極東極楽 ごくとうごくらく

豊饒なセカンドライフを求め大還暦までの旅日記

もうひとつの万能細胞作製手法

2014年01月31日 | 新弥生時代

 

 

●成熟に向かう新弥生時代(3)


【もうひとつの万能細胞作製手法】

もうひとつの万能細胞作製手法がこの日本で発明されたというニュースが届く。哺乳類
の発生過程は、着床直前の受精胚の中にある未分化な細胞は、体のすべての細胞に分化
する能力(多能性)をもっているが、生後の体の細胞(体細胞)は、細胞の個性付け(
分化)が既に運命づけられており、血液細胞は血液細胞、神経細胞は神経細胞などの一
定の細胞種類の枠を保ち、それを越えて変化することはない。いったん分化すると自分
の分化型以外の細胞を生み出すことはできず、分化状態の記憶を強く保持している。

 

今回、理研らの共同研究グループは、マウスのリンパ球などの体細胞を用いて、こうし
た体細胞の分化型を保持している制御メカニズムが、強い細胞ストレス下では解除され
ることを見いだし、この解除により、体細胞は「初期化」→多能性細胞に変化すること
を発見。この多能性細胞は胎盤組織に分化する能力をも有し、ごく初期の受精胚に見ら
れるような「全能性」に近い性質を持つ可能性を意味する。この初期化現象は、遺伝子
導入によるiPS細胞(人工多能性幹細胞)の樹立と異質もので、初期化現象を刺激惹起
性多能性獲得STAP)、初期化された細胞をSTAP細胞と名付けたSTAPの発見は、細胞の
分化状態の記憶の消去や自在な書き換えを可能にする新技術の開発につながる画期的な
手法で、今後、再生医学のみならず幅広い医学・生物学に貢献する細胞操作技術を生み
出すものと期待される。

 

 

成体に見られる体細胞は、特定の細胞種へ分化が進んだ細胞であり、その分化状態につ
いては固定されている。一方、初期胚に存在する内部細胞塊は未分化で、成体に存在す
る全ての細胞へ分化する能力(多能性)を有している。ES細胞、iPS細胞は多能性を持
つ幹細胞である。

 

今回の研究成果で、多様な幹細胞技術の開発に繋がることが期待され、単に遺伝子導入
なしに多能性幹細胞が作成できるだけでなく、刺激惹起性多能性獲得STAP)は全く新
しい原理に基づくものであり、iPS細胞の樹立とは違い、STAPによる初期化は非常に迅
速に起こり、また、iPS細胞では多能性細胞のコロニーの形成に2~33週間を要すが、
2日以内にOct4が発現し、3日目には複数の多能性マーカーが発現していることが確認
され、効率も非常に高く、生存細胞の3分の1~2分の1程度がSTAP細胞に変化する。

一方で、こうした効率の高さは、STAP細胞技術の一面にすぎず、STAPという新原理のさ
らなる解明を通して、これまでに存在しなかった画期的な細胞の操作技術の開発を目指
すが、「細胞の分化状態の記憶を自在に消去したり、書き換えたりする」ことを可能に
する次世代の細胞操作技術であり、再生医学以外にも老化やがん、免疫などの幅広い研
究に画期的な方法論を提供する(上図参照)。さらに、体細胞自身の持つ内在的な初期
化メカニズムの存在は、試験管内のみならず、生体内でも細胞の若返りや分化の初期化
などの転換ができる可能性をも示唆する。理研の研究グループでは、STAP細胞技術のヒ
ト細胞への適用を検討するとともに、STAPによる初期化メカニズムの原理解明を目指し
研究推進する。




【植物の抗環境ストレスへの新手法】

理研では、新万能細胞作製手法の発見だけでなく、植物の抗環境ストレスへの新手法を
発見したことを公表している。それによると、乾燥や高塩濃度などの環境ストレスは、
植物の成長や生産性に悪影響を及ぼすが、アブシジン酸やサイトカイニン、ストリゴラ
クトンSL)など、さまざまな植物ホルモンがストレス応答経路で協調して働く。
SLは
カロテノイド由来の化合物の1種で、発芽の促進、植物やカビの寄生の促進、腋芽(葉
の付け根にできる芽)の成長阻害による枝分かれの抑制に働く。モデル実験植物のシロ
イヌナズナとイネで、SLの合成酵素遺伝子とシグナル伝達遺伝子は同定するが、ストレ
ス応答におけるSLの機能は分かっていなかった



図2 低SL変異体と野生型にSLを与えた結果

A:環境ストレスにさらさずに土壌で育てた低SL変異体(上)と野生型(下)のシロイ
   ヌナズナ。
B:SLを与えた結果。Aの水遣りを止めて乾燥させると同時に、5μM のSL(右)あるい
  は水(左)を葉にスプレーする。その結果、低SL変異体、野生型ともに、SL処理し
   た 個体だけが生き延びる。
C:SLを与えた際の生存率。SLを与えなかった個体(水を与えただけの個体)に比べ、
  SLを与えた個体は高い生存率を示す。
 

共同研究グループは、シロイヌナズナのSLの合成を阻害した低SL変異体と、SLのシグナ
ル伝達を阻害したSLシグナル変異体を用いて、乾燥ストレスと塩ストレスの耐性テスト
を行う(下図参照)。その結果、低SL変異体とSLシグナル変異体は乾燥と塩ストレスに
感受性を示す(弱くなる)。これは、SL量の減少やSLシグナル伝達の阻害がストレス応
答に影響していることを示す。さらに、この低SL変異体のストレス耐性の低下は、SLを
与えることで元に戻る(上図参照)。また、野生型のシロイヌナズナにSLを与えるとス
トレス耐性が向上す(上図)。これらの結果は、SLが乾燥と塩のストレス耐性を増大さ
せる制御因子であることを裏づける



図1 低SL変異体とSLシグナル変異体の乾燥・塩ストレス処理

 

A:環境ストレスにさらさずに土壌で育てたシロイヌナズナ。左上は低SL変異体、左下
   はSLシグナル変異体、右は野生型。
B:乾燥耐性テストの結果。Aの水遣りを止めて乾燥させると、野生型は生き延びるが、
   両変異体のほとんどは枯死する。
C:塩耐性テストの結果。Aに塩水(200mM NaCl)を与えると、野生型は生き延びるが、
   両変異体のほとんどは枯死する。
D:乾燥・塩ストレス処理での生存率。野生型に比べ、両変異体は低い生存率を示す。

今回の成果は、環境ストレスに適応するため植物が複数のホルモン応答経路を協調して
発達させてきたことを示唆する。ホルモン間の相互作用がどこでどのように起きるかを
突き止めることは、学術的に価値がある。また応用研究の観点から、SL処理により植物
のストレス耐性を増強できることを示し、環境ストレスの対抗への新たな道を切り開く
ことに成功する。SLを利用したストレス耐性植物の開発には、SLの大規模な生産コスト
を抑える必要があり、今後、産業的視点での研究が鍵となる。遺伝子工学によるSL生合
成やSLシグナルの遺伝子操作は、乾燥や高塩濃度のストレス耐性作物開発に有望なアプ
ローチである。




●都知事選 ツイッターで原発問題が浮上

毎日新聞と立命館大(西田亮介准教授)は東京都知事選(2月9日投開票)でのネット
選挙の共同研究で、ツイッター(短文投稿サイト)利用者のツイート(つぶやき)を調
べた。政党や党首の支援を受ける主な4候補で、名前に関連づけてつぶやかれているテ
ーマを分析したところ、どの候補についても政策テーマでは「原発・エネルギー」が最も
多かったという。つまり、ネット上での都知事選をめぐる原発問題への関心の高さが浮
かび上がっているのではと報じている。


●農薬マラチオン混入事件が明らかにされつつある

私怨的食品テロの可能性があるマルハニチロホールディングスの子会社アクリフーズ群
馬工場の農薬マラチオン混入事件で、偽計業務妨害容疑で逮捕された契約社員阿部利樹
容疑者が群馬県警の調べに対し、関与を認めたことが29日分かった。また、阿部容疑者
は昨年10月3~7日にマラチオンを混入した疑いがもたれている。群馬県警は6袋の
製造日から、阿部容疑者が同年11月まで1カ月以上、混入を続けていた可能性がある
とみている。捜査関係者によると、阿部容疑者の勤務日が一致したのは、アクリ社の分
析で2~5600ppmのマラチオンが検出されたピザ、フライ計6袋が製造された同
年10月12日~同年11月5日の6日間。A(朝)~C(夜)と1~3の7パターン
の文字列を製造日に加えた商品番号で管理する2時間ごとの製造時間と従業員のシフト
表を対照した。

 
独自の‘情報マスキング音’で、不快感なく会話の内容をカモフラージュ





コメント

最新リチウムイオン電池事情

2014年01月30日 | デジタル革命渦論

 

 

 

 

【次世代リチウムイオン電池の高性能化】 

●粒径制御により高容量化を実現 

最近、大型のリチウムイオン二次電池が車載用や定置型電源用として注目を集めている。
これらの用途では、電池の入出力特性、エネルギー密度の向上とともに、安全性確保や
長寿命化、低コスト化が重要であり、負極に酸化物系材料を使用したリチウムイオン二
次電池が期待されている。しかし、現行の負極材料であるチタン酸リチウム(Li4Ti5O12
は酸化物重量当たりの充放電容量が、175 mAh/gと低いため、チタン酸リチウムと同程度
の電圧で、200 mAh/gを超える高容量の酸化物負極材料が望まれている。産総研は、これ
までに低温合成プロセスの一つであるソフト化学合成法を適用したチタン酸化物の合成
とその構造・物性評価研究に取り組んできたが、現行材料と同程度の電圧で200 mAh/gを
超える高容量の新規チタン酸化物負極材料である チタン酸化物 H2Ti12O25(以下「HTO」
という)
を開発(2010年10月25日産総研プレス発表 下図参照)。その後、HTOのさらな
る高容量化や入出力特性の改良に取り組んできた.

 

今回の技術は、原料の骨格構造の特徴を保持しつつ化学組成を変化させる、ソフト化学
合成法
を用いた。原料であるNa2Ti3O7
粉体の粒子形態が最終生成物であるHTOの粒子形
態に強く反映されることを利用している。まず、従来の製造プロセスに容易に組み込め
る粒径制御技術である粉砕技術を用いてNa2Ti3O7 粉体(平均粒径約2μm)の粒径制御を
行った。粒径制御したNa2Ti3O7粉体を熱処理して骨格構造を安定化させ(平均粒径約0.2
μm)、60 ℃で酸処理を行ってHTOの前段階の物質であるH2Ti3O7とした。その後、200~
300 ℃程度に加熱することで、粒径制御したHTOを作製できる。下図に粒径制御したHTO
の充放電サイクル特性を示す。室温で、1サイクル目の充電容量は 307 mAh/g、放電容
量は 249 mAh/gであり、充放電効率は81%であったものの、5サイクル目で充電容量244
mAh/g、放電容量243 mAh/gと、充放電効率がほぼ100 %の可逆性の高い充放電特性が確
認され、それ以降のサイクルでは安定な充放電を示した。

この粒径制御したHTOの充放電容量は、結晶構造解析から導出されたHTOの理論容量(274
mAh/g)の約90%であり、また、化学的に挿入・脱離可能なリチウム量から見積もった容
量(256 mAh/g)にほぼ等しいことから、粒径制御を行うことでHTOの潜在能力を引き出せ
たものと考えられる。
また、実用に近い電極組成(活物質83%、導電助剤10%、結着剤
7%)の電極を試作して25 ℃で評価したところ、1時間率(1C)相当の220mA/gの電流
密度で200 mAh/gを超える充放電容量が維持されていた(下図2)。さらに、図3に示す
ように粒径制御によってレート特性の改善も見られ、例えば、充電レートが1Cの場合に
は、粒径制御なしでは 164 mAh/gであったものが、粒径制御によって 210 mAh/gと 200
mAh/gを超えていた。これらのことより、今回開発した粒径制御技術によりHTOの充放電
容量とレート特性を改善できた。
 

 

【補足説明】

リチウム二次電池は、サイクル特性に優れていることから、近年急速に普及している。リチウム
二次電池の電極活物質、特に負極活物質としては、エネルギー密度が高く、レート特性に優れ
たリチウム・チタン複合酸化物が普及しており、一方、放電電位が高く、安全性に優れたチタン
酸化合物も注目されている。例えば、LiTi12で表されるスピネル型、LiTiで表される
ラムズデライト型等のチタン酸リチウムや、HxLiy-xTizO(0<x≦y、0.8≦y≦2.7、1.3≦
z≦2.2)で表されるチタン酸水素リチウムを、電極活物質に用いる技術が知られている。ある
いは、HTi1225で表されるチタン酸化合物、HxMyTi1.73Oz(0.5≦x+y≦1.07、0≦y
/(x+y)≦0.2、3.85≦z≦4.0、MはLi以外のアルカリ金属)、ATi(AはNa、Li、Hか
ら選ばれる少なくとも一種)等で表されるチタン酸アルカリ金属化合物等を用いる技術も知られ
ている。

電極活物質に用いることができる、新規なチタン酸アルカリ金属化合物を提供することを目的と
し研究した結果、一般式として(式1)H-xMxTi1225(0<x≦2、Mはアルカリ金属元素を表
す、但しx=2の場合MはNaを除く)の化学組成をとる新規な化合物を見出し、さらに、このもの
を蓄電デバイスの活物質に用いると、優れた電池特性が得られることを見出してを完成。 即ち、

(1)一般式として(式1)H-xMxTi1225(0<x≦2、Mはアルカリ金属元素を表す、但しx=
 2の場合MはNaを除く)の化学組成をとる化合物、
(2)一般式として(式1)H-xMxTi1225(0<x≦2、Mはアルカリ金属元素を表す、但しx=
 2の場合MはNaを除く)の化学組成をとり、結晶構造の特徴として、一次元のトンネル構造を
 有する化合物、
(3)一般式として(式1)H-xMxTi1225(0<x≦2、Mはアルカリ金属元素を表す、但しx=
 2の場合MはNaを除く)の化学組成をとり、結晶構造の特徴として、一次元のトンネル構造を
 有し、単斜晶系に属し、且つX線回折パターンのピーク波形がHTi1225と相似であり、各
 々のピークの位置がHTi1225より高角側あるいは低角側にシフトしている化合物、
(4)一般式として(式1)H-xMxTi1225(0<x≦2、Mはアルカリ金属元素を表す、但しx=
 2の場合MはNaを除く)の化学組成をとる化合物から作製された蓄電デバイス用電極活物質、
(5)正極、負極、セパレーター及び電解質を含む蓄電デバイスにおいて、前記の正極または負
 極が上記(4)項に記載の電極活物質を含有する蓄電デバイス、である。

 

※  特開2014-000284 コンバージョン反応により充放電を行うリチウム二次電池用活物質、該活
   
物質を用いたリチウム二次電池

 


以上、高性能リチウムイオン電池ついては試作と実用の中間レベル段階で切磋琢磨されてい
くだろうが、空気-リチウム電池ののように固型の飛躍的性能向上が今後あり得るだろうとい
う感想をもっている。

 

   

【フード・ファントム・メナス(13)】 

 ミカン

 ●国産ミカンの安全性は桁違いに高い

  国産ミカンの生産量は減っているが、輸人かんきつ類の2倍以上、生産されてい
 る。
東京都の残留農薬検査では、殺虫剤のDMTP(メチダチオン)が、四つのミ
 カンから検出されている。最
大値は0.11ppmだが、四つとも果肉からは検出されてい
 ない。
  他に殺虫剤のフェンバレレートが0.12ppm検出されているが、これは安全
 性が比較的高いピレスロイド系農薬なので気にしなくていい。

  横浜市の検査によると、殺菌剤のクレソキシムメチルが0.02ppm検出され
 て
いる。収穫前に使われた農薬だと、検出されてもこのレベルが普通であり、果肉
 から
は検出されないレベルになっているのである。
  他の自治体の検査では、百種類を超える農薬を検査してもミカンからは一つも
 出されていないケースもあった。

  輸入かんきつ類には、複数の防カビ剤が含まれ、合計濃度が5ppmぐらいにな
 る。
  国産ミカンは、低いレベルの農薬がときどき検出されるだけだから、安全性は桁
 違
いに高い。特にいいのは有機JASマークの付いた自然農法のミカンである。だ
 から、
輸入オレンジよりもミカンを食べ、オレンジジュースよりもミカンの手搾り
 ジュース
にするのがいい。

 バナナ

 ●値下げコーナーにある斑点バナナの方が安全


  果物で輸入量が最も多いのがバナナだ。傷みやすいので、私が子どものころは数
 日で黒い斑点が出ていた。
 それが、1980年代には3週間たっても腐らなくなった。90年ごろに、フィリ
 ピンやコスタリカで取材し、農薬のプールに浸けたり、農薬をスプレーしている映
 像を公表すると、フィリピンバナナの価格が半日で2割下落した。
  当時の日本は、ポストハーベスト農薬は非合法だったので、検出されると問題に
 なった。それで使用が激減し、腐りやすいバナナが増えた。しばらくすると、殺菌
 剤のベノミルに発ガン性が確認され、アメリカでポストハーベスト農薬としての使
 用が禁止された。
  ところが、そのころに日本は残留農薬の規制を緩和して、外国産農産物のポスト
 ハーベスト農薬を、事実上ほぼ全面的に解禁してしまった。
  今、バナナには殺菌剤のイプロジオンが使われるようになっている。東京都の検
 査で、フィリピン産の最大値は0.52ppmである。
  殺菌剤が少ないのは、値下げコーナーにある斑点が出たバナナだ。ポストハーベ
 スト農薬の残留量が多い皮は全体が茶色になっていく。ときには皮が傷まないまま、
 実から傷んでいくこともある。




 パイナップル

 ●軒並み殺菌剤が検出されている

  パイナップルは外側が硬いが、硬くても熟成が進むと腐る。そのため、熟成を遅
 らせる作用と殺菌作用を持つ薬剤がポストハーベスト農薬として使用されている。
  1992年に取材したときは、浅いつぼの中に、農薬のトリアジメホンベノミ
 ルを入れ、作業員は後ろにあるパイナップルの房を持って、つぼに一瞬だけ浸け、
 前に投げていた。その作業員はマスクをして大きな手袋を付けていたが、他の仕事
 をしている作業員は誰もマスクを付けず手袋だけなので、作業の危険性は認識され
 ていたわけである。
  トリアジメホンもベノミルも、アメリカで発ガン性が確認されたので、ポストハ
 ーベスト農薬としては使われなくなった。
  東京都の検査では、パイナップルから殺菌剤のプロクロラズトリフルミゾー
 が軒並み検出されている。二つとも、ベノミル耐性菌に有効で、植物の成長を阻害
 する。
  効果を持つので、前の二農薬に代わって使われているわけである。
  プロクロラズの最大値は0.64ppm、トリフルミゾールの最大値は0.30
 ppmで、両薬剤とも、果肉へ浸透したことが確認されている。


 マンゴー

 ●ポストハーベスト農薬を使用してる

  フィリピン・ミンダナオ島で、バナナやパイナップルを取材中、毎日、マンゴー
 を何個も食べていた。日本の白桃と同じくらい美昧しかったが、置いておくとすぐ
 に傷み始めた。
  ところが、日本ではなかなか傷まない。これはポストハーベスト農薬を使ってい
 るからである。
  東京都の検査では、アゾキシストロビンがフィリピン産から0.27ppm、タ
 イ産からは0.15ppm検出された。低い値に見えるが、マンゴーはつるっとし
 た球形でしみ込みにくいから、収穫後にスプレーしても、このくらいの値にしかな
 らない。アゾキシストロビンは、日本では一九九八年に農薬として登録されている
 が、オレンジ、グレープフルーツ、レモンの食品添加物として使用を認めるように
 業者から申請が出た。現在は、審議が進み、認可寸前の状況になっている。

 
 ライチ

 ●検出される農薬の多さにかけてはトップクラス

  中国や台湾から輸入されているライチは、検出される農薬の数の多さにかけては、
 果物の中でトップクラスだ。

  中国毒ギョーザ事件では、毒性の強い殺虫剤メタミドホスが原因だが、それより
 前
にライチからメタミドホスが検出されて、輸入をストップされたことがあった。
  東京都の検査では、日本が輸入かんきつ類に、食品添加物として認可しようとし
 て
いるアゾキシストロビンが、中国産ライチから最大1.2pm検出された。これ
 は、
濃度が高いので、ポストハーベストスト農薬である。
  イマザリルが2.2ppm、イプロジオンが1.1ppm検出されているが、こ
 れらも、ポストハーベスト農薬だ。
  この他、キャプタンが0.13ppm、シペルメトリンが0.18ppm、プロ
 ピコナゾール
0.1ppm、プロクロラズ0.1ppm、トリアジメホン0.28
 ppmが検出された。収穫前に使用されたのか、収穫後のものかはわからないが、
 ライチは残留農薬の多い果物である。



※ ショックですね!ライチは好物だったのにね?!


