははるかに低い。興味深いことに、ウナギの血清は最も凶暴なクサリヘビの血清の少なくとも3倍の毒性があり、さらに、クサリヘビの血液を注射した場合よりも、投与された動物に遥かに大きな不快感と痛みを与える。毒蛇の血液を投与した場合、動物は不快感を示す症状は一切なく、非常に静かになり、次第に眠気を催すようになります。その後、異常な体温低下が起こり、最終的には完全に衰弱します。これらの症状は、加熱したウナギ血清を動物に注射した場合にも、はるかに軽度ではありますが同様の症状として現れます。この加熱したウナギ血清は、通常のウナギ血清の好ましくない特性が取り除かれており、動物に非常に一時的な症状しか引き起こしません。ある程度の眠気と、時折体温低下が見られますが、動物は2~3時間で急速に回復します。しかし、この加熱したウナギ血清を投与された動物は、加熱していない、あるいは通常のウナギ血清の致死作用に対する抵抗力を獲得し、この人工的に誘導された免疫状態は、治療終了後約3日間持続します。
この加熱血清の保護効果は、その後ウナギ血清を接種された動物に限らず、その後クサリヘビ血清を注射された動物にも及ぶ。しかし、さらに興味深く重要なのは、加熱したウナギ血清、そして加熱せずに水で希釈した少量のクサリヘビ血清が、はるかに強力なクサリヘビ毒による致命的な結果から動物を守ることができるという驚くべき事実である。
興味深いことに、希釈したウナギ血清はクサリヘビ毒のような致死性の毒から動物を守ることができるにもかかわらず、クサリヘビの血清は、通常のウナギ血清を接種した動物に対しては全く効果を発揮しない。この処理されたウナギ血清から得られる完全な防御力は、ゆっくりとしか発揮されない。動物の体内に血清が十分に浸透し、致死量のクサリヘビ毒に耐えられるようになるには、投与後24時間もの時間を要するからである。
この点において、処理済みまたは保護用ウナギ血清と呼ばれるものは、抗毒血清とは非常に大きく異なります。抗毒血清は、致死量のヘビ毒に耐えられるように訓練された動物から得られる血清であり、抗毒血清は即座に作用し、動物にそのような毒の致死的な影響に対する免疫を即座に付与します。
この抗毒素の最も驚くべき特性の 1 つは、その作用の速さです。したがって、抗毒素血清 2 立方センチメートルをウサギの耳の辺縁静脈に接種すると、ウサギはすぐに蛇の毒に対する完全な免疫を獲得します。血清を注射した直後、通常のウサギを 15 分で死に至らしめるのに十分な毒を、もう 11 分の静脈に安全に注射することができます。しかし、この血清の保護力は、その程度において非常に注目すべきであるだけでなく、物質において確立するのがはるかに難しい特性である治癒力も、次の例からわかるように、非常に強力です。4 匹のウサギに、2 時間以内に死に至らしめる量の毒を接種しました。この 4 匹のうち 1 匹は運命に任されましたが、残りの 3 匹は、ほぼ 11 時間目に、すなわち、計算された2時間の猶予期間が満了するわずか15分前に、各動物の体重の400分の1に相当する少量の抗毒素血清を静脈注射した。毒液のみを投与されたウサギは2時間後に死亡したが、他の3匹は完全に健康な状態を保っていた。
しかし、ウナギの血清は毒性を消し、本来なら死に至るはずの犠牲者を保護する力を発揮するように説得することはできても、苦しむ人々に癒しの手を差し伸べることはできない。なぜなら、ウナギの血であれ、毒蛇の血であれ、蛇の毒であれ、一度毒が体内に侵入してしまうと、毒素の致命的な進行をいかなる形であれ軽減したり阻止したりする力は全くないからである。したがって、ウナギの血は保護作用を獲得することはできても、治癒作用を獲得することはできない。そのため、処理されたウナギの血清は、例えば抗毒血清のように開発された抗毒素と正当に分類することはできない。なぜなら、そのような地位にふさわしい物質は、保護作用と治癒作用の両方を発揮できるものでなければならないからである。
