化学物質過敏症患者によるシックハウス診断

コラム


こちらでは日頃気になっていることを書いていこうと思っています。用語集と重なる話題も出てくるかもしれませんがご了承ください。

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NEW359.陶磁器について。(2017/09/14)

 食器などの多くは陶磁器です。どのようなものなのか簡単にまとめてみましょう。

 陶磁器は、セラミックの一種で、土を練り固め焼いて作ったものの総称です。やきものとも呼ばれています。粘土類,ケイ石類、長石類などを原料に成形、焼成した器物です。原料組成、焼成温度、焼成時間などによって土器、陶器、炻器(せっき)、磁器などと区分していますが、その境界は必ずしも明確ではありません。陶器は素地が多孔性のため吸水性を示すのに対して、磁器は気孔がほとんどなく、あっても独立しているために吸水性を示しません。

 陶磁器に使われる粘土には、加熱することでアルミニウムやカルシウムなど他の物質と化合しガラス化する珪酸を主成分とする石英などが含まれています。成形後に加熱することで、土粒子の間に溶けて流体となったガラスが入り込み、冷めると固体化し土粒子同士をくっつけます。

土器
素焼きのやきもの。窯を使わず、粘土を野焼きの状態で700~900℃の温度で焼いたもの。釉薬(うわぐすり、またはゆうやく)はかけないが、彩色されているものを「土器」と呼ぶことがあり、その場合は、その彩色具を釉薬としないことを前提としている。歴史的には陶磁器の前身にあたる。

炻器
せっきと読む。窯を使い、焼成温度は1200~1300℃。土器と陶器の中間的性質を示すもので、釉薬の有無にかかわらず、透光性・吸水性ともにないものを指す。日本では、備前焼や常滑焼などが炻器に分類される場合がある。これらの焼き物は「焼き締め」ともいい、釉薬はかけないが焼成において自然釉がかかるものがある。原料に珪酸、鉄を多く含んでいるため、赤褐色か黒褐色をしている。軽く打つと澄んだ音がする。吸水性はほとんどない。古墳時代に朝鮮半島からもたらされた窖窯(あながま)を用いて焼成する須恵器が起源。ただし常滑、萬古焼の朱泥、紫泥は別系統で中国の宜興窯の紫砂陶器が元である。

陶器
カオリナイト(カオリン)やモンモリロナイトを多く含んだ粘土を原料とし、窯で1100~1300℃の温度で焼いたもの。釉薬を用いる。透光性はないが、吸水性がある。厚手で重く、叩いたときの音も鈍い。粗陶器と精陶器に分けられる。瀬戸焼、伊賀焼や大谷焼、ヨーロッパではマヨリカとそれから発展したファイアンス陶器、ウェッジウッドのクリームウェア、クイーンズウェア等硬質陶器、ハフナー陶器などで知られている。

磁器
磁器は半透光性で、吸水性が殆どない。また、陶磁器の中では最も硬く、軽く弾くと金属音がする。粘土質物や石英、長石→陶土を原料として1300℃程度で焼成するが、焼成温度や原料によって軟質磁器と硬質磁器に分けられる。また、石英の一部を酸化アルミニウムに置換し、強度を高めた磁器も開発されているが、こちらには透光性が殆どない。日本の主な磁器として肥前磁器(伊万里焼)や九谷焼などがある。




NEW358.フィプロニルとはなにか。(2017/09/07)

 EUや韓国の卵からフィプロニルが検出され問題となっています。フィプロニルとはどのような物質なのか、簡単にまとめてみましょう。

 フィプロニルはフェニルピラゾール系殺虫剤の1種です。フェニルピラゾール系殺虫剤とは、含窒素5員環のピラゾールの1位にフェニル基が置換した構造的特徴をもち、害虫の神経伝達作用を阻害し神経系を抑制することにより広範囲の昆虫に対し高い殺虫効果を発現する殺虫剤の総称です。なお、自然界には、植物がつくるGABA受容体に結合する物質として、ピクロトキシニン(ツヅラフジ科)、アニサチン(シキミ)、ピクロデンドリン(トウダイグサ科)、シクトキシン(ドクゼリ)およびビロバライド(イチョウ)などの天然物が存在します。

       Fipronil
        フィプロニルの構造

 神経伝達物質であるGABAの作用を阻害することによりノミ、ゴキブリ、アリ、アルゼンチンアリ、シロアリなどの駆除に使用されます。遅効性の毒物であるため、混ぜたエサを摂食した昆虫が致死するまでに巣やコロニーに戻る時間余裕があることが特徴です。ゴキブリやアリの場合、その死骸やフンを摂食した巣の仲間にまで効力を発揮するため巣の集団全体へその効果が広がっていきます。

