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。

過去のコラムはこちら。
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NEW433.不織布の用途、素材について。(2020/07/02)

 引き続き、不織布の用途、素材について簡単にまとめてみましょう。

 不織布の用途は多岐に渉ります。風邪の時に使用するマスクや紙おむつなどの衛生用品やカーペットなどのほか、生活用資材(水切り材、包装材)、産業用資材(フィルター材、電池用セパレーター、吸音材)、建築用資材(ルーフィング材、ハウスラップ、壁紙)、土木用資材(養生シート)、医療用資材(防護用衣料)、車両用資材(内装材、自動車用各種フィルタ-)、農業用資材(園芸用資材、防草シート)など多方面で活用されています。


 不織布は、様々な原料を用途によって使い分けて作られています。

ポリプロピレン(PP)(ホモポリプロピレン・ランダムポリプロピレン)
水に浮く繊維です。染色性、接着性の悪さなどから衣料分野には向きませんが、吸水性、吸湿性がないことを活かす、紙おむつ・医療用ガウンなどに使用されています。

ポリエチレンテレフタレート(PET)
不織布の原料の中でも耐熱性が高く、非常に高透明で発色があり、硬くて強度があります。様々な国で生産・使用されているため生産量も合成繊維の中で最多です。

ポリエチレン(PE)
ポリプロピレン(PP)と同じような性質を示しますが、ポリプロピレン(PP)に比べ柔らかいといった特徴があり、自動車内装材やカーペットとして多用されています。一般的に不織布の材料として使うことが難しく、ポリエチレン(PE)不織布は珍しい素材です。

上記のほか、レーヨン、ナイロン、ビニロン、パルプなども使われています。


NEW432.不織布の製法について。(2020/06/25)

 前回の続きで、不織布の製法についてまとめてみましょう。

 不織布の製造工程には、フリース形成と繊維間結合の2工程があります。まず、フリースと呼ばれる繊維の集積層を形成し、次に繊維同士を結合させます。それぞれの段階において様々な製法があり不織布の原料・目的・用途に応じて選択されます。


・フリース形成法

乾式法
比較的短い繊維(15〜100mm、ステーブル・ファイバー)を薄いシート状に形成する。主に、機械的にくし削りながら形成するカーディング方式と、空気流を利用してランダムに形成するエアレイド方式がある。
湿式法
紙をつくる場合と同じように、ガラス繊維やパルプ原料のようなごく短い繊維(6mm以下)を水中に分散し網状のネット上にすき上げてフリースを形成する。
スパンボンド法
熱可塑性高分子を溶融させ、連続した長繊維状に吐出しながら形成する。
メルトブロー法
スパンボンド法の一種。高温の空気を当てながら形成し、繊維をより細くすることができる。


・フリース結合法

サーマルボンド法
低融点の熱融着繊維を混合したフリースを、熱ロールの間を通して熱圧着する。または熱風を当て、繊維同士を接着させる。
ケミカルボンド法
エマルジョン系の接着樹脂を含浸あるいはスプレーなどの方法でフリースに付着させ、加熱・乾燥させて繊維の交点を接着する。
ニードルパンチ法
フリースを、高速で上下するニードル(針)で繰り返し突き刺し、ニードルに刻まれたバーブという突起により繊維を絡ませる。この方法だけで製品化したり、別の結合法と組み合わせて用いる。
スパンレース法(水流絡合法)
高圧水流を使用し繊維を絡み合わせる。
ステッチボンド法
ガイドベルト上で形成した繊維に、一定方向からニードルパンチを加えて結合する。編込み様の表面と起毛した裏面を同時に形成できる。
スチームジェット法
加熱蒸気を吹き付けて繊維を結合させる。


NEW431.不織布について。(2020/06/18)