しかし、ウナギの血清は特定の条件下ではヘビ毒の致死作用から身を守ることができるかもしれないが、ウナギ自体は通常の状況下ではこの毒の影響に耐える力を持っておらず、かなり大きなウナギでもモルモットを殺すのに十分な量の毒にやられてしまう。
抗毒素血清がヘビ毒だけでなく、ウナギの通常の血液に含まれるような全く異なる性質の毒に対しても抗毒素として作用するという事実は、非常に興味深い。なぜなら、この事実は、特定の毒素が必ずしも特定の抗毒素にしか効かないわけではなく、特定の抗毒素が起源や性質の異なる様々な毒素に対して作用する可能性があるという、一部の権威者が支持する見解を裏付ける傾向があるからである。カルメットは、インドや南米に広く分布するマメ科植物の種子や豆の有効成分から得られる非常に強力な毒素である植物毒アブリンに関する後年の調査で、この点を非常に明確に示している。この毒素は、すでに述べたように、インドの原住民が敵に復讐するために家畜を毒殺する際に頻繁に使用されていた。様々な種類の免疫血清が、アブリンで中毒した動物に対する保護作用をテストするために選ばれ、抗破傷風、抗ジフテリア、抗炭疽、抗コレラ血清はそれぞれ単独で、この強力な植物毒に対して明確な免疫作用を発揮することがわかった。したがって、将来、現在化学者の薬局方に載っている複雑な薬剤が、誰もが手段と理解の範囲内で適用できる少数の物質に置き換えられるという希望は、おそらく不可能ではないだろう。これまで、ウナギ毒の作用に対する動物の人工免疫については扱ってこなかったが、これは明らかにほとんど困難ではなく、ウナギ血清を非常に少量ずつ徐々に増やしながら体内に導入することで達成され、免疫する動物の体重と一般的な状態に応じて投与量を調整することに注意が払われる。例えば、上記の方法で処理されたウサギから得られた血清は、ウナギ毒、クサリヘビ毒、および血液に対して予防効果と治療効果の両方を有することが証明され、このいわゆる抗ウナギ血清は抗毒素の一つとして認められ、様々な毒素に対して免疫作用を発揮する物質のもう一つの例となった。
いわば、同じ毒物を繰り返し投与することで動物を特定の毒物に徐々に慣れさせるこの過程は、「傷ついた場所で軟膏を探せ」という古いことわざを思い起こさせ、現在では医学の分野にこれほど大きな革命をもたらすと期待されている慣習の、いくつかの原始的な前例について考察するきっかけとなる。しかしながら、現代の接種システムは、そのような前例とは全く無関係に生まれたものであり、後者は科学的な法則や考察に基づくものではなく、時代を超えて伝統によって受け継がれてきた地域の慣習や経験に由来し、多くの場合、それを取り巻く迷信に対する単純な信仰によって維持されてきたのである。
このようなカテゴリーには、狂犬病に感染した動物に噛まれた人の狂犬病予防法に関してチュニスの住民が抱いている奇妙な迷信も加えなければならない。ロワール博士は、チュニスの狂犬病予防研究所で行われた研究の報告書の中で、こうした治療術に関する原始的な考え方に言及している。この研究所は、パスツールの方法による狂犬病予防のための多くのセンターの一つであり、イギリスを除く世界のあらゆる地域に設立されている。この「偉大な保守的な島国帝国」(ある著名な外国人科学者がそう表現している)の住民は、自国に狂犬病予防研究所を設立するよりも、パリへの旅行を好むのである。チュニスのアラブ人医師たちは、この国にとって真の災厄となるほど蔓延しているこの病気の治療に、古来より特に力を注いできた。医療関係者が強く推奨する治療法の一つは、狂犬病にかかった犬の焼けた頭を酢ですりつぶし、その乳化液を患者に投与するというものです。