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新型コロナ用のmRNAワクチンにはポリエチレングリコールが使われています。どのような物質なのか簡単にまとめてみましょう。 ポリエチレングリコール(略称 PEG)は、エチレングリコールが重合した構造をもつ高分子化合物です。 ポリエチレンオキシド(略称PEO)も基本的に同じ構造を有する化合物ですが、PEGは分子量2万程度までのもの、PEOは数万以上のものをさします。両者は物理的性質(融点・粘度など)が異なり用途も異なりますが、化学的性質はほぼ同じです。分子量700以下のものは透明または乳白色の液体で、1000以上のものは、グリース状またはろう状です。 一般的な構造式は HO-(CH2-CH2-O)n-H と表されます。PEG は水・メタノール・ベンゼン・ジクロロメタンに可溶で、ジエチルエーテル・ヘキサンには不溶です。 ポリエチレングリコールの構造 PEG は毒性はほとんどなく、色々な製品に用いられています。単独あるいは混合して潤滑油、溶媒、医薬基剤として、またゴム、食品、薬品、化粧品、紙、石油化学工業の中間体として広く使用されています。主として、液状ポリエチレングリコールは、エステル化して非イオン界面活性剤として、また固体状ポリエチレングリコールは、ゴム、薬品、繊維工業の原料として用いられています。 ファイザー社製とモデルナ社製のワクチンの主成分はmRNAです。mRNAはリポソームに類似した脂質ナノ分子(lipid nanoparticle: LNP)に封入されています。そのLNPを形成する脂質二重膜の水溶性を保持するためにPEGが使用されています。また、PEGは、ワクチンが人間の体に入ったときLNPを細胞内に取り込ませるのにも役立つとされます。そのためmRNA型のワクチンにPEGが欠かせません。 PEGは多種の薬剤(内服,外用ともに)、化粧品等に含まれていて、アナフィラキシー原因物質として知られています。そのためmRNAワクチンでのアナフィラキシー発生の原因になっている可能性が指摘されています。PEG含有物によるアナフィラキシー歴がある方はmRNAワクチンを接種してはいけません。 |
イソプロピルアルコールは消毒薬としてよく使われます。どのような物質なのか簡単にまとめてみましょう。 イソプロピルアルコール(IPA)は手指や皮膚、医療機器の消毒に使用される有機溶剤です。イソプロパノール、2-プロパノールと呼ばれていることもあります。エタノールとアセトンの混合物に似た匂いをもち、無色で引火性の高い液体です。 イソプロピルアルコールの構造 ヒドロキシ基による水素結合性を持つことから水、アルコールなどの極性溶媒に溶けます。同時に、相対的に大きな疎水性基(イソプロピル基)を持つためにエーテルなどの非極性溶媒にも溶ける両親媒性を示します。また CH3CH(OH)- を構造中に持つためヨードホルム反応を示します。 医療機関で手指消毒剤として、エタノールと並び広く利用されています。エタノールと比べて殺菌できる菌種は少ないですが、酒税がかからないため安価です。エタノールに比べて、脱脂作用が強く、やや毒性と刺激性が強いため、手指や器具の消毒に使用されます。(創傷面や損傷皮膚への使用や、内服は禁忌) イソプロピルアルコールはさまざまな濃度のものがあり、用途によって調整し使いわけます。手指や皮膚、医療機器などの消毒に使用する場合は、濃度50%〜70%のイソプロピルアルコールを使用するのが適しています。特に高い殺菌効果を期待する場合は濃度70%のイソプロピルアルコールが推奨されています。また、研究用や工業用などのイソプロピルアルコールは濃度70%〜99%のものがよく使用されます。 消毒用のエタノールとイソプロピルアルコールはほぼ同じくらいの殺菌効果があると言えます。ウイルスを不活化する効果に関しては、エンペローブ(膜状の構造)を持つウイルスに対してはどちらも同じくらいの効果を発揮し、一部のエンペローブを持たないウイルスの場合は、イソプロピルアルコールよりエタノールの方がウイルスを不活化する効果が高いです。 |