 使い捨てマスクの多くは不織布でできています。不織布についてまとめてみましょう。

 不織布とは、繊維を織ったり編んだりせずに、繊維自身の性質を利用し一般的にはランダムに重ねた繊維を接着剤や熱などで成形した製品のことです。ただし JIS L0222 では、「紙、フェルト、編物を含まない」とされています。

 一般に以下のような特徴があります。

長所
ランダムに結合されたものは強度や伸びなどに方向性を持たない。
大量生産ができ、安価でもある。
複数の素材を容易に組み合わせることができる。
厚みや空隙を簡単に変更できる。
など。

短所
織られた布と比較すると強度が劣る。
透明なものをつくることが難しい。
など。

 使用繊維は綿,レーヨン,アセテート,ナイロン,ポリエステルなどで,目的に応じて単独または混合して使用します。繊維を配列させる方法に、梳綿(そめん)機でウェブを作り、これを積み重ねる乾式と、抄紙方式による湿式があります。現在実施されているのはおもに乾式で、製品の強度も湿式にまさっています。

 不織布の製法は短繊維不織布と長繊維不織布の2つに大別できます。短繊維不織布は化合繊短繊維を原料に、紡績で使用するカード機などでシート状にした後、様々な手法で不織布にします。接着剤を使用するものがケミカルボンド不織布(CB)、熱融着繊維などを使ったものがサーマルボンド不織布(TB)、特殊針で繊維を交絡させるものがニードルパンチ不織布(NP)、高圧水流で繊維を絡ませるのがスパンレース不織布(SL)です。

 一方、長繊維不織布は化合繊を製造するように、溶けた原料樹脂を防止した後、自己接着させて生産するスパンボンド不織布(SB)を主体に、原料を高圧で押し出し熱風で吹き飛ばすことで極細不織布にするメルトブロー不織布(MB)などがあります。


430.凍り豆腐について。(2020/02/27)

 高野豆腐の正式名称は凍り豆腐です。どのような食品なのか簡単にまとめてみましょう。

 凍り豆腐は豆腐の加工品です。固めにつくった豆腐を小形に切って凍らせ、脱水乾燥したもので、高野(こうや)豆腐、凝(こごり)豆腐、凍(しみ)豆腐ともいわれます。紀州(和歌山県)の高野山の僧が創始したといわれ、これが高野豆腐の名の由来となっています。

 凍り豆腐はタンパク質を49%も含み、また脂肪も33%含む栄養価が高く消化もよい食品です。保存食品ですが日数がたつと風味が低下します。一般に新しいものほど味がよいとされています。

 凍り豆腐は健康に良い食べ物であることは、長らくは漠然と認識されてきましたが、近年の研究によりレジスタントタンパクが多く含まれることが示され、科学的かつ具体的に健康機能性が明らかとなりつつあります。ヒトを対象とした試験において、LDL低下、HDL上昇、食後中性脂肪上昇抑制など脂質代謝改善の効果が報告されています。このことから生活習慣病、特に脳卒中や心筋梗塞などの予防に効果があるのではないかと考えられています。

 伝統的な製法による凍り豆腐は硬く、水戻しには1晩かかり、柔らかく炊き上げるのは難しく、調理に手間のかかる食材です。このため現在市販されている凍り豆腐のほとんどには、水戻しの時間を短縮し、柔らかく煮あがるように膨軟剤と呼ばれる食品添加物が加えられています。

アンモニア
過去に用いられた製法で、極めて吸水性が高いアンモニアの性質を生かし、凍り豆腐の水戻し時間を短縮する役割を持つ。乾燥が終わった凍り豆腐をアンモニア処理室にいれアンモニアガスを充満させる。スポンジ状の凍り豆腐の内部までアンモニアガスが行き渡りアンモニアが全体に吸着したら、密封包装をして出荷される。アンモニアが揮発してしまうと効果がなくなるので、保存時は必ず密封しなければならない。アンモニア臭を抜くために、水ではなく熱湯で戻すことが推奨されている。戻した後、何度か水を替えて完全にアンモニア臭を抜く必要がある。アンモニア自体が有害であること、保存時にアンモニアが揮発すると効果がなくなる。