ラクダの糞も治療薬として高く評価されており、また、原住民の素朴な信仰によって超自然的な治癒力があるとされている特定の井戸の水もそうです。しかし、最も奇妙な処方は、1歳の子羊から作ったスープに、ある種の甲虫を少量加えるというもので、その量はトウモロコシの粒ほどの重さしかありません。この調合薬は、噛まれてから23日後に不幸な患者に投与されます。アラビアの医師たちによれば、尿中には7匹の小さな虫が見つかるはずで、これはウイルスが人体内で生み出した犬の胚を表しており、これらを取り除けば患者は回復するとのことです。
現地住民がこれほどまでに頑固に守り続けている粗野な伝統を前にして、チュニジアのラビ対策研究所が年間平均100人を超える入所希望者という形でこれほど大きな支持を得ていることは驚くべきことである。治療を受けた患者の死亡率は、パリの研究所で得られた良好な結果にほぼ匹敵し、パリの研究所では治療を受けた患者の死亡率は約0.38パーセントである。
医学史や医学文献において、薬の初期の使用法や治療における原始的な方法の応用を探求し、可能であればそれらと現代の治療法との関連性をたどることほど興味深い章はないだろう。毒素と解毒剤の問題、あるいは現代の予防医学理論に関して言えば、綿密な科学的調査に基づく方法と、単純な経験と便宜から生まれた方法との間には、奇妙な関連性があるように思われる。
前述の古いことわざにあるように、毒がそれ自体を矯正するという考えは新しいものではありません。例えば、古代にはヘレスポントスのオフィオゲネス族が蛇毒に対する免疫力で有名だったという記述があり、ある記録では彼らが蛇を食料としていたこと、そしてこの食生活が蛇毒の作用に耐えるという彼らの魔法の技の源泉であった可能性が高いとされています。また、エジプトを旅したハッセルクイストは、そこの蛇使いが蛇を食べてスープを作り、蛇を捕まえに出かける前に必ずそれを口にしていたと述べています。
TR ラオ氏がマドラス管区ネロール地区のヤナデス族について書いた論文の中で、著者は、この奇妙な人々は、他の特徴の中でも特に、コブラを捕まえることに全く恐れを抱かず、牙を恐れることなく穴から引きずり出すこと、そして蛇に噛まれた際のダメージから身を守るために蛇の毒嚢を飲み込むらしいことを述べている。
ブルースは、カイロで見た蛇使いの様子を描写している。その蛇使いは人差し指と親指の間を毒蛇に噛まれても、何の対処もせず、結果を少しも心配する様子も見せなかった。これがトリックではなく、蛇が実際に人を噛んだ時に全ての致死能力を備えていたことは、その後同じ蛇に噛まれたペリカンが13分で死んだという事実によって証明された。ブルースはまた、ある男が「浴槽の底に横たわる何匹もの蛇の中から素手で一匹の毒蛇を取り、頭に乗せ、次に胸に当て、首にネックレスのように巻きつけた。次に雌鶏を噛ませると、雌鶏は数分で死んだ。そして実験を締めくくるために、男は蛇の首をつかみ、尾から始めて、まるでニンジンやセロリを食べるように、何の嫌悪感も示さずに食べた」という話も語っている。
ドラモンド・ヘイは著書『西バーバリー』の中で、蛇使いに関する非常に興味深い記述を残している。彼はその中で、エイソウィと呼ばれる一派に属する、こうした驚くべき人物たちとの体験を語っている。ヘイによれば、この一派の人々は、サソリや毒蛇を恐れることなく、またためらうことなく扱い、決して襲われることはなかったという。彼は、蛇使いたちが自ら噛まれることと、蛇に噛まれるように仕向けるという、蛇を使った妙技の披露に立ち会ったことがある。噛まれた蛇使いは、今度は自分がその蛇を食べたり噛んだりした。ヘイは、蛇が苦痛に身悶えながら首や手を噛み、エイソウィの牙によって実際に殺されるまで噛み続けたと述べている。
