コラム１０１〜１５０

　放射性元素の多くはα線やβ線を出しながら崩壊して安定な同位体へと変化していきます。アルファ崩壊とベータ崩壊について簡単にまとめてみましょう。

　アルファ崩壊は、アルファ壊変ともいい、原子核の放射壊変の一種です。ある原子核がアルファ粒子（陽子2つ、中性子2つからなる、ヘリウム4の原子核）を放出し、原子番号と中性子数が2減る（すなわち、質量数が4減る）ことをいいます。アルファ崩壊は一つの原子が二つの原子へと分かれる核分裂反応ととらえることもできます。

　一般にアルファ崩壊を起こす核種は質量数200以上の同位体です。原子核内部では中性子や陽子核力（強い力）で結びついています。質量数が200以上になると、原子核のサイズが、核力の作用する範囲を超えてしまいます。すると、陽子間の電気的な反発力が核力を上回るため、原子核を維持することができず、アルファ崩壊に至ります。実際にはアルファ粒子は原子核内で働く核力を振り切って飛び出していわけではなく、トンネル効果によりアルファ粒子がエネルギーの壁を通り抜け、原子核から飛び出すことにより起きています。原子核外へは強い力が及ばず、らに原子核とアルファ粒子の間には電磁気力による斥力が働いているため、一度外へ出たアルファ粒子はそのまま原子の外へ高速で飛び出すことになります。

　ベータ崩壊は、弱い相互作用によって起きる放射性壊変の一種です。この中にはベータ粒子と反電子ニュートリノを放出するβ−崩壊（陰電子崩壊）、陽電子と電子ニュートリノを放出するβ+崩壊（陽電子崩壊）、軌道電子を原子核に取り込み電子ニュートリノを放出する電子捕獲、二重ベータ崩壊、二重電子捕獲 (double electron capture)が含まれます。単にベータ崩壊といった場合、β−崩壊のことを指します。一般的に、安定同位体よりも中性子の多い核種でβ−崩壊が発生します。

　ベータ崩壊では中性子が陽子と電子と反ニュートリノに変換されます。つまり中性子が一個減り、陽子一個増えますので、原子番号が一つ上がります。（原子量は変わらない）ベータ崩壊後の原子核が不安定な場合、さらに崩壊を行うことになり、数種の同重体経由する壊変系列を形成します。特に核分裂によって生じた核分裂生成物は、陽子数と中性子数との均衡を欠いていて、両者の均衡を保てるところまでベータ崩壊を繰り返します。

　原子核で起きている現象を詳しく解説しようとすると、量子力学の知識が必要になってきます。「強い力」やトンネル効果は日常見る事のできる大きさの物では影響しませんので、理解することがとても難しい分野です。

　原子力発電に使われる核燃料にはウランとプルトニウムがあります。この２つの物質について簡単にまとめてみましょう。

　ウランは比重18.7の金属で、自然に存在する元素の中で一番重い元素です。同時期に発見された天王星（ウラノス）にちなんで名がけられました。原子番号は92でいくつかの同位体が存在します。ウランは地殻や海水中に微量ながら広く分布している元素で、存在量はスズと同程度とされいます。天然ウランはウラン238が99.3％、ウラン235が0.7％、ウラン234が極微量含まれています。原子力発電の燃料に使われるのはウラ235で、ウラン238はほとんど核分裂を起こしません。

　ウラン238とウラン235は、中性子3 個分のわずかな質量差によって区別することができますが、化学的性質等にほとんど差異はありません。そこで、ガス拡散法や遠心分離といった質量差を利用た同位体分離技術を用いてウラン235の濃縮が行われています。天然ウラン中のウラン235の濃度 (0.7%)を超え、20%以下の生成物を低濃縮ウラン、濃度が20%を超える生成物を高濃縮ウランといいます。また、天然ウランよりもウラン235の濃度が低いウランを減損ウランといい、特にウラン235をほとんど含まないウランを劣化ウランといます。原子力発電所で用いるのは低濃縮ウラン燃料、原子爆弾に用いるのは高濃縮ウラン燃料です。

　プルトニウムは比重は 19.8で、原子番号94の元素です。冥王星(プルトー)にちなんで名がつけられました。あまりにも重い原子なため天然には極微量しか存在せず、人工的作られました。プルトニウムには質量数238、239、240、241、242など15の同位体があります。

　軽水炉でウラン燃料を燃焼させたときウラン235は核分裂を起こし中性子を放出します。この時発生した中性子を核分裂しないウラン238が吸収することによってウラン238からウラン239になります。このウラン239が半減期23分でベータ崩壊してネプツニウム239となり、もう一度ベータ崩壊してプルトニウム239になります。さらにこのプルトニウムが中性子吸収するとプルトニウム240、241、242が生成されます。このなかで普通の原子炉(軽水炉)で核分裂をするのは質量数239と241のプルトニウで核燃料として使用できます。こうして原子炉の中でできた核分裂をするプルトニウムは現在の原子炉でも燃料として原子炉に装着したウラン燃料とともに発電に利用されていて、発電量の30〜40％はプルトニウムの核分裂のエネルギーによるものになっています。

　1945年以来、約10トンのプルトニウムが、核実験を通じて地球上に放出されています。核実験のフォールアウトのために、既に世界中の人体中に0.037〜0.074ベクレルのプルトニウムが入っています。フォールアウト起源のプルトニウムが地表面の土壌に0.37〜3.7ベクレ/kg存在しています。

　放射性物質について理解するためには同位体（同位元素）を避けて通ることはできません。同位体とはどのようなものか考えてみましょう。

　同位体とは、同じ原子番号を持つ元素の原子において、原子核の中性子の数が異なる核種の関係、あるいは核種のことです。同位元素、アイソトープとも呼ばれます。

　原子は原子核の周りを電子が回る構造になっています。原子核はさらに陽子と電気的に中性な中性子から構成されています。陽子と中性子の個数の合計を質量数と呼びます。原子の化学的な性質は陽子の数（正確には電子の状態）で決まることから、中性子数に関わらず、ある特定の陽子数（原子番号）を持つ原子のグループを元素と言います。例えば陽子が６つの原子は炭素、８つの原子は酸素、１７個では塩素になります。

　一方で、陽子数が同じなのに中性子の数が異なる原子があり、これが同位体です。例えば、炭素には質量数が８〜２２（中性子の数が２〜１６）まであることが知られています。そのうち自然界に存在するのは炭素１２、炭素１３、炭素１４の３種類だけで、他の同位体は不安定で短時間で崩壊してしまうため存在しません。

　同位体には放射性物質の放射性同位体とそうではない安定同位体の2種類が存在します。放射性同位体は時間とともに電子・陽子・中性子を放出して原子番号が変わっていきますが、安定同位体は自然界で一定の割合をもって安定に存在しています。放射性同位体はアルファ崩壊により原子番号と質量数が異なる核種へ、またはベータ崩壊により同質量数で原子番号の異なる核種へと放射性崩壊を起こします。

　元素の中には放射性同位体しか持たないものもあります。このような元素を放射性元素と呼びます。放射性元素に該当する元素は、テクチウム、プロメチウム、およびビスマス（原子番号83）以上の原子番号を持つ全ての元素です。自然界に存在する元素を分離することで発見された放射性元素は天然放射性元素と呼ばれます。一方、粒子加速器や原子炉を利用して核種変換することで発見された放射性元素は人工放射性元素と呼ばれます。天然放射性元素としてはウラン235やウラン238などが知られています。

　同位体は化学的な性質はほぼ同じですが、安定性に違いが出てきます。不安定な同位体は放射性物質であり、そのほとんどが核反応で生成します。放射性同位体から出る放射線は、放射線療法によるがんなどの治療、突然変異誘発による作物育種、非破壊検査、火災報知機などに応用されています。

　原子力発電所の事故で放射性ヨウ素という言葉がよく聞かれるようになりました。ヨウ素とはどのような物質なのか考えてみましょう。

　ヨウ素はハロゲン元素の一つで、「ヨード」とも呼ばれます。甲状腺ホルモンの構成成分になっているミネラルで、人体に摂取、吸収さると、血液中から甲状腺に集まり、蓄積されます。甲状腺ホルモンは、細胞の発達や組織の成長を促したり、基礎代謝を高めてエネルギー消費量を増やしたります。ヨウ素は海中に多く存在するため、海藻や魚に多く含まれています。海に囲まれ海産物を日常的に食べる日本では、不足することはほとんどありませが、もし不足すると、甲状腺の肥大や甲状腺腫が起こり、成長期の子どもでは、発育不良の原因となります。逆に、海藻を大量に食べることによって、甲状腺機能低下症、甲状腺腫などの過剰症が起こることもあります。

　ヨウ素は消毒薬としてもよく用いられます。ヨウ素のアルコール溶液がヨードチンキです。ヨウ素とヨウ化カリウムのグリセリン溶液がルゴール液です。ヨウ素とポリビニルピロリドンの錯化合物はポビドンヨードとして知られています。

　ヨウ素の同位体は37種と種類が多く、その大半が放射性同位体です。放射性ヨウ素の多くは半減期が短く、その代表としてよく知られいるヨウ素131の半減期は8.1日で、β崩壊することで内部被曝を起こします。自然に存在するヨウ素のほぼ100%が安定同位体のヨウ素127で、安定ヨウ素と呼ばれています。安定ヨウ素はカリウム塩の安定ヨウ素製剤として、丸薬または内服液として使用されます。

　大量にヨウ素を摂取した場合、甲状腺にヨウ素が蓄積されます。それ以後にさらにヨウ素を摂取しても、その大半が血中から尿中に排出れ、甲状腺に蓄積されません。 それを応用したのが、放射線障害予防のための安定ヨウ素剤の処方です。安定ヨウ素剤を予防的に内服して甲状腺内のヨウ素を安定同位体で満たしておくと、以後のヨウ素の取り込みが阻害されることで、放射線障害の予防が可能です。この効果は安定ヨウ素剤の服用から1日程度持続し、後から取り込まれた過剰なヨ素は速やかに尿中に排出されます。また、放射性ヨウ素の吸入後であっても、8時間以内であれば約40%、24時間以内であれば7%程度の取り込み阻害効果が認められるとされています。なお、放射性ヨウ素の被曝による甲状腺の障害は、甲状腺の機能が活発な若年者、特に甲状腺の形成過程である乳幼児において顕著であり、40歳以上では有意ではないため、安定ヨウ素剤の投与は40歳未満の者に対してのみ行われます。

　安定ヨウ素（ヨウ素127）はそのほとんどが海に存在します。海藻などの海産物がない大陸の中央部では、ヨウ素を摂取する機会がほんどないので、ヨード欠乏症による甲状腺異常が多く発生しました。日本においては、日常的にヨウ素を多く含む海藻類の摂取が日本以外の国と比較して多く逆に過剰摂取に注意する必要があります。

　原子炉内では原子核分裂により多くの種類の放射性元素が生成します。どのような現象が起きているのか考えてみましょう。

　ウラン235やプルトニウム239等が核分裂することによってできた核種のこと核分裂生成物（FP）と言います。核分裂によって生成される核種は、主に質量数が90前後と130前後の核種の組み合わせになることが多く、代表的なものとしては、セシウム137、ストロンチウム90などあげられます。核分裂生成物の多くは原子核が不安定で、放射線を出して別の原子核に変わっていきます （これを壊変または放射性崩壊という）。多くの場合は、一回壊変してもなお不安定で、さらに放射線を出して壊変を続けます。こうした核分裂生成物の半減期は短いものが多いのですが、なかには何万年と長いものもあります。

　不安定核は主に次の3つの過程を経て別の原子核に変わります。

　１. 電子もしくは陽電子を放出して僅かに軽い核になる。（ベータ崩壊）
　２. He核（アルファ粒子）を放出して少し軽い核になる。（アルファ崩壊）
　３. He核より重い大きな核（重荷電粒子線）を一つ以上放出してかなり軽い核になる。（原子核分裂）

　このうち１、２は一般には原子核崩壊といい、この核崩壊を起こす原子核は放射線を出す能力を持つ（放射能）ことになります。ウラン235やプルトニウム239の核分裂は３にあたります。

　核分裂生成物がどの核種になるかはある確率で決まります。この確率を収率といいいます。ウラン235の核分裂による主な核分裂生成物とその収率は以下の通りです。

セシウム133　　6.79%
ヨウ素135　　6.33%
ジルコニウム93　　6.30%
セシウム137　　6.09%
テクネチウム99　　6.05%
ストロンチウム90　　5.75%
ヨウ素131　　2.83%
プロメチウム147　　2.27%
サマリウム149　　1.09%
ヨウ素129　　0.66%

　健康への影響が大きい同位体としては、セシウム134、ヨウ素131、ストロンチウム90、セシウム137があげられます。セシウ134は半減期2.06年、ヨウ素131は半減期は8.1日、ストロンチウム90は半減期は28.90年、セシウム137は半減期が30.07年となっいます。ヨウ素131はすぐに崩壊しますが、他の物質は長く残りますので注意が必要です。

　一般に放射能と放射線とは混同されがちですが、その定義は明確に異なります。簡単にまとめてみましょう。

　放射能とは放射線を出す能力のことです。放射能を持つ物質を放射性物質、放射能を持つ原子核の種類や同位体をそれぞれ放射性核種、放射性同位体と言います。放射性同位体は不安定なので、一定の確率で原子核崩壊を起こし、それにともない放射線が放出されます。原子核崩壊は単に崩壊や壊変とも呼ばれ、いくつかの形式があります。これを崩壊モードといい、主な崩壊モードにはアルファ崩壊、ベータ崩壊、ガンマ崩壊があります。それぞれの崩壊は、アルファ粒子、ベータ粒子、ガンマ線が放射線として放出されます。

　放射線とは、広い意味では、全ての電磁波および粒子線のことですが、一般的には、物質を通過する時に原子や分子をイオン化させる能力がある「電離放射線」のことを「放射線」と呼んでいます。（紫外線も電離作用があるが、放射線には含めない）放射線のうち、主な電磁波としては、Ｘ線、ンマ線などがあり、主な粒子線としては、アルファ線、ベータ線、電子線、陽電子線、陽子線、重イオン線、中性子線などがあります。

アルファ線（α線）
　アルファ線は高速のアルファ粒子の流れです。１個のアルファ粒子は、陽子２個と中性子２個、すなわちヘリウムの原子核からできていて、プラス２の正電荷を持ちます。透過能力に関しては、アルファ線は貫通力が弱く紙１枚ぐらいで止まってしまいます。

ベータ線（β線）
　ベータ線は、核の内部より放出される電子または陽電子の流れです。速さは光に近く速いので原子や原子核と衝突する回数が少なく、物質を突き抜ける距離はアルファ線より長くなり、大気中では数ｍの距離まで到達します。透過能力に関しては、薄い紙等はほぼ貫通しますが、アルミホイルなどでは止まってしまいます。

ガンマ線（γ線）
　ガンマ線は、粒子の流であるアルファ線やベータ線とは異なり、電磁波の1種です。ガンマ線は電磁波の中でも最も短い波長（10pm以下）に相当し、物質を突き抜ける透過能力持ちます。ガンマ線はＸ線よりも波長が短く、強い透過力を持ち、ある厚さのコンクリートブロックあるいは鉄の板も透過する力を持ちます。