 
 チェリー・サクランボ

 ●アメリカンチェリーは農薬の検出量が国産の数倍

  5
~6月の果物といえば国産サクランボとアメリカンチェリーである。しかし、
 両方とも農薬がたっぷり含まれている。ただし、検査すると、アメリカンチェリー
 の方が、検出量が数倍多かった。
  アメリカで20年前にチェリーの処理場を取材したときは、何度も「水洗いして
 いる」と言われた。だが、処理場内を撮影したビデオ映像をよく見ると、スプレー
 したり、浸けたりしており、2~2種類の殺菌剤が使用されていた。当時使われて
 いた農薬は、今は検出されなくなっている。おそらく耐性菌が増えて使なくなった
 のだろう。代わりに、ミクロブタニルテブコナゾールというトリアゾール系殺菌
 剤が検出されるようになっている。
  成長を止めて腐るのを遅らせる除草剤の2・4-Dも、ときどき検出されている。
 2・4-Dは、発ガン性が確認されているのに禁止されず、いまだに使われている。
  チェリーは何度も水洗いされるのだが、それでもまだ殺虫剤が残留していて、カ
 ルバリル、シペルメトリン、フェンプロパトリンが検出されている。 


 果実の放射能

 ●ベリー類はこれから長期間、油断できない 

  果物の放射能がどうなっているか、2012年の検査データを基に見ておこう。
  福島県では、放射性セシウムが1Kg当たり30ベクレルも検出されたモモがある
 が全体を見ると3~10ベクレルが多い。
  山梨県のモモは、検出限界が2ベクレル程度で、すべて不検出だった。2013
 年からは安心して食べられるだろう。
  サクランボは、福島県産から38ベクレル検出された。山形県ではすべて「不検
 出」だが、検出限界が10ベクレル程度なので細かな実態はわからない。
  ウメは、福島県産が210ベクレルだった。栃木県で85ベクレル、群馬県で
 13ベクレル検出された。2013年以降も様子を見る必要があるだろう。
  2009九年にフランス産ブルーベリージャムから500ベクレル検出されてい
 る。チェルノブイリ原発事故から23年たってもこれほど検出されるのだから、福
 島県のブルーベリーは、しばらく復活できそうにない。

  2012年にウクライナでベリー類を測定すると25ベクレルで、「珍しいほど
 低い値」と言われた。2011年の年次報告書には、36~5200ベクレルとあ
 り、高い値は野生のベリー類だった。そこは埼玉県と同じ空間線量の地域なので、
 関東のベリー類も不安は続く。

                                小若順一 著 『食べるな危険!』、PP.106-114



 

コメント

抗癌最終観戦記Ⅴ

2014年01月29日 | 時事書評

 







【癌細胞の正常細胞化技術】 

鳥取大学は1月25日、三浦典正鳥取大学准教授らの研究チームは、クローニングしたRNA
遺伝子に関連して発現変動する単一の「マイクロRNA」を悪性度の高い未分化がんに導入
したところ、容易に悪性度を喪失させることができ、正常幹細胞へ形質転換できることを
公表。「がん細胞は正常細胞から発生するが、その細胞に戻ることはできない」「がんは
治らない」と考えられてきたが、癌細胞が正常細胞になことを発見したという。特に未
分化型肝癌に1種類のマイクロRNAを導入するだけで、幹性誘導を通して癌形質を失わせ
ることを発見(多能性マーカーNANOG 陽性:下左図)。免疫不全マウスin vivo 検討で、
肝癌細胞(HLF)から正常肝組織(下右図)や奇形腫(肉眼図:下右図)を形成したこと
から、癌細胞が一旦iPS 細胞になっ
たことを確認。再生医療として応用できる可能性もあ
り、担癌患者の体内で癌細胞
を発生由来細胞に戻し治癒できる可能性がある(癌細胞の正
常細胞化技術)。

Hsa-miR-520d induces hepatoma cells to form normal liver tissues via a stemness-mediatedprocess
 

Hsa-miR-520d induces hepatoma cells to form normal liver tissues via a stemness-mediated pro-
cess
Published24 January 2014,nature.com

※特開2013-046616 siRNA導入による新規hiPSC作製法

【要約】 a) 
特定の塩基配列、またはその塩基配列に対して1~3個の塩基が欠失、置換もしくは
付加された塩基配列、を含む、1本鎖または2本鎖のポリヌクレオチド、b)異なる特定の塩基配列
または、その塩基配列に対して1~3個の塩基が欠失、置換もしくは付加された塩基配列、を含む
1本鎖または2本鎖のポリヌクレオチド、c)更に異なる特定の塩基配列、またはその塩基配列に
対して1~3個の塩基が欠失、置換もしくは付加された塩基配列、を含む、1本鎖または2本鎖の
ポリヌクレオチド、からなる群から選ばれる1種以上の1本鎖または2本鎖のポリヌクレオチドを含
有し、細胞を多能性幹細胞へ誘導する、多能性幹細胞誘導剤で、多能性幹細胞を誘導する新規
の化合物組成物を提供する。

 【図6C】miR-197siRNAをトランスフェクションした293FT細胞を、顕微鏡で免疫組織
           化学的
に観察した写真

以上、癌細胞を正常化細胞に戻す技術の道筋が拓かれたわけだが、遺伝子の種類・遺伝子
の改変部位・改変条件などの詳細な検証実験による最適化段階に入るわけだが、その道の
りがどの程度になるかを確認するには、
部外者のわたし(たち)にはもう少し時間がいる
ようだ。




【個別化医療の行方】

 

個別化医療とは、遺伝的背景、生理的状態、生活環境などの個人差を考慮して、最適な治
療法を提供する医療と定義することができる。現在、個別化医療で進んでいる分野は治療
の最適化における薬物治
療への応用であり、コンパニオン診断(Companion diagnostics : Co
Dx
)の開発による、有効な薬物治療が推進されている。一方、個別化医療を広義にとら
える
と、健常者を対象とした予防医学も個別化医療の目的に含まれ、個別化予防とも言う
ことができる。この中で、まだ病気を発症していない健常者を対象に生体情報、環境情報

などを長期間にわたって追跡調査を行い、疾患の発症メカニズムを解析する前向きコホー
ト研究が着々と進められているという(上図参照)。CoDxとは医薬品を投与する前に、効
果が期待される患者や副作用の少ない患者を選別したり、あるいは医薬品の投与量を調節
するために治療薬と併用して使われる診断である。また、新薬開発の段階でCoDxを利用し
て薬の効果が期待される患者を絞り込むことで、低リスク、かつ短期間に新規の医薬品を
開発することが可能になる。すなわち、CoDxによる個別化医療の推進は、治療薬の奏功率
の向上や薬の効かない患者への無駄な投薬の抑制、投薬リスクの軽減などに役立つことが
期待されるCoDxは個別化医療を推進するために用いられ、通常の臨床検査とは区別され、
PMDA(Pharmaceuticals and Medica1 DevicesAgency:(独)医薬品医療機器総合機構)の定義では、
特定の医薬品の有効性や安全性を一層高めるために、その使用対象患者に該当するかどう
かをあらかじめ検査する目的で使用される検査薬としている。


●技術基盤

CoDx の回発においても中心的な役割を担っている技術はゲノムからのアプローチであり、
そのアプローチは大きく2つに大別される。1つは、生殖細胞系列のゲノム情報(親から
子へ世代を超えて伝わるゲノム情報八こ基づいてゲノムDNAの多型・変異を解析するア
プローチ、もう1つは体細胞・病変部位の染色体の欠損・転座、DNAメチル化などを解析
るアプローチである。具体的にCoDx を見てみると、生殖細胞系列のゲノム解析において、
先駆的な例として、抗がん剤のイリノテカンにおけるUGTIA1(Uridine diphosphate glucuro-
nosyltransferase
の分子種の1つ)、抗凝固剤のワルファリンにおけるVKORC1(vitamin K e-
poxide reductase complex 1)ヽCYP2C9
(Cytochrome P450 2C9)などがあり、重篤な副作用予測
有効性予測に効果的に寄与している。また、体細胞・病変部位の染色体の欠損・転座解析、
遺伝子発現解析などにおいて、抗がん剤のイマニチブにおけるBcr-Ab1融合遺伝子(フィラ
デルフィア染色体とも呼ばれる)、抗がん剤のトラスツズマブにおけるHer2(human epide-
rmal growth factor receptor type2)
などがあり、抗がん剤の有効な薬物治療や患者の選別に
貢献している。以上のように、個人のゲノム(遺伝)情報の解析結果は、患者個人に最も
した治療・医薬品を選択する個別化医療、ならびに患者疾患に対する医薬品の有効性や副
作用を予見するCODXなどに有効に活用されている。なお、生殖細胞系列のゲノム解析にお
いて、指針に則して倫理屈に十分留意し、適切に取り組む必要がある。

CoDx の現状

国に施策として個別化医療を推進する動きが最近見られ「治療薬の効果や副作用を予測す
るため、あらかじめ患者の血液などを採取して遺伝子情報などを調べるCODXについて実用
化のための研究を推進する。特に、新薬については、CoDx との同時開発・同時審査を推進
する」と明示しており、国として CoDx に対する前向きの姿勢が示されている。PMDA
済産業省においてもCoDx CODXを伴った革新的医薬品を創出する姿勢を示している。一方、
世界的に薬剤の有効性、安全性を指標とするバイオマーカーを利用した薬剤の開発が積極
的に推進されており、(公財)ヒューマンサイエンス振興財団(HS財団)のレポートによれば、
2012年6月現在の集計では、米国の既承認薬103剤で、添付文書にバイオマーカーの記載が
あることを報告している。こうした状況の中、我が国においても2012年春に新規医薬品と
それに伴うコンパニオン診断薬との同時承認が相次いで具現化し、医薬品や診断薬、臨床
検査等の関連業界に新たな息を吹き込んだ。これらの成功事例に引き続き、コンパニオン
診新薬の開発に伴う新規医薬品の開発に関連業界が積極的に取り組んでいる。

 

以上簡単に個別化医療を俯瞰してみたが、予防医学を通し、未然に発病を抑え、国民の健
康維持、医療
費削減などにつなげる道筋を看ることができる。今後、超高齢社会の健康長
寿の貢献と医療費削減の両立を如何に実現させるかの道半ばにあると
考えられる。それゆ
具体的な健康・医療への「前向きコホート研究」は、国家プロジェクトとして推進する
必要があり、そのための明確
なルール作りや規格化を含めた国民の合意形成が大切になる。
また、解析システムなど、新しい技術の開発も必要となる(製薬産業から見れば、これま
では創薬標的分子を
疾患コホート研究などの手法を用いて見いだしてきた)。

出典:バイ才サイエンスとインダストリ- vol.72 No.1(2014)

 

このような、「手話/音声変換ブレスレッド&リング」が普及すれば便利だね!

 

コメント

成熟に向かう新弥生時代(2)

2014年01月28日 | 省エネ実践記

 

【光合成だけでバイオプラスチックの生産効率14%を達成】

理化学研究所とマレーシア科学大学は、ラン藻に微生物の遺伝子を導入し、光
合成だ
けで高効率なバイオプラスチックの生産することに成功したことを公表
した。
 

 図1

バイオプラスチックは生物由来のプラスチックであり、飲料容器や、車の内装、
パソコンなどあらゆる用途に使われ始めている。また、微生物による分解性
生分解性)を備えた素材も開発され、石油由来のプラスチックには無い、環

負荷低減効果が期待されている。バイオプラスチックの1つ「ポリヒドロキ

アルカン酸(PHA)」の生産では、微生物が使われているが、培養にグルコ
ース
などの糖が必要であり、かつ特別な施設を作らなければならないため、生
産コ
ストが高くなるという問題がある。植物や光合成微生物によるバイオ
プラスチ
ックの生産技術の開発は世界中で進められているが、その生
産性は、使用する
植物や微生物の乾燥重量の数%以下と非常に低く、また、生
育遅延などの問題
も報告されている。

図2

藻類は、CO2を炭素源とした光合成により、他の栄養源を必要とせずに生育でき
る。研究グループは、まずラン藻にPHAを生産させるため、PHA生産に必要なphaA、
phaB、phaC(カプリアビダス属由来)という酵素をつくる3つの遺伝子を導入
しするが、PHAはほとんど生産されなかって。そこで、phaA遺伝子の代わりに、
放線菌(Streptomyces sp. CL190)由来のnphT7遺伝子を導入しPHA生産の代謝経
路を変える(図1)。PhaAが可逆反応を起こす酵素であるのに対しnphT7遺伝子が
つくる酵素NphT7は、一方向の不可逆反応を起こす酵素のため、PHA生産の流れ
を強制的に起こすことができ、さらに、 マレーシア科学大学が単離したphaC
(クロモバクテリア属由来)も導入し、さらなる生産効率の向上を目指しまし
た。phaA遺伝子の代わりにnphT7遺伝子を導入したラン藻を、糖を含まない無機
塩類の培養液で育成し、空気中のCO2を炭素源とした光合成を行った結果、ラン
藻の乾燥重量の14%にあたるPHAを合成でる(図2)。この値は、光合成だけを使
ったPHA生産の世界最高値で、炭素源として0.4%の酢酸を加えたところ、この
生産効率が向上し、世界最高レベルのラン藻の乾燥重量の41%までPHAを生産さ
せることができた(図3)。

図3

光合成によるバイオプラスチックの生産は太陽光だけで可能であり、高価な栄
養源が不要で、今回のラン藻の高効率のバイオプラスチック生産方法発により
生産コストが大幅低減、安価に提供できる。ラン藻は、繁殖力が非常に大きい
藻類のため、ゴムの主成分のイソプレン、バイオエタノールのイソブチルアル
コールなどの化合物の生産が可能となる。この改変代謝経路は、これらの物質
への生産力向上にも応用可能で、新しく導入した代謝経路による細胞の全体の
変化を調査にラン藻の全遺伝子の発現解析を行い、生産性向上に必要な遺伝子
候補を見いだている。
これらの研究成果を活用し、太陽光によるクリーンで安全な
バイオプラスチック生産プロセスの実現する。



【人の唾液からインフルエンザウイルスを検出】

鹿児島大学のベンチャー企業、スディックスバイオテック社は、人の唾液から
インフルエンザウイルスを検出する技術が、この診断法を米食品医薬品局(F
DA)に認可申請する準備を進めている。今秋に治験を開始し、2015年に
も申請、早期の実用化を目指すことを公表。FDAに認められれば唾液を使っ
た手軽な検査法が世界の医療現場に広がる可能性があり、重症化予防効果が期
待される。

 

上図は、同社の新規考案(特開2013-040970「ウイルスと糖鎖との相互作用の測
定方法およびリガンド複合体」 )で、
糖鎖固定化金属ナノ粒子を含む溶液と、
ウイルスを含む溶液とを混和することで、糖鎖-生体関連物質相互作用体を生
成させる工程を含み、糖鎖固定化金属ナノ粒子は、硫黄原子を有するリンカー
化合物と糖鎖とが結合した構造を備えるリガンド複合体が、金属ナノ粒子に固
定する方法により、ウイルスと糖鎖との相互作用を同時に非標識で、網羅的に
リアルタイムで測定する方法を提供する本件の関連特許である。この検査方法
は、現在主流となっている簡易検査キットは、鼻の粘膜を取ってウイルスを検
出する。しかしウイルスが増殖しないと感染を断定できないなど精度が低く、
初期症状での診断はできない。隅田教授によると、唾液検査の精度は同キット
の50万倍以上で、粘膜を取る痛みもない。医師は本格発症前から薬を処方で
きるようになる。



人の細胞の表面には、鎖状の糖(糖鎖)が張り巡らされている。糖鎖の研究を
していた隅田教授は、研究手段の一つとして、糖鎖をナノメートル単位(ナノ
は10億分の1)の金属に固定化した粒子(糖鎖固定化金ナノ粒子)を人工的
に作り出すことに成功し、07年ごろまでに特許を取得した。一方、ウイルス
が糖鎖に付着して感染することにも着目。金属の「おもり」のついた金ナノ粒
子と付着すれば、重くなったウイルスを遠心分離で沈殿させやすくなり、唾液
内のごく微量のウイルスでも検出できることを突き止めた。スディックス社は
06年に創業し、厚生労働省などから数億円単位の研究費を複数獲得。鹿児島
県内の医療機関などとも連携して研究を進め、流行するウイルスが毎年変わっ
ても、検出できることを確認した。検査費用は、薬代だけなら数千円以内で収
まるという。

 

【資源王国日本の技術】

巻頭の理化学研究所の成果のようにラン藻に従来とは異なる遺伝子を導入改変
することで実現できたが、上記の特許説明図の「レアメタルの回収方法及び回
収装置」によれば、このレアメタルの回収方法では、マンガン酸化細菌及び基
質酸化細菌を保持する微生物保持部材にマンガン及びレアメタルを含有する液
体を流下させ基質を供給→マンガン酸化細菌は基質酸化細菌により基質が酸化
されて生成される有機物を摂取して繁殖→マンガン酸化細菌によりマンガンを
酸化させてマンガン酸化物を生成→このマンガン酸化物にレアメタルを吸着さ
せる。マンガン酸化物は自重により自然に落下→レアメタルが吸着したマンガ
ン酸化物を容易に分離、回収させる発明で、下表のバイオソープションの応用
技術に該当する。なお、マンガン酸化細菌は、マンガンを酸化する能力を有す
る微生物の総称であり、L.discopora,Peudomonas putida Bacillus sp.など挙
げれ、硝化細菌は、アンモニウムイオンを、亜硝酸イオンを経て硝酸イオンに
酸化する微生物である。



このように、微生物利用技術は、(1)蔵書期により触媒機能が絶えず更新さ
れる(2)常温・常圧下のプロセス(3)生物反応による高い選択性(4)金
属類の高い不溶化など特徴をもつ。また、下図のように、細胞表層ディスプレ
イ育種技術を応用し、微生物等の働きを利用して汚染物質を分解等することに
よって土壌地下水等の環境汚染の浄化を図るバイオレメディエーションの研究
開発が進んできている。





以上のような技術を踏まえて、海洋資源とりわけ海水中に含まれる有用物質の
物光学的溶出・濃縮・析出(不溶化)・吸着・回収技術を応用展開できれば、
四方海洋に囲まれた日本列島が資源王国であることは、新弥生時代にある状況を考
えれば実現可能であることが了解できる(下表図参照)。




例えば、巻頭のラン藻類などの微生物を表層ディスプレイ技術など利用し、バ
イオリアクター設備に海水を引き込み循環させながら光合成を行い、有用金属
(物質)を吸着→濃縮・回収→バイオマス燃料(バイオプラスチック原料)→
濾過・回収→バイオマス発電→有用金属(物質)回収行うことが可能となれば、
エネルギー・資源枯渇問題を解消でき、併せて地球温暖化ガス排出量を削減で
きることになる。20年後世界一の持続可能社会形成を実現した資源大国はと
問われ時、それは日本!と誰もが答える状況になっているだろう。 

 

コメント

鮎魚醤酢と納豆

2014年01月26日 | WE商品開発

 

 
【納豆を極める】

●世界初納豆ペーパー構想

12年前に渡辺杉夫著『納豆―原料大豆の選び方から販売戦略まで』を参考に納豆
生産事業プランを構想したことがあり、2、3種類の粒径に処理し、食感をよくし
た-例えば、ペースト状の納豆に挽き割り納豆を練り込み、海苔あるいは味付け海
苔風に乾燥切断し商品出荷する"納豆ペーパー"(Natto paper/Paper Natto)事業
を世界ではじめて構想したことがあったが、納豆のもつ医薬的有用性が認知しされ
てきたこともあり、急速に世界に普及されてきている。 "納豆ペーパー" を考えつ
いた個人的な動機は、1つには納豆特有のにおいがいやであったことがあり、朝か
ら頂くには閉口していたので、といっても晩酌が入る時間帯には、例えば、マグロ
のサイコロ切りに納豆と刻み大葉の和え物とか、お寿司の納豆巻きなどは抵抗なく
頂いているが、納豆臭をマスキングあるいは脱臭が目的であった。2つめに、納豆
市場の世界的拡大のために、海苔巻きや薄切りチーズ風に加工することでハンバー
ガーやサンドイッチに挟みむことができ、さらには、テンペのようにべと付きをな
くし食べやすくする工夫から考えついた。しかし、このブログの新シリーズ「極め
る 一汁一菜」の実践記で、普通の納豆に、酢醤油を掛けることで臭みを消すこと
ができ、水素イオン濃度を上げることで切れ味が出てくることを発見し、後述する
"鮎魚醤酢"の考案につながっていく。




●納豆菌と発酵食品の再評価

納豆は日本の伝統的な発酵食品の一つである。周知のとおり納豆は大豆を出発原料
にしてこれを納豆菌で発酵させる。納豆はごく日常的な食品でありながらも高機能
性の食品として高い評価を受けている。これまでに報告されている納豆の効用・効
能・栄養価などについては、

1.血栓溶解
2.骨粗鬆症の予防
3.病原性大腸菌の死滅効果(抗生物質的効能)
4.老化や癌の予防
5.高血圧の改善
6.糖尿病の予防や改善(血糖値を低下させる)
7.二日酔いの予防と早期解消(アルコール分解能)
8.高栄養(豊富な含有アミノ酸)

