こんなものからDNAが!?

リライティング日：2024年07月09日

木製のアイスの棒からDNA型鑑定が可能であることを解説。歯ブラシと同程度のDNA抽出確率があり、綿棒以外の検体として有効な選択肢となります。検体の保存方法や各検体のDNA抽出成功率の比較も詳しく紹介しています。

アイスの棒でDNA型鑑定ができる？意外な検体の可能性

暑い日々が続くと、仕事終わりのアイスキャンディーが至福のひとときになる方も多いのではないでしょうか。ふと食べ終わった後の木製のアイスの棒を見て、「このアイスの棒でDNA型鑑定ができるのでは……」と考えたことがきっかけで、今回の検証が始まりました。

DNA型鑑定といえば、一般的には口腔上皮（ほほの内側を滅菌綿棒でこすって採取したもの）を検体として提出する方法がもっとも広く知られています。口腔内の粘膜には豊富な上皮細胞が含まれており、採取方法も簡便であることから、法医学の現場でも標準的な検体として位置づけられています。しかし、さまざまな事情から口腔上皮の採取が難しいケースも少なくありません。たとえば、被検者が乳幼児で口を開けてくれない場合、本人に知られずに検体を確保したい場合、あるいは遠方に住んでいて綿棒キットの受け渡しが困難な場合などが挙げられます。(1)

そのような場合、seeDNAでは歯ブラシやタバコの吸い殻など、綿棒以外の検体をご提出いただくことが可能です。ただし、検体の種類によってDNAを抽出できる確率は異なります。では、木製のアイスの棒はどの程度の確率でDNA抽出に成功するのでしょうか。DNA型鑑定は、STR（Short Tandem Repeat）と呼ばれる個人ごとに異なる反復配列を解析することで血縁関係の有無を判定する手法です。この解析に必要なDNA量は非常に微量ですが、それでも検体の質と量が結果の精度に大きく影響するため、検体の選択は鑑定成功において極めて重要な要素となります。(1)(2)

検体ごとのDNA抽出成功率を比較

DNA型鑑定に使用できる検体は多岐にわたりますが、検体の種類によってDNAの抽出成功率には明確な差があります。一般的に、各検体のDNA抽出確率は概ね以下の順番になっています。

口腔上皮 ＞ 精液※注1 ≧ 毛根の付いた毛髪※注2 ＞ 歯ブラシ ＞ タバコの吸い殻

口腔上皮がもっとも高い成功率を誇るのは、頬の内側の粘膜には多数の上皮細胞が含まれており、そこから安定して高品質なDNAを得ることができるためです。口腔粘膜の上皮細胞は約3〜5日の周期で新陳代謝を繰り返しており、常に新しい細胞が供給されるため、綿棒で軽くこするだけでも十分なDNA量を確保することができます。(1)

精液や毛根の付いた毛髪も比較的高い確率でDNAを抽出できますが、それぞれ取り扱いに注意が必要です。精液には精子細胞が大量に含まれており、1回の射精で数千万〜数億個の精子が含まれるとされています。一方、毛根には毛母細胞が存在し、ここから核DNAを抽出できます。歯ブラシやタバコの吸い殻は、付着している細胞の量が少ない場合があり、口腔上皮に比べると成功率が下がる傾向にあります。歯ブラシの場合、ブラシの毛先に口腔内の上皮細胞が絡みつく形で保持されますが、使用後の時間経過や保管状態によってDNAが劣化するリスクがあります。タバコの吸い殻は、フィルター部分に唇の上皮細胞や唾液が付着しますが、燃焼による高温の影響を受ける可能性もあり、やや不安定な検体といえます。

では、木製のアイスの棒はこの序列のどこに位置するのでしょうか。seeDNAで実際に確認してみたところ、木製のアイスの棒からは歯ブラシと同程度の確率でDNAを抽出することができることがわかりました。木製の棒は表面に微細な凹凸があり、口の中で舐めたり噛んだりする際に唾液や口腔内の細胞が繊維の隙間に入り込みやすいため、一定量のDNAが保持される仕組みになっています。

一方、プラスチック製のアイスの棒の場合は、表面が滑らかであるために細胞が付着しにくく、DNAの抽出が非常に難しいという結果になっています。プラスチックの分子構造は疎水性が高く、水分や有機物が表面に留まりにくいという特性があります。そのため、唾液中の細胞が洗い流されてしまい、十分な量のDNAを回収することが困難です。検体としてアイスの棒を活用する場合は、必ず木製のものを選ぶことが重要です。