Ｘ線
　Ｘ線はガンマ線よりは波長が長い電磁波の１種です。しかし、可視光線等と比較すると極めて短い波長であり、ガンマ線と似た特性を持っています。透過能力はガンマ線より弱く、医療用として人体の透視検査などに広く利用されています。

中性子線
　中性子線は中性子の流れです。中性子の流れなので電気を帯びておらず、原子の中に自由に入り込むことができます。この理由から透過能力に関しては、前述のいずれの放射線より強くなっています。

　放射能や放射線はあまり身近ではありませんが、原子力発電所の事故などの報道を理解するためには最低限の知識は持っておく必要があります。

　チョコレートはとても身近な食品ですが、多くの生理作用があることでも知られています。簡単にまとめてみましょう。

　チョコレートはカカオの種子を発酵・焙煎したカカオマスを主原料とし、これに砂糖、ココアバター、粉乳などを混ぜて練り固めた食品のことです。生理作用がある物質としては、カフェイン、テオブロミン、チラミン、カカオポリフェノールなどが含まれています。

カフェイン
プリン環を持つプリンアルカロイドの一種で、コーヒー類に含まれることからこの名があります。主な作用は覚醒作用、脳細動脈収縮作用、利尿作用で医薬品にも使われ、眠気、倦怠感に効果があります。副作用として不眠、めまいがあらわれることがあります。カフェインを習慣的に摂取する人が半日から１日カフェインを摂取しなかった時に現れる症状として最も顕著であるのは頭痛であり、その他、不安、疲労感、集中力の欠如、抑うつが現れることがあります。

テオブロミン
カカオに含まれるアルカロイドの一種です。自然界ではほぼカカオのみに含まれ、チョコレートやココアの苦味成分です。チョコレートには 0.5 〜2.7％のテオブロミンが含まれます。カフェイン近い物質ですが、カフェインに比べて興奮作用が弱く、大脳皮質を刺激し、集中力、記憶力、思考力を高めるほか、自律神経を調節してリラックスさせる効果あるとされています。チョコレートに含まれるテオブロミンの量は、人間にとっては害になるほどの量ではありませんが、犬やネコのようにテオブロミンの代謝速度が遅い動物にとっては有害です。小型犬で50g程度、中型犬で400g程度のチョコレートを摂取すると、チョコレート中毒を起こし、消化不良、脱水症状、過度の興奮、心拍数の低下などの症状が表れます。ひどくなると死に至ることもありますので犬やネコなどのペットにチョコレートを与えてはいけません。

チラミン
動物及び植物に広く分布し、生体内の酵素により産生されるモノアミンです。チラミンは、交感神経細胞内へ取り込まれるとノルアドレナリンの放出を促進し、間接的に血圧や心拍数の上昇など作用を引き起こします。ある種の抗うつ薬（MAO阻害剤）といっしょに摂取すると、非常に血圧が上がってしまうことで知られています。チラミンを多く含食べ物はチョコレート、赤ワイン、チーズ、ニシン、筋子などです。

　この他にチョコレートにはカカオポリフェノールというポリフェノールの一種が含まれます。抗酸化作用、動脈硬化予防作用などが期待きます。これらの生理作用を持つ物質は主にカカオマスに由来します。近年、カカオマスの使用量を増やしたチョコレートが出回るようになりましたが、通常チョコレートよりこれらの物質が多く含まれています。食べる量には注意する必要があるでしょう。

　寒い時期には風邪を引きやすく、風邪薬のお世話になる方も多いと思います。風邪薬の成分について考えてみましょう。

　一般に風邪薬と言われているものは総合感冒薬のことです。総合感冒薬とは、頭痛・発熱・のどの痛み・筋肉の痛み・咳・くしゃみ・鼻水・鼻づまりなどといった、いわゆるかぜ症候群の諸症状の緩和に効果を出すように解熱剤と鎮咳去痰薬・抗ヒスタミン剤などを複合した医薬品です。薬局・ラッグストアで売っている風邪薬は、風邪をそのものを治療するわけではなく、風邪の症状を抑えるための薬になります。その症状を抑える効能も薬によって当然異なります。現在の総合感冒薬は基本的に解熱鎮痛剤・鎮咳去痰薬・抗アレルギー剤を含んだ製品が一般的で、それに加えて薬草・漢方などを合わせた製品あります。

解熱成分
解熱剤は正常な体温を下げずに、発熱時だけ体温を下げる薬です。体温を調節する中枢のすぐそばに、痛みを感じる中枢もあり、解熱剤はこちらにも作用するため『解熱鎮痛剤』と呼ばれています。
　　アセトアミノフェン・イブプロフェン・イソプロピルアンチピリン（ピリン系）など

咳止め・気管支拡張成分
乾いた咳が出る場合は、気管支がけいれんしていたり、気道が炎症を起こしており、それが、延髄にある咳中枢を刺激することで咳が起こるので、その咳中枢を鎮めるような咳止めを使用します。湿った咳の場合は、痰が絡んでいたり、そのせいで気道が狭くなった結果起こっている可能性があるため、痰を出しやすくしたり、気管支を広げるような咳止めが中心になります。
　　リン酸ジヒドロコデイン・リン酸コデイン・dl-塩酸メチルエフェドリン・ノスカピンなど

抗ヒスタミン成分（くしゃみ・鼻水・鼻づまり・頭重など）
かぜなどで鼻やのどに炎症が起こると刺激を受けた細胞からヒスタミという物質が放出されます。抗ヒスタミン薬はヒスタミンに先回りして末梢神経に密着し、ヒスタミンが近づくのを阻止することで症状を抑えます。また一般的な副作用としてぼーっとしたり、眠くなる、ダルくなるといった症状が出ることがあります。
　　マレイン酸クロルフェニラミン・フマル酸ケトチフェン・塩酸プソイドエフェドリン・塩酸ジフェンヒドラミンなど

去痰・消炎酵素成分（咳・痰・鼻水など）
塩化リゾチーム・カルボシステイン・塩酸ブロムヘキシンなど
その他
無水カフェイン・ビタミンB1誘導体など

　風邪の原因はウイルスや菌などですが、その種類は200種類以上知られています。治療薬はそれぞれのウイルスごとに開発しなければらないため、現状では風邪の治療薬は開発されていません。（インフルエンザの治療薬は存在する）そのため、いわゆる風邪薬はあくまでも対症療法です。風邪 症状の中でも特に熱は、ウイルスの増殖を抑え免疫力を高めるための体の防衛反応なので、むやみに熱を下げることは風邪を長引かせる場合もあります。

　最近では洗剤用の界面活性剤として LASより毒性の弱いポリオキシエチレンアルキルエーテル (AE) も使われるようになりました。どのような物質なのか考えてみましょう。

　ポリオキシエチレンアルキルエーテルは非イオン系界面活性剤す。高級アルコールに、親水基として酸化エチレンを付加重合して製造します。蛋白変性作用がないため、台所用洗剤では特に多用されています。泡立ちが少く、高温では凝固して洗浄能力がなくなる特性を持っています。石油からだけでなくパーム油などからも作ることができるので、「天然ヤシ油脂肪酸」や「天然ヤシ油高級アルコール系」などと宣伝される洗剤の多くはこの AE が主成分です。

　洗剤に使われる界面活性剤は分子内に水になじみやすい部分（親水基）と、油になじみやすい部分（親油基・疎水基）を持っています。LAS や石けんのような陰イオン界面活性剤場合は水中では電離していて、この電離する部位が親水基、アルキル基の部分が親油基としてはたらきます。そのため電離していなければ洗浄力を発揮できず電離の障害となる金属イオンや酸などがあると洗浄力が弱くなります。（特に石けんはカルシウムやマグネシウムのイオンがあると不溶化して沈殿する）

　これに対して、ポリオキシエチレンアルキルエーテルの親水基はポリオキシエチレン鎖の部分で、水溶液中で電離しません。（親油基は高級アルコールの部分）水中で電離しないので、耐硬水性、耐アルカリ性、耐酸性にすぐれ、広いｐＨ領域で使うことができます。低温性、低発泡性であるため全自動食器洗い機、ドラム型洗濯機用としてよく使用されます。

　AE は LASよりも生分解性が高く、毒性が低いことから広く使われるようになりました。液状にしやすいため、台所用の合成洗剤や近年人気がある衣料用液体洗剤も使われています。前述のようにパーム油から製造できるため天然原料使用とされることが多いのですが、合成洗剤であることに変わりはありません。

　合成洗剤と成分としてかつては ABS が使われていましたが、現在では LASに置き換わっています。両者の違いがどこにあるのか考えてみましょう。

　ABS は分枝鎖型アルキルベンゼンスルホン酸ナトリウム（Alkyl Benzene Sulfonates）のことで、界面活性剤の一種です。プロピレン４量体とベンゼンから得られるドデシルベンゼンをスルホン化して製造します。硬水や酸に対しても安定で、界面活性能力・洗浄力が大きいため1960年代から合成洗剤の主流になりましたが、現在は使われていません。

　LAS は直鎖アルキルベンゼンスルホン酸ナトリウム（Linear AlkylbenzeneSulfonate）のことで、ABS の代わりに普及した界面活性剤です。また、農薬に使われる乳化剤や、繊維を染色加工するための分散剤にも使われています。

　ABS と LASはどちらも化学式（分子式、示性式）ではまったく同じアルキルベンゼンスルホン酸塩ですが、アルキル基の構造に違いがあり、生分解や毒性などに違が発生します。 ABS はアルキル基に枝分かれ構造を持っているのに対して、LAS はアルキル基に枝分かれ構造がない直鎖化合物です。

　アルキル基のような炭素鎖が枝分かれしていると酵素による分解がされにくく、ABSが使われるようになってから河川の発泡が見られようになり、大きな社会問題となりました。そのため、直鎖の構造を持つ物質が使われるようになりました。石けんも直鎖の炭素鎖を持つ脂肪酸からできていため、微生物により比較的容易に分解されます。ABS のような生分解が困難な界面活性剤を「ハード型」、LAS のような生分解が困難ではない界面活性剤を「ソフト型」と呼びます。日本ではほぼすべての洗剤がソフト型に置き換わりました。

　ABS と LAS は毒性という点ではほとんど差がありません（ABSの方が若干毒性が強い程度）が生分解性が大きく異なります。環境中に残留する時間が長ければそれだけ影響も大きくなります。分解されやすい物質への置き換えは環境対策として重要です。

　カレー粉は様々なスパイスをブレンドしたものですが、生薬としてみると漢方薬そのものといっても過言ではありません。内容について簡単にまとめてみましょう。

・ターメリック（うこん） 鎮痛、二日酔いなど
　香辛料、着色料、生薬として用いられるショウガ科ウコン属の多年草。カレーの黄色はウコンの色であるほか、たくあんや黄袋などにも用いられる。黄色の色素成分はクルクミン。クルクミンには、胆汁の分泌を促進、健胃などの薬効がある。
一般に肝機能を増進するといわれ、二日酔いの抑止効果があるかのような宣伝を行う錠剤やドリンク剤が多数発売されている。しかし、実際には肝疾患への投与は推奨されておらず、肝臓疾患を改善させるどころか、死亡例を含んだ重篤な副作用の報道・報告があり、安易な内服は慎むべきとされている。

・クローブ（丁字 ちょうじ） 消化機能促進、消炎など
　熱帯多雨原産の中高木であり常緑樹。特徴的な香気成分はオイゲノール。ゴキブリがこの香りを嫌うのでゴキブリ除けとしても使用されることがある。またクローブの精油（丁子油）は日本刀のさび止めにも用いられた。生薬とての花蕾を丁子または丁香ということもあり、芳香健胃剤である（日本薬局方にも収録されている）。漢方では女神散、柿蒂湯などに使われる。

・フェンネル（茴香 ういきょう） 去痰、胃の薬など
　セリ科ウイキョウ属の多年草。若い葉および種子（フェンネルシード）は、甘い香りと苦味が特徴で消化促進・消臭に効果があり、香辛料、ハーブとして、食用、薬用、化粧品用などに古くから用いられている。果実は、生薬「茴香」で芳香健胃作用がある。漢方方剤の安中散や、太田胃散、口中清涼剤の仁丹などに使われている。

・クミン（馬芹 うまぜり） 胃の薬など
　エジプトなどを原産とするセリ科の一年草。種子（クミンシード）は香辛料として用いられる。カレー様の特有の香りとわずかな辛味をもつ。香りの主成分はクミンアルデヒド。漢方では胃薬として用いられる。

・ナツメグ（にくずく） 胃の薬、下痢止めなど
　ニクズク科の1種の常緑高木。およびその種子から作られる香辛料。種子全体または種子の仁を取り出し、石灰液に浸してから乾燥させ、粉砕したものを香辛料のナツメグとする。種子を直接、おろし金で挽いて用いる場合もある。収斂、止瀉、健胃作用がある。

　上記以外にも、コリアンダー（胃薬、かゆみ止めなど）、シナモン（胃の薬、風邪など）、レッドペッパー（咳止めなど）、カルダモ（胃の薬など）など、カレー粉に使われるスパイスには薬効を持つものが多々あります。個々のスパイスを生薬として見ると胃腸にいいとされるものが多く、配合割合も漢方胃腸薬として市販されているものと類似しています。胃腸薬を常用されている方は食べる量に注意する必要があるでしょう。

　グルクロノラクトンは肝臓の働きを助けるとされ、グロンサンという商品名でよく知られています。どのような物質なのかまとめてみましょう。

　グルクロノラクトンは、グルコースの6位のヒドロキシメチル基 (-CH2OH) がカルボキシル基(-COOH)に置き換わったグルクロン酸の構造から、さらに分子内でカルボキシル基と3位のヒドロキシル基とが脱水縮合してエステルなった構造を持つ、代表的なラクトンの一種です。天然では海藻中のカラギーナンや、軟骨に含まれるコンドロイチン硫酸の構成成分となっています。水溶液するとグルクロン酸との平衡状態になりますが、この移行は室温では時間がかかります。

医薬品としての効能としては以下の通りです。
・高ビリルビン血症（閉塞性黄疸を除く）における肝機能の改善
・蕁麻疹、湿疹、中毒疹
・妊娠悪阻、妊娠中毒

　肝臓の血流を増やして、解毒能力を高める効果が期待できます。肝臓病のほか、じん麻疹や湿疹、中毒疹、妊娠中毒などに適応します。強力な作用がない反面、副作用はほとんどありません。また、医薬品としての用法は、グルクロノラクトンとして、通常成人１回0.3〜１gを１日３回経口服用することになっています。

　肝臓では有害な物質を体外に排出する機構がいくつかあり、その一つがグルクロン酸抱合です。グルクロン酸は水に対し高度に可溶性の物質で、動物体内において、グルクロン酸はしばしば体外への排出のために毒物と結合されたり、輸送しやすくするためにホルモンと結合されたりします。この過程はグルクロン酸化あるいはグルクロン酸抱合として知られ、肝細胞における化学物質処理の方法の一つになっています。肝細胞中の滑面小細体にあるグルクニルトランスフェラーゼという酵素によって、グルクロン酸が不溶性の毒物と結合し水溶性の物質に変わります。このような抱合型の物質は微小胆管に移動れ、胆汁中へと排出され、その後体外へ排泄されます。

　グルクロノラクトンは体内にも存在し安全性は高い物質です。そのかわり解毒作用は緩やかで即効性はありません。薬として摂取するより、原料となる物質を食品として摂取することが望ましいでしょう。

