ヘルスサイエンス・ヘルスケア

Volume 20，No.1（2020）

ARTICLES

フッ化物応用までの初期の歴史
神 原 正 樹Early history of fluoride application
Masaki Kambara

キーワード：フッ化物、初期歴史、う蝕、Mckay、Dean
要 旨
フッ化物の応用により、人類のう蝕の減少を実感できる時代を迎えている。う蝕にフッ化物が有効であるとのエビデンスを得ることができたのは、わずか120年前の歯科関係者だけでない先人の努力による。この初期のう蝕抑制に効果があることの知見を得るに至る物語を、現代に生きる我々は忘れてはいけないとの意識で記述した。

1．はじめにンリ・モアッサン（Henri Moissan）2）により初め12歳児の一人平均う歯数が1本を下回るようにて単離され、1906年のノーベル化学賞を受賞したなり、将来的にう蝕のない口腔を獲得できる時代ことを理解しておく必要がある。

を迎えている。フッ化物配合歯磨剤、フッ化物洗

フッ素元素の発見からフッ化物のう蝕予防への口、上水道フッ化物濃度調整など多様なフッ化物応用が始まるまでの歴史は、わずか120年前からの応用がう蝕予防に果たしてきた役割は大きい。

数十年の先駆者の苦労の物語があり、このことが高江洲 が記述しているように、フッ素（fluorine）現在のう蝕予防を実感できる時代を迎えていることフッ化物（fluoride）との相違、フッ素元素のとにつながっており、この初期の物語の一端をこ発見が1886年フランス・パリ大学の薬理学教授アこに紹介する。

1）2．歯牙フッ素症（dental fluorosis、斑状歯；Mottled tooth）気づきから探索【著者連絡先】〒550-0015 大阪府大阪市西区南堀江1-10-11

フッ化物が歯牙フッ素症の原因であることの西谷ビル本館406号

究明は、Frederic S Mackay（1874〜1959）3） の神原グローバルヘルス研究所
神原正樹
TEL&FAX：06-6539-5477
E-mail：mkamba096@gmail.com
受付日：2020年5月1日 受理日：2020年5月20日

存在が大きい。彼がPennsylvania大学卒業後にColorado Sprigs でdental assistantとして働いているときに、白色と褐色の点とその程度のひどい多数 の 歯 の 存 在 に 気 づ き 、 こ の Colorado Brown
̶3̶フッ化物応用までの初期の歴史

Stainの究明を生涯続けたことが始まりである。

ブラックの窩洞で有名）にコンタクトした。最

ここで彼の履歴を紹介する。Massachusetts州、初、Dr. BlackはDr. Mckayが何か誤っている、例

Lawrenceに1874年4月13日に生誕し、Milfordおよえば未知のう蝕の一種であると考えていて、斑状びBostonの公立学校に通い、当初ミュージシャン歯を数本送るように要請している。1909年Dr.になることを望んでいてバンド活動を行っていた

BlackはColorado歯科医師会の会合に出席するたが、健康上の問題（結核）で断念せざるを得なくめ、Colorado Springsに出向き、数週間滞在し斑な る 。 そ こ で 、 Colorado に 移 り 静 養 後 、 再 び状歯が存在することを認めることになる。そのMassachusettsに戻り、いろいろな仕事や路面電際、Dr. Mckayは先の検診結果を示し、また、Dr.

車のコンダクターとして働いていた。1897年一Blackは斑状歯の組織学的検査を行い、次のよう念発起し、歯科医師になるべくBoston Dentalに記載している。An endemic imperfection of theCollege（後にTufts大学歯学部）に入学、juniorenamel of the teeth is unknown in the literature ofyearをPennsylvania大学に移り修学、1900年6月に

4，5）
dentistry．
（Black，1916）卒業した。卒業時、各仕事と歯学部での勉学、さしかし、この所見にもかかわらず、多くの歯科らに体の問題で倒れそうになるほど疲れ果ててい医師はこのことに興味を示すことがなく、Dr.