などが特に注目されている。この中で上記第2項に関して話題となっている「納豆
菌の骨粗鬆症予防効果」は、納豆などに多く含まれる成分「ポリアミン」に骨量の
減少を抑える効果があることを、 金大医薬保健研究域薬学系の米田幸雄教授らの
研究グループがマウスなどに よる実験で突き止めた。ポリアミンは老化抑制効果
が注目されているが、骨への効果が判 明したのは初めて。骨粗鬆(
しょう)症な
どに対する副作用が少ない予防、治療法の開発 につながことが公表されている

2012.03.02「北國新聞」)。

 

そこで、納豆菌を使った発酵食品の製法が以下のように提案されている。つまり、
大豆だけではないと(出典:特開2010-259427「納豆菌含有物とその製造方法)。 

大豆を出発原料とする納豆は、通常、大豆の洗浄工程→大豆の浸漬工程→大豆の
切り工程→大豆の蒸煮工程→大豆への菌接種工程→菌接種大豆の容器充填工程
など
を経てつくられるものだが、次のような課題があった。


1.従来の納豆は丸大豆をそのまま納豆にした粒納豆が市場の大半を占める。粒納
 豆は歯ごたえや食感が重要なもので、そのままでは歯の弱い者・離乳食・調理用
 などには適さない。そのため、必要な場合は包丁で刻んで使用せざるを得ない。
2.挽割納豆が主に調理用納豆として出回っている。挽割納豆は大豆をあらかじめ
 割ったものであるから、食べやすさの点で粒納豆よりも改善されている。しかし
 細かく割るほど納豆の製造技術が難しくなる。大豆を直径(丸目ふるいの穴径)
 4.0~5.0mmに分割したものが主流となっている。このサイズの挽割納豆
 は噛まなくてよいというわけにいかず、離乳食にはまだ不十分である。
3. 粒納豆を原料にして圧力をかけて格子を通過させて刻むことを特徴とするキザ
 ミ納豆の製造技術は、丸大豆から製造された納豆を二次加工でキザミ納豆にする
 というものである。したがって当該文献技術は、高い製造コストがかかること、
 二次加工時の雑菌汚染に起因した衛生問題、使用する粒納豆の熟成が不足すると
 苦味が出るといった点が懸念される。
4.ヒータや送風ファンが設けられただけの技術は、温湿度の管理を十分に行うこ
 とができない。したがって品質にバラツキのある納豆製品になってしまう。
5.容器に蒸煮大豆を充填してから取り出すまでの間に、運搬用台車への積み込み・
 容器への充填・取り出しなど多くの人手を必要とする。したがって小容器のもの
 では効率が悪い。さらに使用した容器は廃棄することになるので、その経費も多
 く必要とする。
6.側方から調温調湿気体を送入して多量生産を行なうので、納豆菌により多量の
 蒸煮大豆を発酵させることができる。しかし調温調湿気体を送風するための高価
 な各種設備が必要になる。
7.品温検出のために容器内に品温センサを配設する必要がある。これを行うべく
 蒸煮大豆内に温度センサを設置するとき、雑菌の混入する危険がある。
8.発泡樹脂系容器を使用しているため、容器を大型化したりするときは、容器内
 の温度の均一化ができず所定箇所に熱がこもったり熱が行き渡らず、納豆菌の発
 酵による自己発熱で局部過熱や一部発酵不良箇所が生じる。これを防止するため
 に温度制御を行なうのは困難であり、その結果、完成品が品質劣化することもあ
 る。
9.粒状固形物の納豆をペースト状・液状・粉末状などに加工することは、納豆の
 ネバネバした性質から原料として扱いにくく、工業的には大変難しい。
10.加熱処理した大豆の粉末からなる黄な粉は、蛋白・澱粉などの成分が強い加熱
 で熱変性しているため、本来の納豆用としては異質の原料になっている。納豆の
 製造方法からも異なるカテゴリーに属する。
11.大豆本来の成分をそのまま残しかつ作業性を重視すれば、粉末状の大豆原料か
 ら製造をスタートするのが望ましいと考えられる。しかし生の大豆は、粉砕機に
 かけても粘性をともなうため均質な粉末を得ることが困難である。これは脱脂し
 た大豆についても同様である。それに粉砕機は粉砕に多くの時間を要する。この
 時間の長い粉砕では、摩擦抵抗による温度上昇で蛋白・澱粉などの成分が熱変成
 してしまうので、本来の成分や性質を保持したままの大豆粉を得るのが難しい。

このような課題を踏まえ、上記特許は、動物系食物・植物系食物・動植物混合系食
物のうちから選択されたいずれかを原料とする。20℃での粘度が2千~60万cps
粘性物である。酸素を含有した気泡が粘性物の内部に分散している。粘性物の気体
含有率が5~80%である。粘性物に納豆菌が接種されている。納豆菌を接種された
粘性物はその一部が発酵しているとともに残部が未発酵状態の高栄養・高機能・消
化吸収性・咀嚼緩和性・良好な食感・発酵性・保存性・貯蔵性・二次加工性~高次
加工性・生産性・新味性・嗜好性・原料の広範な選択範囲・低価格などを満足させ
る納豆菌含有物が提案されている。

ここで、納豆菌含有物の具体的な魚介類として、赤貝、浅蜊、、鮑、烏賊、イク
ラ、鰯、ウニ、海老、牡蠣、数の子、蟹、鰈、キャビア、鯨、鯉、鮭、ザリガニ、
秋刀魚、食用蛙、筋子、鱸、スッポン、鯛、蛸、鱈、鱈子、鰊、蛤、鰤、鮪、ムー
ル貝が例示されていて鮎もその候補に入れられている。


 

【骨粗鬆症の予防】

よく"骨太の方針"という言葉を耳にするが、人間の基礎体力の基が骨というわけで
カルシウム、ビタミンD、ビタミンK、コラーゲンと納豆などのポリアミンとそし
て、日光浴の摂取が大切と喧伝されているが、体内に含まれるカルシウムのうち、
99%が骨に含まれ、残りの1%は血液などに含まれ、心臓や脳の働きをコントロール
する重要な役割を担っている。カルシウム不足になると骨からカルシウムが溶け出
し、血液の中のカルシウム濃度を保とうとし、骨からどんどんカルシウムが減り、
骨粗鬆症の原因となる。マグネシウムカルシウムと同じように、骨を形作っている
ミネラルの一つで、リン酸と結びついて「リン酸マグネシウム」として骨の中に分
布。カルシウム吸収を助ける作用をもち、心臓や筋肉の働きを整えたり、精神を安

定させる働きもあり、また、コラーゲンは、骨を形成しているタンパク質の一種で。
骨はコラーゲン繊維と、リン酸カルシウム(ハイドロキシアパタイト)やマグネシ
ウム、ナトリウムなどのミネラルから作られている。骨を建築物に例えると、コラ
ーゲン繊維という鉄筋の周囲を、カルシウムがコンクリートのようにしっかりと固
めている。ところが、最近は高骨密度が重要視されているが、特にビタミンKが注
目されているのは、通常の食事をとっていれば、新生児や乳児以外でビタミンKの
不足のために血液凝固に異常が起こることはないが、骨粗鬆症を予防にはさらに多
くのビタミンKを摂取する必要がある。そこで、納豆は、納豆菌が腸内でビタミン
Kを産生し、含有量以上の多くのビタミンKをとることができる納豆の一人あた
りの消費量が多い県ほど、大腿骨頸部骨折(股関節近くの骨折)の頻度が低い傾向が
あるという。
また、日本人のカルシウム摂取量が欧米人よりはるかに少ないにもか
かわらず、大腿骨頸部骨折の発生頻度は日本人の方が少なく、体型や生活習慣の違
いとともに、ビタミンKの摂取量(納豆の摂取量)がその理由の一つとも考えられ
ている。なお、
ビタミンKは植物の葉緑素にも含まれ、ほうれん草、春菊、ブロッ
コリーなどの色の濃い緑色野菜や、海草類、クロロフィル粒からも摂取することが
できる。 





【麹を用いた魚調味料と製造方法】 

●鮎魚醤と柑橘酢のコラボ

つぎに、納豆の臭みを消して、食感が爽やかにするための方法として、専用の酢醤
を考案してみた。ここで、柑橘酢を使うことで、クエン酸(ビタミンC)の補給
と減塩機能強化を目的とする。また、琵琶湖の特産として鮎の魚醤をつくれないか
と考える。

ところで、世界的に魚調味料に対する関心が高まっているが、例えば、日本人の長
寿の要因の一つ
としての魚摂取量の多さ、また、従来の欧米の主要調味料であった
蛋白質塩酸分解調味
への分解途中生成副生物への健康危惧、さらには、それに替
わる調味料として近年使
用量が増大している穀物醤油原料の小麦アレルギーへの心
配等が考えられる。 伝統的
で作られる魚調味料には、アジアではベトナムのニ
ュクマム、タイのナンプラ、フィリピン
のパティス、中国の魚露、また日本では秋
田の“しょっつる”、能登の“いしる”が広く知られ
ていが、これらの伝統的製法
で作られる魚調味料(魚醤)は全
窒素、ホルモール窒素を多く含み、強い呈味性を
示す物であるが、その特有の臭いは多く
の日本人には馴染み難いものであった。

●麹発酵に注目してみる

この対策に、風味、香気改善を目的に植物酵素剤の利用、枯草菌プロテアー酵素
剤の検討や、また米麹の使用による香味改善も検討されている。魚介類抽出残
渣に
過熱処理炭水化物原料を添加して製麹する方法、節抽出残渣に割砕小麦を加え
鰹節
麹菌を生育させる方法、フィッシュソリュブルに澱粉粉末を添加して製麹する
方法、
魚肉抽出残渣に豆腐生産時に副生する“おから”を添加して製麹する方法
鰹節抽
出残渣等の魚介類成分に大麦等穀類を混合し、これに麹菌を接種して培養す
ること
を特徴とする高プロテアーゼ活性の穀物麹の製造方法、および鰹節抽出残渣
等の魚
介類成分に魚介類エキス、またはフィッシュミールを添加し、ついでこれに
麹菌を
接種し、培養することを特徴とする高プロテアーゼ活性の魚麹の製造方法
が知ら
れているが
、これまでの麹製造技術においては、麹中のプロテアーゼ活性等に注目
したものが殆どであり、麹中の麹菌以外の汚染菌に注目した検討は少ない。これま
でに報告されている検討によれば、醤油麹中の細菌汚染に関する9工場の麹分析結
果によれば、総細菌汚染数は麹1g当たり10-10であった。その内 Clostridium,
Bacillus
等のグラム陽性細菌数は10-10であった。

プロテアーゼ酵素剤を使用する方法では、総窒素濃度が高く、高呈味性の調味料を
得ることが可能であるが、麹そのものを使用した場合には、更に脱臭効果、魚臭除
去効果を期待できる。麹菌体が含有する各種酸化酵素の作用によりトリニトロアミ
ン等のアミン化合物が分解されるものと考えられる。しかしながら、醤油麹、米麹
等を使用した場合には、魚臭のマスキング効果は期待できるが、糖類とアミノ酸、
ペプチド等相互作用によるアミノーカルボニル反応により、製品の着色がはなはだ
しい結果となる。また、醤油麹を使用する穀物醤油の場合には、消費者の中には、
小麦、大豆がアレルゲンとして摂取困難な体質者もいるため、消費者の利用が避け
られて、さらに、米麹は一般的にプロテアーゼ活性が低く、分解に長時間を要し、
また原
料の分解収率も低い場合が多い

鰹節抽出残渣等の魚介類成分に大麦等穀類を混合し、これに麹菌を接種して培養す
ることを特徴とする高プロテアーゼ活性の穀物麹の製造方法、および、鰹節抽出残
渣等の魚介類成分に魚介類エキス、またはフィッシュミールを添加し、ついでこれ
に麹菌を接種し、培養することを特徴とする高プロテアーゼ活性の魚麹の製造方法
においても、麹中の雑菌汚染特にグラム陽性細菌の混入は最終製品である魚調味料
の品質に微妙に影響する。また、麹中の汚染菌が多い場合には、分解熟成作業中の
増殖抑制のために食塩濃度の高め設定が必要となる。プロテアーゼ活性が高く、有

機酸を多く含み一般汚染細菌の汚染が殆ど無い麹が得られれば、さらに高品質の減
塩調味料を得ることが可能となる。また、このような麹そのものはプロテアーゼ活
性を多く含んだ食品素材として、酵素剤と同様な触媒として、各種食品加工に使用
可能と考えられる。 

そこで、魚介類原料からエキスを浸出させる際に副生する抽出残渣に魚介類エキス
を添加したもの、またはフィッシュミールを培地とし、或いは魚介類原料からエキ
スを浸出させる際に副生する抽出残渣に魚介類エキスを添加したもの、またはフィ
ッシュミールに穀類を添加したものを培地として、先ず乳酸菌、特にバクテリオシ
ン生産能を有する乳酸菌を増殖させ、ついでこれに麹菌、特に高プロテアーゼ生産
能を有する耐酸性麹菌を接種、培養することにより、高プロテアーゼ活性でかつ一
般汚染細菌の混入が少ないか、殆ど無い麹及びその製造方法を提供することを目的
とする。乳酸、クエン酸等の有機酸を多く含んだ麹を使用することで減塩調味料、
減塩醤油及びその製造方法を提供することを目的としている

魚介類原料からエキスを浸出させる際に副生する抽出残渣に魚介類エキスを添加し
たもの、またはフィッシュミールを培地とし、或いは魚介類原料からエキスを浸出
させる際に副生する抽出残渣に魚介類エキスを添加したもの、または、フィッシュ
ミールに穀類を添加したものを培地として、乳酸菌、特にバクテリオシン生産能(
発酵飼料中の有害微生物の増殖に対して優れた抑制作用)を有する
乳酸菌を増殖さ
せ、これに麹菌、特に高プロテアーゼ生産能を有する耐酸性麹菌を接種、培養する
ことで、高プロテアーゼ活性でかつ一般汚染細菌の汚染が殆ど無い麹を製造して得
られる乳酸、クエン酸等の有機酸を多く含んだ
麹を使用することで減塩調味料、減
醤油を製造できる。魚体成分のみ、ま
たは魚体成分と穀類を培養原料として、
主としてグラム陽性菌の雑菌が少なく、
高プロテアーゼ活性な麹と製造方法。麹を
用いることによる
魚臭、生臭さ、腐敗臭が抑制されると共に減塩の調味料、
及び製造方法を提案する

魚種は一般に漁獲、養殖可能な魚介類であればいずれも使用可能であり、特に制限
はない。一般的に使用可能な魚類としては、鰹、鮪、鰯、鯖、鱈、鮭、鱒、鯉、鮒
、鯰等を挙げることができる。海老類は甘海老、アミ海老、その他を使用可能で
ある。貝類としてはアコヤ貝、ホタテ、牡蠣等が使用可能であり特に制限は無い。
原料魚介類はその全部を使用しても、その一部を使用しても良い。安価に魚調味料
を生産するためには、魚頭、中骨、内臓、尾、鰭、皮、海老頭を使用するのが適し
ている。これらの魚体部位はコラーゲンに富んでいるために、生産物である魚調味
料には豊富にコラーゲンペプチドを含み、深い呈味性と共に健康機能性を有する調
味料が得られる(出典:特開2009-207363「一般汚染細菌が少なくプロテアーゼ活
性の高い麹及びその製造方法で作られた用いた魚調味料及びその製造方法」)、新
規考案や、以下の新規考案も参考にする。

淡水魚をすり潰して塩を加え、塩分濃度の偏りがないように均一に攪拌した後、必
要に応じてタンパク質分解酵素を添加する。これにより、臭み成分であるプロピオ
ン酸、酪酸、イソ吉草酸を本質的に含まず、全窒素量に対するアンモニア態窒素量
の割合が0.12以下であり、全窒素量が少なくとも1.5g/100ミリリットル以上である
魚醤油を得ることができる。魚醤油独特の香気や旨味成分は損なわずに、生臭さや
発酵臭などの不快な臭みを低減した魚醤油及びその製造方法を提供する(出典:
2003-199523醤油及びその製造方法
)。

魚介類を主原料とする醤油様調味料の製造工程において、油分を分離する加熱工程
を含み、この加熱工程は、仕込み工程後であって搾る工程の前に行うことが好まし
い。油分を分離する加熱工程は、必要に応じて添加したタンパク質分解酵素の至適
温度下で行うことが好ましい。効率的に油分の分離(除去)を行うことができる魚介
を主原料とする醤油様調味料の製造方法を提供する(出典:特開2003-199524「魚介
類を主原料とする醤油様調味料の製造方法」)。

少なくともクエン酸とリンゴ酸を、クエン酸:リンゴ酸=3:1~10:1の重量比
で含む脱塩濃縮梅酢等の調製酢を含む調味液と、魚とを共に90℃~96℃、60~360分
間加熱する加熱工程を含む製造方法により製造される調理魚であり、前記調理魚を
0℃~-5℃の温度域を15分以内に通過し最終的に-20℃~-50℃の温度範囲に到
るまで冷凍する工程、を含む製造方法により製造される冷凍調理魚である。また、
魚と少なくともクエン酸を含む調合酢を含む調味液とを共に80℃~96℃、60分間~
360分間加熱したのち、0℃~-5℃の温度域を15分以内に通過し、最終的に-20℃
~-50℃の温度範囲に到るまで冷凍する冷凍調理魚の製造方法である。風味やテク
スチュアを保持したまま長期間保存でき、骨ごと食することのできる調理魚及びそ
の製造方法を提供しようとする(出典:特開2005-318805「骨まで食することのでき
る調理魚及び冷凍調理魚の製造方法」)。

精白米、精白麦等の穀類を製麹原料とする際に魚体成分を添加し、次いで麹菌を接
種し
て培養することにより、プロテアーゼ活性が醤油麹と同程度の高い活性を有す
る穀物麹を
得る。得られた穀物麹で鰹節出汁抽出残渣等を分解することにより、色
の薄い調味料を生
産する。 更に、魚醤油を製造する際に、本発明で得られるプロテ
アーゼ活性の高い穀物
麹を添加することにより、魚臭さ、生臭さ、腐敗臭の抑制さ
れた、かつ色の薄い呈味性良
好な魚醤油を短期間に製造する。精白米、精白麦等の
穀類を原料として醤油麹と同程度の高いプロテアーゼ活性を有する穀物麹及びその
製造方法、並びにかかる穀物麹を使用した調味料及び魚醤油、及びそれらの製造方
法を提供する(出典:特開2005-261350「穀物麹及びその製造方法、並びに穀物麹を
用いた魚醤油及びその製造方法」)。

(a)魚介肉と麹と塩とを混合し熟成させて魚醤油を得る熟成工程と、(b)魚醤
油の全窒素分N(g/100ml)を測定する全窒素分測定工程と、(c)魚醤油のクエ
ン酸の含有量C(mg/100ml)を測定するクエン酸量測定工程と、(d)魚醤油の
乳酸の含有量L(mg/100ml)を測定する乳酸量測定工程と、(e)全窒素分Nに
対するクエン酸の含有量Cの比率C/Nとしてクエン酸スコアYを求め、全窒素分
Nに対する乳酸の含有量Lの比率L/Nとして乳酸スコアXを求め、前記クエン酸
スコアY及び前記乳酸スコアXが所定の範囲に存在する
か否かを判定するスコア判
定工程と、を備える。旨味,甘味,酸味,苦味,渋味のバランスが良く呈味に優れ、
広く消費者に好まれる魚醤油を安定して製造できる魚醤油の製造方法を提供する(
出典:特開2009-232723「魚醤油の製造方法」)。

以上、ナット・ペーパーの健康補助食材と魚醤に柑橘類の芳香豊かな酢とをブレンド
して、この納豆に加えることで骨のアンチ・エイジングな一汁一菜を創作することで、
従来にはない納豆パワーを引き出す試みを行ってみた。

コメント

百花繚乱のテクノ王国

2014年01月25日 | 時事書評

 

 


 

 

 

 

【中山道仮想ローイング 大宮宿】

大宮宿は、江戸時代に整備され栄えていた宿場町で、 中山道六十九次のうち江戸・
日本橋から数えて4番目の宿場)。所在地は、 現在の埼玉県さいたま市大宮区(旧・
宮市)にあたる。道中奉行による天保14年(1843年)の調べで、町並みは9町30
間(約1.04km)。宿内人口1,508人(うち、男679人、女829人)。宿内家数319軒(

うち、本陣1軒〈在・宮町1丁目〉、脇本陣は9軒で中山道の宿場としては最多であ
る。問屋場4軒、旅籠25軒。他に、紀州鷹場本陣〈北澤家〉1軒、等あり)。宿場は
当初、本村(のち、高鼻村、さらに、宮町)、北原村、右衛門八分(のちの堀之内
村)、甚之
丞新田(のち、寿能村、さらに、大門町)、新宿中町、新宿下町、吉鋪
新田の7組で構成さ
れ、これらを大宮宿と総称した。 のち、宮町・大門町・仲町・
下町・吉敷町の5町構成に形
を変えながら集約・発展を見せている。