　有害物質の排出には肝臓が大きな役割を持っています。肝臓に良いとされる成分の一つであるタウリンについてまとめてみましょう。

　タウリンは生体内で重要な働きを示す分子で、人体では含硫アミノ酸であるシステインからシステイン酸を経て合成されます。含硫アミ酸として分類されることが多いですが、アミノ基は持っているもののカルボキシル基を持たないので実際にはアミノ酸ではなく、蛋白質を作ることもないアミ酸様物質とされています。タウリンはヒトの体内などで胆汁の主要な成分である胆汁酸と結合し、タウロコール酸などの形で存在します。消化作用を助けるか、神経伝達物質としても作用します。白血球の一種である好中球が殺菌の際に放出する活性酸素や過酸化水素の放出を抑える作用もあります。

　一般にタウリンは、次のような様々な効能が確認されているとされています。
・血圧の正常化
・貧血予防
・胆汁酸分泌を促して肝臓を強化する
・神経伝達物質の働きを調節する
・目の組織代謝を促し炎症によって損傷した目の組織の修復を助ける

　日本では合成品は医療品扱いとされ、主に栄養ドリンク剤の主成分として使われています。天然抽出物は食品添加物として使用が認められていて、強化剤として育児用粉ミルクにも添加されています。

　健康な成人であれば、生きていくための必要最小限のタウリンを、体内でシステインから合成することができます。また一般的な食事をていると、１日100〜300mgのタウリンは摂取できます。しかし疲労が蓄積すると、タウリンは尿となって体外に流れ出てしまうため、新たにタウリン補給する必要があります。市販の栄養ドリンクには1,000mg程度のタウリンが含まれています。タウリンは必要なところで必要な量のみ働き、過剰摂取分はなんの作用もせずに体外に排出されます。このため、摂取しすぎても副作用が起こることはありません。

　タウリンを多く含む食品には、牡蠣、はまぐり、タコ、イカ、あさりなどがあります。スルメの表面についている白い粉が、タウリンす。魚介類に多く含まれており、特に魚の血合いはタウリンを多く含んでいます。イカやタコはコレステロール値が高いといわれていますが、タウリンにコレテロール低下作用があるため、多くとっても心配する必要はありません。高血圧の人は、日常的に摂取するように心がけましょう。

　いわゆる健康食品業者のサイトには、体内で合成できる量が極めて少ない（ゆえに健康食品による補給が必要）と喧伝されています。しかし、健康な方であればタウリンが不足することはほぼないと考えられます。この手の宣伝についてはあまり真に受けない方が良いでしょう。

　眼科から処方される点眼薬には防腐剤が使われているのですが、使われているのはほとんどが逆性石けんとして知られている塩化ベンザルコニウムです。どのような物質なのかまとめてみましょう。

　点眼薬には薬である主成分以外にも、涙の浸透圧に近づける等張化剤、目薬のpHの変化を防止する緩衝剤など、さまざまな添加剤が含れています。これらのなかで、最もよく話題に取り上げられるのが防腐剤です。防腐剤とは、微生物の侵入・発育・増殖を防止して、腐敗・発酵が起こらないうにする、「静菌作用」を目的として使われる薬剤のことです。現在、点眼薬に添加されている防腐剤は、塩化ベンザルコニウムが最も多く、次いでパラベン類、クロロブタノールとなっています。

塩化ベンザルコニウム
　陽イオン界面活性剤一種で、細菌細胞膜のタンパク質を変性させることによって、殺菌性を発揮する。水によく溶解し、常温での安定性もよく、加熱に耐える。また抗菌域も広く一般的な細菌、菌類（真菌）、原生生物、一部のウイルスなど、広範な微生物に対して殺菌作用を示し、その効果には持続性がある。ただし芽胞に対しては無効であり、真菌、緑膿菌、結核菌、エンベロープを持たないウイルスに対する殺菌作用は弱い。

　点眼薬に使われる場合は界面活性剤として薬物の角膜への透過性を促進し、眼内移行を高める効果もあり、防腐剤の第一選択剤としてよく使われます。0.002〜0.01％の濃度で使用され、一般細菌、真菌類に抗菌力を示します。温度による防腐効果に対する影響はほとんどありません。

　塩化ベンザルコニウムの眼障害については、角膜上皮障害の報告が最も多いとされています。また、欠点の一つとしては、主成分となる薬物と反応して変化を起こすことが多いので、この場合にはパラベン類やクロロブタノールが使われます。

　近年、洗眼液が市販されるようになりましたが、これは目にあまりよくないとの指摘があります。塩化ベンザルコニウムが目薬の5〜10倍も添加されているので、塩化ベンザルコニウムの毒性によって眼を傷害することがあるためです。もちろん、水道水による洗眼は、もっと危険ですので、洗眼はしないようにしましょう。（目に毒物が入ってしまった場合は別ですが）

　人間の体には取り込んだ有害物質を排出する機能があります。簡単にまとめてみましょう。

　有害物質を排出する経路としては大きくわけて２つあります。便からの排出と尿からの排出です。

便からの排出
　体内に取り込まれたり体内で生成した有害物質の多くは肝臓で無害な形へと分解されます。そして不溶性の物質は胆汁という形で腸内に排出されます。胆汁は消化液の一種で、2つの重要な機能があります。1つは脂質の消化と吸収を助ける機能で、もう1つは不要になった老廃物、特に破壊された赤血球のヘモグロビンと過剰なコレステロールを体外へ排泄する機能です。便が褐色をしているのはヘモグロビンの代謝物であるビリルンと言う色素が胆汁に含まれているためです。また、薬などが代謝された後にできる物質も胆汁中へと排出され、その後体外へ排泄されます。便秘などで体内便が長期間滞留していると、老廃物やコレステロールが消化管から再吸収され体調不良の原因となります。

尿からの排出
　水溶性の老廃物、特にアミノ酸の代謝物は腎臓で分離され尿として排出されます。尿の役割は主に２つあります。一つはタンパク質の材料であるアミノ酸が分解された時に発生するアンモニアを排出すること。もう一つは体内の水分量の調節です。特にアンモニアは有害ですで迅速に排出しなければいけません。なお、アンモニアの排出方法は動物の種類によって異なり、魚類や両生類ではアンモニアの状態で直接排出します。爬虫類や鳥類などでは尿酸に化学変化させて、固形物として排出します。人間などの哺乳類では、肝臓で尿素に化学変化させてから尿として排出します。

　どちらの排出方法でも肝臓が大きな役割を持っていますので、解毒のためには肝臓を活発に働かせる必要があります。また、汗をかくこには体から有害物質を排出する作用があると広く信じられていますが、これには科学的根拠はありません。汗をかくぐらいに運動をすることは、血行が良くな有害物質の排出がスムーズになる効果や、自律神経の働きを正常化する効果は期待できるでしょう。

　めっきには電気めっき以外にも様々な方法があります。主なものについて簡単にまとめてみましょう。

無電解めっき
　電気メッキとは異なり、通電による電子ではなく、めっき液に含まれる還元剤の酸化によって放出される電子にり、品物の表面にめっき金属を析出させる方法です。このめっき方法はカニゼンメッキとも呼ばれています。電気めっきのように通電を必要としないため、プスチックやセラミックスのような不導体にもめっき可能で、素材の形状や種類にかかわらず均一な厚みの皮膜が得られます。還元剤として次亜リン酸やジメチアミンボラン、ヒドラジンを使う方法が知られています。

溶融めっき
　亜鉛や錫、アルミなどの金属を溶融した中に品物を入れ、それぞれの金属を付着させる方法です。代表的な例が亜鉛アルミをめっきにした鋼板で、比較的大型の構造物やシートに厚膜をめっきする時にも利用されます。電子部品関係では、溶融ハンダ（ハンダディップ）もよ利用されています。「ドブづけめっき」や「てんぷらめっき」と呼ばれる事があります。

真空蒸着
　容器内を真空にして、金属や酸化物、窒化物などをガス化あるいはイオン化して品物表面に蒸着させる方法です。真空蒸着やスパッタリング、イオンプレーティング、イオン窒化、イオン注入など様々な手法があり、装飾、機能の分野で活用されています。不導体にもめっきを施すことが可能で、反射鏡等のアルミめっき等に使用されます。とくに半導体製造に不可決の技術です。

化成処理
　硫化や酸化などの化学反応を利用して溶液中で品物の表面に薄い硫化物や酸化物の皮膜を作成する方法です。鉄鋼の塗装下地用としてリン酸皮膜処理（パーカライジング）や亜鉛めっき等の後処理（クロメート）、銅や鉄の黒染め、古代色処理などがあります。

　古代には東大寺盧舎那仏像（奈良の大仏）をめっきするのに、水銀と金の合金（金アマルガム）を使用した物が有名です。当時は金と水銀を1：3でアマルガムとして、粘土状とした物を炭火で加熱し、水銀を除去して金だけを残すめっきが行われました。ただ、この方法では大量の水銀蒸気が発生するため、大きな危険を伴います。

　身の回りにある塗装されていない金属の多くはめっきされています。めっきには様々な方法がありますが、最も良く知られていると思われる電気めっきについてまとめてみましょう。

　めっきは、金属などの材料の表面に、金属の薄膜を被覆した表面処理、あるいはその方法を指します。電気めっきは直流電流を使うめっき法で、めっきしたい物質を含む溶液から陽イオンを還元させ、電導性のある物体にその物質（金属など）の薄い層を形成させる方法のことです。

　電気めっき装置では、電池あるいは一般的な整流器を接続して、直流電流を使用します。めっき金属は電源のプラス極、めっきする金属電源のマイナス極に接続し電解槽に浸けます。電流を流すと、めっき金属が酸化され、原子価がゼロだった状態から正の電荷を帯びた陽イオンになり電解液に溶け出します。この陽イオンがめっきする金属側で還元し、原子価ゼロの金属状態に戻ります。例えば、めっき金属が銅の場合、酸化によって電子を2個失った陽イオン Cu2+ができます。めっきする金属側では、Cu2+が電子を2個獲得して金属の銅に還元されます。以上により、銅がめっきする金属まで事実上運ばれ、めっきされます。

　　　めっき金属　　　　 Cu　ー　2e　＝　Cu2+　（溶解）
　　　めっきする金属　　Cu2+　＋　2e　＝　Cu　（析出）

　電解液は一種類以上の溶解した金属塩を含み、同時に他のイオンも含んでいて、電導性があります。電解液には有毒のシアン化物がよく使われます。また、めっきする金属のシアン化物だけでなく、他の金属のシアン化物（例えば、シアン化カリウム）も多く使われます。これらの遊離シアン化物メッキ金属の腐食を容易にし、金属イオンのレベルと伝導率を保持することに役立ちます。さらに炭酸塩やリン酸塩などの金属以外の化合物を伝導率を上げるめに加えることがあります。

　電気めっきでは、対象物表面に油膜などがあるとめっきの密着性が失われるため、事前の洗浄が重要です。洗浄プロセスには、溶剤洗浄、アルカリ洗浄、電解洗浄、酸洗などの工程があり、多くの種類の化学物質が使われています。

　洗浄に使われる酸、アルカリやめっきの工程で使われる電解液はいずれも水溶性で、めっきされた金属に毒性のある化学物質が残っていことはほとんどありません。しかし、めっきの廃液にはシアン化物や六価クロム（クロムめっきの場合）が含まれている場合があり、廃液処理はとても重要す。

　ものに色を付けるときに使われる化学物質として顔料と染料があります。両者の違いについて考えてみましょう。

　顔料は、着色に用いる粉末で水や油に不溶のものの総称で、塗料、インク、合成樹脂、織物、化粧品、食品などの着色に使われています。多くの場合粉末状にして使われ、その粉末を溶剤や展色剤と呼ばれる比較的無色の素材と混合し、対象に固着させます。顔料はその成分から、無機顔料と有機顔料の2種類に分類できます。無機顔料は有史以前から使われていた天然鉱物顔料（岩などを砕いて粉末にしたもの）と、化学的に合成されたものがあります。有機顔料は、昔は藍玉のように植物から採った染料を種々の方法で固形化させたものが主体でしたが、現在工業的に使われているものの多くは石油化学系の合成有機顔料です。有機顔料は化学構造自体が不溶性の品種（不溶性色素）と、本来水溶性の合成染料を不溶化させたレーキ顔料があります。

　染料とは、水など特定の溶媒に溶解させて着色に用いる有色の物質のことです。普通は水を溶媒として布や紙などを染色します。染料とて用いられる物質の分子は、色を有し、布や紙などへ染着する性質を持っています。天然染料としては植物由来の染料が最も種類としては多く、アカネ、アイウコン、ベニバナ、ムラサキ（紫根）などが古代から知られています。動物由来のものとしてはイボニシ等から得られる貝紫やエンジムシから得られるコチニールがあります。現在利用されている染料のほとんどは合成染料です。可視光の領域に吸収スペクトルを持つことから、染料の多くは芳香族系の分子です。

　顔料と染料は、自ら光を発する蛍光や燐光などのルミネセンスとは物理的に異なり、光の波長を選択的に吸収することで、反射または透過する色を変化させます。顔料は粒子なので光に対する色あせが少ないのに対して、染料は一つ一つが分子なので光に対して弱いことが多く、顔料に比べ色あせ変色しやすい傾向があります。また、顔料を使用すると塗料が不透明になることに対して、染料は溶解していることからにごりが少なく、透明感の高い色になます。

　ペンキなどの塗料としては主に顔料が使われます。染料は透明であるために下地を隠すことができないことや光に弱いことから、外壁の塗料としてはあまり使われません。逆に粒子が小さく繊維の中にまで入り込むことから衣類の染色には染料が使われます。一度入り込むと繊維と結びつくので、洗濯をしても簡単には落ちません。

　塗料に関して健康面で問題となるのは溶剤であることが多く、顔料や染料は揮発性をもたないことから健康被害の原因となることはあまありません。（誤飲した場合は別ですが）ただ、有機系の顔料や染料は光に弱いものがあり、分解生成物が揮発してくる可能性がありますので注意は必要でしう。

　シンナーはCS患者にとって天敵のような存在と言っていいでしょう。でも、化学的にどのようなものなのかあまり知られていないようです。シンナーについてまとめてみましょう。

　シンナーはラッカー、ペイント、ワニスなどの塗料を薄めて粘度を下げるために用いられる有機溶剤のことで、「うすめ液」とも呼ばれす。シンナーという名の化学物質があるわけではなく、数種類の化学物質の混合物です。塗料の種類・塗装法によってシンナーの種類も変わってくるため、成分も種々の溶剤を種々の割合で混合します。使われる溶剤は、それぞれ蒸発速度が違うため、四季の変化に応じ夏型・冬型と分けて使うこともあります。

　ラッカーシンナーはトルエンを主体としてエステル系、ケトン系、アルコール系、エーテル系等の溶剤を適宜組合せ、ラッカーの塗膜主要素であるニトロセルロースと樹脂の両者の溶解力を持たせています。

　合成樹脂塗料用シンナーは合成樹脂の種類が多く、溶剤に対する溶解性も異なっているので、それぞれの合成樹脂に適合した溶剤を配合したシンナーがつくられています。 一般に合成樹脂塗料用シンナーはキシレン・トルエンを主体とし、樹脂の種類に応じてエステル系、ケトン系等の溶解力の強い溶剤を適宜、配合しています。

　これ以外にもアクリル樹脂塗料用シンナー、エポキシ樹脂塗料用シンナーなどの用途によってアルコール主体のものやケトン、エステル類などを主体とするものなど様々な種類があります。