たようである。そこで、夏季を姉妹の家で回復にMckayのみが継続して研究を続けていた。そこ努め、その後、健康上の理由でColorado Springsで、多くの地域での調査をするため、Pueblo,に行くことになる。

Manton, La Junta, Cripple Creek, Woodland Park,

1901年にColorado Springsに到着、月75ドルでGreen Mountain Fallsに出むき、調査を行ったと歯科医として働きだす。そこで、多くの患者の歯ころ、彼の考えていた範囲をはるかに超えた広いに、白や褐色のスポット、ひどい場合はエナメル地域にColorado Brown Stainが及んでいることが質が凹状を示していることに気づいたが、同僚の明らかになった。そこで、彼は他の領域や世界の歯科医師はその原因と審美的解明には無関心で文献検索を行ったところ、1912年にイタリアのナあった。

ポリ地方で着色歯が記載されている文献を見つけ1905年Dr. Mckayは、歯科矯正学に興味を持つた。この論文で、Dr. J. M. Eagerはアメリカの海ようになり、St. Louisに移り、研修を始める。St.

洋病院の外科医であったが、ナポリで乗船するイLouisでも褐色歯の存在が多く見られ、研究を継タリア移民の人に高い割合でdenti di Chiaieとして続していたがその答えは見つからなかった。

知られている歯の問題を持っていると記述してい1908年健康上の理由でColorado Springsに戻り、

6）た（Eager，1902）。この中で、この原因として、歯科矯正の臨床に従事する傍ら、Colorado Brawn

火山性の煙霧が飲料水を汚染したためであろうとStainの研究を継続していた。1909年に委員会を設推察していた。Dr. MckayはColoradoの若い歯科置し、2945人の学童の歯科検診を行い、87.5％に医師が休日にイタリアへ行く旅行計画があること斑状歯を検出し、その子供らはPikes local地区にを知り、ナポリの子供の口腔内診査をしてきてく居住していた。その頃の着色の原因の諸説は、貧れるように頼んだ。彼はColoradoの着色歯をよく困による、豚肉あるいはこの地区の牛のミルクの知っていたので、彼の眼は確かで、ナポリの着色過剰摂取、ラジウムによる、あるいは飲料水中の歯がDr. Mckayの研究している歯と同じであるこカルシウム欠乏によるなど多種多様であった。とは間違いないと手紙に書いて寄こしている。

そこで、Dr. Mckayは歯科研究者の助けを得る

Dr. Mckayは、ますますこの歯の原因を知りた

ため、当時、アメリカのエナメル質の権威であっいと熱望していた。すなわち、斑状歯の原因を明たChicagoのNorthwestern大学歯学部の学長のDr.

らかにすることにより予防手段を見つけることでGreene Vardiman Black（日本では歯科保存学のあった。また、この歯のう蝕罹患率が非常に低い̶4̶

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ことにも彼は気づいていて頭の片隅にあったよう

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8）
1930）
。

である。Dr. Mckayはこの歯の発生が限局した地

ALCOAの主任研究者であるPennssylvania州域に多く見られることに気づいた。さらに、このNew KensingtonのMr H. V. ChurchillはKempfと地に育った子供に多く見られる一方、この地に2Mckayの論文を読み、衝撃を受ける。アメリカのないし3歳の時に居住し始めた子供には見られなある人々は料理にアルミニウム製食器の使用を非いことに気づき、最初この原因として食事を想定難している。ALCOAはBauxiteからアルミニウムしいていた。Dr. Mckayは、この歯が発生するの供給のほとんどを行っている。もし、Bauxite

Arkansasにおける数マイル離れた3つの町を観察の歯の着色の事実が、アルミニウム性の料理用食し、これらの町が同じ水源、Fountain Creckを使器が毒性を示していると主張している人々に渡れ用していることに気づいた。このことが、多くのば、ALCOAは変えるように強いられるであろう