※ 中山道大宮宿の規模は、浦和宿、上尾宿よりやや大きい宿場であった。天保年
間の記録には、戸数319軒、人口1508人、旅籠(はたご)25軒、問屋4軒、人馬50人
50疋、本陣1軒、脇本陣9軒。脇本陣9軒は中山道69次の中で最高の軒数である。本陣
は臼倉新右衛門がつとめていたが、文政期以降山崎喜左衛門がつとめた。現在高島
屋が建っている場所は、大宮宿の草分け、寿能城家老北沢家の屋敷跡である。同家
は紀州候の鳥見役として御鷹場本陣と宿駅の脇本陣と兼ねた。明治2年1月~6月
の間大宮県の仮庁舎。その後末吉座と都座劇場ができて、鉄工組合(日鉄大宮工場
)の労働組合演説会がしばしば開かれた。片山潜、木下尚江、幸徳秋水らが演説、
労働運動のメッカとなった。また一番街は戦後いち早くできた商店街である。

 

さて、名所としては氷川神社がある。氷川神社は大宮区高鼻町にある神社。式内社
名神大社)武蔵国一宮または三宮、勅祭社。旧社格は官幣大社で、現在は神社本
庁の別表神社。宮中の四方拝で遥拝される一社。東京都・埼玉県近辺に約200社あ
る氷川神社の総本社である。他の氷川神社と区別する際は「大宮氷川神社」とも呼
ばれる。神社の境内は見沼(江戸時代中期まで存在した広大な沼)の畔に立ち、も
とは見沼の水神を祀っていたと考えられている。現在の神池は、見沼の名残である。
埼玉県・東京都の荒川流域、特に旧武蔵国足立郡を中心にして氷川信仰に基づく氷
川神社が多数分布する。富士山と筑波山を結んだ線と、浅間山と冬至の日の出を結
んだ線の交差地点に位置する。また、大宮の氷川神社・中川の中氷川神社(現 中
山神社)・三室の氷川女体神社が浅間山と冬至の日の出の線上に一直線に並ぶこと
から、この三社が男体社・女体社・簸王子社として一体の氷川神社を形成していた
という説がある。なお、この三氷川とかつて大宮の氷川神社境内にあった三社(男
体社・女体社・簸王子社)がよく混同されるが別のものであるという。

※ 岩槻城趾



さて、日本橋。中山道第一の宿場板橋宿から日本橋に向かう途上に 神田明神、東大赤門
江戸六地蔵のひとつが安置された真性寺、とげぬき地蔵で有名な高岩寺などがある。

 

 



さて、中山道の仮想ローイングの旅は終着に祝着ということで、如月は二月から、日光街道・奥
州街道の旅にまた出かけることに。

 

 
●百花繚乱のテクノ王国

【金属と絶縁体の優れた特性を兼ね備えた複合配線材料】

マー君のヤンキース入団ニュースを越えるほどのニュースが届く。
それは、NEDOのプロジェクトの単層カーボンナノチューブと銅の複合材料で微細配
線加工の成功というもの。その特徴は(1)リソグラフィー技術で形状加工したC
NT(カーボンナノチューブ)配線に銅をめっきする方法であるということ(下図
参照)。
 

そして、(2)CNTと銅を複合化することで、ケイ素材料と同程度の熱膨張係数
を持つ、つまり、下表のように金属に比べ低膨張率の配線材料特性をもつものであ
る(銅配線の約1/3)。

 

さらに、(3)下図のように、高電流容量(銅の百倍電流を流せる)の単層CNT
銅複合材料の優れた特性を生かした信頼性に優れ高機能な車載用電子デバイスや微
小なセンサーなどの応用電子デバイスや微細配線材料への用途展開を切り開くもの
である。

 


【電子テキスタイル製造技術とは何だ】

電気テキスタイルとは、センサーや照明などの電子機器の機能を持つ布ということ
らしいが、下図の発明はリボン上にLEDを配線する技術と、衣服に取り付けるため
の熱融着性と防水性を備えた材料の樹脂を使った電子テキスタイル製造技術を福井
県工業技術センターらのグループが開発した。このLEDリボンは衣服類に簡単に照
明機能を付けられるため、スポーツや交通整理などさまざまな夜間作業の安全性向
上につながると期待されている。

 

ウエアラブル領域の商品開発ということになるだろうが、安全設計が十全に考慮さ
れれば
このような発明が突破口になり、発電・充電・照明・通信・温調・除汚・防
災などの機能(電子テクノロジー)で武装し
たスーツが近い将来に実現しているか
もしれない。 



鮎醤油について掲載したことがあったが、NHKで包装されていることを知る。作
り方はいろいろあり選択肢が残るが前々から鮎ラーメンや鮎うどん、鮎パスタなど
考えてきた手前、創作料理レシピをつくる責任みたいなものを感じた。これは残件
ですね。

 

コメント

マー君の契約金にびっくり。

2014年01月24日 | EMF安全保障

 

 

  

 

【フード・ファントム・メナス(12)】 

  オレンジ

 ●ポストハーベスト農薬が果皮から果肉ヘ

  輸入オレンジを常温で置いておくと、傷まないまま、数ヵ月たってしまうことがあ
 る。こんなに長持ちするのは、何種類もの防カビ剤が使用されているからである。

  防カビ剤の使用は、収穫後に行われる。オレンジをローラーの上でコロコロと転が
 しながら、上からスプレーしたり、豪快にシャワーをかけたりする。時には、防カビ
 剤を入れたプールにオレンジを漬け込むこともある。

  日本のオレンジ輸入量の7割を占めるアメリカの場合、防カビ剤は農薬として登録
 され、収穫後のオレンジにも使用できることになっているのだ。

  このように、収穫後に使われる農薬を、「ポストハーベスト農薬」という。オレン
 ジの防カビに用いたポストハーベスト農薬は、果皮から果肉に移行する。

  防カビ剤のイマザリルは、オレンジ全体に残留している平均濃度と比較すると、果
 肉はその2%くらいになる。TBZ(チアベンダゾール)は5%、OPP(オルトフ
 ェニルフェノール)は1%くらいだ。したがって、果皮より果肉の濃度はかなり低い
 が、それでも食べると、ポストハーベスト農薬を取り込んでしまうのである。 
  
カビ菌を殺す防カビ剤は、毒性が強い上に、イマザリルは発ガン性と遺伝毒性、T
 BZは値奇形性、OPPは発ガン性があり、嫌な毒性を持っている。
  東京都健康安全研究センターが2007年度から2010年度に検査したデータに

 よると、オレンジのTBZで最大値だったのはアメリカ産で、2.1ppmだった。
  ところが、イマザリルの最大値を記録したのは、シェアが二割強のオーストラリア
 産で2.9ppm
。OPPの最大値は、輸入量が少ないイスラエル産で0.98ppmだった。
  つまり、アメリカ産以外の輸入かんきつ類にも防カビ剤が使われているのである。
  ヘタ落ち防止に用いる2・4‐D(ジクロロフェノキシ酢酸)の最大値は0.07ppm
 で、産地はオーストラリアだった。

  2・4-Dは、植物ホルモンの除草剤で、ベトナム戦争で使われた枯薬剤の主成分
 として、市民団体からは忌み嫌われている。奇形児を多発させたのは、混合量が少な
 い2・4・5-Tといわれているが、枯薬剤は、元は除草剤で、その後はヘタ落ち防
 止剤にもなって、アメリカ以外の産地でも使われるようになっているのだ。
  他にも、チリ産、南アフリカ産オレンジからも複数のポストハーベスト農薬が検出
 されている。防カビ剤を使わないと腐りやすくなり、市場競争に負けてしまうため
 どの輸出国でも、複数のポストハーベスト農薬を使うようになっているのである。

 
 グレープフルーツ

 ●ポストハーベスト農薬を食べることになる

  果物の中で、輸入量が二番目に多いのは、グレープフルーツだ。
  グレープフルーツの関税は10%と安い。その理由は、日本のミカンやネーブルと
 競合しないとされたからで、明らかに競合するオレンジには、季節によって16%か
 32%のどちらかの関税がかかるようになっている。
  グレープフルーツにも、やはりポストハーベスト農薬が使われている。
  東京都の検査データでは、検出されたイマザリルの最大値は1.9ppm、TBZは、
 2.0ppm、OPPは1.4ppmで、これらはすべてアメリカ産だった。
  また、2・41Dの最大値は0.17ppmで、これは南アフリカ産だ。
  グレープフルーツもシーズンが後半になるとヘタが落ちて、そこから腐ってしまう。
 2・4‐Dで成長を止めれば、グレープフルーツが長持ちするのだ。
  グレープフルーツの果肉に含まれる農薬の濃度は、果実全体に比べて、イマザリル
 が10%、TBZは7%、OPPは1%ほどになる。
  少し安くても、農薬を食べることになるので、できるだけ食べない方がいい。

 




 オレンジジュース・マーマレード

 ●防ガビ剤をかけ貯蔵し、その後に搾っている

  オレンジジュースやグレープフルーツジュースからも、農薬がよく検出されている。

 日本で、収穫後に農薬をかけ、その果物でジュースを搾るということは考えられない。
  しかし、工場でかんきつ類に防カビ剤の農薬をかけてから貯蔵し、それを搾れば、
 効率良くジュースを製造することができる。
  農薬をかけて長期貯蔵したオレンジを、倉庫から出して、選別するとき、青果に回
 せないものを「ジュース」と書いた箱に入れるところを、私はアメリカで見た。だか
 ら、オレンジジュースから農薬が検出されるのは、当然のことだ。
  防カビ剤の濃度が高いのは、かんきつ類の果皮である。その果皮を入れて作るのが、
  マーマレードだから、ときどきビックリするほど高い値のデータが出てくる。
  それを90年代に見てから、マーマレード好きの私は、国産原料か、輸入の有機
 マーマレードしか食べなくなった。
  ただし、普通の国産マーマレードは、外国産のかんきつ類を原料に使ったものがほ
 とんどなので、よく注意して選んでいただきたい。



 レモン

 ●レモンは7割がアメリカ産、2割強がチリ産だ。

  ポストハーベスト農薬は、アメリカ産の濃度が高い。東京都の検査データで最大値
 を見ると、イマザリルは3.1ppm、TBZは3.3ppm、OPPは0.02ppm、2・4
 -Dは0.08ppmで、すべてアメリカ産だった。
  主産地のカリフォルニアでは、10月から収穫し始めて、7月に終わる。だが、出
 荷は一年中行っているので、冷蔵庫で長期間、貯蔵し、端境期ができないようにしな
 がら、出荷されている。時期によっては6ヵ月以上貯蔵できるように、高い濃度で
 ポストハーベスト農薬を使用しているのである。
  果汁の農薬濃度は、イマザリルが全果の13%、TBZが5%、OPPがI%ほど
 だ。
他にも、チリ産、南アフリカ産、ニュージーランド産のレモンからも、複数のポ
 ストハーベスト農薬が検出さ
れていた。濃度は低くても、おすすめすることはできな
 。価格は高くても、国産レモンがいい。 

                 小若順一 著 『食べるな危険!』、PP.100-105 

 



【回生電力利用の省エネ技術】

JR東日本は電車が停止する時に発生する回生電力を有効活用し、リチウムイオン電池式
電力貯蔵装置を設置する変電所を増やすと発表。高崎線の桶川変電所(埼玉県桶川市)に
同装置を設けて3月に稼働させる。設置は青梅線の拝島変電所(東京都昭島市)に続き2
カ所目。回生電力を変電所の蓄電設備に充電→時間をずらして電車の加速時に放電する。
今後も都心から50キロメートル程度離れた場所を中心に設置候補地の検討や選定を行い、
設置台数を拡大して回生電力の有効利用に努めるとのことだ。

尚、リチウムイオン電池式電力貯蔵装置は日立製作所が開発し、2013年2月に拝島変
電所に設置している。ブレーキの回生電力は停車した電車の近くに走行する電車がいれば、
その電車が消費する。しかし、走行する電車がいない場合、これまで活用できなかった。
変電所に電力貯蔵装置を置くことで回生電力を蓄電し、必要な時に放電することが可能に
なる。
回生電力の取り組みでは川崎重工業と共同で青梅線の古里変電所(東京都奥多摩町)に
ニッケル水素電池を利用した蓄電システムを設置し、13年2月まで実証試験を行っている。 

上図(特開2010-058565「電力変換装置及び電気鉄道システム」)のシステムは 電気車両
の回生電力の吸収、貯蔵、き電線への再出力が効率的に行われ、電力の節約、電気車両の
運転コストの低減を可能とする電力変換装置及び電気鉄道システムを提供することができ
る。また、特高電圧の送電系統に接続され、装置費用が高額な変電装置の設置間隔を長く
して、変電装置の数を減らすことができるので、電気鉄道システムの設備費用を低額にす
ることができ、さらに、電気車両の回生運転時のき電線電圧の上昇、及び、電気車両の力
行運転時のき電線電圧の下降を抑制して、電気車両の安定した運行を実現することができ
るというが、どの程度の節電ができるのか目標値を聞いてみたいと思った。



【成熟に向かう新弥生時代(3)】

蛍光タンパク質プローブで細胞内レドックス状態を可視化計測

レドックス(酸化還元)反応は、遺伝子発現や細胞内シグナル伝達をはじめとする様々な細
胞機
能の制御を担っている。レドックス状態の維持は、細胞の恒常性を保つ上で必須であ
り、その
破綻は疾患の原因となる。roGFP(酸化還元感受性緑色蛍光タンパク質)やレ
ドックスフロールなどのレドックス感受性な蛍光タンパク質プローブの登場により、細胞

内の特定のオルガネラ(細胞内小器官)におけるレドックス状態を非侵襲的にかつ計時的に
可視化し、計測できるようになった。オルガネラレベルでのレドックス状態の可視化計測
による新たな細胞内レドックス制御機構の解明や疾患モデルにおけるレドックス異常を回
復させる化合物の同定が可能になるという。

 



ところで、レドックス(酸化還元)反応は、細胞内における最も基本的な反応であり、様々
な細胞機能を制御している。その根幹が、タンパク質やグルタチオンにおけるシステイン
残基のチオール基の可造なレドックス。システインは反応性の高いアミノ酸であり、酵素
の活性中心として機能する。システイン同士が共有結合したジスルフィド結合は、タンパ
ク質の構造形成や機能調節に必須であり、システイン残基と活性酸素種や活性窒素種の反
応は、遺伝子発現や細胞内シグナル伝達などの細胞内制御において重要な役割を果たす。
細胞内のレドックス状態が遺切に維持されることは、細胞の恒常性維持において必須であ
り、その破綻は、細胞死ひいては心筋梗塞、糖尿病、パーキンソン病をはじめとする様々
な疾患の原因となる。したがって、細胞内レドックス状態は、細胞ひいては生体の健康状
態を知るバロメーターとなり得る。

従来、細胞のレドックス状態は、細胞から抽出したグルタチオン等のレドックス関連物質
の酸化型と還元型の量を定量し、その比率をもって表されてきた。細胞内のレドックス状
態は、主として還元的であるが、システインのチオール基は、抽出試料を調製している間
に空気中の酸素により酸化される恐れがあり、そのため、この手法で得られた結果は正確
でないという問題があり、また、時間的、空間的な分解能を求めることも困難であった。








詳細は、上図、表や添付技報(クリック!)を参考に細胞に発現させることでオルガネラ
レベルのレドックス状態をしかも長期にわたり追跡
観察できるroGFPやレドックスフロー
ルは、食品、医薬品成分が細脳内の局所レドックス
状態に短期・長期にわたり、どのよう
な影響を与えるか、あるいは病的な細胞内レドックス状態をより正常に戻す新規のレドッ
クス調節化合物(レドックスモジュレーター)を探索する研究に貢献すると期待されてい
る。哺乳類培養細胞をはじめとする実験系を用いて新規レドックスモジュレーターの探索
を行なわれている。レドックスセンサーとして、roGFPとレドックスフロールでは、その
反応特性に違いがあり、概していえばレドックスフロールの方が多様なレドックス規定因
子(活性酸素種、グルタチオン、チオレドキシン)に直接反応するという。このことは同
一の細胞、環境条件であっても2つのセンサータンパク質が異なったシグナルを与える可
能性を示し、グルタチオンのレドックス状態は変化しないが活性酸素種、チオレドキシン
量のみが変動するような場合には、その変化はレドックスフロールのみで検知されると考
えられている。


※レドックスフロール

細胞外からの刺激やストレスあるいは疾患などによって、細胞内の酸化還元状態(レドッ
クス)は変動する。このような細胞内のレドックス変化について、酵母がもつレドックス
センサータンパク質Yap1のセンシング部位の構造変化を、蛍光共鳴エネルギー移動(FRET
)を用いて可視化するセンサータンパク質レドックスフロールの開発に成功した。レドッ
クスフロールと同様に、レドックスを検知するプローブroGFPが報告されていたが、疾
患モデル細胞と正常細胞との間のような、微妙なレドックス状態の差異を区別することは
できていない。レドックスフロールを動物・酵母細胞内で発現させることにより、細胞内
のレドックス変化が顕微鏡下のスペクトル変化として簡単に追跡できるようになった。例
えば、重篤な遺伝的神経疾患に、オルガネラの一つであるペルオキシソームが形成できな
いZellweger症候群が知られている。ペルオキシソームは、活性酸素を生産する代謝を担う
オルガネラである。ペルオキシソームを持たないマウス培養細胞では、予想に反して、正
常細胞に比較して細胞質が還元的になっていた。さらに、レドックスフロールを発現する
マウス培養細胞を用いて、薬剤スクリーングを行った結果、TSAという薬剤が有効なことが
わかった。


今夜は、ポストハーベスト農薬使用のリスク、回生電力利用技術、蛍光タンパク質プロー
ブの3つを考えてみた。ところで、東北楽天ゴールデンイーグルスから新ポスティングシ
ステム(入札制度)でのメジャー移籍を目指していた田中将大投手が現地22日、ニューヨ
ーク・ヤンキースと7年総額1億5500万ドル(約161億8000万円)で正式契約を結んだとい
うニュースが飛び込んできた。1年の契約額が23億円となり、エイジェントの取り分が
わからないが、日本のサラリーマンが40年間、懸命に働いて稼げる賃金は4億円がやっ
とということになるだろうか(実際にはこの額を稼げるサラリーマンは極一部に限られる
だろう(それも、民間企業の重役や高級官僚を除いた上での話だが)。それと比較すると
マー君の額たるや、超生活感覚の世界、嫉妬や悪意で言うのではないが、これは、"あぶ
く銭"だろ。サウナでテレビの記者会見を観ていてそんなことを考えていた。
 

コメント

最新アルツハイマー病事情

2014年01月23日 | 新弥生時代

 







         北を指す雲よ大熊に到りなば待つ人多し声こぼしゆけ

               
                            佐藤祐禎      


     
                       

 

 

【成熟に向かう新弥生時代(2)】

●セルロース系バイオエタノール生産と発酵細菌のメタボリックエンジニアリング

森林間伐材、建築廃材、稲藁・籾殻、古紙・廃紙などの未利用バイオマス資源、すなわち
セルロース系産業(一般)廃棄物の排出量は年間5千万トンにも達しているが、これらバ
イオマスのエネルギー源としての利用は、地球規模での二酸化炭素バランスを崩さないこ
とから「カーボンニュートラル」とされ、温室効果ガス削減に貢献するエネルギー資源と
し期待されている。このような事情の下、未利用のセルロース系やリグノセルロース系バ
イオマス資源からバイオ燃料としてエタノールを製造し、製造したバイオエタノールをガ
ソリン添加用含酸素化合物や化成品合成原料として、さらには地域の熱源および電力源と
して利用することが提案、研究されてきた。しかし、セルロース系やリグノセルロース系
バイオマス資源を直接分解・発酵してエタノールを生産する発酵菌は自然界に存在しない
そのため、代謝工学(メタボリック・エンジニアリング)技術と細胞表層提示技術を用い
てセルロースおよびヘミセルロースの酸処理糖化液に混在するセルロース部分分解物(セ
ロオリゴ糖)、キシロース、マンノースを同時にエタノールに発酵転換できる発酵菌を創
製するとともに、育種発酵菌を触媒素子とした連続発酵装置を組み込んだ革新的な省エネ
ルギー型高効率転換プロセスの構築が期待されていた。

出典:セルロース系バイオエタノール生産のための発酵細菌のメタボリックエンジニアリ
ング、Metabolic engineering of ethanologenic bacteria for cellulosic bioethanol
production、2014年 vol.72 NO.1/キーワード:セルロース系バイオエタノール、SSCF(
Simultaneous Saccharification and Co-Fermentation、代謝工学、Zymomonas mobilis、
Zymobacter palmae

特開2010-158170
図1 染色体DNAへのmanA組み込み手順


そこで、鳥取大学の簗瀬英司教授らのグループは、先に、ペントースを資化することがで
きないザイモバクター(Zymobactor)属の微生物に、キシロースイソメラーゼ、キシルロ
キナーゼ、トランスアルドラーゼおよびトランスケトラーゼから選ばれる少なくとも1種
の酵素をコードする外来遺伝子を導入することにより、ペントースからエタノールを生産
できる形質転換微生物の創製に成功ししている。また、マンノースを含有する原料からの
エタノールの効率的な生産のために、ホスホマンノースイソメラーゼをコードする外来遺
伝子をザイモモナス(Zymomonas)属細菌の染色体に組み込み、安定したマンノース発酵
性を付与した組換え微生物の創製にも成功している。この発明は、草本系はもとより、特
に木質系のセルロース系、リグノセルロース系バイオマス資源からの糖化液中に存在する
セロオリゴ糖、キシロース、マンノースを同時にエタノールに発酵転換してエタノールを
生産できるグルコース・マンノース・キシロース並行発酵性菌を創製し、食糧や飼料と競
合しない木材を原料とした実用に適したバイオエタノールの革新的な省エネルギー型高効
率転換プロセスを開発した。