　トルエンやキシレンを主体とするシンナーには中枢神経麻痺作用があり、蒸気吸引により酔っ払い状態になります。例えばトルエン場合は100ppm程度から急性中毒を起こし、軽度であれば悪心・頭痛・嘔吐・倦怠感など、重症になると運動機能異常・意識消失・知覚異常などが起こり最悪の場合呼吸困難をおこして死に至ることもあります。中枢神経麻痺作用があるのは、アルコール（酒）と同様に有機溶剤が脂溶性であり、大脳の構成物質脂肪の一種であるリン脂質であることから、血液脳関門を容易に突破するためです。

　シンナー（特にトルエン系）は毒性が強く健康な方でも体調に大きな影響があります。また、溶剤臭も強いため、一般家庭向けの製品ではあまり使われなくなってきています。特に塗料は水性のエマルジョン系に切り替わりつつあります。

　身の回りにあるものには多くの化学物質が使われています。何が使われているか知る手がかりの一つとして、MSDSがあります。MSDSとはどのようなものかまとめてみましょう。

　MSDSとは、「化学物質等安全データシート」のMaterial Safety Data Sheetの頭文字をとったもので、事業者が化学物質及び化学物質を含んだ製品を他の事業者に譲渡・提供する際に交付する化学物質の危険有害性情報を記載した文書のことです。

　日本では、「毒物及び劇物取締法」で指定されている毒物や劇物、「労働安全衛生法」で指定された通知対象物、「特定化学物質の環境の排出量の把握等及び管理の改善の促進に関する法律（化学物質排出把握管理促進法、PRTR法、化管法とも呼ばれる）」の指定化学物質を指定の割合以上含有する製品を事業者間で譲渡・提供するときに、MSDSの提供が義務化されています。記載内容は上記の法律ごとに異なりますが、具体的には、1)名称2) 製造企業名、3) 化学物質の性状、4) 取り扱い方法、5)危険性や有害性の種類、6)安全対策、7)緊急時の対策などが記載されます。（ＪＩＳに沿った形式で作成すると、3法の要求を満たしMSDSが作成できることから推奨されている）

　MSDS制度の対象となる化学物質は、本法上「第一種指定化学物質」及び「第二種指定化学物質」として定義されています。具体的は、人や生態系への有害性(オゾン層破壊性を含む)があり、環境中に広く存在する又は将来的に広く存在する可能性があると認められる物質として、計５６２物質が指定されています。

MSDS対象化学物質
第一種指定化学物質
PRTR制度、MSDS制度の対象物質　　４６２物質
第二種指定化学物質
MSDS制度の対象物質　　　　　　　 １００物質

また例外規定もあり、「例外的にMSDSを提供しなくてもよい製品」は下記のようになっています。
１．含有率の少ないもの＝対象化学物質の含有率が１％未満（特定第一種指定化学物質の場合は0.1％未満）の製品
２．固形物（事業者が取り扱う過程において固体以外の状態、粉状、粒状にならないもの）
３．密閉された状態で使用される製品
４．一般の消費者の生活の用に供される製品
５．再生資源

　注意しなければならない点として、MSDSは事業者間での取引において提供されるものであり、提供先はあくまで事業者となっているとです。私たち一般消費者への提供は法律上、義務化されてはいないので、請求しても出してもらえない場合があります。また、含有量の少ない物質は記載しくてもいいことになっていますので、MSDSを入手できてもすべてが記載されているわけではないことも頭に置いておかなくてはいけません。

　先日、ハンガリーでアルミニウム廃液が流出する事故がありました。アルミニウム廃液がなんなのか知るためには、製造過程をある程度知っておく必要があります。簡単にまとめてみましょう。

　鉄を精錬するときには鉄鉱石（主成分は酸化鉄）を炭素（コークス）とともに高温にすることで、炭素と酸素を反応させ鉄を取り出しす。しかし、アルミニウムはもっと複雑な工程が必要になります。アルミニウムの原料となっているのはボーキサイトという鉱物で、酸化アルミニウム（Al2O3、アルミナ）を52〜57%含んでいます。地殻内に存在するアルミニウムのほとんどはアルミノケイ酸塩として存在するのですが、アルミノケイ酸塩はケイ素との結合が強く精錬が難しいため、ボーキサイト以外の鉱物からの精錬は行われていません。

　ボーキサイトからアルミニウムを精錬するためには、まず不純物である二酸化ケイ素 (SiO2) と酸化鉄 (Fe2O3)を除く必要があります。ボーキサイトを加圧、加熱下で濃水酸化ナトリウム溶液に浸すと、ケイ酸塩のほか、酸化アルミニウムがアルミン酸ナトリウムとして溶け出します。水酸化鉄は水に溶けませんので赤泥として沈殿します。上澄み水溶液を取り出して冷却し、結晶核として水酸化アルミニウムの結晶を加えて放置れば、粒状の水酸化アルミニウムが沈殿します。ケイ酸塩は水溶液に残るため、この工程でケイ素も除去でます。最後に、水酸化アルミニウムを焼成することアルミナ（酸化アルミニウム）を得て（バイヤー法）、これを融解した氷晶石 (Na3AlF6)に5%程度融かして炭素電極を用いて融解塩電解することにより（ホール・エルー法）、陰極に単体のアルミニウムが得られます。

　今回の事故を引き起こした赤泥は、ボーキサイトを濃水酸化ナトリウム溶液に浸した時にできる沈殿物です。赤泥はボーキサイト中の不純物の大部分を含んでいて、酸化鉄を多く含むことから赤い色をしています。加えてチタンやバナジウム、その他の重金属が含まれています。この汚泥には先述水酸化ナトリウムが混じっていて、生成直後は強いアルカリ性であるため、皮膚に触れるとやけどをします。危険なものなので、通常は酸で中和するのですがこの件の廃液貯留池は中和処理をしていなかったようです。

　この赤泥の処理の問題や電解の際に大量の電力が必要であることなどから、現在の日本ではアルミ地金の輸入が中心です。しかし、生産量は少ないものの国内でもアルミニウムの精錬が行われています。赤泥は産業廃棄物にあたるはずなのですが、日本ではなぜか例外扱いされていて、中和した上海洋投棄されています。国内各社は環境問題から2015年までにボーキサイトの国内精製から撤退することになっているそうです。

　昔から温泉には様々な効能があることが知られています。どのような効能があるのかまとめてみましょう。

　温泉は、地中から湯が湧き出す現象や湯となっている状態、またはその場所を示す用語です。その湯を用いた入浴施設も一般に温泉と呼れます。日本の温泉法の定義では、以下のうち一つ以上が満たされる「地中からゆう出する温水、鉱水及び水蒸気その他のガス」と定義されています。

１. 泉源における水温が摂氏25度以上であること。
２. 指定されたの成分のうちいずれか1つ以上のものを含むこと。

　温泉療法には大きく分けて、物理的作用、自律神経の正常化作用、化学的作用の3つのメカニズムがあります。このうち物理的作用と自律神経の正常化作用は一般的な入浴でも得られる作用であり、温泉特有のものは化学的作用です。

物理的作用
　物理的作用とは、人が温泉に浸かることによって温泉に対する水圧、浮力、温熱などが体に作用することを指しす。水圧による作用は、人は湯に浸かることによって一定の空気圧の圧迫から解放され、内臓の負担が軽減します。これによって一定のマッサージ効果を与る。浮力による作用は、水中では浮力により体が軽くなるので、筋肉や関節を動かすことに対し、負担を軽減することができます。温熱による作用は、入浴すことで体温が上昇し、それにより血行を促進したり、また一部の疾病に効果を発揮したりするものです。

自律神経の正常化作用
　温泉による入浴は自律神経を正常化する作用があります。自律神経には人を興奮、昂揚させる交感神経と人を鎮静させる副交感神経がありますが、温泉は後者の副交感神経に強く働きかけます。これは、温泉に浸かることによって筋肉などが弛緩し、リラックス効果与える、血行促進による脳への負担を軽減する、また温泉地に出向き、大自然や大浴場に触れることで苦痛、社会的ストレスなどから解放されるという心理的作用も影響しています。

化学的作用
　化学的作用とは温泉に入っている成分が体内に作用することを指します。その成分は二酸化炭素、食塩、石膏、アミニウム、硫黄、微量の放射能など十一種類に大別されており、各温泉ではこれらの成分を表示することが義務づけられています。そして、これによって医学的に作用し、効果を得られることを効能と呼んでいます。効能として盛んに宣伝されている症状としてはアトピー、痔疾、胃腸病、リウマチ、腰痛、神経痛、高血圧症、火傷などの外傷、骨折、精神疾患などがあります。

　温泉には人体にマイナスに働く部分もあります。以下のような疾病や症状を持った患者には入浴を勧めてはいけないとされています。（一般的禁忌症）
急性疾患（特に熱のある場合）、活動性の結核、悪性腫瘍、重い心臓病、呼吸不全、腎不全、出血性の疾患、高度の貧血、その他一般に病勢進行中の疾患、妊娠中（特に初期と末期）
温泉はその効能やマイナス面を理解した上で利用しなければいけません。

　一般に洗濯をする時、柔軟剤がよく使われます。どのようなもので、何のために使われるのか考えてみましょう。

　昔から洗濯に使われる洗剤は石けんなど、アルカリ性のものが多く、中和するため最後に酸ですすぐ場合がありました。特に髪の毛のよな動物性の繊維はアルカリ性にすると表面のキューティクルが開いてしまうため、酸ですすぐ（リンス）必要があります。現在、多くの洗濯用洗剤として使わているのは陰イオン界面活性剤です。（石けんも陰イオン界面活性剤の一種）陰イオン界面活性剤はマイナスの電荷を持っているので、洗濯した繊維の表面は水中でマイナスの電気を帯びています。マイナス同士で反発し合うため滑りが悪く、静電気も発生しやすくなります。

　一方で柔軟剤に使われるのは陽イオン界面活性剤です。陽イオン界面活性剤は一般的には洗浄力が弱く、すすぎ時に繊維から離れにくい性質があるため、柔軟剤やリンスに使用されています。洗濯後、マイナスの電荷を帯びた衣類に柔軟剤を入れると、プラスとマイナスが引き合って陽イオン界面活性剤繊維の表面に付着します。すると、繊維面に親水基が付着するために表面は疎水基（新油基）に包まれた状態になります。その結果、滑りがよくなり、衣類が柔らかくなります。また、繊維に吸着した柔軟剤の親水基部分は、繊維にたまった静電気を通しやすくするので、静電気防止効果も発揮します。

　柔軟剤の陽イオン界面活性剤しては、ジアルキルアンモニウム塩などの第4級アンモニウム塩が主に使われています。柔軟剤は、繊維の表面に疎水基部分が外に向いて吸着するので吸水性若干悪くなるのが欠点です。最近では、この欠点を改善するために、疎水基部分に二重結合を入れてくの字形の疎水基をもち吸水性に優れた陽イオン界面活性剤が使われています。しかし、このタイプの陽イオン界面活性剤は、風合いや静電気防止効果は従来の陽イオン界面活性剤に比べると劣ります。

　近年発売される柔軟剤は、透明タイプや、抗菌効果、防臭効果を強調した製品が多くなってきています。また陽イオン界面活性剤自体も生分解性のよいエステル型ジアルキルアンモニウム塩が配合されるようになってきました。上述のように陽イオン界面活性剤は繊維から離れにくく、衣類に残留します。特に香りをつけた柔軟剤は長期間香りが残りますので、注意が必要です。

　最近になって、紙に香りをつけたものを見かけるようになりました。どのようにして香りをつけているのかまとめてみましょう。

　雑誌の付録などに多いのですが、香料のサンプルを紙につけたものがあります。そのままではほとんどにおいはしませんが、指でこする香りが出てきます。これはインクに香料を混ぜて印刷したもので、一般には香料印刷（芳香印刷ともいう）と呼ばれています。インキ組成中に直接香料を加え浸透乾燥タイプとして凸版などで印刷するタイプと、マイクロカプセルに香料を封じこめたものをインキ化し、印刷物自体は芳香性はありませんが、印刷面を擦ると擦過作用でカプセルが破壊され、芳香効果が生ずるタイプのインキがあります。前者のタイプは保香性の問題などがあり今では殆ど使われておらず、後者使われています。

　マイクロカプセルとは物質をミクロン単位の小さな粒子にし、その一粒一粒をゼラチンなどを主成分とする薄い皮膜で包んだものです。プセルの皮膜剤には「ゼラチン」「尿素樹脂」「メラミン樹脂」「ウレタン樹脂」「ポリウレア樹脂」などを、製品化するものに応じて使用しています。まず香料メーカーが香りをつくり、カプセルメーカーがインキに混ぜるための香料カプセルを作ります。このカプセルが通常のインキの顔料に替わるものなので、イキメーカーでカプセルとワニスを混ぜ合わせて香料インキを製造します。

(1) カプセルタイプの香料印刷
通常の印刷物の絵柄の上に，香料を含有するマイクロカプセルをブレンドしたインキで印刷します。この印刷物を指先で軽く擦ると，カプセルが壊れ，香りがします。特殊な香料を除いて，通常の香料では3〜5年間，保香できます。
〔2〕剥がすと香りの出る印刷物
香水などの香料を直径20〜50ミクロンのマイクロカプセルに封じ込めたものをインキ化し，糊とブレンドしたもので印刷し２つ折りにします。2つに折ってある印刷物を手で剥がすことにより，カプセルが開き香りが出ます。

　香りの保存性がいいことから、香り付きのティッシュやトイレットペーパーもマイクロカプセルが使われています。カプセルが壊れたとに強い香りが出ますので、CS患者さんにとっては触りたくないものの一つだと思われます。用途が広がっていることもあり、どこに使われているのかわかるうに表示をすることがのぞまれます。

　近年、有機化合物の除去手段として光触媒がよく使われるようになっています。光触媒とはどのようなものなのか考えてみましょう。

　光触媒は、光を照射することにより触媒作用を示す物質の総称です。また、光触媒作用は光化学反応の一種と定義され、天然の光触媒反応としては植物が行う光合成があります。この意味では植物の葉緑素も光触媒の一種といえますが、実際には人工の化学物質を指すことがほとんどです。

　光触媒の基本的な原理は、1972年に日本の科学者により発見されました。「水の電気分解」は、水溶液中の陽極と陰極の電極に電気流すと水が分解され、水素と酸素が発生する反応のことですが、これを、一方の電極に酸化チタンを用いることにより、電気を流さなくても光(紫外線)をあるだけで水が分解されることを発見しました。つまり、酸化チタンには光触媒作用があるということを見つけたのです。

　代表的な光触媒活性物質として、酸化チタン(TiO2)が知られています。酸化チタン光触媒が光を吸収すると大きく分けて2通りの機能を発現します。

(1)強い酸化作用
酸化チタンに光（紫外線）が当たると、その表面から電子が飛び出します。このとき、電子が抜け出た穴は正孔（ホール）と呼ばれており、プラスの電荷を帯びています。正孔は強い酸化力をもち、水中にあるOHー（水酸化物イオン）などから電子を奪います。このとき、電子を奪われたOHーは非常に不安定な状態のOHラジカルになります。OHラジカルは強力な酸化力を持つために近くの有機物から電子を奪い、自分自身が安定になろうとします。電子を奪われた有機物は結合を分断され、最終的には二酸化炭素や水にまで分解されて大気中に発散していきます。