各検体の特徴まとめ

• 口腔上皮：もっとも安定したDNA抽出が可能で、鑑定の標準的な検体
• 精液：高いDNA抽出率だが、被検者以外の方が触れないよう注意が必要
• 毛根の付いた毛髪：毛根が肉眼で確認できない場合は最低3本以上の提出が必要
• 歯ブラシ：日常的に使用しているものから検体を得られる利便性が高い
• 木製のアイスの棒：歯ブラシと同程度のDNA抽出率で、入手しやすい検体
• タバコの吸い殻：抽出確率はやや低めだが検体として利用可能
• プラスチック製のアイスの棒：表面が滑らかなためDNA抽出は非常に困難

DNA抽出成功率の比較表

アイスの棒を検体として提出する際の保存・乾燥方法

木製のアイスの棒をDNA鑑定の検体として提出する際、もっとも注意しなければならないのが雑菌の繁殖によるDNAの劣化です。これは血液と毛髪以外の検体すべてに共通する注意点ですが、特に気温が高い夏場は雑菌が急速に繁殖し、目的のDNAが破壊されてしまう危険性が著しく高まります。DNAは二重らせん構造を持つ高分子化合物ですが、細菌が産生するヌクレアーゼ（核酸分解酵素）によって容易に断片化されてしまいます。そのため、検体は完全に乾燥した状態でご提出いただくことが不可欠です。

アイスの棒を検体として適切に保存するための具体的な手順は以下のとおりです。

1. 棒付きアイスを食べ終わったら、できるだけ速やかに乾燥作業を開始する
2. ドライヤーの温風を使用し、約5分間しっかりと乾燥させる（もっとも推奨される方法）
3. ドライヤーが使えない場合は、直射日光の当たらない風通しの良い室内で半日ほど自然乾燥させる
4. 乾燥が完了したら、清潔な紙封筒や紙袋に入れて保管する（ビニール袋は湿気がこもるため避ける）
5. できるだけ早くDNA鑑定機関へ送付する

乾燥が不十分な状態で密閉した容器に入れてしまうと、内部に残った水分によって細菌やカビが繁殖し、せっかく付着していたDNAが分解されてしまいます。特にアイスキャンディーの棒は糖分を含む水分が付着しているため、他の検体以上に雑菌が繁殖しやすい環境にあると言えます。糖分は細菌にとって格好の栄養源となるため、高温多湿の環境下では数時間のうちに爆発的な菌の増殖が起こる可能性があります。迅速かつ確実な乾燥処理が鑑定成功のカギを握ります。

なお、ドライヤーの温風による乾燥が推奨される理由は、一般的なドライヤーの温風温度（約60〜80℃程度）ではDNAの変性が起こりにくいためです。DNAの二重らせん構造が完全に解離する温度は通常90℃以上であり、ドライヤーの温風程度であればDNAの品質を維持したまま速やかに水分を除去することが可能です。ただし、同じ箇所に長時間温風を当て続けると局所的に高温になる場合があるため、棒全体にまんべんなく風を当てるように心がけてください。

精液・毛髪を検体として利用する際の注意点

アイスの棒以外にも綿棒以外の検体をご検討される方のために、精液と毛髪に関する重要な注意点も併せてお伝えします。

精液について（※注1）：精液を検体として使用する場合、被検者様以外の方が精液に触れないことが大前提となります。被検者様以外のDNAが混入してしまうと、血縁関係の有無を正確に判断できなくなり、再鑑定が必要となるケースがあります。被検者様以外の方が採取を行う場合には、コンドーム内に射精された精液を滅菌綿棒で採取するなど、他者の細胞が混入しない工夫が不可欠です。精液中の精子細胞は核を持っているため核DNAの解析が可能ですが、精漿（精液の液体成分）には他者の体液が混入しやすいという側面もあるため、採取から保存までの過程で細心の注意を払う必要があります。

毛髪について（※注2）：毛髪でDNA型鑑定を行う場合、一般的に毛根が必要不可欠です。肉眼で毛根が確認できない毛髪の場合は、血縁関係の判定に必要なDNA量が得られない可能性が高いため、最低でも3本以上の毛髪をご提出いただく必要があります。毛根部には毛母細胞や毛乳頭細胞などの有核細胞が豊富に存在し、ここから十分な量の核DNAを得ることができます。一方、毛幹部（頭皮から出ている髪の毛の部分）は主にケラチンタンパク質で構成されており、核DNAはほとんど含まれていません。なお、毛根がなくてもDNAから血縁関係を調べることが可能なのは、ミトコンドリアDNAを用いた母系鑑定のみとなりますのでご注意ください。ミトコンドリアDNAは毛幹部にも存在しますが、母方からのみ遺伝するため、父子鑑定には使用できないという制約があります。(2)