南アフリカでは、蛇毒は実際に蛇咬傷に対する予防策として用いられており、 1886年の医学誌『ランセット』には、アルフレッド・ボルトン氏からの手紙が掲載されている。彼は、南アフリカでは牛や馬が蛇咬傷で頻繁に死亡する一方で、原住民自身は局所的な炎症を引き起こすような事故以外では、そのような傷害による不便をほとんど、あるいは全く感じないという事実に興味をそそられたと述べている。調査の結果、原住民は蛇が殺されるとすぐに毒腺を取り出し、それを口に押し込んで分泌液を飲む習慣があり、それによって蛇咬傷に対する完全な免疫を獲得しているらしいことが分かった。ボルトン氏はこの観察結果に非常に感銘を受け、「蛇毒に対する治療薬として、蛇ウイルス自体の有効性を信じざるを得なくなった」と付け加えている。
野蛮な部族は苦い経験からヘビに噛まれるのを防ぐ方法を学び、彼らが効果的な予防接種法を持っていることはよく知られている。スリナムのクレオール人は、ヘビに噛まれるのを防ぐために軟膏を使用しており、これは非常に効果的だと考えられている。この軟膏は主にガラガラヘビの頭をすりつぶしたものから作られていると言われており、そのため毒腺の内容物も含まれている。これに特定の植物の汁を混ぜると、希釈剤として作用し、毒の強さが和らぐと考えられる。この軟膏は一般的に手首や前腕に切り込みを入れて擦り込むように塗布され、このように処置された人はヘビに噛まれても毒から守られるようだ。
ヘビ毒に当てはまることは、ミツバチの毒など他の毒にも同様に当てはまるように思われる。この毒は刺激性が非常に強く、ウナギの毒とは異なり、高温にさらされても毒性を維持する。
養蜂家が蜂毒の影響を受けにくいことに関する興味深い論文が、先日ランガー博士によってドイツの科学誌に掲載されました。博士は回答を求める質問を含む回覧文書を複数作成し、国内各地の100人以上の養蜂家に送付しました。その結果、144人が蜂毒に対する免疫を獲得したと回答し、9人は幸運にもこの刺激物に対する自然免疫を持っていたことが判明しました。一方、回答者全体のうち、依然として感受性があると回答したのはわずか26人でした。
ハチ毒に対する免疫は、刺される回数によって得られます。場合によっては、1日に3~4回ずつ、合計30回刺されれば、それ以上の不快感から解放されますが、完全な免疫を確保するには、最大100回刺される必要がある場合もあります。
動物実験では、この蜂毒に対する免疫は、刺激物質を繰り返し投与することによっても誘導されることが分かっている。かつては、蜂の毒の刺激性はギ酸の存在によるものだと一般的に考えられていたが、蜂毒は加熱されても毒性を維持できることから、この仮説は放棄せざるを得ず、現在ではこの刺激物質はアルカロイドの性質を持つと考える方が妥当である。
免疫学の分野における最近の発見に関するこの簡単な概説を締めくくる前に、パリのパスツール研究所にあるルー博士の研究室から生まれた、破傷風(またはロックジョー)の毒素に関する非常に示唆に富む重要な研究について触れておかなければならない。
パスツールが狂犬病の研究をしていた際、動物に確実に狂犬病を発症させることに最も苦労したことは、おそらく記憶に新しいだろう。狂犬病が動物の神経系に本質的に影響を与える病気であるという事実を考慮に入れた時、彼はウイルスが最も親和性が高いと思われる培地、すなわち動物の神経組織でウイルスを培養することを思いついた。そして、この方法をとって初めて、実験動物に必ず狂犬病を発症させることに成功したのである。