(2)超親水作用
酸化チタンに光があたると、その表面が超親水性になります。超親水性は、ガラスや鏡が水蒸気で曇ることを防止します。また、ほこりや油などの汚れを付きにくくする働きもします。これは、超親水性の表面では水が表面と汚れの間に入り込んで汚れを浮き上がらせ、雨どが汚れを洗い流すからです。また、油性の汚れ（マジックペンなど）が全く定着せず、雨などで定期的にこのような水が流れることにより、表面が洗浄されいわゆるセルフクリーニング作用をもちます。このセルフクリーニング作用は、既にビル外壁やテントシートおよび住宅用窓ガラスなどへ応用されています。

　酸化チタンに似た電子構造を持つ物質が他にも数多く存在するなかで、なぜ酸化チタンに顕著な光触媒活性が見られるかは未知の部分が多く、この解明に向けて多くの研究が行われています。超親水作用についても、酸化チタンの酸化作用によって表面に吸着した疎水性有機物が分解された影響なのか、それとも酸化チタン表面自体に何らかの化学変化が起こっているのか、研究者の見解は分かれたままなのが現状です。

　強い酸化作用を持つと言うことは、物質の劣化を促進してしまう可能性を指します。つまり、外壁などに利用すると塗膜の破壊が起こっしまいます。親水性を活かしたセルフクリーニング効果も雨水があたらない場所では効果を発揮できません。また、室内向けに商品化されている製品は紫外線不足のため効果が期待できないものがほとんどです。光触媒の性質を知った上で使用する場所を考える必要があるでしょう。

　毛髪をカールさせたり逆にまっすぐにするときに使うパーマ液は独特の匂いがあり、化学物質過敏症患者さんにとっては使うことのできないものの一つです。どのような成分が含まれているのか考えてみましょう。

　毛髪は主にタンパク質から構成されていて、このタンパク質の結合状態がヘアースタイルに大きな影響を与えます。その結合の代表的なものとしては、ジスルフィド結合、ペプチド結合、イオン結合、水素結合などがあります。このうちパーマ液によるパーマと最も密接に関係するのが、アミノ酸の一種であるシステインによって形成されるジスルフィド結合（Ｓ-Ｓ結合又はシスチン結合とも呼ばれる）です。

　ジスルフィド結合はパーマ液の１剤に含まれる還元剤により切断され、スルフィドリル基（ＳＨ基又はチオール基とも呼ばれる）に変化します。その後、毛髪をストレートヘアーやウェーブヘアーなどの望むヘアースタイルに変形した状態でパーマ液の２剤に含まれる酸化剤によってジスルフィド結合を再形成する事により、変形した状態で毛髪を固定します、ジスルフィド結合は共有結合なので、日常の洗髪や整髪行動ではほとんど切れることが無く、パーマ処理によって作ったヘアースタイルは持続します。

　パーマ液の１剤にはジスルフィド結合とイオン結合（塩結合）を切断する還元剤（チオグリコール酸、システインあるいはアセチルシステイン）とアルカリ剤（アンモニア、モノエタノールアミン、炭酸塩、リン酸塩など）が含まれています。この他にも各種油脂（スクワラン、パラフィンなど）、界面活性剤（ラウリル硫酸塩など）、安定剤（エデト酸塩など）、香料等の添加物が含まれています。

　パーマ液の２剤には切断されたジスルフィド結合再結合するために酸化剤（臭素酸ナトリウム、臭素酸カリウム、過酸化水素など）と酸性剤（クエン酸・リンゴ酸・酒石酸等）が配合されています、しかし酸性剤を配合すると、２剤の安定性が悪くなる場合があり、この場合は2剤とは別に中間酸リンスを毛髪に作用させます。このほかに油脂、界面活性剤などが配合されています。

　パーマ液には様々な化学物質が使われています。また、パーマは毛髪に化学反応（酸化還元反応）を起こさせることで形状を変化させます。化学物質過敏症発症のリスクがとても高いと考えられます。

　有機リン系農薬中毒の治療薬としてパム（PAM）が知られています。どのような薬品なのかまとめてみましょう。

　パム（PAM）の有効成分はプラリドキシムヨウ化メチルという物質で、有機リン剤中毒の特異的な解毒剤 です。化学的にはピリジニウム環にオキシム部位が置換した構造を持っています。ピリジニウム環を持つ物質には、ビタミンB3やビタミンB6のようなビタミン類から、ニコチンやイミダクロプリド（ネオニコチノイド系殺虫剤）、パラコート（除草剤）まで多くの種類があります。その構造から毒性を持つものが多いのですが、ビタミンのように体に必要な物質もあります。

　有機リン剤は、神経の化学伝達物質であるアセチルコリンの分解酵素、コリンエステラーゼ(ChE)の酵素活性中心に結合することで、本来のアセチルコリン分解作用を失活させます。そのことにより増長したアセチルコリンの作用が意識障害、徐脈、血圧低下、縮瞳などの中毒症状を引き起こします。パム（PAM）は、酵素活性中心に結合した有機リン剤に作用してリン酸残基を切断除去し、ＣｈＥの活性を復活させることで有機リン剤に対する解毒作用をあらわします。

　有機リン剤の暴露から時間が経過するとリン酸残基の脱アルキル基化が起こり、パム（PAM）はリン酸残基と反応しなくなり効果がなくなります。この現象をエイジングといい、速度は有機リン剤の種類によって異なります。強毒性のパラチオンは４８時間後でもほとんどエイジングが進ないのに対し、現在の有機リン剤の主流である弱毒性のフェニトロチオンやマラチオンは、２４〜４８時間でエイジングがほぼ完了します。つまりフェニトロオン、マラチオンでは２４時間以内にパム（PAM）を投与しないと効果がないということです。

　プラリドキシムヨウ化メチルの半数致死量は159mg/kg（数字の上ではホルムアルデヒドより毒性は強い）と急性毒性はかなり強く、１度に大量投与するとかえって症状の悪化を招くことがあります。副作用として頻脈（脈拍数が異常に多い状態）、吐き気、嘔吐、視覚障害が知られています。

　医薬品としてのパム（静脈注射用）には添加物として保存剤、賦形剤、安定剤等が添加されています。また、有機リン剤の暴露を受けてから短時間の間に投与しなければ効果がないこともあり、化学物質過敏症の治療目的でパム（PAM）が処方されることはまずないと思われます。

　グルタチオン に関連する物質としてL-システインがあります。サプリメントなどとしても利用されているL-システインとはどのような物質なのかまとめてみましょう。

　L−システインは、分子構造中にSH基（イオウと水素）を持つアミノ酸で毛髪・皮膚・爪を形成する成分であり、体内に広く分布しています。成人では必須アミノ酸ではありませんが、乳幼児では不可欠な含硫アミノ酸で、側鎖にオール基を持っています。生体内では、メチオニンの硫黄原子がセリンのヒドロキシ基酸素原子と置き換わることにより、シスタチオニンを経由して合成されす。解毒機構において重要なグルタチオン を構成するアミノ酸の一つです。

　L-システインはタンパク質を分子間で架橋させることができます。これにより、細胞外の厳しい環境での分子の安定性が向上し、タンパク質分解に対する抵抗性が与えられ、タンパク質の排泄を最小限に抑えることができます。細胞内において、ポリペプチド中のシステイン間のジスルフィド結合はタンパク質の3次構造（立体構造）を維持します。インスリンはシステイン架橋されたペプチドの代表例であり、2つの独立したペプチド鎖が1組のジスルフィド結合によってつながれています。毛髪においては、システインによるジスルフィド結合の配列が巻き毛の度合いを決めています。このことから一部のパーマ剤の成分として使われています。（毛髪内でシスチン結合の還元・酸化など化学反応を意図的に起こす事で毛髪の構造・形状を変化させた上でそれらを固定する。）

　また、以下のような効果があるとされています。
抗酸化ミネラルのセレンと一時的に結合（キレート）し、X線などの放射線から体を守り、有害金属を排出する働きがある。
毛髪や皮膚の構成材料として、皮膚の再生を助け、はげの予防、ふきでものや疥癬（かいせん）を予防し、爪や皮膚を健康に保つ。
L-システインは硫黄を含むため、代謝される際には硫酸ができ、水銀や鉛など人体に有害な金属、あるいは有害でなくても余分な金属を排出する。

　L-システインは一般的に、ビタミンCと協働してメラニンの形成を抑制し、しみ・そばかすを予防するような効果（俗にいう美肌効果）があると言われています。しかし、この効果についてはヒトでの有効性について学術的な研究結果は見当たらず、どの程度の効果があるのかはっきりしせん。不確かな情報に惑わされないようにする必要があるでしょう。

　グルタチオン は生化学の分野では古くから知られています。前回の内容と重複する部分もあると思いますがご了承ください。

　グルタチオン は、細胞内に比較的高濃度で存在します。一方細胞外の濃度はその1/100から1/1000程度です。グルタチオン には還元型(GSH)と酸化型(glutathione disulfide, GSSG)があり、酸化型は、二分子の還元型グルタチオン がジスルフィド結合によってつながった分子です。細胞内のグルタチオン は、通常、ほとんど（98%以上）が還元型として存在しています。

　グルタチオン の機能
１．細胞膜を横切ってのアミノ酸輸送。
２．多くのタンパク質の -SH基（チオール基）を酸化する有害な酸化剤を除くことによるタンパク質の保護。
３．ヘモグロビン中の鉄イオンを還元された Fe2+の状態で維持することへの関与。

　多くのタンパク質は、システインの形で -SH基を持っていますが、 -SH基は様々な要因で -S-S-（ジスルフィド結合）に変化してしまいます。還元型のグルタチオン は活性酸素などの酸化剤を取り除くことによってタンパク質の -SH基を酸化から保護します。その際、グルタチオン 自身が酸化剤と反応して -S-S- をもつ酸化型のグルタチオン に変化します。そしてグルタチオン は別の還元過程（グルタチオン 還元酵素による還元）によって再生され、その最適なレベルを維持します。何らかの原因で還元型と酸化型の比率が大きく崩れた場合は、酸化型グルタチオン が細胞外に積極的に排出されます。ほ乳類の組織内で、非タンパク質性のチオール化合物の約90％が、還元型グルタチオン の形で存在します。

　通常グルタチオン は細胞膜を通過できないため、経口もしくは点滴などでグルタチオン を投与しても、血中濃度が上がるだけで細胞内のグルタチオン 濃度は上がらないことが知られています。もともと比較的高濃度に存在することから解毒剤としてのグルタチオンには即効性はなく、作用も穏やかです。細胞内のグルタチオン 濃度を上げる方法としては、原料となるシステインや合成に関与するビタミンB群の摂取が有効であることが知られています。

　化学物質過敏症の治療法の一つとしてグルタチオン （商品名タチオン）を処方している病院が一部にあります。どのような薬なのかまとめてみましょう。

　グルタチオン はグルタミン酸、システイン、グリシンが、この順番でペプチド結合 したトリペプチドです。ただし、グルタミン酸とシステインの結合は通常のペプチド結合 とは異なり、グルタミン酸側鎖のγ-カルボキシ基とシステイン主鎖のα-アミノ基が結合する形となっています。このためグルタチオン は、ペプチドでありながら、ほとんどのプロテアーゼ（タンパク質やペプチドを分解する酵素）に対して耐性があって分解されません。動物や植物、微生物など、自然界の多くの生体内に存在し、人体では主に肝臓で合成されています。

　グルタチオン には様々な機能がありますが、主要な機能は大きく2つに分けることができます。

　ひとつは細胞内のチオール環境を維持することです。チオールは生体内の主要な抗酸化成分です。グルタチオン は自らのチオール基を用いて過酸化物や活性酸素種を還元して消去します。また、タンパク質中のジスルフィド結合を還元して2つのチオール基に戻します。更に、グルタチオン は細胞のシステイン源でもあり、システインはチオール基を含んでいます。（システインはタンパク質合成に不可欠のアミノ酸の一種）

　もうひとつの主要な生理機能は、様々な毒物・薬物・伝達物質等を細胞外に排出することです。グルタチオン はこれらの物質を、やはりシステイン残基のチオール基に結合させ（グルタチオン抱合）、自ら細胞外に排出されることで、細胞から毒物を排泄させます。

　医薬品としてのグルタチオン （タチオン錠など）は、通常成人1回50〜100mgを1日1〜3回経口服用します。薬物中毒、アセトン血性嘔吐症(自家中毒、周期性嘔吐症)、金属中毒、妊娠悪阻、晩期妊娠中毒などの解毒剤 として使われています。副作用の少ない安全性の高い薬品とされていますが、人によっては、軽い吐き気や食欲不振を起こすことがあります。

　グルタチオン を多く含む食品は、牛レバー、マダラ、ホウレンソウ、赤貝、ブロッコリー、ビール酵母などがあります。また、栄養（健康）補助食品として使用されるグルタチオン はアミノ酸や核酸の発酵に使用される酵母を天然発酵させて抽出した天然物質の高グルタチオン含有培養物です。

　基本的に体内で合成される成分であり、食品にも広く含まれています。肝臓で合成されるというところから想像される通り、レバーには特に多く含まれていて、牛レバーの場合100g中に150〜200mgと医薬品のタチオンの１日量に匹敵します。（グルタチオン は熱に弱いとされているため実際の摂取量はこれより少なくなる）
医薬品の場合、保存料などの添加物が使われていますので、できれば食品からの摂取が望ましいでしょう。

　ポリフェノールというとお茶や赤ワインを思い浮かべる方が多いと思いますが、実はもっとありふれた物質です。ポリフェノールとはどのような物質なのか考えてみましょう。

　ポリフェノール(polyphenol)とは、ポリ（たくさんの）フェノールという意味で、分子内に複数のフェノール性ヒドロキシ基 （ベンゼン環、ナフタレン環などの芳香環に結合したヒドロキシ基）をもつ植物成分の総称です。ほとんどの植物に含有され、その数は5,000種以上にもります。光合成によってできる植物の色素や苦味の成分であり、植物細胞の生成、活性化などを助ける働きをもっています。日本人が最も多くポリフェノール摂取している飲料はコーヒーである（1日あたりのポリフェノール摂取量の約半分を占める）こともわかっています。コーヒーに含まれるポリフェノールの含有量は同量の赤ワインとほぼ同じで、お茶の約２倍とされています。

　主なものとして以下のようなものがあります。

フラボノイド
・カテキン-ワイン、茶、リンゴ、ブルーベリーに多く含まれる。殺菌作用を始め、血中コレステロールを低下させたり、高血圧を予防したりといった効果がある。
・アントシアニン-ブドウの実皮やムラサキイモ、ブルーベリー、などの赤紫色をした植物体に多く含まれている色素成分。肝機能の向上を助け、疲れ目の解消などにも効果的といわれる。
・タンニン - 茶、赤ワイン、柿、バナナなどに含まれる渋味成分。カテキン同様、殺菌効果がある。
・ルチン - ビタミンPの一種で、ソバに含まれる。
・イソフラボン-大豆や大豆加工商品（豆腐、納豆など）、葛、葛粉などに含まれる。エストロゲンと同様の働きをするため、アンチエイジングなどの視点から着目されている。