炭酸水素ナトリウム
たんぱく質を分解し食材を柔らかくする炭酸水素ナトリウム(重曹)の性質を利用し、凍り豆腐を柔らかくする役割を持つ。生の豆腐を凍結し、炭酸水素ナトリウムの入った水に浸して解凍したのち、水を切り乾燥させる。たんぱく質の一部が破壊されているので水戻しも早く、柔らかく煮あがる。炭酸水素ナトリウム処理された凍り豆腐は伝統製法のものに比べ、硬さが1/3 - 1/4程度で非常に柔らかく、別の食品といえるほど食感も異なる。その柔らかさから煮崩れしやすく、伝統製法の凍り豆腐と同じ感覚で調理すると形が崩れてしまう。真水で煮ると崩れるので、組織を引き締め煮崩れを防ぐため、はじめから塩分が含まれた出汁で煮る。

炭酸カリウム
凍り豆腐の膨軟剤としては、長らく上述の炭酸水素ナトリウムが使用されてきたが、減塩志向の高まりを受けて炭酸カリウムによる製法が開発された(2013年)。炭酸水素ナトリウム処理された凍り豆腐と比較して、調理特性はほとんど変化がなく、高血圧などの生活習慣病の原因となるナトリウムが大幅にカットされているうえ、カリウムによるナトリウム排出効果も期待できる。ただし、腎不全など腎臓の機能が衰えてしまっている人はカリウムの摂取が制限されるので、摂取に当たっては主治医に相談するべきである。


429.レジスタントプロテインについて。(2020/02/20)

 レジスタントプロテインは食物繊維とよく似た働きをします。どのような物質なのか簡単にまとめてましょう。

 レジスタントプロテインとは、体内の消化酵素で分解されにくく食物繊維様の生理機能を有するタンパク質のことです。 日頃から食物繊維を多く摂取することで、心筋梗塞、脳梗塞、動脈硬化、高血圧、高脂血症、糖尿病等の疾病にかかりにくいことが疫学調査で確認されています。食物繊維の多くは多糖類などの炭水化物ですが、レジスタントプロテインはタンパク質でありながら食物繊維の様な生理機能を示す食品成分です。

 食品中に含まれるタンパク質は体内で消化酵素により分解され、アミノ酸として腸管より吸収されます。 しかしレジスタントプロテインは消化酵素による分解を受けにくく栄養源として吸収されにくいのですが、コレステロール低下作用等の効果があり健康維持に対して有効であると考えられています。

 胆汁酸は肝細胞でコレステロールから生成され、腸管で脂質をミセル化して消化・吸収を助ける成分です。胆汁酸がタンパク質や食物繊維に吸着され、体外に排出されると、新たな胆汁酸の生成が促進され、結果として体内のコレステロール濃度が低下します。

レジスタントプロテインを含む食品として以下のようなものがあります。

酒粕
酒粕レジスタントプロテインはコレステロール低下作用や肥満抑制作用等の効果が確認されている。酒粕レジスタントプロテインは脂質を吸着させてそのまま体外に排泄させていると考えられている。

そば
そばタンパク質は血中の総コレステロール値を減少させることが確認されている。そばに含まれるレジスタントプロテインが糞中への中性ステロールの排泄を促進させ,コレステロール低下作用に寄与していることが考えられている。

絹タンパク
蚕の繭糸に含まれるタンパク質、セリシンは,レジスタントプロテインである。セリシンの摂取により大腸腫瘍の発現の抑制が報告されている。また、糞中の水分含量を高める事で便秘改善効果に対しても効果がある。さらにセリシンには高い抗酸化力があり,活性酸素の働きを抑える効果も有する。