pH は溶液の性質を表す数値の一つです。どういうことなのか簡単にまとめてみましょう。 pH(「ペーハー」、「ピーエッチ」)とは水素イオン濃度の略称であり、溶液中の水素イオンの濃度を指します。具体的には溶液 1L中の水素イオンのモル濃度の逆数の常用対数から求め、一般には下記の式で定義されます。 pH = ‐log [H+] 室温の水溶液では、水溶液の pH が 7 より小さいときは酸性、7より大きいときはアルカリ性、7付近のときは中性です。pHが小さいほど水素イオン濃度は高いことになります。pH が 1 減少すると水素イオン濃度は10倍になり、逆に 1 増加すると水素イオン濃度は10分の1になります。酸性の原因は水素イオンなので、pHが中性のときの値よりも小さくなればなるほど酸性が強くなります。一方、pHが中性のときの値よりも大きくなればなるほどアルカリ性が強くなります。 一般に pH は pHメーターで測定されます。典型的なpHメーターは、特殊な測定用探針(ガラス電極)がpHを測定して値を表示する電子メーターに繋がった構造をしています。pHメーターの探針は、先端についた薄層ガラス球の周囲のオキソニウムイオンの活性として、pHを測定しています。探針は、pHあたり約0.06ボルトの小電圧を作り出し、これを測定して、pHとして表示されます。 質量パーセント濃度が数 % 以下の水溶液のpHは、おおむね0から14の範囲になります。市販のpHメーターで計測できるのも、通常は0から14までか、それより狭い範囲です。 溶液の酸性がそれほど強くないとき、その溶液を弱酸性溶液といいます。溶液のアルカリ性がそれほど強くないとき、その溶液を弱アルカリ性溶液といいます。酸性とアルカリ性の境目のpHは、明確に定まりますが、強酸性と弱酸性、弱酸性と中性、中性と弱アルカリ性、弱アルカリ性と強アルカリ性のそれぞれの境目は、曖昧です。科学的にはこれらを分ける境界線は存在しません。法令などでは、便宜上、適当なpHで線を引いてこれらを分類しています。 温泉など特殊な例を除いて、河川などでは通常は pH = 7 前後の中性に近い値となっています。また、雨水の場合は、大気中の二酸化炭素(CO2)が雨水の中に溶け込んで飽和しているため、通常は pH = 5.6 程度の値となっています。このため、pH が 5.6 より低い場合を一般に「酸性雨」と呼びます。 |
酸味料は食品添加物の1つです。どのような物質なのか、簡単にまとめてみましょう。 酸味料とは食品へ酸味を加える、酸味を強化するために使用される食品添加物です。また食品のPHを調整するためにも使用されています。消費者庁が「食品表示基準について」で2020年6月現在、「酸味料」と呼んでいる食品添加物は25種類あります。 酸味料として使われている添加物はその物質を一括して「酸味料」と表示することが許可されています。清涼飲料水にはほとんど添加されていますが、そのほかにジャム、キャンディー、フルーツの缶詰め、アイスキャンディー、アイスクリーム、お酒(缶サワーなど)、ゼリー、ヨーグルト、チーズ、漬物などにも添加されています。 よく知られているものとして以下のようなものがあります。 クエン酸 L-酒石酸 乳酸 その他、アジピン酸、グルコン酸、コハク酸、リンゴ酸などがよく使われています。 |
イチョウは生きた化石と言われています。どのような植物なのか簡単にまとめてみましょう。 樹木を大きく2つに分類すると針葉樹(葉の形が針状の樹木。マツやスギなど)と広葉樹(葉の形が広く平たい樹木。サクラやケヤキなど)に分けることができます。イチョウの葉っぱは広く平たい形をしていますが、広葉樹ではなく、針葉樹でもありません。イチョウが植物の進化の過程で、針葉樹や広葉樹がうまれる以前から存在しているためです。 イチョウはイチョウ科イチョウ属の落葉樹です。ジュラ紀~第三紀にかけて、この仲間の化石が発見されていますが、新生代の氷河期などで様々な種類のイチョウは衰退し、約170万年前には現在のイチョウ一種のみを残して他の種は絶滅したともいわれてます。そのためイチョウは「生きた化石」といわれています。日本では室町時代には栽培されていたとされますが、導入の時期はわかっていません。 野生のイチョウは中国・浙江省にある天目山や、中国・重慶市南川区内にある大婁山脈北部でわずかに確認されているのみです。国際自然保護連合(IUCN)レッド・リストには近い将来絶滅の危険性が高い〈絶滅危惧IB類〉に分類されています。 耐寒耐暑性があり、強健で抵抗力も強いので、日本では北海道から沖縄県まで広く植栽されていいます。北半球ではメキシコシティからアンカレッジ、南半球ではプレトリアからダニーデンの中・高緯度地方に分布し、極地方や赤道地帯には栽植されません。年平均気温が 0〜20℃の降水量 500〜2000 mmの地域に分布しています。 増殖は実生、挿木、接木によります。根が真っ直ぐ深く伸びるため、地層が深く、排水がよい土地を好みます。強健で大気汚染にも耐え、病虫害はほとんどなく、耐潮性、耐寒性があります。樹皮が厚いので耐火性もあります。萌芽力旺盛で剪定に耐えます。移植も容易ですが、移植後数年は枝や根の伸び方が遅くなります。 葉のエキスにはフラボノイド配糖体やテルベンラクトンが含まれ、血液の循環を改善する効果や記憶力を維持する効果があるとして健康食品に利用されています。 |