破傷風の場合、体の神経中枢に影響を与える別の病気ですが、抗破傷風血清による治療が完全に成功した多くの確かな事例が報告されている一方で、特に病気が患者の体にしっかりと根付いてしまった場合には、全く効果がなかった事例も数多くありました。ルー博士は、パスツールが狂犬病の場合に行ったように、動物の神経中枢を破傷風毒素で直接攻撃した場合の結果を確認するための実験を行っただけでなく、さらに重要な一歩を踏み出し、破傷風に罹患した動物の神経中枢に対する毒素の作用だけでなく、抗毒素の作用についても調査しました。
ルー博士は、自身が動物に対して行った脳内接種について説明する中で、手術自体は対象となる動物に痛みや不快感を全く伴わず、その後も動物は通常通り食欲旺盛で、不快感の兆候も全く見られないことを指摘している。
まず、動物に破傷風ウイルスを直接脳に感染させた場合、皮下接種した場合よりもはるかに少量で致死的な結果が生じることがわかっています。例えば、皮下に2立方センチメートルの毒物を投与されたウサギは破傷風で死亡するまでに4日かかりましたが、同じ大きさの別のウサギを脳に接種した場合、その20分の1の量で20時間以内に死亡させるのに十分でした。
神経中枢が特定の毒物に対して感受性が高いことを示す非常に分かりやすい例として、ネズミとジフテリア毒素の事例が挙げられる。ネズミはこの物質に対して自然免疫を持っており、数匹のウサギを確実に死に至らしめる量のジフテリア毒素を皮下に注入されても、ネズミは耐えることができる。しかし、毒素が神経組織に直接接触すると、この免疫状態は完全に消失する。ごく少量のジフテリア毒素(通常であれば接種部位に一時的な腫れさえ引き起こさない量)でも、ネズミの脳に注入されると、ネズミは死に至る。
繰り返しになるが、ウサギは一般的にモルヒネの作用に対する抵抗力が非常に高いとされており、この物質を大量に皮下投与しても全く効果がない。しかし、微量のモルヒネを脳に接種すると即座に反応し、数時間ほど朦朧とした状態が続いた後、最終的にこの薬によって死亡する。ルー博士は、動物によって同じ毒物に対する感受性が異なるのは、皮下投与された毒物の大部分が神経中枢に到達せず、攻撃する前に体内で破壊または阻害されるためだと考えている。
毒素とその犠牲者の間に有益な形で介入する微妙な力の正体とは一体何なのか、という問題は、当時最も優れた科学者たちの関心と創意工夫を長年掻き立ててきた難題であり、メチニコフのような人物の手によってさえ、いまだに満足のいく解決策が見出されていない問題である。
次にルー博士が取り上げた重要な点は、通常のように大量の毒物に耐えられるように訓練された動物が、脳に直接接種された場合にも抵抗できるかどうかである。動物が持つ可能性のある破傷風毒に対する疑いのない免疫は、神経中枢がこの物質に対して不感性になったことによるものなのだろうか。この問いに対する答えは否定的であるように思われる。なぜなら、皮膚の下に注入された破傷風毒から人工的に保護された動物は、脳に直接接種された少量の毒物によって死んでしまったからである。そうでなければ、接種された四肢にわずかな一時的な破傷風症状さえ引き起こさなかったはずである。さまざまな条件下で膨大な数の実験が行われたが、結果は完全に確認され、神経中枢は毒物に対する免疫を獲得していないことが示された。ただし、脳への接種を受けた犠牲者の血清は、破傷風毒に対する強力な防御特性を備えていることが何度も証明されている。
そこで、ルー博士の言葉を借りれば、「抗毒素を毒素が作用している場所に投与する」ことで神経組織の生命力を維持する試みが行われた。次に試みられたのは、抗破傷風血清の皮下接種の代わりに脳接種を行うことで破傷風を阻止することであった。数匹のモルモットとウサギに、約70時間で死に至るほどの強力な破傷風毒素を皮下接種した。その後、一部の動物には通常の方法で抗毒素血清を皮下に投与し、他の動物にはこの保護血清を6~7滴直接脳に接種した。結果は驚くほど成功した。脳接種には抗毒素を数滴しか使用しなかったにもかかわらず、動物は本来なら致命的な量の毒素を投与されたにもかかわらず生き延びた。一方、抗毒素を皮下接種した17匹のモルモットのうち回復したのはわずか2匹で、使用された抗毒素の量は、実験によっては10立方センチメートルから20立方センチメートルにも達し、脳内接種の場合に十分であった数滴とは著しく対照的であった。