報告にみられるように、飲料水の何かがこの歯にし、製品不買につながり、賠償問題につながる可関係していると信じるようになっていった。

能性がある。そこで、ChurchillはBauxiteの水の広範囲な微量元素の分光分析を行ったところ、3．歯牙フッ素症の原因が飲料水中の13.7ppmのフッ素が含まれていることが明らかにフッ化物であることの解明なった。ChurchillはMckayに手紙を送り、飲料水飲料水仮説を支持する他の事実がある。South中に高濃度のフッ素が検出されたこと、各地域のDakotaの開業医から、彼の見ている子供の歯に飲料水の送付を依頼する内容であった。集積されDr. Mckayの記述した歯の特徴と似ていることかた飲料水の分析結果は1931年に公表されたが、ら相談を持ち掛けられ、Dr. Mckayが当地を訪れ

Churchillは飲料水中のフッ素と斑状歯のとの間にたところ、1898年にこの町が使用している井戸が正確な関係は見いだせなかったと強調した。すな

浅い井戸からより深く掘った井戸に変えられたこ

わち、これら限局地域からの飲料水中に今まで知とがわかり、この新しい井戸の飲料水を使用するられていない共通の原因物質の存在があるという人は正常な歯を保有し、他方、1898年以前からこ9）ことのみが明らかにされた（Churchill，1931）。の地に住んでいる人は、この歯を持っていることに気が付くことになる。そこで、Dr. Mckayは、4．飲料水中のフッ素濃度、斑状歯および飲料水中のある種の未知元素がこの歯の出現に関う蝕の関係に関する研究与していると結論付けた（Dr. Mckay、1918） 。

この関係に関する研究は、US Public Health

同様の発生が1901年アメリカのアルミニウム会Serviceの責任者であるClinton T. Messnerが、若社の子会社（ALCOA）の従業員用の住宅地区、い歯科事務官Dr. H. Trendly Deanを任命し、斑状Bauxiteの町で見られた。Bauxiteの町の飲料水は、歯に関する専任の研究を行わせた。Deanは、臨最初の浅井戸から、1909年に297フィートの深井床に関与しない最初の歯科専門官であった。最初戸に変えられた。1928年にアメリカの厚生省はに取り組んだ仕事は、Mckayの仕事を継続し、アWashingtonの健康局にBauxiteの子供の健康診査

メリカ内の斑状歯の内容および地域的分布を明らを行うよう通達し、1928年Dr. Mckayに医者の事かにすることであった。すなわち、斑状歯が報告務官のDr. Gromer Kempfと一緒に診査を行うよされているが歯科調査が行われていない28地区、う要請した。彼らは、1909年以前にBauxiteの水質問票により報告はされているが調査が行われてで育った人には斑状歯は見られないが、深井戸でいない70地区について、斑状歯の分類法を開発し育った人は全員斑状歯の発生が見られたため、て口腔内診査および調査を行った。その目的は、Bauxiteの飲料水の分析が原因物質の解明に光をこれらの地域の斑状歯の程度と飲料水中のフッ素投げかけていると報告した（Kempf and Mckay，濃度との関係を明らかにし、また、斑状歯発現の7）̶5̶フッ化物応用までの初期の歴史

フッ素濃度の最小閾値（minimal threshold）を明

5．水道水フッ化物添加実験開始

示することであった。その結果、斑状歯の程度は次なるステップは、1ppmのフッ素をフッ素を飲料水中のフッ素濃度が増加するに伴い増加する

含まない飲料水中にフッ素を添加してう蝕が減少との結論が導き出された。

するかどうかを検討することであった。アメリカ

さらに、Deanは、1ppmを超えないフッ素量はPublic Health Serviceはこの事業を始めるための公衆衛生学的に問題がないことを示すための研究準備を始めた。1942年ミシガン湖畔の2つの市、を 続 け た 。 そ し て 、 1938 年 10 月 25 日 に 、 Dr.