銀杏(ぎんなん)はイチョウの種子です。どのようなものなのか簡単にまとめてみましょう。 イチョウは、裸子植物で落葉性の高木です。日本では街路樹や公園樹として観賞用に、また寺院や神社の境内に多く植えられ、食用、漢方、材用としても栽培されています。種子を銀杏といいますが、しばしばこれは「イチョウの“実”」と呼ばれ、食用として流通しています。銀杏は、中毒を起こし得るもので死亡例も報告されていて、摂取にあたっては一定の配慮必要です。 銀杏は硬い内種皮(殻)の中に含まれる胚乳が食用になります。実と説明されることもありますが、果実ではありません。これを食用とするのは日本や中国など、東アジアにおける習慣です。外種皮にはビロボールやギンゴール酸を含み、これに直接触れるとかぶれることがあります。これらの物質は幹や葉にも含まれ、防虫作用をもつといわれ、乾葉はトウガラシやタバコの葉とともにシミ(衣服や本につく昆虫)などの防虫に用いられました。 銀杏は茶碗蒸しやおこわなどの具に使われたり、煮物や鍋物、揚げ物、炒め物など広汎な料理に用いられ、酒の肴としても用いられます。和食料理のあしらいとして欠かせない食材で、殻は割り、渋皮は弱火で炒るか、ゆでるときれいにむけます。加工品としては砂糖漬やオリーブ油漬、水煮などの瓶詰や缶詰が売られています。デンプンが豊富に含まれ、モチモチとした食感と独特の歯ごたえがあります。ほかにもレシチンやエルゴステリン、パントテン酸、カリウム、カロチンやビタミンCも含有しています。 銀杏には 4'-O-メチルピリドキシン(MPN)という中毒物質が含まれ、ギンコトキシンとも呼ばれています。 ギンコトキシンの構造 ギンコトキシンはビタミンB6 に拮抗して(抗ビタミンB6 作用)ビタミンB6 欠乏となり、神経を興奮させ、けいれんや呼吸困難、手足の麻痺、不整脈など、さまざまな中毒症状を起こす可能性があります。1952年には、大人1人死亡、子ども3人が重症という事故も記録されています。日本中毒情報センターによると、子供は1度に 7~150個以上、成人は1度に 40~300個以上を食べると、中毒になる危険性があるとされています。 |
タンニンはポリフェノールの一種です。どのような物質なのか簡単にまとめてみましょう。 タンニンは、動物の生皮を革になめす性質をもつ一群の収斂(しゅうれん)性の植物ポリフェノールに対する慣用的総称名です。植物界に広く存在するポリフェノールの一種で、口に入れると強い渋みを感じます。タンパク質、アルカロイド、金属イオンと反応し強く結合して難溶性の塩を形成することで、動物の皮を通水性、通気性に乏しい革にすることができます。 タンニンの植物体内での生理機能としては、生体防御作用があげられます。微生物が植物体の細胞壁を壊すために分泌する加水分解酵素と結合し、その機能を抑えることで微生物による病害を防ぐことや、草食動物の胃腸内消化酵素と結合し、消化機能を阻害することにより食害を抑えることなどが考えられています。 タンニンは加水分解型タンニンと縮合型タンニンに大別されます。加水分解型タンニンは酸・アルカリ・タンナーゼ(タンニンの分解酵素)により加水分解され、没食子酸・エラグ酸などを生成します。縮合型タンニンは重合して不溶性、褐色のフロバフェン(色素)を生成します。緑茶のカテキン類や柿渋のロイコアントシアンなどがその例であり、収斂性の渋みがあります。これは粘膜と唾液(だえき)のタンパク質にタンニンが結合することが原因です。 タンニンは、植物界に広く分布し、木部・樹皮・葉・果実・根などに含まれ、茶葉やワインに多く含まれています。 茶葉に含まれるタンニンには、エピカテキン、エピガロカテキンなどのカテキン類が知られています。カテキンはタンニンの一種として苦みや渋みを持ち、茶葉を用いる嗜好品の中では、その味覚を決める重要な物質とされています。また、紅茶においては水色を決める各種赤色色素の前駆体としても重要です。 ワインに含まれるタンニンは、よりワインの風味に影響を与えます。特に赤ワインは醸造中も果皮や種子が浸かったままになるため、タンニンの味が強く現れる傾向があります。タンニンはワインの熟成において酸化を防ぐという重要な役割を果たし、その高度に重合したものが澱となってビンの底に沈んで行きます。 渋柿には「柿渋」と呼ばれる 1〜2%程度の可溶性タンニン(カキタンニン)が含まれていて、強烈な渋味があります。甘柿あるいは渋抜きをした渋柿(樽柿または干し柿)では、これらのタンニンが不溶性のものに変化しており、渋味を感じません。強力なタンパク結合力を持つため、清酒清澄剤や防腐剤などに利用されています。 |