なぜ木製の棒はDNAが残りやすいのか？素材と細胞付着のメカニズム

木製のアイスの棒が検体として有効である背景には、木材という素材が持つ特有の物理的・化学的性質が深く関係しています。木材は主にセルロース、ヘミセルロース、リグニンの3つの成分から構成されており、その表面には肉眼では確認しにくい微細な繊維構造（導管や仮導管の断面など）が存在します。この繊維構造が、唾液中に含まれる口腔上皮細胞を物理的に捕捉する「トラップ」として機能するのです。

アイスキャンディーを食べる際、私たちは棒を数分から十数分にわたって口腔内に含み、舐めたり噛んだりを繰り返します。この間、唾液とともに頬の内側や舌の表面から剥離した上皮細胞が木の繊維の隙間に入り込みます。木材の繊維は親水性が高いため、水分（唾液）をよく吸収し、それに伴って細胞も繊維の奥深くに取り込まれます。この点が、表面が疎水性で滑らかなプラスチック製の棒との決定的な違いです。(3)

さらに、木製の棒は乾燥後も繊維の間に細胞を保持し続けるため、適切に乾燥・保管されていれば、数日〜数週間程度経過した検体からでもDNAを抽出できる可能性があります。ただし、時間が経過するほどDNAの分解が進行するリスクは高まるため、食べ終わった後はできるだけ早く乾燥処理を行い、速やかに鑑定機関へ送付することが推奨されます。

法科学の分野では、日常的な物品（タッチDNA検体）からの微量DNA解析技術が近年急速に進歩しています。seeDNAが開発した微量DNA解析技術もこうした技術発展の流れに位置づけられるものであり、従来は鑑定が困難とされていた検体からのDNA抽出・解析を可能にしています。木製のアイスの棒もまた、こうした技術革新によって実用的な検体として活用できるようになった一例と言えるでしょう。(1)

DNA型鑑定における検体汚染（コンタミネーション）のリスクと対策

綿棒以外の検体を提出する際に、乾燥と並んで重要なのが検体汚染（コンタミネーション）の防止です。コンタミネーションとは、目的とする被検者以外のDNAが検体に混入してしまう現象を指します。DNA型鑑定はSTR解析によって個人を識別しますが、複数の人物のDNAが混在している検体では、各人物のプロファイルが重なり合い、正確な判定が困難になる場合があります。(2)

木製のアイスの棒を検体として使用する際に注意すべきコンタミネーションの主なリスクと対策は以下のとおりです。

• 他人との共有を避ける：同じアイスキャンディーを複数人で分け合った場合、棒に複数人のDNAが付着する可能性があります。必ず被検者本人だけが食べたものを検体として確保してください
• 素手での接触を最小限に：食べ終わった後の棒を回収する際、回収する方の手指からDNAが付着する恐れがあります。可能であれば使い捨てのビニール手袋を使用するか、棒の端（口が触れていない部分）のみを持つようにしてください
• 清潔な環境での乾燥・保管：乾燥中に周囲のほこりや他人の皮膚片が付着しないよう、清潔な場所で乾燥させることが望ましいです。乾燥後はすぐに紙封筒に入れて密封し、他の物品と接触しないように保管してください
• ペットとの接触に注意：犬や猫などのペットが検体を舐めてしまうと、動物のDNAが混入する可能性があります。ペットの手が届かない場所で乾燥・保管を行ってください

こうした基本的な注意事項を守ることで、検体の品質を高く保ち、DNA型鑑定の成功率を最大限に引き上げることができます。万が一コンタミネーションが疑われる場合は、鑑定機関に事前にご相談いただくことをお勧めします。

綿棒以外の検体選びに迷ったら木製アイスの棒も選択肢に

これから夏本番を迎えるにあたり、どの綿棒以外の検体を提出すべきか迷われる方もいらっしゃるかもしれません。木製のアイスの棒は、歯ブラシと同程度のDNA抽出成功率があり、かつ日常生活の中で比較的入手しやすいという大きなメリットがあります。歯ブラシの場合は他の家族と共用していないか、タバコの吸い殻の場合は本人以外が吸ったものが混在していないかなど、検体の確実性を担保するうえでの課題がありますが、アイスの棒であれば本人が食べたものを確実に確保できるケースが多いでしょう。