フェノール酸
・クロロゲン酸　- コーヒーに多く含まれる。消化器、代謝性疾患を改善する作用がある。

　その他、イチゴなどに含まれるエラグ酸、ゴマに含まれるリグナン（セサミンもこの一種）、ウコンに含まれるクルクミンなど多くの種類があり、野菜や果物のような植物由来の食品のほぼすべてがポリフェノールを含んでいます。ポリフェノールを摂取するには特定の食材にとらわれず、野菜や果物などをバランスよくとることが早道だと考えられます。

　乳酸菌は腸内環境を整える善玉菌として知られています。どのような生き物なのか考えてみましょう。

　乳酸菌という名称は、細菌 生物学的な分類上の特定の菌種を指すものではなく、その性状に対して名付けられたものです。発酵によって糖類から多量の乳酸を産生し、かつ、悪臭の原因なるような腐敗物質を作らないものが、一般に乳酸菌と呼ばれます。乳酸菌は、その発酵の様式から、乳酸のみを最終産物として作り出すホモ乳酸菌と、アコールや酢酸など乳酸以外のものを同時に産生するヘテロ乳酸菌に分類されます。また、その細菌 の形状から、球状の乳酸球菌と桿状の乳酸桿菌に分類されることもあります。

　一般に、乳酸菌と呼ばれて利用されることが多い代表的な細菌 には、以下の6属が挙げられます。

ラクトバシラス属 (Lactobacillus)
　グラム陽性の桿菌でありラクトバチルスとも呼ばれる。一般に「乳酸桿菌」と呼ぶ場合、狭義にはこの属を指すことが多い。L.delbrueckii、L. acidophilus（アシドフィラス菌）、L. casei（カゼイ菌）など。

ビフィドバクテリウム属 (Bifidobacterium)
　グラム陽性の偏性嫌気性桿菌で、増殖の際しばしばV字型、Y字型などに分岐した形態を示す。俗にビフィズス菌とも呼ばれる。ヘテロ乳酸菌の一種で、乳酸と酢酸を産生する。B. bifidumやB. adolescentisなど。

エンテロコッカス属 (Enterococcus)
　グラム陽性の球菌で、ホモ乳酸発酵をする。回腸、盲腸、大腸に生息している。E.faecalis (フェカリス菌) 、E.faecium (フェシウム菌) などがある。

ラクトコッカス属 (Lactococcus)
　グラム陽性の球菌で、連鎖状ないし双球菌の配列をとる。狭義の「乳酸球菌」。ホモ乳酸発酵をする。牛乳や乳製品に多く見られ、これらを原料とした発酵乳製品に用いられる。L. lactis、L. cremoris（クレモリス菌）など。

ペディオコッカス属(Pediococcus)
　グラム陽性の球菌で、4連球菌の配列をとる。ホモ乳酸発酵をする。ピクルスなどの発酵植物製品から分離されることが多い。P. damnosusなど。

リューコノストック属 (Leuconostoc)
　グラム陽性の球菌で、連鎖状ないし双球菌の配列をとる。ヘテロ乳酸発酵をする。ザワークラウトなどの発酵植物製品から分離される。L.mesenteroidesなど。

　一般にはヨーグルトなどの乳製品への利用がよく知られていますが、キムチや浅漬け、ピクルス、ザワークラウトなどの発酵植物製品、鮒寿司などのなれ寿司などにも乳酸菌が関与しています。漬け物から分離された乳酸菌は近年、植物性乳酸菌と呼ばれて注目されています。

　パンを作るときには酵母による発酵が必ず必要です。パン酵母とはどのような生物なのか考えてみましょう。

　酵母は、広義には生活環の一定期間において栄養体が単細胞性を示す真菌類の総称です。微生物と呼ばれていますが細胞内に「核」を持たない原核生物 （大腸菌などの細菌類や藍藻類）とは違い、動物や植物などと同じ細胞内の「核」というところに遺伝子情報を持っている真核生物 でキノコやカビに近い生物です。酵母という名称は分類学上の用語ではなく、生活型を示す名称で系統的に異なる種を含んでいます。

　パン酵母として使われるのはほとんどが Saccharomyces cerevisiae（サッカロミセスセルビシエ）という出芽酵母です。S.cerevisiaeは発酵能が高くパンの発酵やワイン、ビールのアルコー発酵にも使われています。出芽酵母は嫌気呼吸（無酸素状態の代謝）として、他の多くの生物のような乳酸発酵を行わず、アルコール発酵を行います。これは出芽酵母がピルビン酸脱炭酸酵素という特殊な酵素を持っているためで、それによりピルビン酸がアセトアルデヒドになり、それがアルコールデヒドロゲナーゼによりエタノールに変換されます。

　パン酵母は糖を発酵して炭酸ガスとアルコールを生成するとともに、有機酸や香気成分を生成します。炭酸ガスはパン生地が膨らむたに、有機酸はパン生地の伸びや味わい、香気成分はパンの香りに必要なものです。この様な特徴が単に化学反応で炭酸ガスを発生するベーキングパウダーとは違うところです。パン用に使われている酵母は小麦粉のデンプンから生じる麦芽糖（マルトース）を発酵する能力が必要なため、ビール酵母に近いと言われていす。一方日本酒に使われる清酒酵母には麦芽糖を醗酵できないという特徴があります。

　自然界の出芽酵母は果物の表面や樹液などさまざまな場所に生育しています。天然酵母のパンはぶどう等の果実や穀物に付着している酵母や乳酸菌を利用して種を作り、それを使ってパンを作ったものです。そのため単一種の酵母ではなく、いろいろな種類の酵母や微生物が混在していて、それぞの酵母や乳酸菌の出す香気成分と、もともと付着していた果実や穀物のフレーバーがパンに独自の味と香を付けています。一方で工業生産の場合は、最もパン製造に適した単一の酵母を純粋に培養することで安定した品質のパンを製造しています。

　天然酵母を使ったパン作りは、作るたびに味が変化したり、条件によっては異常発酵をする場合があります。商品としてのパンを作るときに天然酵母を使うのが難しい理由はそこにあります。

　スパイス（香辛料）として使われるものの中には、薬効があり漢方などの薬として使われているものが多くあります。主なものについてまとめてみましょう。

シナモン
　熱帯に生育するクスノキ科の常緑樹の名、またその樹皮から作られる香辛料の名です。香辛料としてのシナモンはシナンの樹皮をはがし、乾燥させたもので、独特の甘みと香り、そしてかすかな辛味があり、カプチーノ等の飲料やアップルパイ、シナモンロールなどの洋菓子の香り付けに使われます。
　漢方では、「桂皮」あるいは「桂枝」といい桂枝は発汗・解熱といった発表作用に優れているため，風邪の初期に応用される桂枝湯などに用いられます。また、鎮静作用、健胃作用を持つ生薬として利用されています。

山椒
　ミカン科のサンショウの果実で、熟した実の皮の乾燥粉末（粉山椒）は、香味料として鰻の蒲焼の臭味消し、味噌汁の香付け、七味唐辛子の材料として用いられます。また、佃煮には木の芽煮（昆布と山椒の実と葉）、山椒昆布（昆布と山椒の実）、実山椒、花山椒、ちりめん山椒（ちりめんじゃこと山椒の実）などがあります。
　漢方ではは蜀椒とも呼ばれ健胃、鎮痛、駆虫作用があるとされ、大建中湯、烏梅丸などに使われます。果実の主な辛味成分はサンショオールとサンショアミドで、他にゲラニオールなどの芳香精油、ジペンテン、シトラールなどを含んでいます。

ショウガ
　ショウガはショウガ科の多年草で熱帯アジア原産です。現在では世界各地で栽培されています。日本料理ではすりおろて醤油と合わせて生姜醤油とするか、千切りにするか、刻んで振りかける使い方が多く、冷奴、素麺、アジの寿司やたたきなどに生姜は欠かせない薬味とされいます。
　漢方においてショウガは生姜（しょうきょう）と呼ばれ、中国では紀元前500年頃から薬用として利用されています。発散作用、健胃作用、鎮吐作用があるとされます。発散作用は主に発汗により寒気を伴う風邪の初期症状の治療に使われ、健胃止嘔作用は胃腸の冷えなどによる胃腸機能低下防止などに多く使われます。また、生姜を加えた葛湯は、身体を温めて、免疫力を高めるため、風邪の民間療法によく用いられてます。

　上記のシナモンやショウガは漢方薬代表的な「葛根湯」の成分としても知られています。他にもぺパーミント（薄荷）、クローブ（丁子または丁香）、マスタード（白芥子）、ターメリック（ウン）など多くのスパイスが漢方生薬としても使われています。また、いくつかのスパイスには医薬品の作用を強くしたり、逆に作用を弱めるものがあることが知られており、薬を服用している場合には注意が必要です。

　コエンザイムQ10と並んでα-リポ酸がサプリメントとして人気があるようです。α-リポ酸とはどのような物質なのか考えてみましょう。

　α-リポ酸（別名：チオクト酸）は細胞のミトコンドリアに存在している、多数の酵素の補助因子として欠かせない光学活性のある有機化合物です。α-リポ酸は好気性生物の代謝、特にクエン酸回路のピルビン酸デヒドロゲナーゼ複合体の補因子としての役割を持っています。生体機能に不可欠成分ですが、体内で合成することができるためビタミンではなく、ビタミン様物質として扱われています。また、ビタミンCやビタミンE同様、抗酸化性の物質でもあります。日本国内では医薬品の成分としてのみ取り扱われていましたが、2004年より一般のサプリメントに配合してよい成分となり、一般販売されようになりました。

　医薬品としてのα-リポ酸は、チオクト酸（注射用、10mgから25mg）、チオクト酸アミド（顆粒剤、経口で1日10mgか60mg）として利用されています。その適用は、「激しい肉体疲労時にチオクト酸の需要が増大したとき」、「亜急性壊死性脳脊髄炎」、「中毒性（抗生剤ストレプトマイシン、カナマイシンによる）および騒音性（職業性）の内耳性難聴」となっています。ただし、「効果がないのに長期間使用すべきでない」とう注意事項があります。副作用としては食欲不振、悪心、下痢等が知られています。

　α-リポ酸摂取が原因と推定される有害事象として、インスリン自己免疫症候群（Insulin　Autoimmune Syndrome:IAS）があります。IASはインスリンの注射歴がないにもかかわらず、インスリンに対する自己抗体が出現し、その抗体に結合したインスリンが容易に遊離することによって低血糖発作を起こす症候群です。IASはSH基を持った薬物によって発症することが報告されていますが、α-リポ酸は一部が体内でSH基を持つ形に変化することから、α-リポ酸摂取による症例も多数報告されています。特に欧米人に比べて日本人などアジアの人種での発症率が高いとの報告がり、注意が必要です。

　α-リポ酸は医薬品成分としても利用されていることから、効果を期待する方が多いと思います。しかし、何らかの効果があるというこは、利用方法によっては期待しない効果（有害作用）が発現する可能性も示しています。医薬品としてのα-リポ酸の１日量は10〜60mgであるのに対て、サプリメントでは100mg以上配合されているものも少なくありません。長期連用を避けるようにとの記述があることからも、サプリメントとして常時服用するのは避けるべきでしょう。

　化学物質の発生源は体内にもあります。それが腸内細菌（腸内は厳密には体内ではありませんが）です。腸内細菌が作る化学物質について考えてみましょう。

　腸内細菌とは、ヒトや動物の腸の内部に生息している細菌の総称です。ヒトの腸内には一人当たり100種類以上、100兆個以上の腸内細菌が生息していて、糞便のうち、約半分が腸内細菌またはその死骸であると言われています。宿主であるヒトや動物が摂取した栄養分の一部を利用して生活し、他の種類の腸内細菌との間で数のバランスを保ちながら、一種の生態系を形成しています。この系には細菌だけでなく酵母など菌類や、細菌に感染すファージなども混在してバランスを形成していますが、一般にはこれらの細菌以外の微生物も含めて腸内細菌叢と呼ばれています。腸内環境の説明をするとに、腸内細菌を便宜的に善玉菌と悪玉菌に分類することがあります。前者は宿主の健康維持に貢献し、後者は害を及ぼすとされています。

　善玉菌と呼ばれるものにはビフィズス菌（Bifidobacterium属）や乳酸桿菌（Lactobacillus属）などがあます。乳酸菌という名称は、細菌の生物学的な分類上の特定の菌種を指すものではなく、発酵によって糖類から多量の乳酸を産生し、かつ、悪臭の原因になるうな腐敗物質を作らない細菌の総称です。これらの善玉菌は乳酸や酪酸など有機酸を作り、腸内を弱酸性に保つことで悪玉菌の活動を抑え込むのをはじめ、発ん物質を無害化する、免疫力を高める、便秘を防ぐ、ビタミンB群などをつくり出すといったはたらきをしています。また、近年の研究でビタミンKの必要量ほとんどが腸内細菌によって生成されていることがわかってきました。

　悪玉菌と呼ばれるものには大腸菌（Escherichia coli）やウェルシュ菌（Clostridium perfringens）、ブドウ球菌（Staphylococcus属）などがあります。腸の中が悪玉菌優勢の状態になると、腸内の腐敗が進み、アンニアやインドール、ニトロソアミンなどの有害な化学物質が生産されます。また、便秘や下痢になりやすくなったり、免疫力が低下して感染症を引き起こしやくなるほか、大腸がんなどにもかかりやすくなると言われています。悪玉菌とされている細菌は有機酸の多い環境では生育しにくいものが多いので、腸内で乳酸菌などの善玉菌が優勢になると増殖が抑えられると考えられています。

　腸内細菌叢を構成する微生物の種類は食事の内容や健康状態、体質などによって異なり、一人一人違います。バランスのとれた腸内環境を維持することは健康を維持する上でとても重要だと考えられます。

　アイスランドで火山の噴火があり、世界中に大きな影響が出ています。火山から噴出するものはどのようなものがあるのか簡単にまとめてみましょう。

　火山から噴出する物質には大きくわけて、火山ガス、溶岩、火山砕屑物があります。

火山ガス（気体状態で噴出するもの）

主成分は水蒸気ですが、二酸化炭素も若干含まれます。通常は硫化水素や二酸化硫黄塩化水素も含んでいます。これらの成分は有毒であるため、濃度が高い場合には動植物の生命に大きな危害を与えます。また、熱により周辺の生態に大きな影響があることも多く、吸った動物・人間が、その場で死亡することも珍しくありません。噴火はしなくても、恒常的あるいは間歇的に火山ガスのみを噴出する火山も多く存在します。

溶岩（液体状態で噴出するもの）

溶岩は、火山噴火時に火口から吹き出たマグマを起源とする物質のうち、流体として流れ出た溶融物質と、それが固まってできた岩石のことを指します。温度が高いほど流動性が高く、冷えると固化します。また成分的にはマグマ中のケイ酸成分（二酸化ケイ素）の量が多いほど流動性が低下ます。日本の昭和新山や雲仙普賢岳は流動性に乏しい溶岩だったため、地上に出た溶岩は流出することなくその場に盛り上がって溶岩ドームを形成しました。

火山砕屑物（固体状態で噴出するもの）

融けていたマグマの破片であったり古い岩石の破片であったりするもののことで、大きさで更に分類されています。
・火山岩塊 : 粒径64mm以上で、溶岩のように連続していないもの。
・火山礫 : 粒径64〜2mm。
・火山灰 : 粒径2mm以下。
火山灰は小さいため上空に舞い上がると長時間漂い続け、日射を遮ることで寒冷化を引き起こすなど、気候に影響を与える場合もあります。また、火山灰は航空機に致命的なダメージを及ぼす危険があります。ジェットエンジンに吸い込まれた火山灰の粒子は、エンジン内部で溶解・ガラス質化して堆積し、推力を低下さます。最悪の場合、エンジンが停止する可能性もあります。火山灰が航空機に影響を及ぼした事例としては、1982年にジャワ島のガルングン山の近くを飛行中のボーイング747が、4基のジェットエンジンのすべてが一時的に停止するトラブルに見舞われた事例があります。