柿には甘柿と渋柿があります。柿の渋について簡単にまとめてみましょう。 柿の木は、カキノキ科カキ属の1種の落葉樹です。東アジア原産の同地域固有種で、日本や韓国、中国に多くの在来品種があり、特に中国・長江流域に自生しています。熟した果実(柿)は食用とされ、日本では果樹として、北海道以外で広く栽培されています。 一般に実が渋い「渋柿」と、実が甘い「甘柿」に大別され、さらに渋の多寡、種子の有無、渋の抜け方でさらに完全甘柿と不完全甘柿、不完全渋柿と完全渋柿に分けられます。甘柿よりも渋柿の方が原種に近く、病虫害に強いとされています。また、甘柿であっても接ぎ木の台木に渋柿を使います。品種は多く地方品種を含めると1,000を超えます。品種により果実の大きさも大小あり、形状も角張っているもの、丸いもの、長いもの、平たいものなど多様です。 甘柿 渋柿 柿の果肉にはタンニン細胞があり渋味の原因となるタンニンを含有しています。カキタンニンは緑茶タンニンとは異なり分子量が大きく、特にたんぱく結合力が強く唾液たんぱくと結合して不溶物を生成し渋味になると考えられています。 品種によってタンニン細胞の数や形状は異なります。完全甘柿のように渋がもともと少ない品種もあります。渋柿には1~2%のカキタンニンを含みます。果実中のカキタンニンは、水に溶ける可溶性の間は味覚が渋く感じ、果実が熟して水に溶けない不溶性に変わる褐斑(かっぱん:いわゆるゴマ)となると、渋みを感じなくなります。具体的には成熟によりアセトアルデヒドが増えて水溶性のタンニンの間に架橋が起こりタンニンが不溶性となることで渋みを感じなくなります。 熟柿になると実は軟化しますが、熟柿になる前の軟化していない状態でも果実中にアセトアルデヒドを生成させることで渋を抜くことができます。渋抜きの方法としては、アルコール漬けにする、乾燥させる(干し柿)などいくつかの方法があります。 |
トマチンはトマトに含まれる天然の毒素です。どのような物質なのか簡単にまとめてみましょう。 トマチンは、トマトの茎や葉に含まれるステロイドアルカロイドの1種です。トマチンの構造式はじゃがいものソラニンと同様にステロイド骨格と糖類が結合した配糖体の構造をしています。ソラニンやトマチンはその構造から糖アルカロイド(グリコアルカロイド)とも言われ作用もにています。 トマチンの構造 糖アルカロイドは、主にナス科の植物に含まれる毒物の種類です。糖アルカロイドのアルカロイド部分は、一般にアグリコンとも呼ばれています。糖アルカロイドそのままでは消化器でほとんど吸収されず、胃腸の炎症を引き起こします。アグリコンは吸収され、神経系兆候に関わっていると考えられています。味は苦く、口の裏側と舌の側面に焼けたような炎症を起こします。 トマチンは殺菌剤の効果を持っています。純粋なトマチンは、常温常圧では白色の結晶性固体です。トマチンを分解し殺菌作用を無くすトマチナーゼという酵素を生産する微生物もいます。 トマチンが多い部位は花、葉、茎、未熟果の順に少なくなり、完熟果実ではほとんど含まれなくなります。含量は品種や栽培方法によって異なりますが、測定値の一例として、花(1100 mg/kg)、葉(975 mg/kg)、茎(896 mg/kg)、未熟果実(465 mg/kg)、熟した青い果実・グリーントマト(48 mg/kg)、完熟果実(0.4 mg/kg)という報告がされています。トマトは完熟果実以外は食べない方が無難です。 |
ソラニンはナスやジャガイモに含まれる天然の毒素です。どのような物質なのか簡単にまとめてみましょう。 ソラニンは、主にナス科の植物に含まれるステロイドアルカロイドの1種です。分子式は C45H73NO15、分子量 868.07 です。ジャガイモの表皮や芽、ホオズキ、イヌホオズキなどに含まれています。 ソラニンの構造 神経に作用する毒性があり、中毒すると溶血作用を示し、頻脈、頭痛、嘔吐、胃炎、下痢、食欲減退などを起こします。可逆的ではあるものの、コリンエステラーゼ阻害作用もあります。成人の中毒量はおよそ 200–400 mg、小児の場合はその約10分の1程度と推定されています。低血圧、神経症状の兆しがあれば 24時間の入院観察が必要になります。大量に摂取した場合は、昏睡状態に陥り、死亡する場合もあります。 ソラニンはジャガイモの芽に一番多く含まれています。ジャガイモの可食部分は、100 gあたり平均 7.5 mg のソラニンを含んでいて、そのうち3~8割が皮の周辺にあります。 一方、光に当たって緑色になった部分は 100 g あたり 100 mg 以上のソラニンを含んでいるといわれています。 自家栽培のジャガイモでは含有量の多い小型のものが多いため、可食部 100 gあたり平均約 45 mg含まれています。100g中の含有量が20 mgを超えるものは、食用に用いないのが望ましいとされています。 特にジャガイモにおいて、必要な対策(芽をえぐる、含有量の多い小いもを避ける、皮部の非食用、日陰の保存、切った後に良く洗い流す等)を取らずに調理し、中毒する例が多いです。中毒に至る量の少ない小児にジャガイモを与える場合には、より注意が必要です。また、ナスの場合は実部分以外に存在し、大量摂取で昏睡状態となり死亡することもあります。ナスは実以外は食べてはいけません。 |