Grand RapidsとMuskegonの担当者と相談、調査Mckayと共同で、American Public Health Associ-の結果、1ppmのフッ素はう蝕抑制に効果があり、ationに斑状歯に関する研究内容を要約して論文発安全性についても問題がないとの結論に達した。

表を行った。その内容は、アメリカの斑状歯の程

この情報をもとに、1944年ミシガン大学との協力

度に差はあるが26州、375の地域に斑状歯が見らのもと、Deanを中心とした実験を行った。4かられるというものだった。この斑状歯の発生は、飲16 歳 の 子 供 の 継 続 的 居 住 者 が 対 象 者 で あ り 、料水を変えるだけ、すなわち、高フッ素濃度の飲Grand Rapidsを実験市（19,680人）でMuskegon

料水から１ppm以下の飲料水に変えるだけで、（4,291人）を対象市と決め歯科検診を行ったとこ

Oakley, Idaho, Bauxite, Arkansas and Andover,

ろ両市の乳歯および永久歯のう蝕経験は同じでSouth Dakotaにおいて斑状歯が発生しなくなったあった（Dean et al，1950）12）。この歯科検診のうとの結論であった。また、これら特有の地域の飲蝕診査に使用されたのは、現在もWHOの診査基

料水中のフッ素がヒトの斑状歯の第一の原因であ準や日本の学校検診などでも使用されているるとの直積的証明でもあった（Dean and Mckay，DMFT indexであった（Klein et al.，1950）13）。私1939）10）。 こ の 論 文 に よ り 、 1902 年 に Colorado

事であるが、このDMFT開発者のKleinは、私がSpringsに始まり、40年たって、斑状歯の原因に関大学院時代に行い、Journal for Dental ResearchにするDr. Mckayの研究に素晴らしい結論を与えた掲載したエナメル質の透過性に関する電気化学的ことになる。

研究14）の際、参考にした引用文献に記載している

1933年、公衆衛生学的な観点からいえば、飲料Kleinの8編におよぶ論文の著者であることに感慨

水中フッ素の歴史はいよいよ新しい、また最も重深いものがある。Kleinはエナメル質の研究者で要な局面を迎える。Deanは、斑状歯の程度とうあり、さらにDMFTの開発に携わっていた優れた蝕罹患との間には逆相関関係にあることに気づ研究者であったと想像でき、50年近く前に彼の業き、各地で口腔内診査を行っている。例えば、績に触れて研究していたことに感謝しておきた

Illinois州のGalesburg and Monmouth（F濃度1.8おい。

よび1.7ppm）およびMacomb and Quincy（F濃度

このことは、人類史上、自然に添加されたもの0.2ppm）で、年齢12から14歳の子供885人の審査でなく、ヒトが初めて飲料水に有益な栄養素を添を行ったところ、Macomb and Quincyのう蝕経験

加した意味で歴史的出来事であった。

はGalesburg and Monmouthの2倍以上であった。

Grand Rapidsにおける上水道フッ化物添加の6

さらに、4州21の都市で12から14歳の子供7,257人年半後の効果が1953年に報告された。その結果はの調査が行われ、飲料水中のフッ素濃度の上昇と明 白 で 、 Grand Rapids の 6 歳 児 の う 蝕 経 験 は 、う蝕経験との間には明確な関係が認められ、さらMuskegonの子供の約半分であった。そのため、に、う蝕経験の最大の減少がフッ素濃度1ppmでMuskegonでは、1951年に上水道へのフッ化物の起こることを示していた（Dean et al，1942） 。