大豆・凍り豆腐
大豆タンパク質は、以前よりコレステロール低下作用があることが知られていた。その要因の一つとして大豆タンパク質に含まれるレジスタントプロテインが関与していると考えられている。大豆食品の中でも凍り豆腐中のタンパク質は元の大豆タンパク質よりもレジスタントプロテインの割合が多く、その結果として凍り豆腐タンパク質が強いコレステロール調節作用を持つことが報告されている。また、凍り豆腐には糖尿病の予防・改善効果があるとする論文が発表された。このメカニズムとして、凍り豆腐に多く含まれるレジスタントプロテインによって胆汁酸が排泄され、腸肝循環している胆汁酸の新しい割合が増えることにより、TGR5経路を通したシグナル伝達が活性化する説が提唱されている。


428.クロロゲン酸について。(2020/02/13)

 クロロゲン酸はコーヒーに含まれるポリフェノールの1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。

 クロロゲン酸は、3-カフェオイルキナ酸 とも呼ばれ、コーヒー酸のカルボキシル基がキナ酸3位のヒドロキシ基と脱水縮合した構造を持つ化合物です。コーヒー豆から初めて単離され、現在では多くの双子葉植物の種子や葉に含まれていることが知られています。熱に不安定で容易にコーヒー酸とキナ酸に分解します。


    Chlorogenic_acid
        クロロゲン酸の構造

 ポリフェノールの一種で、活性酸素の発生や働きを抑える抗酸化作用があるといわれています。コーヒー豆中に 5%–10% 近く含まれ、含有量はカフェイン (1%–2%) よりも多いです。焙煎すると、その多くが分解されてしまいますが、コーヒーの種類にもより、個人差がありますが大量に摂取すると便秘を起こすとされています。

 クロロゲン酸には脂質を分解する酵素を阻害する働きがあるとされています。それが結果的に脂質の吸収を緩やかにすることにつながます。また、脂肪燃焼を促進する効果もあります。体内にすでに溜まっている脂肪や新たに発生した脂肪を燃焼させます。

 クロロゲン酸にはマルトースをグルコースに分解する酵素であるα-グルコシダーゼの阻害活性が認められ、ラットで食後の血糖上昇の抑制作用が認められています。カフェインにはα-グルコシダーゼ阻害活性は認められていません。コーヒーをよく飲む人たちでは糖尿病発症のリスクが低くなる傾向があることがわかっています。

 クロロゲン酸は胃の粘膜を刺激し、胃液の分泌を促進させる作用があるといわれています。そのため個人差はありますが、空腹時にコーヒーを摂取すると胃が荒れたり、もたれたりする可能性があります。コーヒー1杯あたりに含まれるクロロゲン酸の量は多くないため、普通に飲む程度なら問題ありませんが、それとは別にクロロゲン酸を含んだサプリメントなどを併用している場合は注意が必要です。


427.路面標示用塗料について。(2020/02/06)

 路面標示用塗料には色々な種類があります。どのようなものがあるのか簡単にまとめてみましょう。

 路面標示に用いられる塗料は別名「トラフィックペイント」(traffic paint)とも言い、品質と種類は「JIS K 5665(路面標示用塗料)」で規定されていいます。この塗料は液状の1種・2種、粉状の3種に分けられています。いずれも物理的粘着によって路面と固着します。この3種類のうち、最も多く使用されているのは3種で、全体の約90%を占めています。

 二液反応硬化型アクリル系樹脂を主な原料とする二液反応塗料も存在し、この塗料は主剤と硬化剤を混合して用いる液体塗料です。路面標示用塗料には光を反射するための小さなガラスビーズが混ぜられ、乾燥して固着するまでにもビーズをふりかけます。

1種
1種は常温で路面に塗装する。1種をさらに分類すると水を溶媒とする水系材料と、有機化合物を溶媒とする溶剤系材料に分けられる。前者は溶媒の水が揮発すると、造膜助剤の作用によって塗膜が硬化する。後者は有機溶媒の揮発のみに頼るものと、有機溶媒の揮発と合成樹脂の酸化・重合によって塗膜が硬化するものがある。乾燥時間は15分以内。交通量の少ない道路や積雪寒冷地での施工に適する。また路面が石畳やレンガの場合、仮舗装や損傷が激しいといった舗装状態が良くない場合も適している。