ナス科の植物は微量ながら毒を持っているものがあります。どういうことなのか簡単にまとめてみましょう。 ナス科は、双子葉植物綱キク亜綱ナス目の科の1つです。115属2678種からなる大きな群になります。ナスに加え、ジャガイモやトマトなど多くの有用植物が属しています。 ナス科の植物には、ナスやトマト、ジャガイモのように食べられるものが多いのが特徴です。ナス科の野菜は、熱帯から温帯にかけての地域を原産としていて、トウガラシ属に含まれるパプリカやピーマンなどもこの科の野菜です。加工が容易なため、ケチャップや缶詰、レトルト食品などのなかに原材料として含まれていることがあります。 ナスやトマト、ジャガイモなどが属するナス属、トウガラシやピーマンなどが属するトウガラシ属、タバコなどが属するタバコ属、チョウセンアサガオなどが属するチョウセンアサガオ属、ホオズキなどが属するホオズキ属、ペチュニアなどが属するペチュニア属などが知られています。 一年草、多年草、小型の木本などさまざまで、ナス、トマト、ジャガイモなど食用として重要なものが多いですが、一方、有毒植物も多いです。またタバコやチョウセンアサガオなどのようにアルカロイドを含んで薬用とされるものもあります。一般に葉は互生し、花は5数性で、花冠は合着して筒形、鐘形、または皿状になります。おしべの葯 (やく) は先端に孔があってここから花粉を出します。めしべの子房は側膜胎座で多数の胚珠があり、果実には大量の種子を生じます。 一般に特有のアルカロイドを含むために、多様な生理作用を持っています。これらは薬用や香辛料として用いられる場合もありますが、一般には強い刺激性や毒性を持ちます。なお、食用とされる作物では品種改良により可食部にはアルカロイドがほとんど含まれませんが、ジャガイモの芽・茎(ソラニン)や未熟なトマト(トマチン)などのように非可食部は有毒である場合があります。 |
ミントやレモンバームはハーブの一種です。ハーブについて簡単にまとめてみましょう。 ハーブは、一般的に料理の香り付けや保存料、薬、香料、防虫などに利用されたり、香りに鎮静・興奮などの作用がある有用植物です。緑の葉を持つ草、茎のやわらかい植物などを指すことが多く、同様の有用植物であっても、種子、実、根、樹皮などは香辛料と呼ばれます。一方で、苔から木本まで、香りや薬効がある有用植物全般をハーブとして扱う場合もあります。 ハーブは「草」あるいは「野草」、「草木」を意味するラテン語: herba を語源とし、フランス語でherbe(エルブ)、古英語でherbe(アーブ)となり、これが変化して英語のherbとなり、日本に伝わってハーブという言葉が使われるようになりました。 一般にハーブという場合、ヨーロッパで伝統的に薬草や料理、香料、保存料として用いられた植物を指します。香りや辛味、苦味などの風味を楽しむために用いられるキッチンハーブを指すことが多いです。生または乾燥させたものを、薬味、ハーブティーなどに用いました。 野菜や穀物、果物などと区別されますが、伝統的な西洋医学の主な治療は食事療法であり、キャベツやタンポポのように、薬用・食用両方に使われたものも少なくなく、明確な区別は難しいです。ローズヒップ(バラの果実)の様に、その実や花弁等の有用部分のみを指してハーブと呼ぶものもあります。一般的な植物名とは別に、ハーブ等として利用する時に使用される固有の名前を持つものも多いです。 ハーブは古来より、伝統的に薬用・食用・香料・染料などに用いられ、その効果は現代においても認められており、自然療法のひとつとして注目を集めています。中国医学や漢方医学で使う生薬でハーブと呼ばれるものもあります。毒であっても少量用いることで薬となるものもあり、いわゆる有毒植物もハーブに含まれます。使用や栽培に許可が必要なものもあります。 |
シトラールはレモンバームに含まれる精油成分です。どのような物質なのか簡単にまとめてみましょう。 シトラールはレモンやオレンジに含まれるモノテルペンアルデヒドの一種です。2種の立体異性体があり、シス型をネラール、トランス型をゲラニアールともいいます。強いレモンの香りをもつ油性液体で、化学式は C10H16O です。 ネラールの構造 ゲラニアールの構造 ゲラニアールは強いレモン臭を持っています。ネラールのレモン臭はやや弱いですが、甘みがあります。それらの香りのため、清涼感を与える香料として香水や香味料、レモン油の強化剤などに用いられます。 主にレモングラスやレモンバーム(メリッサ)に含まれており、強いレモンのような香りがし、抗菌作用に優れているのが特徴です。合成化学的には、ビタミンA、ヨノン、メチルヨノンの原料となります。 シトラールには、主に以下の作用があるとされています。 抗菌作用 シトラールには皮膚刺激があるので、使用量には注意が必要です。希釈した精油でも、皮膚感作(精油を用いて起きるアレルギー反応で、発疹や炎症、水ぶくれなど)を引き起こす可能性があります。(d-リモネンが共存すると、弱められます。)使用量や濃度には十分に注意しましょう。 |