 

ところで、ザイモモナス属の細菌は、テキーラの醸造菌として知られており、伝統的な醸
造用酵母と比較してエタノール発酵速度と生産性が3倍~5倍も優れており、単位菌体当
たりのエタノール生産性も酵母に比べて優れている。しかしながら、ザイモモナス属の細
菌は、セルロース系やリグノセルロース系バイオマス資源の糖化液中に存在するマルトー
スやキシロースをエタノールに発酵することはできないが、
ザイモモナス属の優れたエタ
ノール生産性に着目し、グルコース・マンノース・キシロース並行発酵性菌を創製するこ
とでそれを可能とする。つまり、ザイモモナス属の細菌は、テキーラの醸造菌として知ら
れ、伝統的な醸造用酵母と比較してエタノール発酵速度と生産性が3倍~5倍も優れ、単
位菌体当たりのエタノール生産性も酵母に比べて優れているが、ザイモモナス属の細菌は
セルロース系やリグノセルロース系バイオマス資源の糖化液中に存在するマルトースやキ
シロースをエタノールに発酵することはできない。

1)エシェリヒア・コリ(Escherichia coli)由来のホスホマンノースイソメラーゼをコ
 ードする遺伝子を相同組換え法によるダブルクロスオーバーによって染色体上のレバン
 スクラーゼ遺伝子内に組み込み、かつ、エシェリヒア・コリ由来のキシロースイソメラ
 ーゼ、キシルロキナーゼ、トランスアルドラーゼおよびトランスケトラーゼをコードす
 る遺伝子を含有するDNA断片をベクターに結合させてなる組換えDNAを導入したザ
 イモモナス・モビリス(Zymomonas mobilis)であるグルコース・マンノース・キシロー
 ス並行発酵性菌、

2)レバンスクラーゼ高産生株を宿主株とする上記、1)記載の発酵性菌、
3)宿主株がザイモモナス・モビリス ZMcs(FERM P-21341)である上記、2)
 記載の発酵性菌、

4)ザイモモナス・モビリス ZM mx42(FERM P-21342)である上記、3)記載
 の発酵性菌、

5)セルロース系および/またはリグノセルロース系バイオマス資源の糖化液を、固定化
 担体に固定化した請求項1記載のグルコース・マンノース・キシロース並行発酵性菌と
 接触させて発酵させ、得られる発酵液からエタノールを回収することを特徴とするエタ
 ノールの製造方法、

6)発酵性菌が、ザイモモナス・モビリス ZM mx42(FERM P-21342)である
 上記、5)記載のエタノールの製造方法、

7)バイオマス資源が木質系バイオマス資源である上記(5)記載のエタノールの製造方
 法、

8)固定化した発酵性菌を充填したリアクターに、糖化液を連続的に導入して発酵性菌と
 接触させ、発酵液を連続的に収集し、エタノールを回収する上記、5)記載のエタノー
 ルの製造方法等で実現することを特徴とする。

 

過去20年の間で、バイオエタノール製造プロセスは SHF (Separated Hydrolysis and
Femlentation)からSSF(Simulaneous Saccharification and Femlentation)、そして、
SSCF 
へと改良されきた。これらのプロセス改良はセルロース系バイオエタノール価格を
穀物由来エタノール価格に近づけている。ブラジルのサトウキビからのバイオエタノール
価格は 0.23~0.29 $/L.、EUの砂糖大根と米国のトウモロコシからのバイオエタノール価
格は、0.29 $/Lと0.53 $/Lと報告されている。これら第1世代バイオエタノール価格に比
較して、
2011年に発表された NREL報告書では、コーンストーバを原料としたエタノール
販売価格(MESP)を 0.57 $/Lと設定。今後のセルロース系エタノール製造価格の基準に
なると
されている。このエタノール価格を達成するためには、さらなる発酵菌の強靱(
Robust)化とともに、バイオマス前処理物の酵素糖化に使用するセルラーゼ酵素カクテル
の高活性化と低コスト製追加重要な鍵と考えているという。


出典:セルロース系バイオエタノール生産のための発酵細菌のメタボリックエンジニアリ
   ング、バイオサイエンスとインダストリー 2014年 VOL.72 NO.1(Metabolic engin-
     eering of ethanologenic bacteria for cel lulosic bioethanol production)

鍵語:セルロース系バイオエタノール、SSCF(Simultaneous Saccharification and Co-
   Fermentation、代謝工学、Zymomonas mobilis、Zymobacter palmae


 

● 一滴の血でアルツハイマー病の診断

国立長寿医療研究センター認知症先進医療開発センターと豊橋技術科学大学らの研究グル
ープは、独自の半導体イメージセンサを用いて血液や尿に含まれる成分を簡単・迅速に検
査する技術を確立。
マイクロビーズと豊橋技術科学大学が開発した微小な電位の変化を検
出できる半導体イメージセンサを組み合わせて、抗原抗体反応により検査を行うす。マー
カーが特定できている病気について、1滴の血液や尿で簡単・迅速に検査が可能となる。
この技術の具体例として、アルツハイマー病の原因物質とされるアミロイドβペプチドの
高感度検出に成功したと公表した。

 

近年、アルツハイマー病の発症メカニズムの全容が明らかにされつつあり、例えば、発症
初期の20年前にはその原因となるアミロイドβの蓄積が始まり、細胞から排出されて凝
集したアミロイドβは不溶性のため脳内に蓄積し、アルツハイマー病に特徴的なアミロイ
ド斑を形成。通常、細胞内に作られた異常、あるいは過剰なアミロイドβは、「自食」に
より分解、リサイクルされ、これにより生体の恒常性が維持されているが、自食機能の欠
失はアミロイド斑の蓄積阻害、神経細胞死、記憶障害を誘起→分解されず細胞内に残った
アミロ
イドβは強力な毒性を持つことや、アミロイドβを破壊する投薬や記憶機能・空間
学習能力に関わる海馬体萎縮予防法などの研究開発が進んできている。

 
さて、今回の発明は、糖、または、糖由来する糖残基を含むアミロイドβ結合性材料で、
この糖または糖残基は、アミロイドβの13番目のアミノ酸残基であるヒスチジン残基(
His13)または14番目のアミノ酸残基のヒスチジン残基(His14)と特異的に
結合する特徴を有すアミロイドβ結合性材料であり、また、
糖のヒドロキシ基のうち、少
なくとも1つがヒドロキシ基より強い酸性を示す官能基で置換される官能基が、
スルホ基、
スルホ基の塩、または、カルボキシル基で、六員環構造を有し、
記糖残基は、水素結合ま
たは静電的相互作用によってHis13またはHis14の側鎖に結合する
ミロイドβ結
合性材料は、センサ素子に固定化するためのリンカー部を有することを特徴とし、
金属か
らなる空隙配置構造体を備えるセンサ素子(空隙配置構造体)の表面に、このアミロイド
β結合性材料が固定化される特性を有す。





 

※ How can an almost invisible windmill charge your cell phone ?


自治会の役員引継ぎ会での話。太陽光発電モジュールが、この間の四日市の事故なども
り出荷待ち状態が3月まで続くと関連企業に働く出席者がそう話す。その彼に、設置
後に性能低下はないのかと、2011・03・11以前に、太陽光発電施工事業を持ちかけ、断ら
れた出席者の質問に、それは心配ないと答えていた。しばらくその話の輪に割り込み耳
を傾けていた。それにしても随分、様変わりしたねぇ~。電力の完全自由化も近づいて
いる。ここで打ち込んでいる“新弥生時代”も、"ポスト・メガソーラー時代"も、結局
は、知らず知らずにバイアスをかけ、あるいはタブーや思考停止に陥っているのだと再
自省することになった。それはさて置き、巻頭の「北を指す雲よ大熊に到りなば待つ人
多し声こぼしゆけ」の作者は、2013年3月12日、避難先のいわき市の病院で亡くなられ
たという。

 

 

コメント

最新化合物半導体系太陽電池

2014年01月22日 | デジタル革命渦論

 

 

 

   勝ちまけを争ふひとり手をとどめ ほととぎす啼くとつぶやきにけり 


                             窪田 空穂

 


 

【最新CIGS太陽電池事情】

昨年9月に東芝は、ホモ接合型CIGS太陽電池で、世界最高レベルのエネルギー変換効率
20.7を達成したこと公表している。言うまでもなく、CIGS太陽電池は化合物半導体の
Cu(In,Ga)Se2系太陽電池の略称で、銅(Cu)、インジウム(In)、ガリウム(Ga)、およびセ
レン(Se)からなる半導体材料で、物性を制御するために硫黄(S)が混ぜられることもあり、
CIGSSeなどと略されることもある。(1)高い耐放射線特性や(2)軽量フレキシブル
化が可能、(3)低コスト化が期待できるという特徴があり、従来の太陽電池パネルと
同様の用途のほか、宇宙環境での使用や、民生用としてもこれまで太陽電池パネルの導
入が困難であった場所への設置など、幅広い応用が期待できる。太陽電池材料の重要な
物性指標として、禁制帯幅(エネルギーギャップ、バンドギャップなどとも呼ばれる)
があるが、CIGS太陽電池では構成元素の組成比を制御することで禁制帯幅を広範囲で制
御し、モジュール表面は黒色である。

ところで、東芝は独自の液相ドーピング法を用い、p層とn層が共にCIGSで、原理的に
界面欠陥が少ないホモ接合構造を実現。また、現在のCIGS太陽電池に並ぶ世界最高レベ
ルのエネルギー変換効率を達成した液相ドーピング法は、n型ドーパントを溶かした液
体にp層のCIGS薄膜を成膜したガラス基板を浸漬し、n型ドーパントをCIGS薄膜表面か
ら内部に拡散させてn層を形成する方法。溶液に浸すだけの大変簡便な手法で、CIGSで
n層やホモ接合構造を作製することが可能になるという特徴を持つ。



※ ホモp-n接合、あるいはホモ接合とは、負(negative)の電荷をもつ電子が移動

ることで電流が流れる半導体をn型半導体と呼ぶ。多数キャリアが電子である半導体

も表現され、正(positive)の電荷を有する正孔が移動することで電流が流れる半導体
をp型半導体と呼び、多数キャリアが正孔である半導体、とも表現される。p型とn型
の半導体を接合させたものをp-n接合といい、同種材料によるp-n接合、例えば、p
型とn型のシリコン(Si)による接合をホモ接合(これに対し、p
型とn型が異種材料で
形成されるp-n接合をヘテロ接合)という。


【インジウムフリー化合物半導体系太陽電池】

さて、今年に入り、産業技術総合研究所の研究グループは、CIGS太陽電池の一種で、イ
ンジウムを含まない広禁制帯幅のCuGaSe2薄膜太陽電池の動作原理であるヘテロp-n
接合の形成メカニズムを解明した。これまで、CuGaSe2のn型化は困難とされていたが、
銅(Cu)が極端に欠乏したCuGaSe2の異相層はn型層として働き、p型CuGaSe2層とp-n
接合を形成して太陽電池として動作することがわかったと公表。
この発見により、現在
製造されているCIGS太陽電池より広禁制帯幅を持つ新しい太陽電池デバイス構造が提案
でき、エネルギー変換効率の向上・高性能化の研究開発の加速が期待できるという。

1.CIGS太陽電池の一種、CuGaSe2太陽電池のヘテロp-n接合の形成メカニズムを解明
2.CuGaSe2の銅欠乏異相層がn型半導体層として働くことを初めて観察
3.
CIGS太陽電池の新しいデバイス構造の提案とさらなる研究開発の加速に期待

 


●研究概要

CuGaSe2はp型半導体であり、安定的なn型化の報告例はまだない。つまりホモp-n接
合の形成は困難であり、太陽電池デバイス作製には硫化カドミウム(CdS)などのバッフ
ァ層(n型半導体)が用いられ、CuGaSe2層とバッファ層とがヘテロp-n接合を形成す
ると考えられてきた。ところが、高い変換効率が得られたCuGaSe2太陽電池デバイスを
電子線誘起電流法により観察したところ、p型CuGaSe2層とn型CdS層の界面にはp-n
接合は形成されず、p型CuGaSe2層表面に存在する銅(Cu)欠乏異相層がn型層として働き、
p-CuGaSe2層とp-n接合を形成していた(上図)。理論的にCuGaSe2のn型化は難しい
とされるが、今回の結果は、CuGaSe2の銅欠乏異相はn型化が可能であり、p-CuGaSe2
とp-n接合が形成できる可能性を示唆している。

また、この銅欠乏異相層には、CuGaSe2層中よりも高濃度のカリウム(K)やナトリウム

(Na)などのアルカリ金属元素が存在することが確認された(下図)。Naは高い変換効率
のCIGS太陽電池には欠かせないドーパントであり、その効果の一つとしてp型伝導性の
向上が知られている。今回の結果から、アルカリ金属元素はp型伝導性制御だけではな
く、より精密なp-n接合の制御を行う上で今後重要な鍵となると期待される。これま
で、CuGaSe2太陽電池の高効率化には、広禁制帯幅材料に適したn型バッファ層材料
探索が重要とされてきた。しかし、今回の発見はバッファ層だけでなく銅欠乏異相層
がp-n接合形成とその特性制御に利用でき、これを応用したCIGS太陽電池デバイスの
新しい構造設計が可能であることを示唆している。CuGaSe2や広禁制帯幅CIGS太陽電池
の高効率化に向けてこれまでとは異なるアプローチの可能性が示された。


※ 
広禁制帯幅

CIGS太陽電池では、構成元素であるインジウム(In)とガリウム(Ga)の組成比を変化させ
ることで、禁制帯幅をCuInSe2の1.0 eV(eV:エレクトロンボルトは禁制帯幅の広さを表
す単位)からCuGaSe2の1.7 eVまで制御できる。現在、CIGS太陽電池ではInとGaの組成
比がおよそ7対3、禁制帯幅にして1.1~1.2 eVで最高効率が得られており、これよりも
広い禁制帯幅のCIGSを広禁制帯幅CIGS、またはワイドギャップCIGSなどと呼ぶことがあ
る。高い変換効率を得るには、理論上約1.4 eVの禁制帯幅が最適とされるが、CIGS太陽
電池では、1.2 eVより広い禁制帯幅では理論通りの高い効率が得られていない。Gaや硫
黄などの含有量を多くして禁制帯幅を広げることができるが、そのような広禁制帯幅
CIGS材料の性能を引き出すデバイス構造を実現することが、さらなる高効率化のために
必要とされている。

●今後展望

今後は、銅欠乏異相層のn型伝導性に関与すると考えられる亜鉛(Zn)やカドミウム(Cd)
などの二価の不純物元素とアルカリ金属元素の相互的な効果や、KとNaの効果の違い、
これに関連する電子状態の解明などを行い、CuGaSe2だけでなく、同様に不明な点が多
かったCIGS太陽電池のp-n接合形成メカニズムの詳細の解明、高効率化に向けたデバ
イス構造の新設計などへの応用を目指す。
さらに、製品に近い太陽電池モジュール作製
などにも得られた成果を応用し、広禁制帯幅CIGSを用いた軽くて曲げることも可能なフ
レキシブル太陽電池モジュールの高効率化などにも取り組む予定であるという。


以上、まとめてみると、化合物系半導体太陽電池(CIGS)の最高変換効率は、東芝の社
内評価で20.7%であり、製造方法も液相ドーピング法でローコストにおいても優位であ
るが、産業技術総合研究所のインジムフリー法は 銅欠乏異相層がn型半導体層として
利用(広禁制帯幅CIGS)できるため、変換効率がここ1、2年で20数%を実現できれば
単接合シリコン系太陽電池を総合的に大逆転することになる可能性を秘めている。そう
なれば、国内メーカが世界のメガソーラー市場を席巻する可能性もありうる(プレ・メ
ガソーラー段階)。

 

  


けさは、ふたつの変わったことがあった。1つは珍しく短歌が降りてきたのだが、作業
をはじめフィッ
トネスジムに帰っきたころには全く思い出せないということが起きた。
左脳を使いすぎるとこうなるの
かと考えていたが、夕食前に短歌研究の雑誌の「勝ちま
けを争ふひとり手をとどめ ほ
ととぎす啼くとつぶやきにけり」に目がとまり、岩田正
の下の文章になるほどこれほどまでの繊細さが働かなければ無理だと腑に落とす。 

  「ふと」なんていう語は使うべきでない。これは空穂に、ある日ある時言われ
  た言葉である。
  さしあたって抄出歌に「ふと」を入れて、「勝ちまけを争ふひとりふとも手を
  とめてほととぎす啼くとつぶやく」としたらどうだろう。抄出歌の下二句のゆっ
  たりした、のびやかな調子はなくなり、「ふとも」によって、やや類型的な心
  理的場面の転換になってしまう。つまり「ふと」は、あからさますぎ、また予
  定調和の下句呼び、そして韻律の流れを損なうということになりやすい。こ
  の歌のよさは、あえて勝負のなんたるかを言わず、将棋とか碁とか、真剣な対
  局の緊張を、一つの語一つの動きによって転換させる、その妙味にあるだろう。

 

もう一つは、ソファイアローズが届いていたことだが、カタログの文句の「150枚分
のローズオイ
ル」という文字が奇妙に印象として残る。こういう数量的表現も左脳思考
故かとも考えたが、夜になると彼女が何故服用するのか尋ねるので、口臭の主因は胃下
垂によるものと仮定して、外的環境としてはルームランニングの強化励行、内部的環境
としてやるんだよと答えると、誰のためと反質するので、語気を強め、それはこの間、
君がいったじゃないかと答えながら2粒目を服用したので今日は三百枚分花びらを口に
入れたことになるね、と。何となく納得していた。
 

コメント

成熟に向かう新弥生時代(1)

2014年01月21日 | 新弥生時代



 

 

※ ヌクレオシド二リン酸キナーゼ(NDK

昨年、東京薬科大の研究グループが、古代生物が持っていたタンパク質の復元に成功

し、これにより地球の全生物共通の祖先生物が高い温度環境に生息していたことを推
定できたことが公表された。このことから、この研究手法により、将来、生命の起源の
解明に向けた有力な手掛かりが得られることになった。今夜はこの成果を俯瞰し、今
後の生物工学とその関連産業の展開を予測してみる。

 生物が持つ遺伝子を解析して系統樹を作成することから、今から38億年前に地球
 上
に生きていた全生物の共通祖先の遺伝子を再生することに成功した。再生した
 遺伝
 子から作成したタンパク質は90℃以上でも安定であった。

出典:

1)全生物の共通祖先遺伝子の復元
 Reconstruction of the gene possessed by the last com-
  monancestor of al l extant organisms 、バイオサイエンスとインダストリー、2014 vol.72 No.1
2)全生物共通祖先生物の生育温度の実験による推定に成功~生命の起源の解明に期
 待、2013.06.18、東京医科大学 プレスリリース

さて、人類に至る生命がどのように誕生し進化してきたのかは、ギリシャ時代以来続
く人類永遠の疑問と言われているが、近年、様々な生物の持つゲノム(遺伝子)情報
の解読とその蓄積から、分子系統解析という方法により、生命の進化の様子を解明す
ることが可能になってきた。さらに、古代生物が持っていたと思われる遺伝子を復元
し、その遺伝子から古代タンパク質を合成することも可能となった。復元した古代タ
ンパク質の性質を調べることは、古代生物の生育環境を知るための強力な手段ともな
る。このような分子系統解析と遺伝子工学技術を用いて、全生物の共通祖先生物が好
熱菌、あるいは、超好熱菌であったことを実験的に示す。また、祖先生物のタンパク
質が高い耐熱性を有していたとすると、この方法は超好熱性タンパク質を設計する有
効な手
ともなる。

図1

●全生物共通祖先コモノート

現在地球上に生存する生物は、我々人類を含む真核生物と、大腸菌などを含む真正細
、それにメタン菌
などを含む古細菌の3つのドメインに分けられている(上図)。こ
れらすべての生物を進化的に遡ると
、たった1つの細胞あるいは生物にたどりつくが、
この生物は全生物の共通祖先と呼ばれる。全生
物の共通祖先生物には、プロゲノート、
LUCA(Last
universa1 Common Ancestor)、LUA(Last universal Ancestor)等、様々な呼び名
が用いられている。この
うちプロゲノートという呼称は、はっきりとした遺伝機構が
確立される前の前生物的な段階を想定
、いわば生命誕生前の状態を想定した名称であ
る。同様に、全余生物の共通祖先生物の存在そのものに懐疑的な研究者もいるが、地
球上のすべての生
物は共通の遺伝装置、すなわち、4つの塩基からなるDNAを持ち、
タンパク質には共通の20種類のアミ
ノ酸を使い、しかも、すべてL体のアミノ酸が使
われている。さらに、転写、翻訳による遺伝情報の発現機
構も共通しており、一部の
例外を除いて基本的には同じ遺伝暗号を用いている。このことから、現存する生物は
1つの祖先細胞の子孫であるか、あるいは、少なくとも遺伝装置やタンパク質合成な
ど生命活動に必須の遺伝子については、同一のものを共有した1つの種から進化して
きたと考える方が妥当性があると考え、この研究では、この遺伝子プールを共有する
「種」を「コモノート」と名付け、全生物の共通
祖先生物に対し「コモノート」の名称を採
用している。