 PRTR法で、第1種指定物質に指定されています。ネオニコチノイド系殺虫剤とともに、ミツバチの蜂群崩壊症候群(CCD)の原因の仮説のひとつとなっています。経口摂取による半致死量LD50はラットで 92mg/kg、マウスでは 49mg/kgです。ヒトの中毒では 0.14mgの経口摂取により軽度意識障害が報告されています。

 体重1kgあたりの一日許容摂取量(ADI)は 0.00019 mg/kg/dayに設定されていて、これは日本で登録されている農薬の中で最も低く設定されている値です。日本で販売されている家庭用ゴキブリ駆除剤でもフィプロニルが使われているものが多いですが、駆除剤1個当たり0.5mg~1mgのフィプロニルが含まれていて、これは一日許容摂取量の約2,500倍から5,000倍相当になります。




NEW357.カルニチンとはなにか。(2017/07/06)

 カルニチンはビタミン様物質の一種です。どのような物質なのか簡単にまとめてみましょう。

 カルニチンとは、生体の脂質代謝に関与するビタミン様物質で、アミノ酸から生合成される誘導体です。立体異性体のうち脂質代謝に利用されるのは L-カルニチンのみであり、D-カルニチンは活性がないとされています。発見された当初はビタミンBT と呼ばれていましたが、生体内で微量生合成されることがわかり、ビタミンの名称は現在ではほとんど使われていません。ヒツジ肉や牛肉など赤身の肉に比較的豊富に含まれています。

       Carnitine
                カルニチンの構造

 体内で生合成されるルートでは、2つのアミノ酸(リジンとメチオニン)を前駆物質として主に肝臓と腎臓で生合成されます。L-カルニチンの生合成にはいくつかの酵素が関与しており、酵素反応にはビタミンやミネラルが必要ですが、これらの栄養状況によりL-カルニチンの合成速度が左右されるといわれています。

 食事から供給されるルートでは、L-カルニチンは主として食肉類から供給されています。平均的なアメリカ人では1日にL-カルニチンを100 ~300mg 摂取しているといわれていますが、日本人では食生活の違いからこれより低い数字となります。

 カルニチンは体内ではほとんどが筋肉細胞に存在しており、筋肉細胞内において脂肪酸をミトコンドリア内部に運搬する役割を担っています。その後、脂肪酸はβ酸化を受け酢酸にまで分解される過程で、生成したアセチルCoAはクエン酸回路を通じてエネルギーに転換されます。

 カルニチンは、脂肪酸をミトコンドリア内に輸送するのに必要であることから、脂肪を燃焼させる、ひいてはダイエット効果があるとしてサプリメントなどに使われる様になりました。筋肉中のカルニチンは加齢に伴い減少することが示されており、また摂取源である食肉を摂る機会も一般的に少なくなるため不足しがちになると言われています。また近年、脂質によるエネルギー摂取比率の増えていることから、相対的にカルニチン不足となっている可能性もあり、カルニチンの外部摂取の意義が認められます。




356.ウイルスの起源について。(2017/06/29)

 ウイルスの起源については諸説あります。どういうことなのか簡単にまとめてみましょう。

 ウイルスは遺伝物質の違いから、大きくDNAウイルスとRNAウイルスに分けられます。真核生物、真正細菌、古細菌、いずれにもそれぞれ感染するウイルスが発見されていて、ウイルスの起源は古いことが示唆されています。

ウイルスの起源の説には、大きく3つの仮説があります。

細胞退化説
正常な細胞が退化してゲノムと外皮たんぱく質が残り、ウイルスになったという学説。天然痘を引き起こすポックスウイルスと、帯状疱疹を引き起こすヘルペスウイルスのゲノムが人間のような二本鎖DNAになっている上、80〜100個の遺伝子があるということが、主な根拠として挙げられる。しかしこの仮説だけでは、全体ウイルス種類の半分を超えるRNAウイルスの起源を説明できない。細胞はDNAだけで遺伝情報を保存するが、一部のウイルスはRNAを利用するため。

細胞脱出説
細胞ゲノムの一部が細胞を脱し、自己複製と外部環境の変化に応じて自らを保護するために必要な外皮を作るたんぱく質を得て、ウイルスが誕生したとする仮説。人間に小児マヒを引き起こすポリオウイルス、大豆と植物を宿主とするコモウイルス、蚊と哺乳動物を行き来するシンドビスウイルスなどは、宿主と活動領域が完全に違うように見える。しかしこれらのゲノムは、細胞の中にある伝令RNA(mRNA)と構造が酷似していることが、細胞脱出説を支持する根拠となっている。