レモンバームはハーブの一種です。どのような植物なのか簡単にまとめてみましょう。 レモンバームは、南ヨーロッパ原産のシソ科の多年生です。和名はコウスイハッカ(香水薄荷)、セイヨウヤマハッカ(西洋山薄荷)です。食べ物や飲料の香り付けや、ハーブとして医療に利用されてきました。葉はシトラールを含み、ハーバルでフローラルな、レモンを思わせる香りがします。夏の終わりに、蜜を持った小さな白い花もしくは黄色い花をつけます。 繁殖力が非常に強く、かつては人間より長生きすると考えられていました。地上部は冬には枯れますが根は数年生きるため、雪解けと同時に成長を始めます。雪が積もる頃に出た葉が雪の下で枯れずに冬越しすることができるほど耐寒性に優れています。 建物の間や年中太陽の当たらない湿った場所を浅く耕しておき、種を撒いた後に水をかけて放置します。荒地でもよく育つので、手が掛かりません。また、毎年種を周囲に零すので一度撒いたら毎年どんどん増えます。 成長が盛んな頃に葉を摘み採り、乾燥させたものがハーブティーやポプリなどに用いられます。生葉もその都度摘み採り、ハーブティーやアイスクリームに風味を添える用途のほか、サラダ、魚料理、鳥料理、豚肉料理などに用いられます。 レモンバームは葉の部分を使用することが多く、主要な成分として、精油成分、タンニン類、フェノール酸、ロスマリン酸などが含まれます。レモンバームには精神の高ぶりを鎮め、頭痛や腹痛などの痛みをやわらげる働きがあります。最近の研究では、アルツハイマーの予防や放射線防御の効果が期待できるといった実証的研究も行われています。 レモンバームには精油成分が含まれており、シトロネラールやシトラールが知られていて、神経を落ち着かせ、気分を高めます。シトラールは、防臭剤、軟膏、殺虫剤に香りをつけるためにも使われています。 |
メントールはメントに含まれている化学物質です。どのような物質なのか簡単にまとめてみましょう。 メントールはハッカの葉に含まれる精油の主成分で、いわゆるハッカの芳香成分です。化学式C10H20Oの単環式モノテルペンアルコールで、3個の不斉炭素をもつため四つの立体異性体があり、それぞれが光学活性体をもつため、ラセミ体を含めて12の異性体が存在します。 メントールの構造 メントールを皮膚に接触させると冷やりとした感覚が得られます。これは実際に温度が低下するためではなく、冷感を引き起こす TRPM8 と呼ばれる受容体活性化チャネルをメントールが刺激することによるとされています。 芳香成分として重要なのは天然に産する l‐メントールで,ハッカ脳ともいいます。 l‐メントール リップクリームや咳止めなど、軽い咽頭炎や口・喉の弱い炎症を短期間軽減する大衆薬に含まれます。 かゆみを止める鎮痒薬にも分類されています。また、筋肉痛や捻挫などの症状を緩和する配合剤や、鬱血除去薬などにも含まれています。一部銘柄のタバコでは、香り付けや、喫煙による喉や呼吸器の炎症を軽減する目的で添加剤として使われています。また、一般的なうがい薬の成分としても使用されています。 |
一口にミントといっても多くの種類があります。主なものについて簡単にまとめてみましょう。 ミントは自然雑種ができやすいため、かつては600種ほどに分けられていましたが、今では40種ほどに整理されています。世界各地に分布し、種により精油成分が異なるために香りもさまざまで、チョコレートやオーデコロン、グレープフルーツ、バナナなど、意外な香りをもつミントもあります。 代表的なものとしては、ペパーミント、スペアミント、コーンミント(日本はっか)の3つになります。 ペパーミント ペパーミント コーンミント(日本はっか) 上記のほか、フルーツ系だけでも、アップルミント、パイナップルミント、グレープフルーツミント、バナナミント、オレンジミント、レモンミント、ストロベリーミントなど多くの種類があります。 |
ミントは有名なハーブの一種です。どのようなものなのか簡単にまとめてみましょう。 ミントはシソ科ハッカ属の総称です。日本に自生するハッカを含み,北半球の温帯や南アフリカ,オーストラリアに約 25種が分布する多年草です。変異に富み,自然交雑も生じやすいため分類がむずかしいとされています。繁殖力が旺盛であり、零れ種と地下茎により繁殖します。畑地などに地植えすると駆除が容易ではなくなり、雑草扱いされることもあります。 ミントは非常に種類の多いハーブです。なかでも代表的なものが、ペパーミント、スペアミント、コーンミント(日本はっか)の3つになります。とくに、ペパーミントとコーンミントは薬効が高く、メディカルハーブとして広く利用されています。 