●コモノートの生育温度に関する理論

コモノートはどのような特徴を持った生物であったのだろうか?コモノートは今から
38億年
前頃に存在し、DNAをゲノムとし、すでに現代の生物が有する遺伝の仕組み
やタンパク質合成装置を持
ち、少なくとも従属栄養で自律的に生育するための遺伝子
は一通り備えていたと考えている。しかし、生体
膜を構成する極性脂質等、多くのこ
とが不明で、
特に、コモノートの生息していた環境温度については多くの提案があり、
これまで活発な議論が行われてき
たという。

生物種の系統関係を表すのに最も広く引用されてきた小サブユニットリボソーマルR
NAの配列に基づいた進化系統樹では、根元付近に超好熱菌が集まっている(上図)。
このことは、コモノートもまた超好熱菌であったことを想像させる几しかし、コモノ
ートはもう少し低い温度で生育していたが、古細菌共通祖先、真正細菌共通祖先に至
る過程で高温環境に適応した可能性も排除できない。そこで、根先生物が持っていた
小サブユニットリボソーマルRNAの塩基組成、あるいは、祖先生物が持っていたタ
ンパク質のアミノ酸組成を計算し、根先生物の生育温度を推定する研究が行われてき
た。しかし、塩基組成やアミノ酸組成を計算する方法、あるいは、計算に用いたデー
タセットの違いによって、全生物共通祖先は常(低)温菌であったとする説と好熱菌で
あったとする説の両方の結論が得られており、統一的な結論は出されなかった。


●祖先配列の復元によるコモノートの生育温度の推定

コモノートの生育温度を調べるための研究材料として、ヌクレオシドニリン酸キナー
ゼ(NDK)という酵素を選定した。 NDKは、真正細菌、古細菌、真核生物のほと
んどが持つタンパク質であり、コモノートも有していたと考えられる。さらに、ND
Kの変性温度と宿主生物の至適生育温度との間には正の相関関係が見られる(下図)。
したがって、祖先生物が持っていたNDKを復元し、その変性温度を調べることによ
って、祖先生物の生育温度を実験的に推定できる。

 図2

まず、現存生物種が持つNDKのアミノ酸配列を比較することによって3種類の進化
系統樹を作成し(図3)、それぞれの進化系統樹の2つの枝の根本に存在する古細菌祖
先のNDK(Arc3~5)と真正細菌祖先のNDK(Bac3~5)のアミノ酸配列を推定した。遺伝子
配列から系統樹を作成する場合、その方法によって微妙に異なる系統樹となる場合が
多い。そこで、これらのアミノ酸配列をコードする遺伝子を遺伝子工学的手法により
合成し、大腸菌内で発現させ、祖先型NDKを精製した。変性温度を解析したところ、
これらの祖先型NDKはいずれも100℃以上まで変性しない高い耐熱性を持つタンパク
質であった。さらに、上図の検量線を用いて、真正細菌祖先生物と古細菌祖先生物の
生育温度を推定したところ、古細菌祖先生物は92~97℃、真正細菌祖先は84~94℃で
生育していたと推定。

次に、コモノートが持っていたNDKの耐熱性を解析する方法を検討した。よく目に
する系統樹(例えば、図1)では、系統樹の1番下には根(幹に見えるが普通、祖と称
る)が付いている。しかし、全生物の系統樹を作成すると系統樹に祖を付けること
は必ずしもできない。こういう場合には系統樹には祖がない、無
根系統樹であるとい
う言い方がされるが、ここで用いた系統樹は無根系統樹である。一般的に系統樹が作
成されると系統樹上の枝の分岐点に対応する点の遺伝子の配列を推定することが可能
である。前述の真正細菌共通祖先NDKおよび古細菌共通祖先NDKの配列は、こう
して推定した配列である。しかし、無根系統樹上ではコモノートの位置は分岐点には
ならないためNDK配列を直接推定することはできない。しかし、コモノートは真正
細菌共通祖先と古細菌共通祖先をつなぐ線上にいることは推定できる。また、古細菌
祖先NDKと真正細菌祖先NDKのアミノ酸配列を比較したところ、全 139アミノ酸
残基部位のうち、115部位は共通のアミノ酸種であるため、この115部位に関しては、
コモノートのNDK配列も同じアミノ酸種を持っていたと予想でき、
残りの24部位に
関しても、コモノートのNDKは古細菌祖先か真正細菌祖先のどちらかが持つアミノ
酸を持っていたと予想できる。そこで、あり得るコモノートのアミノ酸配列の中から
最も耐熱性を低下させる配列を探す

復元した祖先型NDKの中で最も耐熱性の低かったBac4の24部位に、他の祖先型配列
で見られるアミノ酸を1つずつ導入した29変異体を作製し、変性温度を調べ(図4A)、
1アミノ酸置換によりBac4の変性温度を低下させたアミノ酸置換を同時にすべて導入
したBac4mut4-Nも作製。また、単独では耐熱性を向上させる、あるいは、耐熱性に影
響しないアミノ酸置換も、別のアミノ酸置換と同時に導入すると変性温度を低下させ
る可能性があるため、Bac4に導入した29アミノ酸置換のうち、立体構造上比較的近距
離にある複数のアミノ酸置換を同時にBac4mut4-Nに導入し、アミノ酸置換を組み合わ
せた場合の変性温度に与える影響も調べた(図4B)。そして、変性温度を低下させ
たアミノ酸置換の組み合わせを同時にBac4mut4-Nに導入したBac4mut7を作製。この
Bac4mut7はコモノートのNDKのあり得るアミノ酸配列の中で最も変性温度が低い配
列であると推定できる。そして、このBac4mut7の変性温度は94cCであり、図2の検量
線を用いるとコモノートは75℃以上で生育していた高度好熱菌、または超好熱菌であ
ったと推定。このように、祖先配列の復元と解析から、古細菌共通祖先、真正細菌共
通祖先、さらにコモノートのいずれもが好熱菌または超好熱菌であり、現存の常温生
物、好冷生物は、地球の表面温度の低下に伴い、低い温度に適応した生物へと進化し
たことを連想する結果をえる。

 

●超好熱酵素設計法の応用

さて、こうして作成された酵素の中には、祖先型配列を推定する材料とした超好熱菌
の酵素よりも10℃以上耐熱性の高い酵素がある(表1)。また、作成した祖先型酵素
はいずれも現存する超好熱菌の持つ酵素と同じかあるいはさらに高い酵素活性を保持
していた。したがって、この方法は超好熱性酵素を設計する方法を与えているとも言
える。すでに、こうして推定した祖先配列を既存の酵素に変異導入することによって、
既存の酵素の耐熱性を改善することにも成功しており、超好熱酵素設計の大変有効
方法が開発できるかもしれないという。
 


コメント

乗馬と城郭田園都市のデザイン

2014年01月20日 | 滋賀のパワースポット

 






 


【城郭田園都市と乗馬施設】

未来型田園都市構想』で掲載したことにつながるのだが、以前から彦根市は
日本でも珍しく、山紫水明の後背に恵まれ、ヨーロッパの田園城郭都市の条件
が当てはまりやすく、それを反映した都市計画をデザインすべきじゃないかと
書いてきた(『転石の巡礼の明日』『アゴニスト巡礼の明日』『五人巡礼の明
』『ビブリア古書堂の事件手帖』)。現実は国宝彦根城をコアとして再開発
されすぎて独自の構想力に欠けていることに漠然と疑問に思ってきた。また、
時代背景としても、平安時代から江戸時代にかけての合戦や城郭の遺跡も多く
あり、それらを組み込こんだ乗馬振興の施設が市民に開放されていてもおかし
くないじゃないかと思い乗馬の歴史や現状をネットで下調べする。

尚、下表のごとく滋賀県下には8つの乗馬クラブがある。

施設名 郵便番号住所電話HP
全国乗馬倶楽部振興会 詳細 〒158-0098 東京都世田谷区上用賀2-1-1 馬事公苑内 03-3427-0117
琵琶湖乗馬クラブ 詳細 〒520-0062 滋賀県大津市大谷町1-1 077-524-4277
M&S乗馬クラブ 詳細 〒527-0001 滋賀県東近江市建部下野町16-1 0748-25-5940 M&S乗馬クラブ ホームページ
水口乗馬クラブ 詳細 〒528-0005 滋賀県甲賀市水口町水口6382 0748-62-9568 水口乗馬クラブ ホームページ
甲賀乗馬クラブ 詳細 〒520-3413 滋賀県甲賀市甲賀町油日2144 0748-88-3385 -
湖南馬事センター 詳細 〒520-3311 滋賀県甲賀市甲南町竜法師1818 0748-86-5510 -
栗東ホース具楽部 詳細 〒520-3003 滋賀県栗東市荒張1373-30 077-558-4030 栗東ホース具楽部 ホームページ
三田馬事公苑 詳細 〒526-0242 滋賀県長浜市三田町786 0749-74-0200 -

 


●乗馬の歴史

日本に馬が渡来したのは古くても弥生時代末期ではないかといわれているが、
4世紀末から5世紀の初頭には乗馬の風習が伝わる。馬は、軍事・輸送・農耕
の3つを目的とされるが、当初は軍事(儀礼用を含む)が中心で、首長が死ぬ
とその愛馬を殉葬する風習もあり、後になるとその代わりに土人形の馬(埴輪)
を葬るようになる。大化の改新以降、駅馬・伝馬の制度がつくられ、公的通信
手段としての馬の利用が制度化されている。669年、百済救援のために朝鮮半島
に出兵し、新羅と唐の連合軍に大敗したことを契機として馬の軍事的利用が政
策課題となる。これ以降、日本では、第2次大戦終結に至るまで、馬政は軍事
と密接不可分の関係がつづく。ところで、8世紀初頭には国営牧場である官牧
や、国衙(律令制下で諸国に置かれた役所)が管轄する国牧も設置されていた。

奈良時代になると兵部省に馬寮が設けられ、さらに武士階級が成立する平安時
代には、馬寮は左馬寮と右馬寮に改組されている。武士は本来「弓馬の道」を
専らとする職能集団であり、その主たる技能は騎射である。騎射に適した装備
としての大鎧が発達。源平争乱の時代になると、弓馬の道に熟練した武士以外
の人々も戦闘に参加してくる。出土する骨から推定される当時の馬の体高は120
センチから140センチ程度で、現在の競走馬と比べるとかなり小柄。『平家物語』
に登場する「池月(いけづき)」や「摺墨(するすみ)」などの名馬は比較的
大柄であったというが、それでも体高150センチ程度と小さかった。



室町時代には明との貿易が盛んになるが、このとき馬の輸出入も若干おこなわ
れている。また、南蛮貿易では洋種馬も輸入されるようになっていた。薩摩の
島津貴久は天文年間(16世紀中頃)にペルシャ馬を輸入したと伝えられている。
享徳年間(1530年頃)に奥州田名部の領主・蠣崎氏がロシア・モンゴルから数
百頭の馬を輸入したという伝説もある。八代将軍吉宗はペルシャ馬を輸入した
というが、馬匹改良に資するところはあまりなかったという。また、戦国時代
も馬は重要な武器であった。甲斐武田氏の騎馬軍団は特に有名であり、長篠合
戦で織田信長の鉄砲隊が武田氏の騎馬軍団を打ち破ったことはよく知られてい
が、近年の研究によると、槍を持った武田方の騎馬武者を三段構えの鉄砲隊が
撃退したというのは史実と異なり。実際には、合戦場までは騎乗するが、戦場
では徒歩で槍をもって突撃していたようである。ちなみに、鉄砲の三段撃ちも
史実ではない。さらに、幕末期、幕府の軍事指導に当たっていたフランスから
アラブ種の馬が寄贈されたが、幕府陸軍の軍馬改良に使用されることはなかっ
た。

1900年の北清事変や1904年の日露戦争で欧米にくらべ日本の軍馬が貧弱なこと
を認識した政府は馬政局を設置、第1次馬政計画を策定して馬匹改良に取り組
むことになった。洋種の種牡馬導入に加え、去勢の強制や種牡馬の国家管理に
よって強力に馬匹改良が推し進められたが、このことにより在来馬は激減する。
民間での馬匹改良もおこなわれた。神八三郎を中心とする釧路畜産組合ではペ
リシュロン種とアングロノルマン種を交配した小格重輓馬である日本釧路種(
1932年発表)や奏上釧路種(1938年発表)などの品種を創出。
明治から昭和初
期まで、馬の用途は農耕が主であった。明治期になると乾田馬耕(いわゆる明
治農法)が発達し、耕耘に加えて厩肥の生産も農耕馬の重要な役割となる。




●馬術のスポーツ化と楽しみ方

人と馬との共同作業は、中国やエジプト、ペルシャといった多くの古代文明に
遡るが、
馬を用いた競技は古代オリンピックに戦車競技(シャリオ・レース)
があり、近代オリンピック第2回パリ大会で馬術はオリンピック競技になった
が、その時の競技は障害飛越1競技のみで、1921年に開催された国際会議の結
果、オリンピックでは馬場馬術(ドレッサージュ)、障害飛越(ジャンピング)、
総合馬術(イベンティング)の3競技で構成することが決められたが、この競
技は、馬場(調教審査)、クロスカントリー、障害飛越の3つの競技を3
日間
かけて行うこともあり、まさに人馬ともに体力、精神力が必要な競技とされる。

競技以外にもレクレーションとしても人気がある。特に、芝騎乗は、広い緑の
中で悠々と騎乗することでストレスを解消し心の癒して健康増進としの効果を
高めることができる。より強く、より正確に馬をコントロールする技術を
追求する障害飛越や馬場馬術なども競技よりも、楽しく自由に乗馬を楽しみた
い、という方、日常を忘れて日頃の疲れを乗馬でリフレッシュしたい、という
方に最適。また、ビーチライディングという乗馬の楽しみ方もある。


  

さて、乗馬クラブ活動事業は億単位の投資が必要とされるが、ケースによれば、 専門
家のコンサルタントを受け、ゴルフ場を経営する地主からゴルフ場に隣接する土地を安
い賃料で借り、クラブの建物は建設会社が残した現場事務所を流用。什器は会社の統
廃合で不用になったオフィス家具を,廉価で譲ってもらい、自己資金と融資資金三千万
円の計五千万円程度で事業を行っている例もある。個人事業としてでなく、公的資金を
利用し、クロスカントリー、ビーチ乗馬、野外騎乗ができるスケールの事業を行うのも良
いのではないだろうか。

   

 

 

コメント

新弥生時代の成熟

2014年01月19日 | 新弥生時代

 

 

新弥生時代の成熟】

昨年は、薬事法等の一部を改正する法律および再生医療等の安全性の確保等に関する法律が
成立するなど、医療の制度面で大きく動いた。また、アベノミクスの第3の矢である「日
本再興
戦略プラン」を着実に実行することで、健康医療やエネルギー分野における新たな
市場の
創造を目指している。中でもバイオテクノロジーは重要な技術に位置付けられてい
るが、
このプログのテーマの1つ『新弥生時代』である新世紀のバイオ産業の発展課題を
考えてみた

具体的には、(A)健康・医療分野:(1)がん、難病、希少疾病、感染疾、認知症等の
克服
に必要な革新的医療技術(医薬品・医療機器・再生医療製品)の開発。これにより
ず、世界最先端の革新的製品を創出し、世界マーケットを獲得する。(2)併せて、再生

医療の実用化・産業化推進の制度改正を進める。(3)細胞の培養加工を医療機関が外部
委託可能となり、高品質な細胞加工を安定して行えるようにする。(B)健康医療分野以
外のバイ
オテクノロジー分野:(1)自然界で強い強度を誇るクモの糸を人工的に合成し
た新素材等を、微生物により大量・効率的に生産するための高度な遺伝子組換え技術の開
発。(2)密閉型植物工場を利用し、遺伝子組換え植物を用いた医薬品原料・ワクチン等
を生産するバイオテクノロジー技術の開発。(3)石油代替資源の1つである非可食性バ
イオマス原料を利用し、機能性を有するバイオプラスチック等の化学品を一気通貫で製造
する革新的化学品製造技術の開発などある。

以上、新世紀に入ってから、バイオ産業技術の開発はめざましく、関連分野での成果が矢
継ぎ早に公表されてくるであろう。2014年当に"新弥生時代の成熟"の年。

 

  

 

【フード・ファントム・メナス(11)】 

  農作物のミネラルが減った理由

 ●栄養が減ったのは野菜に旬がなくなったから

  日本の野菜・果物はミネラルやビタミンが少なくなっている。
  全国で護岸工事が進み、日本中の河川の水は、岩石や砂と接触する面積が減ってミ
 ネラルが溶け出ないまま、田畑に撒かれているのが、その根源的な理由である。
  畜産で用いる飼料穀物の量は、コメ消費量の2~3倍ある。それが、畜産で利用さ
 れた後、糞が有機肥料として田畑に撒かれるようになって40年以上たつ。そのため、
 日本の田畑の土は、窒素・リン酸・カリウムは豊富になったが、ミネラル分は、穀物
 のミネラル構成に近くなり、そこで育てられた作物は、自然の土で育てられた作物よ
 り、ミネラルの量と種類が少なくなっているのが、もう一つの根源的な理由である。
  他にも大きな理由がある。昔は、旬の時期にしか生産できなかったのだが、今は、
 フ年中、生産される野菜が多くなっている。栽培技術の向上や、輸送手段の発達で、
 1980年ごろから年間を通じて野菜を生産し、供給できるようになったのである。

  だが、野菜は旬の時期に昧が良くなり、ビタミンも多くなる。
  ホウレン草に含まれるビタミンCは、9月に収穫されたものより、12月のものは
 4倍も豊富だ。同様にブロッコリーでは、2月は8月の2倍ある。旬以外では味や香
 りが弱くなったのと同時に、ビタミンの含有量も減っていたのである。
  ビタミンCが少ない原因は、「収穫量の多い品種に変わった」「肥料が変わった」
 「畑の土質が変わった」など、いろいろと考察されているが、旬でない時期に野菜を
 作るようになったのが、最大の理由だろう。
  野菜は大量に出回ると価格が暴落するので、生産者は、自然に反した無理な作り方
 をしてでも、旬の収穫時期をずらした方が、収入の安定につながるのである。
  ところが、旬を外した生産では、気温、湿度、病害虫、日射量、紫外線などが、野
 菜が生育するのに適した条件と異なるので、ビタミンが減少してしまう。
  弁当惣菜店や外食産業などの業務用ニーズも、野菜の通年流通を促している。1年
 中同じ野菜を仕入れることができないと、定番メニサーが組めないからだ。栄養素や
 美昧しさや安全性や価格を犠牲にしてでも、生産者に通年生産させるようになってい
 るのだ。


 パック野菜

 ●洗浄で放射能は抜けるが、栄養素も失われている

  スーパーのパック野菜や、店で出される野菜サラダは、袋に入れたまま冷蔵庫に入
 れておけば、三週間も傷まない。その理由は、徹底的に水洗いして野菜の成分を洗い
 出し、塩素消毒で殺菌し、ビタミンCで変色を防いでいるからだ。放射能が抜け、見
 かけもいいが、成分が溶け出しているので、繊維質以外の栄養素は期待できない。
  ドレッシングも、精製油と精製糖類が主成分なので、ミネラルもビタミンも少ない。
 「植物工場」は、光や温度を人工的にコントロールでき、天候の影響を受けないで野
 菜を供給できるとして、政府は、経済支援を行っている。
  しかし、通常の野菜は土に種を蒔いておけば育つ。だから、工場で生産する野菜は、
 エネルギーを浪費し、エネルギー効率が悪いことから抜け出せない。
  工場野菜はミネラルも偏っている。だから、税金による経済支援をやめるべきだ。
 特殊な領域にとどめておくのがいい。


 冷凍野菜

 ●多数の農薬が検出

  冷凍野菜は、安価なときの旬の野菜を大量に仕入れて作られる。素材はいいのだが、
 生野菜に見えるものでも、70~80度の湯にさらすブランチング処理をしているの
 で、ビタミンもミネラルも減っている。
  そのうえ、冷凍耐性を高めるためにリン酸塩を添加することもある。これで、減っ
 ているミネラルの吸収をさらに奪われてしまう。
  冷凍野菜を長期保存すると、ビタミンは減少するが、賞味期限内であれば気にする
 ほどではない。それより、その前の処理の仕方を気にする方が重要だ。
  冷凍野菜(アスパラガス、枝豆、オクラ、小松菜)からは、脳に蓄積して凶暴性の
 ある人間にしてしまうと警告されているネオニコチノイドのイミダクロプリドが検出
 されている。また中国産毒ギョーザ事件で検出された殺虫剤のメタミドホスも、事件
 後に輸入されたイングンから検出されている。