　日本はアイスランド同様の火山国であり、過去に大規模な噴火をした火山がいくつも存在します。いつどこの火山が噴火してもおかしくはありませんので、どのような影響があるのか知っておく必要があるでしょう。

　化学物質過敏症患者さんのブログを見ていると、補中益気湯を使っている方が一定数いらっしゃるようです。補中益気湯とはどのような薬なのか調べてみましょう。

補中益気湯（ほちゅうえっきとう）は、漢方方剤の代表的な処方の一つです。適応証（体質）は、虚証（虚弱）、気虚（心身疲労）となりす。補中益気湯の“中”は胃腸を意味し、「補中」とは中を補う、すなわち胃腸を丈夫にするという意味があります。また、「益気」は気を益す、元気をだすいうことです。胃腸の働きをよくして体力を回復をさせ、元気をとりもどすのを助けます。体の疲れ、食欲不振、胃弱、夏やせ、こじれて長びくカゼ、痔、あいは病中・病後、手術後などで体力が弱っているときに用います。

　補中益気湯の構成生薬は人参(ニンジン)、黄耆(オウギ)、蒼朮（ソウジュツ）または白朮（ビャクジュツ）、柴胡(サイコ)、当帰(トウキ)、升麻(ショウマ)、陳皮(チンピ)、生姜(ショウキョウ)、大棗（タイソウ）、甘草(カンゾウ)の１０種類です。“人参”と“黄耆”は滋養強 壮作用があるとされています。“蒼朮”は水分循環をよくする作用があり、“柴胡”は炎症を緩和します。“当帰”は血行をよくして貧血症状を改善します。“升麻”のどの痛みや痔に効果があり、“陳皮”や“生姜”は胃腸の働きをよくする働きがあります。これらがいっしょに働くことで、よりよい効果を発揮しす。病院では、煎じる必要のない乾燥エキス剤を用いるのが一般的です。

　重い副作用はまずありませんが、配合生薬の甘草の大量服用により、浮腫（むくみ）を生じたり血圧が上がってくることがあります。葛根湯でも触れましたが「偽アルドステロン症」と呼ばれる症状です。飲み合わせに注意が必要となるのは、甘草含有製剤、グリチルリチン（グリチロン等）などす。そのほか、間質性肺炎と肝障害が報告されています。万一のことですが、咳や息切れ、呼吸困難、発熱、ひどい倦怠感、皮膚や白目が黄色くなる、といっ症状がでた場合はすぐ医師に連絡しましょう。

　慢性疲労症候群の患者さんに補中益気湯が処方され、ある程度の効果があるとの報告があります。ですが、化学物質過敏症に効果があるどうかについては、はっきりとした検証はされていないようです。病院や通常の薬局で処方される漢方薬には製剤化するために多くの添加物が不可欠で、この添 加物の影響を無視できません。使用する場合は慎重にした方がいいと考えられます。

　化学物質過敏症患者さんは薬が使えないことが多く皆さん苦労をされていますが、 漢方薬なら使える場合があります。（個人差があり使えない人も多い）代表的な漢方薬である葛根湯について考えてみましょう。

　葛根湯は風邪の初期で寒気があり、肩や首筋のこり、頭痛、鼻水、鼻詰まりなどの症状に使用されます。咳や喉の痛みには余り効果がなく、口渇があるような明らかな熱証の場合には用いてはいけません。

　その配合は基本方剤である桂枝湯（桂枝・芍薬・生姜・大棗・甘草）に葛根・麻黄を加えたものです。桂枝湯は弱い発汗薬で、これに強発汗薬である麻黄を加えより発汗作用を強化してあります。また、葛根には鎮痛作用がありとくに首筋の凝りをとる作用があるとされます。芍薬は漢方薬の代表的な鎮痛剤の一つです。生姜・大棗は方剤全体の副作用を緩和する目的でペアで多数の方剤に使われています。甘草には元来喉の痛みをやわらげる作用がありすが配合されている量が少ないことからあまり効果が期待されておらず、副作用を緩和する目的で加えられたと考えられます。

　漢方薬といども薬ですので、副作用が起きる場合があります。（漢方では副作用ではなく誤治と言って、体の状態にあっていないと解釈する）葛根湯の場合は、副作用とて発疹、かゆみ、食欲不振、胃部不快感の他、まれに偽アルドステロン症や肝機能障害が起きることが知られています。偽アルドステロン症は甘草が原因とさています。医療用漢方エキス製剤のおよそ７割に甘草が配合されていますので、複数の漢方薬を同時に服用するときには十分な注意が必要です。また、甘草は医療用の漢方薬の原料に用いられているのは５％程度で、９５％は食品（主に甘味料として）に使用されていることはあまり知られていないようです。そのため食品からの甘草摂取が意外に多いにも関わらず、そこに薬としての甘草が上乗せされて問題が生じていても見過ごされがちです。

　顆粒や錠剤で市販されている葛根湯には、これらの生薬の他、添加物として、無水ケイ酸、CMC-Ca、ヒドロキシピルセルロース、ステアリン酸Mg、など（あくまで一例でメーカーにより異なる）が使われています。同じ処方の漢方薬でもメーカーによって使えるものと使えないものがある場合は、添加物の違いが影響していると考えられます。取扱説明書には必ず使われている添加物が記載されていますので、使用する際には注意すべきでしょう。

　現在ではフローリングワックスの主流は樹脂ワックスになっています。樹脂ワックスについてまとめてみましょう。

　樹脂ワックスは、耐水性・対磨耗性に優れ、性能の良い床維持剤として近年主流の材料となっています。殆どの材質に適応しますが、塗布にあたってはやや技術を要し、形成された皮膜の除去は剥離剤による剥離作業など手間のかかる部分もあります。樹脂ワックスは連続した皮膜を形成させるたに可塑剤が入っていますが、多孔質の床材など（リノリウムやアスファルトタイルなど）は、この可塑剤が移行してしまい、樹脂ワックス特有の強靭で連続し皮膜がつくれず、粉化していまうパウダリングという現象を起こす場合もあります。

　樹脂ワックスは大きくわけてアクリル樹脂を主成分とするものとウレタン樹脂を主成分とするものの２種類があります。

アクリル樹脂ワックス
　アクリル樹脂はアクリル酸エステルあるいはメタクリル酸エステルの重合体で、透明性の高い非晶質の合成 樹脂です。アクリル樹脂を主成分にしたワックスは、塗りやすいですが、耐久性はあまり期待できません。アクリル樹脂は硬くなりますが、柔軟性に乏しくローリングのような伸縮性のあるものには不向きです。

ウレタン樹脂ワックス
　ウレタン樹脂は、通常イソシアネート基とアルコール基が縮合してできるウレタン結合でモノマーを共重合させた高分子化合物のことです。抗張力や耐摩耗性、耐油性に優れていますが、耐熱性や耐水性は他の合成ゴムに比べ劣ります。水分による加水分解や空気中窒素酸化物（NOx）、塩分、紫外線、熱、微生物などの影響で徐々に分解されます。ウレタン樹脂が主成分のワックスは、作業性でアクリル樹脂のタイプに比べ若干劣りますが、その代り耐久性に優れています。また硬くなっても弾力性があるため、伸縮性のあるフローリングなどへの使用に適しています。

　樹脂ワックスはその性質上、可塑剤や界面活性剤が必ず使われています。また、水性のものでも有機溶媒が少なからず入っていますので、VOC の発生源となっています。できれば使わない方がいいでしょう。

　住宅のフローリングにはワックスがよく使われますが、このワックスにはどのようなものがあるのかまとめてみましょう。

　ワックスとは、一般に「常温で固体、加熱すると液体となる有機物」と定義されています。狭義に特定の一群の化学物質を指すときは高級脂肪酸と一価または二価の高級アルコールとの エステルある融点の高い油脂状の物質を指し、広義には実用上、これとよく似た性状を示す中性脂肪や高級脂肪酸、炭化水素なども含めます。多くの場合、室温では軟かく滑らかな固体で、水の沸点（100℃）より低い融点を持ち、気体はよく燃焼します。ろうそくの蝋（ろう）を想像するとイメージしやすいでしょう。

　フローリングに用いられるワックスの主成分は、油、蝋、樹脂の主に3つとなっています。

油が主成分のワックス
油が主成分のワックスは、フローリングに浸みこませて使用します。そうすることで、素材表面から侵入しようとする汚れを防ぐことができます。また使用されるのは、一般的なフローリングではなく、塗装が施されていない無垢材となります。

蝋が主成分のワックス
蝋と溶剤の成分で、未塗装の木質の床の保護に使われます。蝋が入っているので、乾燥後磨くと木質に輝きとツヤを与えます。溶剤の違いで、水性のものと油性のものがあります。

樹脂が主成分のワックス
主成分がアクリル樹脂やウレタン樹脂などの水性で固い皮膜を形成し、豊かな光沢が得られます。耐水性・対磨耗性に優れ、性能の良い床維持剤として近年主流の材料となっています。殆どの材質に適応しますが、塗布にあたってはやや技術を要し、皮膜の除去は剥離剤による剥離作業など手間のかかる部分もあります。

　使いやすいことや耐久性などから、近年、フローリングワックスは樹脂ワックスが主流となっています。一般的な樹脂ワックスは樹脂の他、 可塑剤、グリコールエーテル系溶剤、 界面活性剤、防腐剤などで構成されています。有力な VOCの発生源となっていますので、使用には十分な注意が必要です。

　植物油は原料をしぼって作っていると思いがちです。しかし、ゴマはすり鉢ですると油分がでてペースト状になりますが、大豆の場合はきな粉になるだけで油はでてきません。どのようにして製造しているのか、工程についてまとめてみましょう。

　植物油は天然物ですがその製造工程はかなり複雑です。

　第1の工程は、原料から油分を取り出し、原油を製造する工程です。油分を多く含む原料の場合には、原料を圧搾して油分を絞り出しまが、圧搾後の原料にはまだ多くの油分が残っていますので溶剤で油分を抽出します。油分の少ない原料の場合は、圧搾は行わず抽出からスタートします。この過程を搾油と称します。搾油により得られた油から不純物を除去（脱ガム）したものが原油です。原油は、いったん原油タンクに貯蔵されます。

　第2の工程は、原油を精製し最終製品を作る工程です。精製の工程は、まだ残っている不純物の除去（脱ガム）、遊離脂肪酸の除去（脱酸）、色素の除去（脱色）、固形状の油脂やロウ分の除去（ウインタリング）、臭いの除去（脱臭）の各工程に分かれます。こうして得られた油が精製油又はラダ油で、いったん精製油タンクに貯蔵されます。

　植物油の製造工程では多くの化学物質が使われます。抽出工程では、なたね、べに花の種子など油分を多く含む原料の場合、まず、機械的に圧搾して油を搾り出し、更に溶剤（食品添加物であるヘキサン） で残った油を抽出します。大豆、米ぬかなど油分の低い原料の場合には、圧搾を行わず最初から溶剤で油分を抽出します。また、脱ガム工程ではリン脂質を主成分とするガム質を除去するためにリン酸が、脱酸工程では遊離脂肪酸を石けんに変化させて除去するために水酸化ナトリウムが使われます。これらの物質は最終的にすべて分離されますので製品には残っていません。

　抽出工程でのヘキサンは蒸留によって分離されますが、この時に油を200℃程度まで加熱する必要があります。精製の各工程でも加熱が行われますので、酸化や劣化を起こすとともに、トランス脂肪酸が生成する原因となります。特に大豆油は抽出法でなければ製造できません。日本人は欧米諸国に比べトランス脂肪酸の摂取量は少なく、すぐに問題となることはないと思われますが注意は必要でしょう。

　化粧品や添加物としてパラベンという名称を良く目にします。パラベンとはどのような物質なのか、考えてみましょう。

　パラベンは数種類あるパラオキシ安息香酸エステルの総称です。パラオキシ安息香酸エステルは、安息香酸エステルのパラ位にフェノー性ヒドロキシ基がついた構造を持っています。フェノール部分は塩を形成するためナトリウム塩などの形で使用される場合もあります。エステル部分の構造の違いから様々な種類があり、実際に使用されているのは以下の７種類です。

　メチルパラベン
　エチルパラベン
　プロピルパラベン
　イソプロピルパラベン
　ブチルパラベン
　イソブチルパラベン
　ベンジルパラベン

　パラオキシ安息香酸エステルは広い菌種に対して静菌作用を示します。アルキル基が大きくなるほど抗菌活性は強くなり、其の強さは、ンジル＞ブチル＞プロピル＞エチル＞メチルエステルの順といわれています。単独でなく併用することによって相乗効果が現われ、より少量で防腐力を高めるとができることから、通常はエステル部分の異なるパラオキシ安息香酸エステルを組み合わせて使用されます。そのため、表示にパラベンと記載されていた場合 は複数のパラオキシ安息香酸エステルの混合物が使われていると考えられます。

　安全性が高いとされ、化粧品、医薬品、食品等の保存料（防腐剤）として幅広く使用されています。一方で、接触性皮膚炎、アレルギー皮膚炎の原因物質になる可能性が高いとされ、サリチル酸と構造が似ているためにアスピリン喘息の起因物質になる可能性があります。

　最近は、パラベンを使用しない化粧品も増えています。他の防腐剤を使用したり、防腐剤ではなく防腐効果のある植物エキスを使ったり容器に工夫をして、化粧品に菌が入らないようにしたりするなど、様々な方法がとられています。保存料なしで腐らない商品は存在しません。パラベンの代替して、フェノキシエタノール、ブチレングリコールがよく使われていますが、これらの成分はパラベンよりも抗菌性が低いため、多量に配合しなければ防腐能力を発揮することができません。パラベンよりも毒性が強く、刺激になりかぶれたりすることがありますので、表示をよく確認するなど注意が必要です。

　ビタミンやミネラルなどの栄養素は必要な量についてはよく聞かれますが、過剰摂取についてはあまり話題になりません。今回は栄養の所要量と上限量について考えてみましょう。

　ビタミンやミネラルには所要量と上限量というものがあります。
所要量は「１日の必要量を満たすのに十分な摂取量」、
上限量は「ほとんどすべての人に健康上悪影響を及ぼす危険のない栄養素摂取量の最大限の量」です。
つまり、上限量以上にとると悪影響があるかもしれないということです。実際の所要量や上限量は年齢や性別、体重の違いなどで変わりますので、あくまで参考値とすべきでしょう。

　ビタミンに関しては上限量は主に脂溶性のビタミンに設定されています。これは脂溶性のビタミンは過剰摂取した場合に蓄積されやすいめです。一方でビタミンB群の多くやビタミンCなど、水溶性ビタミンの多くは過剰に摂取してもすぐ排泄されることから、一部を除いて上限値が設定されてません。

　ミネラルに関して注意すべきことは、所要量と上限量の差があまりないことです。例えば、鉄は所要量12mgに対し上限量40mg、亜鉛は10mgに対して30mg、セレン50μgに対して250μgと、かなり近い数字になっています。そのため、配合量の多いサプリメントなどを使用すると上限量を超えてしまう危険があり、実際に過剰摂取による健康障害も報告されています。過剰に摂取した場合の症状の例を示します。（以下は一例で、ほとんどのミネラルに過剰症があることが知れている）

