最小限の感染量

最小感染量（MID ）の概念は、感染量としても知られ、食品を汚染する感染性 微生物に対して伝統的に使用されてきました。MIDは、摂取した微生物の数（投与量）として定義され、消費者に病理が観察されました。たとえば、胃腸障害を引き起こすには、食品に1グラムあたり100,000個以上のサルモネラ菌が含まれていなければなりません。サルモネラ症の場合は1グラムあたり1000個以上です。 ^[1]ただし、DHBV（アヒルB型肝炎ウイルス）などの一部のウイルスは、1ミリリットルあたり9.5 x 10（9）個のウイルスがあれば肝臓感染症を引き起こします^[2]。摂取した投与量を知るには、その一食分の質量も知る必要があります。これは次の式を使用して計算できます。

${\displaystyle {\ce {d\ =\ c\times m}}}$

どこ：

• ${\displaystyle {\ce {d}}}$= 細菌の数、つまり投与量
• ${\displaystyle {\ce {c}}}$=細菌の濃度
• ${\displaystyle {\ce {m}}}$= 質量^{[引用が必要]}

この定式化は、消費者の健康を保護することを目的とした 微生物学的規制基準によって許可される最大濃度を確立するための根拠として機能しました。

用量反応関係の概念は1493年に遡りますが、その現代的な使用法は20世紀にまで遡り、^{[3] [4]}定量的リスク評価が食品安全の分野における学問として成熟しました 。

食品中の感染性細菌は、下痢、嘔吐、敗血症、髄膜炎、ギランバレー症候群、死亡など、さまざまな症状を引き起こす可能性があります。ほとんどの場合、摂取量が増えると病理学的影響の重症度が増し、「用量効果関係」が確立されることがよくあります。たとえば、サルモネラ菌の摂取量が多いほど、摂取後すぐに最大限に達するまで下痢が発生します。

しかし、同じ量を摂取した人でも、全員が影響を受けるわけではありません。影響を受ける人の割合を反応と呼びます。したがって、特定の効果（下痢など）に対する用量反応関係は、用量とこの効果を経験する可能性との関係です。反応が約 10% 未満の場合、用量と反応の間には厳密に比例関係があることが観察されます。

${\displaystyle {\ce {P\ \proptor\times d}}}$

どこ：

• ${\displaystyle {\ce {P}}}$= 考慮される効果の確率
• ${\displaystyle {\ce {r}}}$= 応答
• d = 投与量

用量効果関係と用量反応関係を混同してはいけません。

この関係の存在には、まず重要な結果があります。文字 r で表された比例係数は、投与量が細菌細胞 1 個に等しい場合に考慮される効果の確率に正確に対応します。その結果、最小感染投与量は細菌細胞 1 個に正確に等しくなり、MID の従来の概念から逸脱します。比例性には 2 つ目の結果があります。投与量を 10 で割ると、効果が観察される確率も 10 で割られます。

さらに、これは閾値のない関係です。産業界の慣行では、一食分に細菌が含まれる可能性を減らすためにあらゆることが行われています。そのため、たとえば、100 食分のうち 1 食分だけが汚染されている食品が市場に出回っています。その場合、考慮される影響の確率は r / 100 です。1 万食分のうち 1 食分が汚染されている場合、確率は r / 10,000 になります。関係を表す線はゼロに向かって延長できます。閾値はありません。

1 個の細菌にさらされたときに感染しない確率が である場合、n個の細菌にさらされたときに感染しない確率はとなり、感染する確率はD50 (危険にさらされた消費者の 50% に影響を及ぼす線量) の概念に精通している読者にとっては、ほとんどの場合、次の関係が適用されます。 ${\displaystyle 1-r}$${\displaystyle (1-r)^{n}\approx \exp(-nr),}$${\displaystyle 1-\exp(-nr).}$

${\displaystyle {\ce {D50\ =\ -Ln(0.50)\ /\ r\ \approx 0.7\ /\ r}}}$

同じ細菌によって引き起こされる異なる影響、または異なる細菌によって引き起こされる同じ影響の用量反応関係を比較するには、rの値を直接比較することができます。また、抗生物質などの薬の有効性を評価するためにも使用できます。^[5]ただし、消費者の50％または1％に影響を及ぼす用量を比較する方が簡単な場合があります。これらはD1（危険にさらされた消費者の1％で考慮される影響を引き起こす用量）の値です。^{[引用が必要]}

• 大腸菌（EHEC）、 6歳未満の小児における溶血性尿毒症症候群：細菌細胞 8.4 個
• 大腸菌（EHEC）、6～14歳の小児における溶血性尿毒症症候群：細菌細胞41.9個
• リステリア・モノサイトゲネス、一般集団における重度のリステリア症：4.2x10 ^{11 個の}細菌細胞。
• リステリア・モノサイトゲネス、感受性集団における重度のリステリア症：9.5x10 ^{9 個の}細菌細胞。

これらの例は、2 つの重要な点を強調しています: ^{[誰によると? ]}

1. D1 と r は、検討対象の細菌と影響だけでなく、病気にかかりやすい消費者のカテゴリーへの所属にも依存します。したがって、病原体、健康への影響、および曝露された個人の感受性の数だけ、用量反応曲線が存在します。
2. 上記の例の細菌の場合、D1 の値の桁数が大きく異なります。したがって、食品チェーン企業がこれらの細菌に対して実施しなければならない衛生慣行と管理対策は比較できません。

病原菌を少量摂取した場合、病気になる可能性は低くなりますが、感染の可能性は依然としてあります。これが、集団内での食中毒の散発的な発生の一因となっています。食品中の細菌濃度がこれ以下であれば、伝染病が起こらないことが保証されるということはありません。

食中毒菌の中には、ETECのような感染ではなく、毒素を産生することで病気を引き起こすものもあります。黄色ブドウ球菌やセレウス菌など、摂取前の食品中の濃度が閾値を超えた場合にのみ毒素を合成するものもあります。MID の概念はこれらの菌には適用されませんが、消費者の健康に危険を及ぼさない濃度が存在します。

• ウイルス量
• プラーク形成ユニット
• ウイルスの定量化