葉は、爽快味および冷涼感を与えるメントールに富むため、ハーブとして料理、カクテルや菓子、薬用酒などの材料となるほか、精油(エッセンシャルオイル)は香料として食品や歯磨き粉に添加されたり、アロマテラピーや消臭や虫除けに用いられます。精油はハッカ油、メントールの結晶はハッカ脳の名称で市販され、かつて北海道北見市が世界的な産地であったことから、北海道内の土産屋の定番商品となっています。 利用法は、種によって異なります。ミント類はハーブティーや料理の香りづけなど飲食用に使われることで知られますが、大きく分けるとスペアミントは料理に、ペパーミントやハッカは飲み物に合うといわれます。また、スペアミント系のなかでもフルーツの香りをもつものは、フルーツが入ったサラダやデザートによく使われます。 ミントから精油を取るには、ミントの全草を蒸気釜に隙間無く充填し、釜内に高圧水蒸気を吹き込み、排出される蒸気を冷却した後、水と分離した上澄みのオイル部分を採取します(水蒸気蒸留)。 |
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) ポリエチレンテレフタレート(PET) ポリエチレン(PE) 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。 |
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 ・フリース結合法 サーマルボンド法 |
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 短所 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。 |
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 炭酸水素ナトリウム 炭酸カリウム |
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 そば 絹タンパク 大豆・凍り豆腐 |
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。 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。 |
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 2種 3種 ガラスビーズ 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。 |
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。 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。 |
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 イソロイシン バリン |
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。 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。 |
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。 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) |
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。 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。 |
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) 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。 |