鉄
　嘔吐、下痢、ショック症状など
亜鉛
　頭痛、吐き気、貧血など
セレン
　肌荒れ、脱毛、胃腸障害、嘔吐、ツメの変化など

　もともと所要量は不足による欠乏症を防ぐことが目的で制定されたものです。現在では食事のレベルの向上により不足する心配はかなり少なくなっています。一方でダイエットによる栄養バランスの崩れやサプリメントの普及により過剰摂取の問題も生じるようになってきました。サプリメントメーカーによっては上限量に近い量が配合されている製品もあり、利用する際には十分な注意が必要です。

　サプリメントや化粧品などでコエンザイムQ10がよく使われるようになってきました。どのような物質なのかまとめてみましょう。

　コエンザイムQ10は肉類や魚介類などの食品に含まれている脂溶性の物質で、補酵素Q、ビタミンQ、CoQ10、ユビキノンなど様々な別名があります。コエンザイムQ10はビタミンではありませんが「ビタミン様物質」として知られ、エネルギーの産生に関与しています。コエンザイQ10がビタミンでないのは、ヒトの体内でも合成されているからです。なお、ビタミンの定義は「微量で体内の代謝に重要な働きをしているにもかかわらず自分で作ることができない化合物」です。

　コエンザイムQ10はベンゾキノン部位にイソプレン側鎖がついた構造になっています。体内ではベンゾキノン部位はアミノ酸のチロシから合成され、イソプレン側鎖はアセチルCoAからメバロン酸経路、テルペンを経て合成されます。医薬品や健康食品に配合されているコエンザイムQ10テンサイやサトウキビを原料とし、酵母および微生物による発酵や化学合成により製造されています。

　日本で過去に医療用医薬品として軽度及び中等度のうっ血性心不全症状などに対して1日30mgの投与量で用いられていました。しし、人での効果を明確に実証した研究はなく、また、小規模な無作為化試験で運動耐容能や左室駆出率に関してプラセボと有意差を示せなかったことから、心臓に関しては薬剤としての効能はほぼ否定されました。現在では一般臨床の場では処方されなくなったため、一般消費者をターゲットとして日本の複数の製薬メーカーが、一般用医薬品（OTC医薬品）・医薬部外品として発売するようになっています。

　摂取量については、どの程度までなら摂取しても安全なのか、などといった推奨量や上限量はまだよくわかっておらず、多量に摂取した場合に軽度の胃腸症状（悪心、下痢、上腹部痛）があらわれるという報告があります。また、血圧に対して影響する可能性があることから降圧剤を併用した場合は、血圧の変動に注意が必要です。1日に数十mg以上の過剰摂取は避けた方が望ましいとされ、厚生労働省からは医薬品として用いられる量（1日30mg）を超えないようにとの通知が出されています。

　俗に「活性酸素の増加を抑制する」、「肥満解消」、「美容によい」などの効能があるといわれていますが、これらに関する学術的な研究はほとんど行われていません。他の症状や疾病に対する有効性についても、いずれも報告数が少なく試験の規模も小さいことから、コエンザイムQ10の効果ついては今後さらに多くのデータの蓄積が必要だと考えられます。脂溶性の物質であることから過剰に摂取すると体内に蓄積され、すぐには排泄されない可能性があり、はっきりしたことがわかるまでは使用は慎重にするべきでしょう。

　アクリルは合成樹脂であり水には溶けません。では、水性アクリル塗料とはどのようなものなのでしょうか。考えてみましょう。

　まず、アクリル樹脂とは何なのでしょうか。アクリル樹脂はアクリル酸エステルあるいはメタクリル酸エステルの重合体で、透明性の高非晶質の合成樹脂です。特にメタクリル酸エステル重合体はプラスチックの中でも透明度の最も高いものの一つで、屈折率も1.49と高く、熱可塑性で複雑形状に加工することが可能なために光学材料の素材としてよく使われていて、アクリルガラスとも呼ばれています。こすると特有の匂いを発することから匂いガラスとも呼ばれています。また、ポリカーボネートによる透明固体材と共に有機ガラスと呼ばれることがあります。

　ポリメタクリル酸エステル樹脂は高い透明性・耐衝撃性があり、熱可塑形成・着色が容易なことから、無機ガラスの代用品として建築や乗物の窓材、照明器具のカバー、提灯看板、道路標識、日用品、事務用品、工芸品などに利用されています。第二次世界大戦中には航空機の風防にも用いられまた。また、この樹脂の成型技術の発達によって無機ガラスでは困難な厚さや形状の頑丈な有機ガラスが可能となり、水族館での大型水槽展示、また家庭用でも横幅1200ミリメートルを越す大型熱帯魚水槽の製作が容易になりました。

　次に水性アクリル塗料についてまとめてみましょう。油などの水に溶けない物質を水中に分散させた状態のことをエマルジョン（乳化）言います。身近な例では、牛乳などもエマルジョンです。水に溶けにくいタンパク質や油脂を含んでいますが、一様な溶液に見えます。牛乳が白いのはタンパク質や油脂が水に溶けておらず、水中に分散した状態になっているからです。水性アクリル塗料（アクリルエマルジョン塗料とも呼ばれる）では、水に溶けない高分子の樹脂であるアクリルを界面活性剤を介して水の中に分散させ、水に溶けているかのような状態にしています。水が蒸発して分散している樹脂が近ずき最終的に樹脂どうしがくっつきあって塗膜を作ります。

　水性アクリル塗料の利点としては水を主溶剤にしている為火災の危険がないこと、有機溶剤による大気汚染が少ないことがあげられます。また、欠点として水は０℃で凍結するので寒冷地では塗料が凍結する場合があること、水は有機溶剤に比べ表面張力が大きいので被塗物へ密着が溶剤型塗料よ悪いこと、蒸発速度が遅いので乾きが遅いことなどがあります。

　水性アクリル塗料には樹脂を乳化させるために乳化剤として、「分散剤」や「可塑剤」を必ず添加します。その成分は主に界面活性剤などです。そのため、有機溶媒を使った塗料に比べれば安全性が高いですが、VOC が全く発生しないわけではありませんので、注意が必要でしょう。

　室内空気の化学物質を測定する標準的測定法はクロマトグラフィーと呼ばれる方法です。どのような測定法なのか簡単にまとめてみましょう。

　クロマトグラフィーは化学物質を分離する方法の一つで、室内空気の分析に使われるのは、カラムクロマトグラフィーと呼ばれる方法です。カラムはステンレス製やガラス製の筒の中に、微細な真球状の多孔質シリカゲルを充填したもので、中を化学物質が通過するときに、分子の大きさや形状などによって通過する速度に違いがあることを利用して分離同定します。移動相には気体、液体の二種類があり、気体のものはガスクロマトグラフィー、液体のものを液体クロマトグラフィーと呼びます。

　ホルムアルデヒドなどのアルデヒドの分析に使われるのは、高速液体クロマトグラフィー（HPLC）です。（「液クロ」とも呼ばれる）
　 水や塩類の水溶液、アルコール類、アセトニトリル、ジクロロメタン、トリフルオロ酢酸などの極性を持つ液体を使ってサンプルをカラムに通し分離同定しす。機械的に高い圧力をかけることによって移動相溶媒を高流速でカラムに通し、これによりサンプルが固定相に留まる時間を短くして分離能・検出感度を高することを特長としています。ホルムアルデヒド分析のときには移動相として、メタノール、アセトニトリル、水の混合物が用いられています。

　アルデヒド以外の揮発性有機物（VOC）の分析に使われるのはガスクロマトグラフィー（GC）です。（「ガスクロ」とも呼ばれる）
　 サンプルを高温の気化室で気化した後、窒素ガスやヘリウムガスなどの不活性ガスによってカラムに移動させ、分離同定します。ガスクロマトグラフィーは原則として分析対象物が気化する物質で無ければ分析出来ないため、汎用性ではHPLCにやや劣ります。しかし、HPLCでは分析が困難な炭化水素、脂肪酸、アルコール類など沸点の勾配によって分離される物質の分析に優れるため、醸造、香料、油脂、石油化学等の分野で広く用いられます。VOCの測定では、移動相として高純度のヘリウムガスが使われます。

　クロマトグラフィーシックハウス対策において標準的な測定方法ですが、装置が高価で維持管理も高額の費用が必要です。室内空気の測定を業者に依頼すると高額の料金がかかるはこのためです。その分、精密な測定が可能ですので、正確な数値が必要な場合は、これらの方法を使わなければなりません。

　室内空気の化学物質の測定方法は専門的な方法から簡単な方法までさまざまです。自分でも簡単にできる方法についてまとめてみましょう。

　簡易な方法としては、検知紙や検知管、センサーを使う方法があります。

検知紙
室内に放置して、色の変化から化学物質が存在しているかどうかを調べます。通常市販されているものはホルムアルデヒド用で、試験紙に塗布された発色試薬とホルムアルデヒドが反応することにより色が変化します。おおむね0.05ppm以上で反応しますが、濃度までは判定できません。（色の濃さから濃度を推測できるものもある）測定には短いもので１時間、長いものでは５〜１０時間程度かかります。

検知管
ガラス管に化学物質と反応する薬剤が詰められ、両端を熔封してあり、ガラス管の表面には濃度目盛が印刷してあります。両端を折って、ポンプにつなぎ空気を吸引すると、内部の薬剤が化学物質と反応して変色します。目盛を読むことで化学物質の濃度が測定できます。ホルムアルデヒド用、トルエン用など多くの種類の検知管が市販されています。専用のポンプが必要ですが、３０分程度で測定できます。

VOC センサー（換気予報など）
ホルムアルデヒドやトルエンいった特定の化学物質をターゲットとしたものではなく、これらの化学物質を複合的に検出して、空気の汚れとして判別します。センサーは、白金線のコイル半導体を焼き付けた構造になっています。コイルが半導体を400℃前後に熱し、その半導体に空気の汚れの原因となる物質が付着すると半導体の表面で化学反応を起こします。このとき半導体の抵抗値が変わり、コイルを流れる電流に変化が生じます。この変化を取り出し、化学物質の濃度を測定します。空気清浄機もこのようなセンサーを「においセンサー」などの名称で内蔵しているものがあります。

　これらの測定法は安価で手軽に行うことができ、とても便利ですが、簡易な方法であるため測定誤差も大きく、得られる結果はあくまで参考程度にしておいた方がいいでしょう。正確な数値が必要な場合は、専門業者に依頼する必要があります。

　フィトンチッドというと森林浴を思い浮かべる方が多いと思います。実際にはどのように利用されているのか調べてみましょう。

　フィトンチッドは、リフレッシュ効果や消臭・脱臭効果、抗菌・防虫効果など様々な効果があります。古くは木の葉で食べ物を包んだり、薬草や漢方薬ように煮だして飲んだり香辛料として使うなど、植物をそのまま利用していました。近年では、精油という形で抽出して、食品に使われる香料を始め、芳香剤入浴剤、石鹸、化粧品、育毛剤、口腔内消毒剤などの生活雑貨品もしくは医薬部外品として用いられる他に、消臭剤や酸化防止剤としても使われています。た、消炎剤、去痰剤、健胃整腸剤などの医薬品の原料としても利用されています。

　精油の採取方法としては、蒸留法、抽出法、圧搾法等があります。

蒸留法
原料を水の中に入れて加熱し、煮沸されて出てくる水蒸気と精油成分とを冷却して精油を得る方法（熱水蒸留法）と、原料水蒸気をあてて、水蒸気とともに出てきた精油成分を冷却して回収する方法（水蒸気蒸留法）があります。精油成分の沸点（150〜350℃)より低い温度抽出することが可能なため、成分が変質しにくい利点がありますが、水溶性成分の多いものや熱に対して不安定なものには適しません。

抽出法
水溶性成分の多いものや熱に対して不安定なものを採取する際に用いられる方法です。脂肪が香気成分を吸収する性質を利用した油脂吸着抽出法や、石油エーテルを始めヘキサン、ベンゼン、エーテル、クロロホルム、メタノール、エタノールなどの溶剤によって香気成分を採取する有機溶剤抽出法、超臨界流体の液化二酸化炭素、液化プロパンやブタンなどの臨界流体を用いて抽出する超臨界流体抽出法等があります。

圧搾法
主に柑橘類の果皮から精油を採取する際に用いられる方法で、果皮などの原料を手作業もしくは機械的に圧搾して精油を採取します。

　実際に使われている精油は蒸留法、特に水蒸気蒸留法で採取されたものがほとんどです。フィトンチッドは生理活性があり、使い方を誤ると危険性もあります。特に精油はフィトンチッドが濃縮されているため効果が強く、使うときには細心の注意が必要です。

　森林浴は体にいいとされています。しかし、森林浴の体に影響を与えるフィトンチッドは、必ずしも有益な作用だけとは言えません。フィトンチッドとはどのようなものなのか、考えてみましょう。

　フィトンチッドとは、植物が傷つけられた際に放出する殺菌力を持つ揮発性の物質の総称です。1930年ごろロシアのボリス・トーキが、植物を傷つけるとその周囲にいる細菌などが死ぬ現象を発見しました。ボリス・トーキンはこれを植物が周囲に何らかの揮発性物質を放出したためと考て、この物質をフィトンチッドと命名しました。フィトンチッドは「植物」を意味する「Phyto」と「殺す」を意味する「cide」から作られた造語す。植物の精油に含まれるテルペノイド等には殺菌力を持つ成分が数多く含まれています。これらのテルペン類がフィトンチッドの本体と考えられ、α-ピネンやリモネンなどが知られています。

　テルペン類のうちモノテルペンやセスキテルペンは揮発性で香りを持ちますが、ジテルペン、セスタテルペン、トリテルペンは不揮発性です。これら不揮発性の成分もフィトチッドであり、薬理作用を始めさまざまな働きを持っていることがよく知られています。広い意味では、フィトンチッドとは植物に含まれるあらゆる物質で、他 の生物の生活や行動に何らかの影響を与えるもの、と考えられ、『生物活性物質』とも呼ばれます。また、フィトンチッドのうち、揮発性のものを『ボラクタス』と呼ぶこともあります。

　フィトンチッドには、他の植物への成長阻害作用、昆虫や動物に葉や幹を食べられないための摂食阻害作用、昆虫や微生物を忌避、誘因たり、病害菌に感染しないように殺虫、殺菌を行ったりと様々な作用があります。樹木は移動することができないため、外敵からの攻撃や刺激を受けても避難きません。そのため、フィトンチッドを作りだし、それを発散することで自らの身を護っています。

　こうしたことからフィトンチッドの中には有益な物質もあれば毒性のある物質もあります。また、低濃度なら有益なのに、高濃度では有害というケースもあります。最近の住宅の高気密化を考えれば、木材の香りが室内に充満して高濃度になることも考えられるため、シックハウスに関連して、テルペン類は TVOC に含められて 400μg/m3という暫定目標値が定められました。森林中に存在するα-ピネンの濃度は数μg/m3、リモネンではその10分の1の数値です。テルペン類に強い生理活性があることも考えると、TVOCの暫定目標値（400μg/m3）ほどの高濃度のテルペン類が室内に存在する場合には、悪影響が起きることもあると考えた方がいいでしょう。