独立起源説
ウィルスと細胞の起源を区分する仮説。ウイルスと細胞がそれぞれ独立的に出発し、お互いの進化に影響しながら現在に至ったものと推測する。例えば、レトロウイルスは例外なく、RNAの遺伝子情報をDNAに転写する「逆転写酵素」遺伝子を持っている。現存する細胞性生物では、逆転写酵素の活動は極めて限られている。レトロウイルスの親戚に当たるレトロトランスポゾンに由来したケースがほとんど。

 メガウイルス、ミミウイルスなど細菌に非常に近い構造を持つウイルスの発見により、少なくとも一部のウイルスは遺伝子の大部分を捨て去り寄生に特化した生物の一群由来であろうことが強く示唆されています。一方、レトロウイルスとトランスポゾンの類似性は、これまた少なくとも一部のウイルスは機能性核酸が独立・進化したものである可能性を強く示唆しています。つまり、「ウイルス」として纏められている物は多元的であり、人為分類群である可能性が非常に高いと考えられます。




355.ウイルスとはなにか。(2017/06/22)

 病気の原因となるウイルスは生物と言えるのかどうか昔から議論があります。どういうことなのか簡単にまとめてみましょう。

 ウイルスは、他の生物の細胞を利用して、自己を複製させることのできる微小な構造体で、タンパク質の殻とその内部に入っている核酸から構成されています。生命の最小単位である細胞をもたないので、非生物とされることもあります。

 ウイルスはとても単純な構造をしています。その形としては、遺伝子であるDNAまたはRNAの周りにカプシドと呼ばれるタンパク質の殻で覆われているだけです。ウイルスによってはさらにエンベロープと呼ばれる膜が存在することもあります。その大きさは小さいものでは数十nmから、大きいものでは数百nmのものまで存在し、他の一般的な生物の細胞(数〜数十µm)の100〜1000分の1程度の大きさです。

virus
                ウイルスの構造

 細菌にはタンパク質合成に関わるリボソームなど、細胞増殖のために必要な機能が一通り備わっていまが、ウイルスにはそれがありません。そのためウイルスは、それ自身単独では増殖できず、他の生物の細胞内に感染して初めて増殖可能となります。このような性質を偏性細胞内寄生性と呼びます。

ウイルスの増殖は以下のようなステップで行われ、結果として細胞が破壊されます。

細胞表面への吸着 → 細胞内への侵入 → 脱殻 → 部品の合成 → 部品の集合 → 感染細胞からの放出

 ウイルスによる感染は、宿主となった生物に細胞レベルや個体レベルでさまざまな影響を与えます。その多くの場合、ウイルスが病原体として作用し、宿主にダメージを与えますが、一部のファージやレトロウイルスなどに見られるように、ウイルスが外来遺伝子の運び屋として作用し、宿主の生存に有利に働く例も知られています。




354.抗ウイルス剤について。(2017/06/15)

 近年、抗ウイルス剤が使われるようになってきました。どのようなものなのか簡単にまとめて見ましょう。

 ウイルスは、他の生物の細胞を利用して、自己を複製させることのできる微小な構造体で、タンパク質の殻とその内部に入っている核酸から構成されています。生命の最小単位である細胞をもたないので、非生物とされることもあります。ウイルスによる感染は、宿主となった生物に細胞レベルや個体レベルでさまざまな影響を与えます。その多くの場合、ウイルスが病原体として作用し、宿主にダメージを与えます。

 ウイルスは単独では増殖することができず、宿主細胞内に侵入して、宿主細胞のエネルギーを利用して増殖します。ウイルスを死滅させる化学物質を投与すると宿主細胞まで死滅させると考えられ、長い間ワクチン以外の治療薬は開発されませんでした。しかし、バイオテクノロジー、遺伝子工学の進歩により、ウイルスの増殖に必須の、正常細胞にない特異な酵素の存在が明らかになるにつれ、急速に抗ウイルス剤の開発が進展しました。