2種
2種は50 - 80 ℃に加熱して路面に吹き付けるものである。2種も1種と同様に水系材料と溶剤系材料に分けられ、塗膜が硬化するメカニズムも1種と共通する。乾燥時間は10分以内。道路縦断方向の施工や積雪寒冷地に適している。

3種
3種は一般に 180〜200 ℃に加熱溶融して使用される。こちらは溶媒を含まないため、速乾性を持つ。路面との粘着機構は、アスファルト舗装の場合は舗装と塗料の溶融結合であり、セメントコンクリート舗装の場合は物理的粘着である。なお、セメントコンクリート舗装の場合、作業不良や舗装の亀裂などで接着不良を起こすことがある。乾燥時間は3分以内。車両や歩行者による摩耗が激しいと判断される場所に適している。しかし、路面が石畳やレンガの場合、仮舗装や損傷が激しいといった舗装状態が良くない場合は適さない。

ガラスビーズ
ガラスビーズは再帰反射によって夜間における視認性を高める反射材であり、小さな無色透明のガラス玉となっている。路面標示用塗料の3種ではさらにガラスビーズの含有率によって1号(15 - 18%)、2号(20 - 23%)、3号(25%以上)に分けられる。ガラスビーズの含有量が多くなるにつれて、経年での夜間の視認性が良好となる。このガラスビーズも粒度によって1号、2号、3号に分類される。

 上記以外に近年普及し始めているものに、高視認性標示や全天候型路面標示があります。これらは雨天時などの視認性を向上させるために、ガラスビーズの配合方法や使用方法が改良されています。


426.アルギニンについて。(2020/01/30)

 アルギニンはアミノ酸の一種です。どのような物質なのか簡単にまとめてみましょう。

 アルギニンは天然に存在するアミノ酸のひとつで、2-アミノ-5-グアニジノペンタン酸のことです。略号は R あるいは Arg で、英語発音に基づき、アージニンともいいます。非必須アミノ酸ではありますが、成長期には摂取が必要です。


     Arginina
       アルギニンの構造

 アルギニンは非必須アミノ酸ですが体内で作り出せる量は少なく、不足した分を食事で補う必要があります。そのため、準必須アミノ酸、条件付きのアミノ酸と呼ばれることもあります。特に幼児は体内で作り出す量が十分ではないため、食事からアルギニンを摂る必要があります。

 アルギニンは、マクロファージとよばれる免疫細胞を活性化させる働きがあります。マクロファージは、体に侵入してきた細菌やウイルスなどを処理する白血球の一種です。アルギニンは、成長ホルモンの分泌を促す効果があります。

 アルギニンは肝臓でアンモニアを代謝するオルニチン回路に関わり、アンモニアを解毒する働きがあります。オルニチン回路とは、アンモニアが肝臓に存在するオルニチンと反応し、アルギニンに変化した後、無毒化された尿素とオルニチンに分かれる代謝回路のことです。

 アルギニンは体内で一酸化窒素をつくり出します。一酸化窒素は体循環や腎循環、血圧の調整などの重要な働きをします。一酸化窒素は血管を拡張し、血流をスムーズにすることで動脈硬化や心筋梗塞、脳梗塞などの予防効果が期待されています。

 ヒストンやプロタミンといった、核蛋白質での含量が高く、魚類プロタミンでは全体の3分の2がアルギニンになっています。食物では、肉類、ナッツ、大豆、玄米、レーズン、エビ、牛乳などに多く含まれています。


425.分岐鎖アミノ酸(BCAA)について。(2020/01/23)