また、木製のアイスの棒は入手の自然さという点でも優れています。夏場であればアイスキャンディーを食べることは日常的な行為であり、検体の採取行為自体が目立ちにくいという利点があります。たとえば、お子様がアイスを食べ終わった後の棒をさりげなく確保するといった場面でも、不自然さを感じさせることなく検体を入手できます。

ただし、繰り返しになりますが、プラスチック製ではなく木製のアイスの棒であること、そして食べ終わった後に速やかに完全乾燥させることが鑑定成功の大前提です。近年、環境問題への配慮からプラスチック製の棒が減少傾向にあり、木製の棒を使用したアイスキャンディーが増えてきていますが、購入前に素材を確認することをお勧めします。

こうしたポイントを押さえていただければ、木製のアイスの棒は非常に有効な代替検体のひとつとなります。DNA型鑑定の検体選びでお悩みの際は、ぜひ選択肢のひとつとしてご検討ください。seeDNA遺伝医療研究所では、検体の種類や保存方法についてのご相談も承っておりますので、ご不明な点がございましたらお気軽にお問い合わせください。

よくあるご質問

Q1. 木製のアイスの棒からDNA型鑑定は本当にできますか？

A. はい、木製のアイスの棒からは歯ブラシと同程度の確率でDNAを抽出することが可能です。木製の棒は表面に微細な凹凸があり、口腔内の細胞が繊維の隙間に入り込みやすいためです。ただし、プラスチック製の棒は表面が滑らかなためDNA抽出が非常に困難ですのでご注意ください。

Q2. アイスの棒を検体として提出する際、どのように保存すればよいですか？

A. 食べ終わった後、できるだけ早くドライヤーの温風で約5分間乾燥させるか、直射日光の当たらない風通しの良い室内で半日ほど自然乾燥させてください。乾燥が不十分だと雑菌が繁殖しDNAが破壊される恐れがあります。乾燥後は清潔な紙封筒に入れて保管し、速やかに鑑定機関へお送りください。ビニール袋は湿気がこもるため使用しないでください。

Q3. 口腔上皮以外の検体で、もっともDNA抽出の成功率が高いのは何ですか？

A. 口腔上皮の次にDNA抽出の成功率が高いのは精液です。ただし、被検者以外の方のDNAが混入しないよう取り扱いに細心の注意が必要です。次いで毛根の付いた毛髪、歯ブラシ（木製アイスの棒も同程度）、タバコの吸い殻の順となります。

Q4. プラスチック製のアイスの棒ではDNA鑑定はできないのですか？

A. プラスチック製のアイスの棒からのDNA抽出は非常に困難です。プラスチック表面は滑らかで疎水性が高いため、唾液中の口腔上皮細胞が付着しにくく、十分なDNA量を確保できません。DNA型鑑定に使用する場合は、必ず木製のアイスの棒をお選びください。

Q5. アイスの棒を食べ終わってからどのくらいの時間以内に乾燥させるべきですか？

A. 食べ終わった後はできるだけ早く、理想的には30分以内に乾燥作業を開始することを推奨しています。特に気温が高い夏場は雑菌の繁殖が非常に速く、糖分が付着したアイスの棒は細菌にとって栄養豊富な環境となります。時間が経つほどDNAが分解されるリスクが高まるため、迅速な対応が鑑定成功のカギとなります。

Q6. 他の人が触れてしまったアイスの棒でも検体として使用できますか？

A. 他の人のDNAが混入すると、コンタミネーション（検体汚染）によって正確な鑑定結果が得られなくなる可能性があります。被検者本人だけが食べたアイスの棒を検体として使用し、回収の際も素手でなるべく触れないようにしてください。可能であれば使い捨て手袋を使用するか、口が触れていない棒の端の部分のみを持つようにしてください。

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著者

医学博士 富金 起範

筑波大学、生体統御・分子情報医学修士/博士課程卒業
2017年に国内初となる微量DNA解析技術（特許7121440）を用いた出生前DNA鑑定(特許7331325)を開発

【参考文献】

(1) PMC, 2019年3月
(2) 京都大学理学研究科・理学部, 2000年1月
(3) note（ノート）, 2026年4月