ルー博士は、この素晴らしい結果を次の控えめな言葉で要約しています。「抗毒素を与えることができれば、終わりを迎えることができます。」
この極めて重要な発見の意義と広範な応用範囲は、いくら強調してもしすぎることはない。これまで抗毒素の調製が主な研究対象であったが、ルー博士と有能な協力者であるM.A.ボレルは、その投与方法に伴う効果の大きさを明らかにし、全く新しい研究の方向性を切り開いた。
免疫という概念は、これまで見てきたように、決して完全に後世になって生まれたものではないが、現代の科学的手法によって提供される資源や設備に支えられた、現代的な視点からのアプローチや考察は、19世紀がそれを自らの発見として主張する正当な理由となる。
将来、後世の人々がどんなに輝かしく成功を収めようとも、後世の人々は、パスツールをはじめとする偉大な科学思想の指導者たちを敬うだろう。世界はパスツールの天才に多大な恩恵を受けており、彼の業績の広大さは、この国の世論を取り巻く限られた科学的視野のために、今日では十分に測り知ることができない。
終わり
プリマス・
ウィリアム・ブレンドン・アンド・サン
印刷所
脚注
[1]
上記が執筆されて以来、結核予防中央委員会の第1回国際会議がベルリンで開催された。英国結核予防協会の公式報告書が会議に提出され、グラスゴー、マンチェスター、リバプールの各市が路面電車内での痰吐きを処罰対象としたという心強い発表があった。また、グラモーガンシャー州議会は、公共の建物内での痰吐きに対する罰則として5ポンドの罰金を定める条例を可決し、この条例は内務大臣の承認を得ていたことも発表された。
[2]
「太陽の光と人生」をご覧ください。
[3]
もちろん、これらの統計を検討する際には、過密状態以外の状況も考慮に入れなければならないことは明らかです。一部屋しかない家では、住人の収入は少なく、生活必需品に充てられる金額も非常に限られていたため、実際には、ロウントリー氏が定義した「一次的貧困」に該当する階層、つまり、身体を適切に栄養状態に保つだけの収入がない階層に分類されるべきでした。ロウントリー氏は統計によって、貧困層の身長、体重、および全体的な健康状態が、裕福な労働者階級のものよりもはるかに低いことを明らかにしました。
[4]
一部の桿菌の内部には、非常に明るく輝く球形または楕円形の構造体が現れます。これは胞子と呼ばれ、多くの種類の桿菌の増殖において極めて重要な役割を果たします。これらの胞子は、親菌にとっては即座に致命的となるような多くの過酷な環境にも耐えることができます。
[5]
パーシー・フランクランド著『我々の秘密の友と敵』第4版、188ページ。
[6]
1グラム=15グレイン。
[7]
アメリカの下水は、希釈される水の量が多いため、一般的に我が国の下水よりも細菌の数が弱く、質も劣っていることに留意すべきである。
[8]
近年、カルメット博士が馬の免疫に用いたヘビ毒は、コルブリン毒とクサリヘビ毒の混合物であり、前者が混合物の約80パーセントを占めている。この混合物の溶液を約73℃で30分間加熱した後、濾過し、馬に注射する。
転写者注:
軽微な誤植は注記なしで修正済みです。本文中の不規則性や矛盾点は印刷されたままの状態です。
この電子書籍の表紙は、翻訳者によって作成されたものであり、パブリックドメインに位置付けられています。
*** プロジェクト・グーテンベルク電子書籍「日常生活における細菌」の終了 ***
《完》