 分岐鎖アミノ酸は近年、サプリメントとして使用されています。どのような物質なのか簡単にまとめてみましょう。

 分枝鎖アミノ酸または分岐鎖アミノ酸(BCAA)とは、分枝(任意の炭素原子に2以上の別の炭素原子が結合)のある脂肪族側鎖を有するアミノ酸のことです。タンパク質を構成するアミノ酸では、ロイシン、イソロイシンおよびバリンの3種の分枝鎖アミノ酸があります。これらの3種の分枝鎖アミノ酸はヒトでは必須アミノ酸であり、筋タンパク質中の必須アミノ酸の35%を占め、哺乳類にとって必要とされるアミノ酸の40%を占めています。

 分岐鎖アミノ酸は、タンパク合成促進作用と筋タンパク崩壊抑制効果があり、特にロイシンが中心的な役割を果たしています。分岐鎖アミノ酸以外の多くのアミノ酸は主に肝臓で代謝されますが、分岐鎖アミノ酸は主に筋肉で代謝されます。

 筋肉を構成している必須アミノ酸の約35-40%が分岐鎖アミノ酸で、筋肉のタンパク質分解を抑制するといわれています。筋肉内に蓄積され、活動する際にはエネルギー源となることから、運動時に摂取すると良いと考えられています。大豆・チーズ・マグロの赤身などに、100g あたり 4〜7g 程度と多く含まれているほか、分岐鎖アミノ酸を含むサプリメントも市販されています。

ロイシン
アミノ酸の1種であり、側鎖に イソブチル基を持つため、疎水性アミノ酸に分類される。また、非極性側鎖アミノ酸で分岐鎖アミノ酸に分類される。略号は Leu あるいは L である。タンパク質構成アミノ酸で、ヒトはロイシンを合成できないため、ヒトの必須アミノ酸の1つに数えられる。タンパク質の生成・分解を調整することによって筋肉の維持に関与する。

イソロイシン
アミノ酸の一種で2-アミノ-3-メチルペンタン酸(2-アミノ-3-メチル吉草酸)のこと。側鎖に sec-ブチル基を持つ。略号は Ile または I。ロイシンの構造異性体である。「アイソリューシン」と英語読みで音訳される。疎水性アミノ酸に分類される。蛋白質構成アミノ酸の1つで、必須アミノ酸である。

バリン
α-アミノ酸の1種で、側鎖にイソプロピル基を持つ。2-アミノイソ吉草酸とも呼ばれる。吉草根(valerian, セイヨウカノコソウの根)が名前の由来である。ロイシンやイソロイシンと同様に、疎水性アミノ酸、非極性側鎖アミノ酸に分類される。L-バリンは20のタンパク質を構成するアミノ酸のうちの1つで、必須アミノ酸である。


424.PCB について。(2020/01/16)

 PCB は過去のものと思われがちですが、そうでもありません。どういうことなのか簡単にまとめてみましょう。

 PCBはポリ塩化ビフェニル(Poly Chlorinated Biphenyl)の略称です。ポリ塩化ビフェニルは、ビフェニルの水素原子が塩素原子で置換された化合物の総称で、一般式 C12H(10-n)Cln (1≦n≦10) で表されます。置換塩素の数によりモノクロロビフェニルからデカクロロビフェニルまでの10種類の化学式があり、置換塩素の位置によって、計209種の異性体が存在します。


   Polychlorinated_biphenyl_structure
         PCB の構造

 熱に対して安定で、電気絶縁性が高く、耐薬品性に優れています。加熱や冷却用熱媒体、変圧器やコンデンサといった電気機器の絶縁油、可塑剤、塗料、ノンカーボン紙の溶剤など、非常に幅広い分野に用いられました。一方、生体に対する毒性が高く、脂肪組織に蓄積しやすい性質があります。発癌性があり、また皮膚障害、内臓障害、ホルモン異常を引き起こすことが分かっています。 そのため現在では新たな製造が禁止されています。