代表的な抗ウイルス薬と作用は以下の通りです。

インターフェロン
サイトカインの一種で、ウイルスが感染する前の細胞に抗ウイルス性を発揮します。ウイルス性の抗がん剤としても用いられます。

抗ヘルペス剤
細胞内でのヘルペスウイルスのDNA合成を阻害します.重症のヘルペス感染症は、アシクロビルの静脈注射で治療します。

抗インフルエンザ薬
アマダジンは、細胞への吸着を阻害します。ノイラミダーゼ阻害薬は、ウイルス・ノイラミニダーゼを抑制してウィルスが増殖しないようにします。RNAポリメラーゼ阻害剤も、ウイルスの遺伝子複製時に作用を示し、増殖を防ぎます。

抗HIV剤
抗HIV剤は、逆転写酵素阻害薬、プロテアーゼ阻害薬、インテグラーゼ阻害薬、CCR5阻害薬に分けられます。HIVがもつ逆転写酵素の働きを阻害し、ウイルスが増えるのを抑えます。

ビダフラビン
ウィルスのDNA複製を阻害し、ヌクレオチド生成を抑制し、タンパク質合成も阻害するので増殖を阻止します。

免疫調整剤
免免疫力を高めて、免疫抗体反応でウィルスを排除させます。また、日和見感染の予防の為に使用します。




353.抗真菌剤とはなにか。(2017/06/08)

 抗生物質の一種に抗真菌剤があります。どのようなものなのか簡単にまとめてみましょう。

 細菌よりも形が大きく、より高等な生物として真菌があります。真菌を分かりやすく呼ぶと「カビ」のことです。キノコはカビの一種として有名ですが、これらキノコも真菌の一種です。また、パンを作る時や酒を醗酵させるときに酵母と呼ばれる菌を使用しますが、この酵母も真菌です。真菌としてのキノコの中でも毒キノコがあるのと同じように、私達の体に悪影響を及ぼす真菌も存在します。

 真菌による感染症を真菌症と呼びます。真菌症として有名なものに水虫があります。真菌症の中でも「真菌による感染が皮膚表面や角質で留まる場合」を表在性真菌症と呼びます。また、皮下組織や爪などに及ぶ場合を深在性皮膚真菌症(深部皮膚真菌症)と呼びます。さらに、内臓など体内の臓器にまで及ぶ真菌症は深在性真菌症(内臓真菌症)と呼ばれます。

 抗真菌薬は、真菌の生育を阻害する医薬品です。真菌症の治療や、農薬として用いられます。ヒトの細胞の場合、細胞膜は主にコレステロールによって構成されているのに対して、真菌の細胞膜は主にエルゴステロールと呼ばれる物質によって構成されています。抗真菌薬の開発を行う際はこの細胞膜の違いを利用することが多く、エルゴステロールを阻害する薬は真菌に対して選択毒性を示すようになります。

 また、「真菌は細胞壁をもっている」という事もヒトの細胞との違いになります。ヒトの細胞には細胞壁がないため、真菌の細胞壁を阻害する薬も同じように選択毒性を示すことができます。

ポリエン系抗真菌薬
真菌の細胞膜はエルゴステロールで主に構成されているため、このエルゴステロールを破壊すれば細胞膜に穴があきます。すると、穴から細胞内になければいけない成分が細胞外へと漏出してしまいます。この結果、真菌が死滅します。 エルゴステロールに結合することで真菌の細胞膜を破壊する薬としてアムホテリシンB があります。

アゾール系抗真菌薬
真菌の細胞膜にはエルゴステロールが必要です。そのため、このエルゴステロール合成を阻害することができれば、真菌は増殖することができません。このように、エルゴステロール合成を抑制することによって真菌の増殖を抑える薬としてミコナゾール、ケトコナゾール、ビホナゾール、イトラコナゾールなどがあります。

キャンディン系抗真菌薬
ヒトの細胞には細胞壁がありませんが、真菌の細胞には細胞壁が存在します。そのため、真菌の細胞壁合成を阻害する薬は抗真菌薬となります。真菌の細胞壁の主成分として、グルカンと呼ばれる糖がたくさん連なった構造があり、このグルカンの構造を構築するための酵素を阻害すれば細胞壁合成が抑制されます。このように、真菌の細胞壁合成を抑制するキャンディン系抗真菌薬としてミカファンギンなどがあります。




352.乳清タンパク質について。(2017/06/01)

 加工食品やサプリメントに使われるようになったものに乳清タンパク質があります。どのようなものなのか簡単にまとめてみましょう。

 乳清(ホエイまたはホエーともいう)は、乳(牛乳)から乳脂肪分やカゼインなどを除いた水溶液のことです。水溶性のタンパク質や乳糖、水溶性のビタミン類やミネラル分を含んでいます。乳清は、チーズを作る際に固形物と分離された副産物として大量に作られます。