  イミダクロプリド


 水煮野菜

 ●野菜の形だけが残っている代物

  料理するときに使いやすい大きさと形に、中国でカットし、水煮と水洗いを繰り返
 し、さらに水が濁らないようにリン酸塩を添加する。それからパックして加熱殺菌し
 たものを輸入し、スーパーの野菜コーナーの隣に並べているものが、水煮野菜だ。
  国産物の水煮野菜もあるが、製造工程はほぼ同じである。
  量が多い業務用の水煮野菜は、最後の加熱殺菌をせずに冷凍して輸入している。こ
 の場合、リン酸塩は冷凍耐性を出す役割を果たしている。
  水煮処理によって、細胞膜が破れ、水溶性のビタミンやミネラルだけでなく油分も
 抜け出てしまう。まさに形だけになったものが水煮野菜である。
  これを、冷凍食品、レトルト食品、弁当、惣菜、加工食品やレストランの具材と、
 さまざまな用途に用いる。それで、現代人の食事は、ミネラル、ビタミン、レシチン
 が不足しており、心身が弱ったり、壊れたりするようになっているのである。


 レタス・ピーマンなどの野菜

 ●「減農薬栽培」も「無農薬栽培」もいい加減なものが多い

  農薬残留が特に多かった生鮮野菜を、東京都健康安全研究センターの2008~2
 010年度の三年間の検査データから抜き出してみた。
  高い濃度で農薬が検出された輸入野菜は、韓国産パプリカ、韓国産ピーマン、オラ
 ンダ産エシャロット、フランス産エシャロット、中国産小松菜、中国産エンドウ豆、
 中国産ニンニクの菜、フィリピン産オクラ、タイ産オクラ、タイ産未成熟エンドウ、
 アメリカ産セロリ、ベトナム産キヌサヤ、メキシコ産カボチャだ。
  外国では収穫後のタマネギに、除草剤が発芽防止剤として使用されている。この除
 草剤がニュージーランド産タマネギから検出された。イメージが良くて安いニュージ
 ーランド産でも、ポストハーベスト農薬の問題があるのだ。
  国産では、グリーンリーフ・レタスが最悪で、チングンサイ、セロリ、ホウレン草、
 春菊、ナス、水菜、ピーマン、大根、小松菜、白菜、キュウリに多かった。

 
 ●危ない農薬を収穫前日まで使用できる野菜
 
  1960年ごろまでは、残留性の高い有機塩素系農薬が盛況を極めていた。しかし、

 レイチェル・カーソンの『沈黙の春』で農薬の長期残留の問題点が指摘され、危険だ
 と思う人が増えたので、残留性の低い有機リン系農薬に取って代わった。
  ところが1990年代からは、1シーズンぐらい有効で残留性の高いネオニコチノ
 イド系農薬が使用されるようになり、今はシェアがトップクラスになっている。
  ネオニコチノイド系の農薬が使用されるようになった地域では、ミツバチが消えた
 ので、フランスで、ネオニコチノイド系のイミダクロプリドの使用が禁止された。
  日本でも、ミツバチが消え、地域の昆虫がほとんどいなくなった地域が増えている。
 それは、ネオニコチノイド系農薬の使用が増えたからといわれているのである。
  この殺虫剤は、神経を興奮させ続けて虫を殺す。人間では脳に蓄積して、キレやす
 くすると警告されている。にもかかわらず、トマト、キュウリ、ナス、ピーマン、さ

 らにイチジクだと、収穫前日まで使うことができる。


 ●当てにならない「特別栽培農産物」

  長い間残留し、殺虫力が長持ちするネオニコチノイド系農薬を使うと、使用回数が
 減るので、簡単に「特別栽培農産物(化学合成農薬ご当地比五割減」などと表示す
 ることができてしまう。
  「減農薬栽培」といっても、多くの場合、残留性の高いネオニコチノイド系農薬を
 使って使用回数を減らしただけの野菜だ。
 「無農薬栽培」もいい加減なものが多い。ある産地では、春先にネオニコチノイド系
 殺虫剤を畑に撒き、それから野菜の種を蒔く。こうすると、栽培中は農薬を使わなく
 ても、長く続く殺虫効果によって、野菜を多く収穫できるのである。
  しかし、長く分解しない殺虫剤を野菜が吸い上げたり、土中の農薬が野菜に付着し
 たりするので、「無農薬」とは無縁の野菜が収穫される。これを「栽培期間中一化学
 合成農薬不使用」の野菜として販売する。栽培中は無農薬なので、ウソの表示ではな
 いが、消費者は実質的にだまされて買わされていることになる。
 「ネオニコチノイド系農薬不使用」でないと、「特別栽培」の意味はない。


 山菜・キノコ・タケノコ・栗

 ●まだしばらくは不安が続く 

  山菜・キノコ・タケノコ・菜には、まだ放射能を多く含むものがある。
  山菜は、2012年になっても、栃木県では、1㎏当たりワラビから620ベクレ
 ル、コゴミ480ベクレル、ゼンマイ440ベクレルが検出された。
  岩手県陸前高田市でも、ワラビから290ベクレル検出されている。
  キノコは、2012年7月に茨城県産の原水栽培生シイタケから、122ベクレル、
 八月に栃木県の野生チチタケから31000ベクレル検出された。
  施設栽培では、菌床に用いるおがくずの主産地が福島県だった。今は福島県に近い
 県になったが、九州の原木やおがくずを用いて生産したキノコを探そう。
  タケノコも、放射能を多く含むものがある。2012年産は福島県を除いても、千
 葉県産120ベクレルを筆頭に、関東で数十ベクレルのものが多数見つかって 栗は
 2012年9月に栃木県那須町で260ベクレル検出されている。  

                        小若順一 著 『食べるな危険!』、PP.90-98





【二酸化炭素地中保留の影響】 

地球の深部地下関に広大な微生物生態系が存在することが明らかになってきたのは、最近
の事。ブログでも掲載してきたが、深部地下環境では酸素はもちろんのこと、生物が利用
可能な硝酸塩、硫酸塩などの電子受容体は完全に枯渇し、一般的に微生物の主な生命活動
はメタン生成活動となっている。油ガス田や炭田(コールベッドメタン)、海底地下に分
布する天然ガスは、地下関の微生物活動により生成された微生物起源のメタンを多く含ん
でいる(メタンハイドレート)。このような地下聞の微生物生態系を十分理解することは
エネルギー資源開発で重要なことである。深部地下生物関の1つである枯渇油田の生物的
メタン生成活動の実態と、排出C02を削減するC02回収・貯留技術が枯渇油田のメタン生成
活動に与える影響について、最新研究の成果を俯瞰する。

枯渇油田とは、現代の採油技術では原油を回収できなくなった油田を指す。しかし、既存
の採油技術で油田から回収可能な原油は、一般的に全資源量の50%程度であり、残りの50
%の原油は回収されないまま枯渇油田に残存している。そのため、原油を効率的に回収す
るための原油増進回収(Enhanced oil Recovery: EOR)技術の開発は現代社会にとって垂要な課
題である。その観点から近年、深部地下油層環境で起こる生物的メタン生成活動に注目が
集まる。油層環境では微生物による嫌気的な原油分解が進行し、最終的にメタン(天然ガス)
が生成することが可能となり、油層微生物を活用してメタンに変換し天然ガスとして回収
する枯渇油田再生化技術の開発が現在、世界的に進められている。

その一方で、枯渇油田はC02回収・貯留(CarbonCapture and Storage: CCS)技術に適したサイ
トとしても知られている。 CCS技術とは工場や発電所から排出されるC02を大気に放出す
る前に回収し、地下に貯留する技術で、排出C02の削減策の1つとして近年注目されている。
この技術によって人為的に排出されるC02の20%が削減可能だと見積もられている。枯渇油
田を対象としたCCS技術は、EOR技術の一貫として行われ(C02-EOR)、地質学や油層工
学の研究分野で開発が進められており、現在は米国を中心にすでに本格的な実証試験段階
にある。枯渇油田がCCS技術に適したサイトである理由は2つある。第1に圧入したC02を
半永久的に油層に閉じ込めることができる地層構造(cap rock)を持つこと、第2にC02の貯
留目的だけでなく、C02を油層に圧入することで残存原油を回収するEORが見込まれる点
CCS技術運用のコスト面での制約が少ないことが挙げられる。このようにC02の地層処分
だけでなく、エネルギー資源の回収という付加価値は今後のCCS技術の普及を後押しする
と思われる。


以上のように、二酸化炭素(CO2)の圧入によって起こる酢酸からのメタン生成経路のシフ
トは、原油からのメタン生成反応にも大きく影響することが熱力学的観点から見いだされ
ている。端的に言えば、油層への二酸化炭素(CO2)圧入によって引き起こされる酢酸質化
性メタン生成経路へのシフトは、生物的原油分解反応を起こしやすくする可能性を発見さ
れ。この可能性から、二酸化炭素(CO2)地中貯留による排出二酸化炭素(CO2)の削減と、

油層微生物を活用し残留原油を天然がスとして回収する枯渇油田再生化技術を両立させた
エネルギー資源創成型のCCS技術であり、この発見を1つのきっかけに新たなCCS技術開
の幕が開けるかもしれない
 

コメント

微生物育種王国

2014年01月18日 | 創作料理

 



 

【ナノイーの新たなパワー】

パナソニック株式会社は、水に高電圧を加えることで生成されるナノサイズの帯電微粒子
水「nanoe(ナノイー)」が、試験空間において大気汚染物質PM2.5の含有成分である多環
芳香族炭化水素、アルカン(ヘキサデカン)、芳香族カルボン酸(安息香酸)の分解と黄
砂の付着真菌であるビルカンデラ菌の抑制に効果があると公表した。PM2.5とは大気汚染
の原因物質の一つである粒子状物質の中でも直径が2.5μm以下のもので、大気中に浮遊し
ている。PM2.5は肺に入り込むと体外に排出できなくなるため、喘息や気管支炎のほか、
発がん等のリスクがある。東アジア内陸部の砂漠や乾燥地域で発生する黄砂はPM2.5の含
有成分に加え、アレルギー発症の原因と考えられている真菌類や細菌類等も付着させて日
本列島に飛来。今回パナソニック株式会社では、PM2.5の含有成分と黄砂付着菌に対し下
記の試験を実施し、帯電微粒子水「ナノイー」の効果を確認したという。





※黄砂の観察を続ける専門家は、黄砂とPM2.5が、ともに飛来し、また、最近、黄砂の中
に含まれるニッケルによって引き起こされるニッケルアレルギーや、黄砂が5百種類以上
の微生物をもたらしていると指摘している。

中国の大気汚染問題により、ナノイー(nanoe)応用技術の再認識がなされることになった
ことはある意味皮肉なことではあるが、エレクトロスプレーの研究に係わってきたことも
あり、これはこれでウエルカムな情報ではあるが(『沈黙の海のスーパーレンズ』)、空
気清浄の方式の選択に加え、加湿、フログランス、自動温調、節電、テレメトリー(遠隔
操作)の機能を加えたフル・サイジング対応空調装置の分野でも日本は世界をリードこと
となっている。


【進化する太陽光発電 変換効率編】



ペロブスカイ(増感)型太陽電池(『量子ドット太陽電池元年(3)』)の最高変換効率
が、16.2%に更新(上図)されたと、NREL(Best research photovoltaic cell efficiencies Rev.
12-4-20136 December 2013
)公表された。1975年以来のグラフを見る限り、最新の各種変換
効率は10~50%の間で着実に向上してきていることがわかる。

 

  

【フード・ファントム・メナス(10)】 

 かまぼこ・竹輪

 ●食べれば食べるほどミネラル不足になる

  かまぼこや竹輪は、魚肉すり身を食品添加物の入った調味液で増量して固めたもの
 だ。
  魚肉すり身は、スケトウダラなどの白身魚の骨や皮を除去してすりつぶし、水にさ
 らして「不純物」を徹底的に取り除き、真っ白になったところに糖類と保水剤のリン
 酸塩を添加して混ぜ込んだ後、冷凍したものだ。
  業界が「不純物」とよんでいるのが、ミネラルなどの微量栄養素である。これを取
 り除いているから、魚肉すり身は、典型的な微量栄養素不足の食材である。
  かまぼこ業者は、リン酸塩入りの魚肉すり身を買い、水、砂糖、塩、化学調味料、
 さらにリン酸塩も加えて増量して商品にする。増量割合が高いのは「リテーナ成形か
 まぼこ」で、二・五倍に増量してゼリーのように薄めたものを、たんぱく質を結合す
 る酵素で固め、リン酸塩で保水性を高めたものだ。
  安いかまぼこや竹輪には、それなりの理由がある。
  かまぼこを食べると、胃腸で消化するときにミネラルが消費される。ところが、か
 まぼこは消化してもミネラルが含まれないので、食べれば食べるほどミネラル不足に
 陥っていくことになる。

 
 缶詰

 ●2014年4月までの賞味期限のものに

  魚の缶詰が安いのは、魚が最も多く獲れる時期に冷凍しておいて、それを加工して
 いるからだ。旬の時期は生のまま缶詰にされるものもある。
  魚の骨が入った缶詰は、ミネラル補給源としてすぐれている。
 缶詰の賞味期限は三年なので、賞味期限表示が2014年7月1日以前の缶詰なら、
 震災前の原料を用いているので心配ないが、そういう缶詰はもうほとんど売られてい
 ない。
  マルハニチロの缶詰は「マルハ」や「あけぼの」ブランドで知られている。これら
 のイワシ缶詰は国外で漁獲されたものだけなので、今のところは安心して買っていい。
 サンマは北海道産だけを使用しているが、妊婦はもう食べない方がいい。
  サバも、もう食べない方が無難だ。
 「ニッスイ」のサンマとサバの缶詰は、賞味期限が「2014年6月1日」までのも
 のなら、震災前の原料が使用されている。
 「キョクヨー」のイワシ缶詰は、アメリカ、メキシコで獲れたイワシを使用している
 ので、今のところは安心して買える。
 「ちょうした」のイワシ缶詰も、2014年4月までのものなら安心だ。
  はごろもフーズは「シーチキン」で有名なメーカーだ。使用するマグロ、カツオは、
 東南アジアやオセアニアなどで漁獲されたものを国内で加工しているので安心だ。し
 かし、骨が入っていないので、ミネラル補給には難点がある。



 昆布・ワカメ・海苔

 ●関東・東北の太平洋産を避けて

  海藻類はカルシウムが豊富なので、危険性の高いストロンチウム90も取り込んでい
 るはずだが、検査結果がほとんど公表されていない。
  2011年8月に福島県いわき市で採れた昆布から113ベクレル/㎏の放射性セ
 シウムが検出されている。青森県から北では、昆布から放射能は検出されていないの
 で、安心できるものを選ぶのは、今のところは簡単だ。昆布は、国内生産の95%が
 北海道産だからである。
  2011年7月のいわき市のワカメからは、58ベクレル/㎏の放射性セシウムが
 検出されている。
  宮城県産・岩手県産ワカメの放射能データは、どれも不検出となっていたのだが、
 検査精度が低いので、正確な汚染度はまだわからない。
  震災前は、この両県で全国生産量のハ割を占めていたので、やがて復活してくる。
  しかし、安全かどうかは詳細な検査データの推移を見ないとわからない。
  当面は、福島県に近い宮城県産ワカメを避け、青森県から北か、東海から南のワカ
 メを選ぶのがいい。
  中国や韓国からも輸入されているので、輸入ワカメを利用するのもいい。
  海苔の主産地は、九州有明海や瀬戸内海だが、宮城県や千葉県でも生産されている。
  2011年11月に東京湾で採れた海苔から25ベクレル/㎏の放射性セシウムが
 検出されている。
 2012年7月には文部科学省が、ストロンチウム90が、栃木県、群馬県、埼玉県、
 
千葉県、東京都、神奈川県にも降ったことを公表した。これが東京湾に流れ出てくる
 から、東京湾で養殖された海苔に含まれるようになるのは避けられない。
  子どもや妊婦は、江戸前海苔を食べてはいけないのだが、放射性ストロンチウムが
 検出されたら、その時点からは、すべての人が江戸前海苔を食べないようにするのが
 賢明だ。


 寿司

 ●若い人におすすめは「百円寿司」

  寿司も、放射能の心配をしながら食べねばならなくなった。ネタの原産地がわかる
 寿司厭に行って、産地表示を見ながら注文するのがいいが、若い人におすすめなのは
 「百円寿司」だ。
  百円の皿に寿司がたいてい二貫のっているので、一貫50円で利益を上げているこ
 とになる。そうするには、太平洋産のいいネタは使えない。東シナ海で獲れた魚
を中
 国で加工した寿司ネタが多いから、今は、百円寿司の方が安心できる寿司になってし
 まった。
  ただし、カツオやマグロは、中国産といっても、太平洋で獲っているものが多いか
 ら、子どもと妊婦は、カツオと定番のマグロ、鉄火を避けよう。
  そうはいっても、マグロを食べずに寿司屋を出ることもできないだろうから、最後
 に、一貫が百円か二百円の「ミナミマグロ」の中トロを食べればいい。
  スシロー、無添くら寿司、かっぱ寿司などは、ホームページで獲れた産地を詳しく
 公表しているので、店に行く前にネットで見てみよう。
 産地が「太平洋」「茨城県」「千葉県」「宮城県」の魚を避ければ、安心して食べて
 

                         小若順一 著 『食べるな危険!』、PP.62-88

 



珍しく録画していた『和食 千年の味のミステリー』を観て感心してしまう。それによる
と、千年ほど前、日本人は、自然界に漂う何億種類のカビの中から、アスペルギルス・オ
リゼ(日本麹カビ)の抽出方法を世界で初めて編み出し、鎌倉時代に、蒸し米の上でカビ
を育て、どこにでも運べる「カビの種」を作る種麹屋が現る。種麹屋は「世界最古のバイ
オビジネス」なのだ。カビをこれほど巧みに扱う民族は世界に他になく、あらゆる「うま
み」のベースにこのカビとそのファミリーがいるから和食は統一感のある味と香りのハー
モニーを奏でることができたのだという。





因みに、日本国菌とも言われるオリゼー(麹菌)は、発癌性の高い、強い毒素(アフラト
シキン
)を作る真菌類のフラブス(アスペルギルス・フラバス)を室(むろ)で育種を繰
返すことにより、外敵からの防衛機能として毒素を生産する遺伝子を消失させながら、さら
に味の良い、胞子を量産する日本麹菌(アスペルギルス・オリゼ)を長い時間かけて育種
してきたが、米国の学術書ではいまだにこの2つの菌は分類されず同種とされている。現
在は米国でも生産され、日本酒は明治時代で生産。
醤油も大手メーカーが、大規模な工業
的生産をはじめ、味噌も最近生産が始まっているという。油断すると欧米や中国の医療食
品企業にそっくりそのままリメイクされてしまうかもしれないが、バイオビジネスはここ
でも、力の入れようではトップを疾走できるかもしれない。これは面白い番組だった。

※ The development of a homologous transformation system for Aspergillus oryzae based on the nit-
rate assimilation pathway: a convenient and general selection system …


※ コウジカビ(麹黴)は麹菌(きくきん)ともいい、アスペルギルス (Aspergillus) 属に
分類
される普通の不完全菌の一群。このうち一部のものが、麹として味噌や醤油、日本酒
を作る
ために用いられてきた。コウジカビは、増殖するために菌糸の先端からデンプンや
タンパク
質などを分解する様々な酵素を生産・放出し、培地である蒸米や蒸麦のデンプン
やタンパク
質を分解し、生成するグルコースやアミノ酸を栄養源として増殖する。発酵食
品の製造に利
用される一方で、コウジカビの仲間にはヒトに感染して病気を起こすものや、
食品に生えた
ときにマイコトキシン(カビ毒)を産生するものがあり、医学上も重要視さ
れているカビと
いわれる。

 

 

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悲しみは雪のように

2014年01月17日 | 環境工学システム論

 

 

 

 

  図5


腸内細菌のバランス変化による疾病機構を一部解明】

筑波大学の渋谷彰教授らのグループは、腸内細菌のバランス変化によりぜんそくが悪化するメカニズ
ムを解明したと公表。それによると、悪玉となる真菌(カビ)が腸内で増えると強力な生理活性物質
が分泌され、肺組織に届き、炎症性物質を放出する免疫細胞を活性化させるという経路を特定し、さ
らに、マウス実験で抗真菌剤によりぜんそくが改善することも分かった。ぜんそくなどのアレルギー
疾患に対して、腸内細菌に着目した発症原因の解明や新たな治療法の開発に結びつくと期待されると
ことだ。腸内細菌のバランスの乱れは腸管以外にも影響を及ぼし、病気の発症に関連すると言われ
いるが、具体的なメカニズムはよく分かっていない。