 PCBが大きく取りあげられる契機となった事件として、昭和43年に食用油の製造過程において熱媒体として使用されたPCBが混入し、健康被害を発生させたカネミ油症事件があります。一般にPCBによる中毒症状として、目やに、爪や口腔粘膜の色素沈着、ざ瘡様皮疹(塩素ニキビ)、爪の変形、まぶたや関節の腫れなどが報告されています。

 カネミ油症事件をきっかけに、人の健康及び生活環境に係る被害を生ずるおそれがある物質として、国内での生産・輸入が禁止されるとともに、PCB廃棄物の適正な処理の推進に関する特別措置法(PCB特措法)が制定され、これに基づいてPCB廃棄物の確実かつ適正な処理を推進することとされました。

 こうした対策は進んでいるものの、依然として日本国内ではPCBを使用した機器があふれており問題視されています。一例では1999年に青森県の高校、東京都八王子の小学校にて、相次いで照明器具(蛍光灯)内のPCBを使用したコンデンサが老朽化のため爆発、生徒や児童に直接PCBが降りかかるといった事故が発生しました。それらに続いて全国各地で同様の事故が発生し、2001年(平成13年)に閣議了解で同年末までに交換を終える決定が為されたにも関わらず、2013年に至っても北海道の中学校で同様の事故が発生するなど、公共施設をはじめ多くの場所で使用され続けています。

 1970年代以前のコンデンサ類の全てでPCBが用いられているとは限りませんが、今となっては使用状況が正確に把握できないこともあり、眠る爆弾として衛生面、環境面から恐れられる存在となっています。


423.グルタミン酸について。(2019/11/28)

 グルタミン酸はアミノ酸の一種です。どのような物質なのか簡単にまとめてみましょう。

 グルタミン酸は、アミノ酸の一種で、非必須アミノ酸です。2-アミノペンタン二酸のことで、2-アミノグルタル酸とも呼ばれています。Glu あるいは E の略号で表されます。小麦グルテンの加水分解物から初めて発見されたことからこの名がつきました。


    Glutamic_acid
       グルタミン酸の構造

 コンブ、チーズ、緑茶などに大量に含まれるほか、シイタケ、トマト、魚介類などにも比較的多く含まれていることが知られています。 コムギやダイズの蛋白質から加水分解によるか,グルコースとアンモニウム塩から Micrococcus glutamicus などの微生物による発酵法によって生産されています。

 主に、食品添加物である L-グルタミン酸ナトリウムの中間原料として製造、利用されています。グルタミン酸そのものは酸味を持つため、そのナトリウム塩であるグルタミン酸ナトリウムが調味料(うま味調味料)として利用されています。

 主に脳神経細胞のエネルギー源となり、体内ではアラニン、アスパラギン酸、セリンが作られる際に必要なアミノ酸です。アンモニアによる脳機能の障害を抑え、アンモニアの酸性度を調節し、グルタミンにかえて脳の燃料として利用されるほか、疲労回復、利尿効果、アルコール依存症の改善、肥満の予防などに効果があるとされています。

 グルタミン酸は、神経系では、興奮性神経伝達物質の一つであり、記憶・学習などの脳高次機能に重要な役割を果たしています。他方、グルタミン酸は、神経系では、内因性興奮毒としての性質を持ち、細胞死、パーキンソン病、抑うつなどの神経症に関わっています。大脳皮質でグルタミン酸は脳虚血などの病的状態においては神経毒として作用し、神経細胞の壊死を起こすことが知られています。(致死量はLD50=20g/kgであり、体重50kgのヒトなら1000g=1kg)


422.γ-アミノ酪酸(GABA)について。(2019/11/21)