 チーズ生産過程で作られた乳清の大半は廃棄されていますが、高タンパク・低脂肪で栄養価が高い点、消化が速くタンパク質合成・インスリン分泌を促進する点などから、優れた食品であるとの認識が高まってきています。従来大量に廃棄されていたものであり、流通さえ整えば安価に提供できる点も注目されています。これを濃縮したものや乾燥粉末にしたものを、風味改善のために脱脂乳と同じようにパンやクッキー、クラッカーなどに使用します。

 乳清タンパク質は、乳清から単離される球状タンパク質の混合物です。牛乳に含まれるタンパク質の約20%が乳清タンパク質、約80%がカゼインです。乳清の固体成分の約10%がタンパク質であり、β-ラクトグロブリン(~65%)、α-ラクトアルブミン(~25%)、ウシ血清アルブミン(~8%)、免疫グロブリン等から構成されます。

精製法としては以下のようなものがあります。

WPC製法
Whey Protein Concentrate(濃縮乳清タンパク質)、濃縮膜処理法とも呼ばれます。原料になる乳清をフィルターで膜処理し、ろ過して得られた液体を濃縮する製法のため乳糖が残りやすくなってしまいます。乳糖不耐症を持つ人にとっては、腹部膨満感やお腹が張ってごろごろする原因となる場合もありますが、乳清に含まれるビタミンやミネラルをできるだけ多く残すことができるメリットがあります。タンパク質含有率は約80%程度です。

WPI製法
Whey Protein Isolate(分離乳清タンパク質)、イオン交換法とも呼ばれます。WPC製法で分離されたタンパク質をさらにイオン交換して作られるため、タンパク質以外の成分はほぼ除去されて高濃度の乳清タンパク質が作られます。タンパク質含有率も約90%と高く、お腹の不調になりやすい乳糖の含有率も非常に低いため、乳糖不耐症の方にも適した製法といえます。精製度の高い乳清タンパク質を実現するために比較的多くの工数が必要となり、価格は若干高めです。

WPH製法
Whey Protein Hydrolysate(加水分解乳清タンパク質)の略称です。一度抽出された乳清タンパク質に対して更に次の工程で加水分解します。これによって乳清タンパク質の構造「有機高分子」が切断され小さくなり、ペプチドと呼ばれる分子量になります。味は、若干苦みを帯びます。乳清タンパク質の濃度は、他の製法に比べ最も高くなりますが、生産工程が多い分、価格も最も高くなります。




351.タンパク加水分解物について。(2017/05/25)

 近年よく使われるようになってきた調味料にタンパク加水分解物があります。どのようなものなのか簡単にまとめてみましょう。

 タンパク加水分解物は、コクやうまみをもたらす目的で加工食品に使われているアミノ酸混合物です。 たんぱく加水分解物は、「たんぱく質」を含んだ動物性原料や植物性の大豆たんぱく、小麦たんぱくから「加水分解」という方法でつくられます。たんぱく質を加水分解するとアミノ酸になります。単純に分解加工・製造されることから、食品添加物ではなく食品として扱われています。

製造方法にはつぎのようなものがあります。

1. 熱水抽出法 タンパク質を熱水で煮る。
2. 塩酸分解法 動物・植物由来のタンパク質[3]を塩酸を使って加水分解する。
3. 酵素分解法 タンパク質をプロテアーゼなどの酵素で分解する。

 熱水抽出法はスープを作る時、豚骨や鶏を長時間煮込むことをイメージするとわかりやすいでしょう。熱水でタンパク質を分解していますので、タンパク加水分解物、と言えます。

 熱水で分解するのは時間が掛かることから、酸(塩酸)を加えて、短時間で分解する方法が酸分解です。塩酸は、胃酸の成分ですので、胃での反応を体外で再現しているとも言えます。(胃液には酵素が含まれているので厳密には違うが)

 酵素分解は主に微生物が作る酵素の力を利用して、短時間でタンパクを分解させたものです。

 塩酸分解法を使った場合、現在発癌性物質と疑われているクロロプロパノール類(3-モノクロロプロパン-1,2-ジオール (3-MCPD)、1,3-ジクロロプロパノール (1,3-DCP) など)が少量生成する場合があることが知られています。そのため、酵素分解法による製造法が徐々に増えていますが、コスト等の理由により塩酸分解法がいまでも主流になっています。

 タンパク加水分解物は、植物性の場合は「小麦」「大豆」、動物性の場合は「牛肉」「豚肉」「鶏肉」を原料としている可能性がありますので、食物アレルギーのある方は、注意する必要があります。








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