ヒトの腸管内には、500種類以上、総計百兆個以上の腸内細菌が共生しており、腸管からの栄養吸収、
腸の免疫、病原体の感染の予防などに働いている。一方、遺伝的要因、食餌などを含むライフスタイ
ル、病原体の侵入などや種々の医療的処置などによって腸内細菌のバランスが乱れると、クローン病
や潰瘍性大腸炎を「まじめとする炎症性腸疾患などの原因となることが分かっている。しかし近年、腸
内細菌のバランスの乱れが、腸管以外の全身にも影響を及ぼし、肥満、糖尿病、アトピー、喘息など
の疾患さえも生しることも知られるようになり、大きな注目を浴びています。しかし、どのようなメ
力ニズムでこれらの腸管外の疾患が起きるかについては、ほとんど明らかにされていなかった。

今回の成果では、臓内細菌のバランスの乱れが、なぜ喘息などのアレルギーを引き起こすのかという
疑問を
明らかにするために、まずマウスに5種類の抗生物質をそれぞれ2週間経ロで投与→アレルゲ
ンで
あるパパインやダニ抗原の吸入により喘息を発症→その病態を観察。その結果、ある種の抗生物質
を投与したマウスでは、それ以外の抗生物質を投与したマウスや抗生物質を投与しないマウスに比べ、気道
内の炎症が有意に強く、喘息症状がより重篤になることを見いだす(図1)。

そこで、喘息症状が強<出たマウスとそれ以外のマウスで、腸内細菌の変化の遣いを比較。その結果、
喘息
症状が強く出たマウスでは、腸管内で真菌{カビ)の一種であるカンジダが異常に増殖している
一方、乳酸菌
などの一部の細菌が減少していることを確認。これらの結果より、抗生物質の投与によ
りいわゆる善玉菌が減少し、そ
の結果増殖した悪玉菌であるカンジダが、喘息が重気化する原因となって
いることが推察きれた(図2)。

 

次に、腸管内カンジダがどのようなメカニズムで喘息を重篤化させたかについて解析。これまで、カ
ンジダなどの真菌は、プロスタグランジンE2と呼ばれる生理活性物質を産生することが知られてい
た。実際に、抗生物質を投与し腸管内にカンジダが増殖しているマウスの血液中や鮪の気道内ではフ
ロスタグランジンE2が、抗生物質を投与していないマウスに比較し、およそ2倍程度まで増加。し
かし、マウスに抗真菌剤を投与しカンジダを減少させると、血液中や気道内のプロスタグランジンE
2の値は、抗生物質を投与していないマウスと同様の値に戻る(図3)。また、プロスタグランジン
E2を産生できない遺伝子改変マウスにおいても抗生物質の投与により、血液中や肺の気道内のプロ

スタグランジンE2が増加しました,以上の結果から、カンジダからプロスタグランジンE2が産生
され、血液を
介して肺まで達していることを確認。

 

さらに、抗生物質によりカンジダが増殖しているマウスの気道内では、炎症を引き起こすタイプのM
2型と呼ぱれるマクロファージが増加していることを確認(図4)。また、抗生
物質を投与していな
いマウスにフロスタグランジンE2を投与すると気道内
でM2型マクロファージが増加し、喘息が重篤化
することが確認されました(図4)。以上の結果から、プロスタグランジンE2が鮪内でM2型マクロファー
ジを増加させことが判明する。以上の結果をまとめると以下
の通り(図5)。

1)ある種の抗生物質の服用により、腸管内でカンジダが増殖する。
2)カンジダからフロスタグランジンE2が産生され、血液を介して肺に到達する。
3)肺内でプロスタグランジンE2がM2型マクロファージを増加させる。
4)増加したM2型マクロファージが喘息などのアレルギー性炎症を悪化させる。

また、喘息の治療としてカンジダの増殖を阻止する抗真菌剤(5FC)プロスタグランジンE2の産
生阻害剤、あるいはM2型マクロファージの活性化阻害剤{SAP)などを、抗生物質を投与したマウ
スにそれぞれ投与したところ、いずれにおいても喘息が軽快することが示きれた(図6)。この成果は、
抗生物質の投与による腸内細菌のバランスの乱れがアレルギー性疾患を悪化させたメカニズムを世界
で初
めて解明したものであるという。


●今後の展開

アレルギー疾患を代表する花粉症、喘息、アトピー性皮膚炎の罹患率は、それぞれ20%、10%、5-
10%と、近年増加の一途を辿っている。世界的にもおよそ25%の人がアレルギー疾患に罹患して
いるとされ、その克服は人類の健康・福祉にとってはもちろん
のこと、社会的にも喫緊の課題。アレルギ
ー疾患の発症は、遺伝的素因や環境要因など、さまざまな複合的な因子により発症することが知られてい
が、その中には腸内細菌のバランスの乱れによる真菌(カビjの増殖に起因するものが含まれている可
能性が考えらます、これらの患者では、上記の抗真菌剤、プロスタグランジンE2産生阻害剤、ある
いはM2
型マクロファージ活性化阻害剤などが効果を示すと考えられ、真菌の増殖がなくとも、種々の
炎症などによってプロスタグランジンE2が炎症組織から産生されることが知られていますので、ア
レルギーに
よる炎症自体でもプロスタグランジンE2が増加し、これがM2マクロファージを活性化
し、悪循環によってさら
にアレルギーを増悪させている可能性も疑われる。このような患者で「まプロ
スタグランジンE2産生阻害剤が
有効である可能性もあるが、一方でプロスタグランジンE2阻害剤
自体か喘息を引き起こすことも知られているので、さらなる研究が必要です。また、M2型マクロフ

ァージ活性化阻害剤なども効果を示すと考えられます。これらは、これまで全く知られていなかった
新しい発想
のアレルギー疾患の有用な治療法となりうるものと考えられている。 



人間だけでなく、家畜や家禽類への抗生物質の乱用による、健康増進には逆効果であることが類推さ
れるわけで、あわせて「腸内細菌の健全環境」の維持増進の大切さをこの技報はわたしたち教えてく
れている。



 【悲しみは雪のように】

 

Every heart has its own sorrow

Such the night when sorrow lies thick on your shoulder
as the snow falling
You can love someboby form the bottom of your heart
Please do not fill your heart with lonlyness
Everybody is crying without showing his tears to the others
Everybody is passing in front of his sweet without knowing the love

You might live your child-days with anger
However, please learn how to forgive somebody
You may weep, without being ashamed
'cause I also have wept alone
Everybody is crying without showing his tears to the others

In the passage of time, you might hold your dream tightly untill it will be broken
Everybody is crying without showing his tears to the others
Such the night when sorrow is lies thick as the snow falling.

Every heart has its own sorrow


 



阪神大震災後19年の月日が過ぎた。罹災遺族の傷はまだまだ癒えずに残っている。改めてご冥福を
祈ると
共に、防災の大切さを深く胸に刻む。”がんばろう神戸!”

                                          合掌
 

※ここでの合掌は”堅実心”である。

 

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最新クリーンディーゼル技術

2014年01月16日 | 環境工学システム論

 

 




【クリーンディーデルのバーゲンパワー】

コスモテックが、軽油にマイクロバブル(微細気泡)を混合し、ディーゼルエンジンの燃
費効率を向上する「バブル混合燃料製造装置」の実験機を完成。気泡径分離器を搭載し、
エンジンに供給するマイクロバブルの直径を一定以下に抑えられるようにした。船舶など
のディーゼル機関向けに実用化を目指すと発表。同装置は燃料タンクとエンジン間に設置
し、燃料タンクから送られる軽油と圧力を加えたエアを混合する。軽油を気泡径分離器で
かき混ぜて上部に集まった直径の大きい気泡を戻り配管で燃料タンクに戻す。マイクロバ
ブルのみを含んだ軽油をエンジンに供給し、燃焼の不具合を防ぐ。
マイクロバブルを含ん
だ軽油は燃焼に必要な酸素を含んでいるため、燃焼室で一気に膨張する。自社実験では出
力2キロワットのディーゼル発電機を2時間稼働。市川社長は「装置を使用していない場
合に比べて燃費が約40%向上し、黒煙の排出も減った」と話す。その効果を列記すると
次のようになるという。



ところで、ガソリン、軽油、あるいは、重油等の液体燃料を使用する自動車用のエンジン
などの内燃機関、あるいは、バーナー等の燃焼装置においては、エンジン等の燃焼を促進
させることにより、出力の増加、エンジンの低燃費化、及び、エンジンから排出される有
害物質の低減化を達成するための様々な工夫が提案されてきた。例えば、液体燃料に、空
気、酸素、オゾン、あるいは水素等の気体を微細化して混入させて、この液体燃料を使用
しエンジン駆動させ、出力の増加、エンジンの低燃費化やエンジンから排出される有害物
質の低減化を達成さ提案なされていが特開2008-169250)、このようにディーゼルエン
ジンにおける燃料消費率が改善されたにも関わらず未だ実用化されていない。この原因は、
燃料消費率の平均値が14%であり、数%程度から20%程度のバラツキが大きいためで
あると推察される。このバラツキは、(1)空気を微細化したときに、その気泡の直径に
バラツキがあり、数百マイクロメートル以上の大径の気泡が混入した場合には、エンジン
に噴射するときに大径の気泡により液体燃料の噴射圧力が低下してエンジンへの燃料噴射
が遮断され、燃料の燃焼が一時的に停止すること、また、(2)エンジンへ液体燃料を噴
射させるポンプ内に大径の気泡が混入することにより、ポンプが空転あるいは停止するな
どの機能が低下して液体燃料の噴射が滞ると考えられている。

特開2013-234654

【符号の説明】

1 液体ポンプ 2 気体圧縮機 3 気液混合器 4 燃料タンク 5 圧力開放器 6 攪
拌機 7 滞留タンク MX 気液混合燃料製造装置 HG HHOガス発生装置 DE 内
燃機関及び燃焼装置

これらの問題解決するため、この気液混合燃料製造装置は、(1)軽油、重油あるいはガ
ソリン等が貯留された燃料タンクから送られる液体燃料を所定圧力に加圧する液体ポンプ
と、(2)酸素を含有する気体を所定の圧力に圧縮する気体圧縮機と、(3)加圧された
液体燃料中に圧縮した気体の微細気泡を混合して気液混合燃料を生成する気液混合器と、
(4)気液混合燃料の所定以上の圧力を開放するために燃料タンクの内部に設置された圧
力開放器と(5)気液混合燃料を内燃機関や燃焼装置に供給するための送出部が気液混合
器に設けてなる構造を有する(上図参照)。

一方、液体燃料に混合する気体は、気体圧縮機2によって所定の圧力として例えば5気圧
以上(約0.5MPa)に圧縮される。この圧縮圧力は、液体燃料を加圧する圧力以上と
し、気体混入量を調整する調整器をもつ。また、気体として、HHOガス発生装置HG
HHOガスは、水素と酸素が約2:1の割合で混合する気体であり、ブラウンガスとも
言う)によって発生するHHOガスを使用することもでき、HHOガスを使用した例につ
いて説明する。なお、気体は、HHOガス以外に、空気、酸素、LPガス等、酸素を含有
する気体であれば使用することができる。また、これらの混合気体も使用することができ
る。




●気液混合器3

気液混合器3としては、例えば、図上に示すような、エジェクター式の微細流体発生装置
を使用する。この気液混合器3は、液体ポンプ1によって加圧された体燃料としての軽
油を配管35を介して導入する液体燃料流路31と、HHOガス発生装置1から供給され
る気体圧縮機2によって圧縮されたHHOガスを導入する混入流体導入孔32aを備えた
混入流体導入流路32と、軽油中にHHOガスを微細化し分散させる微細流体発生空間33a
と微細流体混合室33を有する。液体燃料流入孔31aと微細流体発生空間33aとは、
複数本(この場合は3本)の体燃料流路31で連通しており、微細流体発生空間33a
は、液体燃料流路31に交わる形で設けられた液体燃料誘導溝31cを有している。液体
燃料
誘導溝31cを設けることにより、液体燃料誘導溝31cの微細流体発生空間33a
側に設けた液体燃料流出孔から微細流体発生空間33aに吐出された軽油は、混入流体導
入孔32aを有する吐出面にキャビテーションを伴う剥離域が発生することで、導入した
HHOガスを均一かつ微細化することができ、これにより、微細流体混合室33には、軽
油に10μm(ミクロン)以下の径となったHHOガスの微細気泡(マイクロバブルから
ナノバブル)を分散させた気液混合燃料が生成される。


混入流体導入孔32aと、微細流体発生装置3の側面に接続される混入流体導入管34は、
微細流体発生装置3内に設けられる混入流体導入流路32によって連通している。なお、
HHOガスの導入量を調整する場合には、混入流体導入管34に調整弁を設けて調整する
ようにしても良い。
このような気液混合器3は、エジェクター式の微細気泡発生方法に限
らず、キャビテーション方式、旋回方式、あるいは、加圧溶解方式等の微細気泡発生装置
を採用しても良い。ところで、液体燃料として、水のように粘度が低い液体はいずれの微
細気泡発生方法も採用できるが、軽油や重油のように、粘度が高い燃料は、上述したエジ
ェクター式の微細気泡発生装置が好適である。
気液混合器3によって、軽油の中にHHO
ガスの微細気泡が分散して混合された気液混合燃料は、配管36を介して攪拌機6に送ら
れる。この攪拌機6は、容器内に蓄えられた気液混合燃料を、プロペラ6a等の撹拌手段
を高速で回転するによって撹拌するものである。この攪拌機6により気液混合燃料を撹拌
すると、軽油内のHHOガスの微細気泡をさらに微細化することができ、ナノバブルの比
率を高め、加圧することにより気体を溶解することが可能となる。

 

● エンジンの噴射ノズル

軽油内のHHOガスの微細気泡を微細化及び溶解することは、エンジンにとって重要な要
素であり、この点を上図4によって説明する。通常のエンジンは、液体燃料を噴射器によ
って霧状にしてエンジンのシリンダー内に噴射される。上図4に示す噴射器の噴射ノズル
10は、特に先端側の内径が小さく形成されている。仮に、軽油内のHHOガスの微細気
泡Bが点線で示すように噴射ノズル10の内径よりも大きい場合には、気泡Bによってノ
ズル10内が占拠され、燃料としての軽油の噴射が滞る。燃料内に気体が一定以上に多く
混入すると燃料ポンプは気体を圧縮し、燃料を噴射ができなくなり、このため、エンジン
にとっては燃料が不足し、所定の出力が得られない問題が生ずる。また、ディーゼルエン
ジンにおいては、サプライポンプ201により気液混合燃料を高圧にした後、コモンレー
ル202、インジェクタ203を介してエンジンの燃焼室20内に噴射するように構成し
ているが、サプライポンプ201に大きなHHOガスの微細気泡が存在する場合には、大
きな気泡によってポンプが空転または停止することがあり、この結果、エンジンが停止す
るといった重大な問題を招来する原因となる。一方、エジェクター式の気液混合器3によ
り微細気泡を発生させ、攪拌機6によって微細気泡をさらに微細化し、加圧することによ
り軽油内に溶解させることができ、これらの問題を未然に解消することができる。




●HHOガス発生装置HG

上図2に示すHHOガス発生装置HGについて説明する。HHOガスを発生させるHHO
ガス発生装置HGは、電気分解装置100と、電気分解装置100の各電極における陽極
と陰極との間に流す電流が所定の電流値となるように制御を行う電流制御装置110と、
直流電源としての電源装置120を有している。電気分解装置100は、内部に水(純水
)を主成分とする電解液を貯留する電解槽101と、電解槽101の上端開口部を密閉す
る密閉蓋102と、それぞれの組が陽極及び陰極で構成される例えば3組からなる複数組
の電極(図2
においては、電極103のみを示す)のそれぞれに電力を供給するための陽
極側電極端子104a、104b、104c及び陰極側電極端子105a、105b、
105cと、電気分解によって生成されたHHOガスを排出するHHOガス排出ノズル
106とを備えている。なお、図示しないが、密閉蓋102には、電解液107を電解槽
101内に供給するための電解液供給口が設けられる。また、必要に応じて、標高の違い
などによる気圧変化に対応して電解槽101内の圧力を調整する圧力調整部が備えられる。
この圧力調整部は、標高の違いだけではなく、電解槽101内の圧力が何らかの原因で高
くなった場合にも、電解槽101内の圧力を逃がすように作動することにより、電解槽
101内の圧力を適正な圧力に保持する機能も有している。


電解槽101は、強化合成樹脂により形成され、また、密閉蓋102は、電解槽101よ
りも強度的に
低い合成樹脂によって構成されている。このように、密閉蓋102を電解槽
101よりも強度的に低
い合成樹胎としたのは、仮に、電解槽101の内部の圧力が何ら
かの原因で異常に高くなって電解槽101が破裂するような場合を想定したときに、電解
槽101よりも強度的に低い密閉蓋102のみが破壊されるので、破壊による電解液の流
出も阻止され、損失を最小限に抑えることができる。


また、隣接する2つの電極の間には、合成樹脂などによる板状部材によって形成された仕
切り板
108が備えられている。この仕切り板108は、その下端辺が電解槽101の内
部底面に密接し、両側の側端辺が電解槽101の内部側面に密接した状態で電解槽101
内に設置される。また、仕切り板108の上端辺の高さは、電極103の高さよりも若干
高く設定され、仕切り板180の上端辺と密閉蓋102の内面との間は連通している。こ
のように、電極の間にそれぞれ仕切り板108を設けることにより、電解槽101が多少
傾いた場合においても、電解液101が各仕切り部屋ごとに水平となり、特定の電極が電
解液101の液面から露出することを防止することができる。


電極103における陽極及び陰極は、1枚の陽極板103aと2枚の陰極板103bとで
構成されており、1枚の陽極板103aの両面に2枚の陰極板103bが一定間隔を置い
て挟むように対向配置されている。これらの陽極板103aと2枚の陰極板103bは、
下端側が電解槽101の内部底面に動きが規制された状態で支持されている。また、1枚
の陽極板103aは、上端部が陽極板吊り下げ金具109aに取り付けられ、2枚の陰極
板103bは、陰極板吊り下げ金具109bに取り付けられることにより固定されている。
陽極板吊り下げ金具109aは、陽極側電極端子104aに電気的に接続され、陰極板吊
り下げ金具109bは、陰極側電極端子105aに電気的に接続されている。この陽極板
吊り下げ金具109aおよび陰極板吊り下げ金具109bによる取り付けは、電極103
を含めた3組の電極においても同一構成としている。


●参考 スタティックミキサー

 JP 2013-34953 A

気液混合器には上図のスティックスミキサーなどをも利用可能。

以上、気液混合燃料(バブル混合燃料)式高性能クリーンディーゼル技術を俯瞰した。我
が国の産業用大型トラックや大型公共移動用自動車のクリーンディーゼル化政策は積極的
に推進されてこなかった(行政のサボタージュー)が、お隣中国では、
PM2.5濃度は日本の
規制基準の20倍超という極めて由々しき状態にあり問題、あるいは事件となっている。
因みに、
PM2.5などの異物が体内に入ったり、触れたりすると、体内はそれを排除しようと
して、せ
き、涙、鼻水、くしゃみ、目の充血、肌のかゆみなどの反応を起こしす。花粉の
場合はこれらの症状はすぐに現れるが、黄砂などの場合は、反応が2〜4日後に起きること
があるという。微粒子がのど・鼻・気管・肺などの呼吸器に沈着すると、呼吸器系・循環
器系疾患の原因となり、肺機能が低下したり肺の毛細血管を刺激して呼吸困難や肺気腫な
どを起こし、肺がんのリスクを高め、命を落とす可能性も出ている。また、PM2.5が体内の
奥深くに侵入すると、免疫機能に影響を及ぼし、もともと持っている花粉症やぜんそくな
どのアレルギーをさらに悪化させる恐れもあります。通常よりアレルギー症状がひどいと
感じる場合は、PM2.5が原因となっている可能性が指摘されている。

  大気汚染に苦悩する中国

PM2.5の影響は呼吸器系以外にも及ぶ可能性があ、2004年から2007年にかけて英国で行われ
た、心筋梗塞で入院した患者15万人強を対象とした調査では、PM2.5に汚染された環境で生
活している心筋梗塞患者は、その他の地域で暮らしている心筋梗塞患者に比べ死亡するリスク
が高くなることが指摘されている。さらに、PM2.5のような細かい粒子が血液中に取り込ま
れると、脳梗塞の発症リスクも高まり、この他にも、米国にある小児病院の研究チームが
PM2.5が成人の2型糖尿病にも影響を及ぼすという研究結果を公表している。また、マウス
をつかった実験では、PM2.5濃度の高い環境に長時間いたマウスの場合、血中の炎症マーカ
ーが上昇することも明らかになっている。

 

この発明が契機になり、排気ガスによる二酸化炭素排出量が2分の1削減、またあわせて
粒子物質排出量が大幅に削減できれることのメリットは計り知れない。これを放置する理
由はどこにもないだろう。




【今朝の一汁一菜実践記】

けさは、ご飯(コシヒカリ)と味付けのりに厚揚げ豆腐の味噌汁とシラスじゃこと大根お
ろし、固ゆで卵。ところで、我が家では香の物に白ごまの摺り落しをかけ供されが、ごま
の風味と脂質が絶妙にマッチし、塩気が和らぎ(和え物に変化)、その
理由を聞くと、パ
ート先で教えてい頂いたというので、それは素敵な体験だねと讃辞を添えた。

 

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