 GABA(ギャバ)はアミノ酸の一種です。どのような物質なのか簡単にまとめてみましょう。

 GABAは γ-アミノ酪酸(gamma-aminobutylic acid)の頭文字をとったもので、「ギャバ」と呼ばれています。アミノ酪酸にはアミノ基のつく位置によりα-、β-、γ-の3種類の構造異性体が存在していますが、γ-アミノ酪酸は、そのうちのひとつです。


    gamma-aminobutyric_acid
       γ-アミノ酪酸の構造

 γ-アミノ酪酸は 1950年に哺乳類の脳から発見された、たんぱく質を構成しないアミノ酸の一種です。その後の研究で動植物界に広く分布していることがわかっています。高等動物においては、抑制性の神経伝達物質として機能していることが知られています。また、脳機能改善効果や高めの血圧を改善する作用なども認められており、これを利用した医薬品・食品も開発されています。

 脊椎動物の中枢神経系では、主に海馬、小脳、脊髄などに存在し、また節足動物・甲殻類でも神経伝達物質として用いられています。シナプスでは、シナプス前膜から放出され、後膜の膜上にあるGABAに対するGABA受容体タンパク質と結合して作用を発揮します。GABAは、脳内でグルタミン酸のα位のカルボキシル基がグルタミン酸脱炭酸酵素との反応により除かれることによって生成されています。

 グルタミン酸が基本的に興奮性の神経伝達物質であるのに対し、GABAは基本的に抑制性の神経伝達物質として作用します。GABA作動性のニューロンとしては大脳基底核の線条体からの投射ニューロン(中型有棘細胞)や、小脳のプルキンエ細胞などがあります。

 血圧は交感神経の活動が高まると上昇しますが、γ-アミノ酪酸はこの交感神経の亢進を抑え、血管の収縮に働くノルアドレナリンの分泌を抑えることにより血圧を低下させることが考えられています。γ-アミノ酪酸を産生する能力を持つ乳酸菌を利用して調製された発酵乳製品は、血圧が高めの方に適した「特定保健用食品」として承認されています。


421.アスパラギン酸について。(2019/11/14)

 アスパラギン酸はクエン酸回路(TCA回路)にも関係するアミノ酸です。どのような物質なのか簡単にまとめてみましょう。

 アスパラギン酸とは、アミノ酸の一種で、2-アミノブタン二酸のことです。略号は Asp あるいは Dです。光学異性体としてL体とD体の両方が存在します。アスパラギンの加水分解物から単離され、由来とその構造からこの名がつきました。(アスパラギンはアスパラガスから分離されたことが由来)


    Aspartic_acid
       アスパラギン酸の構造

 L-アスパラギン酸は遊離状態およびタンパク質の構成成分として生物界に広く存在しています。クエン酸回路、尿素回路、また核酸塩基(プリン,ピリミジン)の生合成に関係し代謝上重要な役割を果たしています。 非必須アミノ酸で、グリコーゲン生産性を持っています。うま味成分のひとつです。

 生体内では、クエン酸回路の一員であるオキサロ酢酸が、アスパラギン酸アミノトランスフェラーゼによるグルタミン酸からのアミノ基の転移を受けて生合成されます。 また、工業的にはフマル酸とアンモニアを原料として大腸菌由来のアスパルターゼを用いて生産されています。大腸菌はκ-カラギーナンで固定化され、バイオリアクターを用いて回分法で生産されます。

 アスパラガスを始め、豆類、さとうきび、種実類、牛肉などの食材に多く含まれていますが、熱に弱いため調理の際は加熱しすぎないよう注意が必要です。疲労回復やスタミナ増進などの生体内代謝に重要な役割を果たすほか、アンモニアなどの有害物質を体外に排泄し神経を守る作用、肝機能の促進などの作用があります。

 アスパラギン酸は中枢神経系の興奮性神経伝達物質で、大脳皮質、小脳及び脊髄などに存在する NMDA受容体に対しアゴニストとして作用します。アミノ酸系の神経伝達物質は、アスパラギン酸に加えてグルタミン酸(Glu)、γ-アミノ酪酸(GABA)、グリシン(Gly)があります。




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