添加を開始したため、その時点で対象となる市は11）無くなったことになる。
その後、アメリカでは各州、市、地区で上水道
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publications/21-frederick-s-mckay（2020年3月）
4） Black G.V.; A brief synopsis of paper entitled mottled teeth; and endemic developmental imperfection of
the enamel of the teeth, heretofore unknown in the literature of dentistry. (In collaboration with Mckay,Frederick S.) Proceedings of the Panama-Pacific DentalCongress, 25-34, 1915.
5）Black G.V.; Mottled teeth; an endemic developmental
imperfection of the teeth, heretofore unknown in theliterature of dentistry. (In collaboration with Mckay,のフッ化物添加が行われ、各地域のフッ化物濃度 は CDC（ Center of Disease Control） の HomePageに詳細に示されている。
6．まとめ
世界的に若年者を中心としたう蝕減少が報告され、う蝕予防を実感できる時代を迎えている。このことにフッ化物の果たした役割は明らかであり、フッ化物配合歯磨剤、フッ化物洗口、フッ化物歯面塗布、上水道フッ化物濃度調整などフッ化物に個々人、専門家および公衆衛生の場で接する機会が増えてきており、このような状況は、100年近く前の先人の努力の賜物である。今回記述した100年前のフッ化物と斑状歯の原因、予防、およびう蝕予防の歴史から学ぶことは多い。
１．先人の行ってきた行動、思考、業績を記述して残しておくことが重要であること。
２．Dr. Mckayに見られる科学的、持続的探究心を保有すること。
３．歯科医師だけでなく、医者、化学者がこの発見に至ったように、多職種連携・協調が必要であること。
４．個人、専門家、行政（公衆衛生）のそれぞれの立場でできる責任、義務を考えること。
５．日本が課題先進国といわれるように、少子高齢化、人生100歳時代、格差、分断、社会保障、国民皆保険制度など、産官学民歯科医師会が知恵を出して解決に努力すべきである。
６．With corona、After CoronaのNew Normalについて、Science Based Approachに基づき、考えていくべきである。
文 献1）高江洲義矩；フッ素からフッ化物へ −その歴史の始 ま り ： http://www.f-take.com/28taikai-takaesu.htm（2020年3月）
2）Henri Missan；https://en.wikipedia.org/wiki/Henri̲
Moissan（2020年3月）
3）Frederic S Mackay；https://www.fauchard.org/

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Frederick S.), Dental Cosmos, 129-156, 1916.
6） Eager J.M.; Chiaie teeth. (Mottled enamel.) U.S.
Marine Hospital Service. Dental Cosmos. 300, 1902.
7） Mckay Frederick S.; Progress of the year in theinvestigation of mottled enamel, with special reference
to its association with artesian water. J. of National
Dental Associ., 363-370, 1918.
8）Mckay Frederic S., and Kempf,Grover A.; A reviewof the most recent research on mottled enamel. J. Dental Research, 416-417, 1930.
9） H.V. Churchill; Occurrence of Fluorides in somewaters in the United States: Ind Eng. Chem., 996-998,
1931.
10） Dean H. T. and Mckay F.S.; Production of Mottled
Enamel Halted by a Change in Common Water Supply.: American J Pub. Health Nations Health, 590-596,1939.
11） Dean H.T., Arnold F.A., Elvove E.; Domestic waterand dental caries V. Additional studies of the relationship of fluoride domestic waters to dental caries experience in 4,425 white children , aged 12 to 14 years of13 cities in 4 states. Publ. Health Rep, 1155-1179, 1942.
12）Dean H.T., Arnold F.A. Jr., Jay P. and Knutson J.W.;
Studies on mass control of dental caries through fluoridation of the public water supply: Public Health Rep.,
140-1408, 1950.
13） Klein H. and Palmer C.E.; Studies on dental caries.
XI. Comparison of the caries susceptibility of the various morphological types of permanent teeth: J. Dent.
Res., 203-216, 1941.
14） Kambara M., Asai T., Kumasaki M and Konihi K.;
An Electrochemmical Study on the Human Dental
Enamel with Special reference to Isoelectric Point : J
Dent Res, 306-312, 1977.

フッ化物応用までの初期の歴史

Early History of Fluoride Application
Masaki Kambara（Kambara Global Health Institute）

Key Words : fluoride, history dental caries, Mckay, Dean

We are entering an era in which we can feel the reduction of dental caries in humankind by using fluoride.
Evidence that fluoride is effective for caries was obtained at most 120 years ago by the efforts of not only
dental personnel but also ancestors. I wrote the story that led to the finding that it was effective in suppressing early caries, with the consciousness that we, who live in the present age, should not forget it.
Health Science and Health Care 20（1）：3−8，2020̶8̶