クエン酸は掃除の時によく使いますが体内でも重要な役割を果たしています。どのような物質なのか簡単にまとめてみましょう。 クエン酸は、柑橘類などに含まれる有機化合物で、ヒドロキシ酸の一種です。爽やかな酸味を持つことから食品添加物として多用されます。分子量は192.125で、カルボキシ基を3個有する弱酸です。 クエン酸の構造 常温で無色あるいは白色の固体で、無水物と一水和物の結晶があります。両者とも揮発性は無く無臭です。一水和物は加熱すると100 ℃で融解し、130 ℃に保つと融点153 ℃の無水物になります。金属イオンとキレート錯体を作ることが知られています。 クエン酸は、生体内ではクエン酸回路の構成成分であり、エネルギー産生において中心的な役割を果たしています。オキサロ酢酸とアセチルCoAとの反応によって生成します。クエン酸は解糖系のホスホフルクトキナーゼ活性を阻害し、解糖系からクエン酸回路への流入を調節する因子の1つでもあります。 日本薬局方収載品であり、ドラッグストアでも第三類医薬品として市販されています。クエン酸の塩はカルシウムイオンとキレート結合するので、かつては検査用血液サンプルの抗凝固薬などとしても利用されました。現在でも成分献血時にクエン酸ナトリウムとともに抗凝固薬として使用されます。 クエン酸ナトリウム・クエン酸カリウム合剤は、尿をアルカリ化させ尿酸の排泄を促進することから、痛風に代表される高尿酸血症の治療薬として処方され、尿路結石や代謝性アシドーシスの治療にも使用されます。 食品添加物でもあり、清涼飲料水を始め各種の加工食品に添加されます。また、炭酸カルシウムを容易に溶かすことから、便器の尿石・浴室・電気ポット・加湿器内部に溜まった水垢の洗浄に用いられます。 |
アリシンは二硫化アリルの誘導体です。二硫化アリルについて簡単にまとめてみましょう。 2つのアリル基が硫黄を介して結合した揮発性の高い含硫化合物を硫化アリルと言います。(ジアリルスルフィドともいう)ネギ特有の刺激性や芳香の成分であり、殺菌作用や抗菌作用、身体を温める作用などがあります。間の硫黄が2つ(ジスルフィド結合)となったものを二硫化アリル(ジアリルジスルフィド)と呼んでいます。 二硫化アリルの構造 二硫化アリル(ジアリルジスルフィド) はネギ属の植物にみられる有機硫黄化合物です。硫化アリルやジアリルテトラスルフィドとともに、ニンニクの精油の主成分となっています。黄色みを帯びた液体で、水には溶けず、強いニンニク臭を持っています。ニンニクなどのネギ科植物を切ったときに放出されるアリシンが分解することによって生成します。二硫化アリルは、ニンニクにあるさまざまな健康によい効果を持つ一方で、ニンニクアレルギーを引き起こすアレルゲンでもあります。ごく薄く希釈したものが食品の香り付けに用いられます。 二硫化アリルは細胞の解毒に有効とされています。求電子的な毒性物質に結合するグルタチオン S-転移酵素の生成を増加させる効果を持っています。この効果によってニンニクは肝細胞の解毒作用を助けたり、神経細胞を酸化的ストレスから保護したりすることが、インビトロ(試験管内)の実験で示されています。 ネギ科植物の細胞の破壊に伴って放出される有機硫黄化合物は、抗菌剤、殺虫剤、殺幼虫剤としての効果を持っています。特に二硫化アリルは、ニンニク油がカビや微生物の生長を阻害する主要因です。胃潰瘍の原因菌であるヘリコバクター・ピロリに対しても効果がありますが、アリシンには及びません。抗菌剤として、二硫化アリルはトブラマイシンとともに、外科手術の前に腸などの組織を選択的に除染するための薬剤に配合されています。 二硫化アリルは皮膚刺激性を持ち、アレルゲンとして作用します。特に調理師や主婦に起こるニンニクアレルギー(ニンニクによるアレルギー性接触皮膚炎)の主要因になっています。アレルギー症状は指先から起こり、市販の手袋では二硫化アリルが透過するため防ぐことができません。 |
アリシンはニンニクに含まれている成分です。どのような物資なのか簡単にまとめてみましょう。 アリシンは、ニンニク由来の化合物です。強い抗菌・抗カビ作用を持っています。生のニンニクを煮たり炒めたりした時の臭いの元となる物質でもあります。アリシンは自生している状態のニンニクには存在しませんが、ニンニクを刻んだり傷つけたりしてニンニクの組織を破壊すると、酵素アリナーゼの作用により、化合物アリインから変換される化合物です。 アリシンの構造 にんにく、たまねぎ、長ねぎ、にら、らっきょうなどに多く含まれています。体内でビタミンB1と結合してアリチアミンとなり、ブドウ糖からのエネルギー産生に効果を発揮するほか、疲労回復、新陳代謝の活性化、血栓の予防、風邪の予防・改善、血中脂肪の燃焼促進、コレステロール値の抑制、がんの予防などの作用があるとされています。「硫化アリル」、「アリル化合物」とも呼バレています。 アリシンはさほど安定した化合物ではなく、放置しておくと徐々に失われ、調理すると速やかに分解します。アリシンは医学的な用途にも用いられ、動脈硬化に対抗する助けになり、脂肪塊を縮小させたり、ある程度は抗酸化作用があります。 アリシンは生にんにくを切り刻んだり、すりおろしたりすると生成されますが、調理する(温度をかけたり、油を使ったりする)過程で容易にスルフィドに変化し、食品機能を発揮します。ジアリルジスルフィド(DADS)やジアリルトリスルフィド(DATS)などがあり、これらのスルフィド類は、抗がん作用、血栓防止作用、スタミナ増強作用、解毒作用など多くの作用があります。 アリシンの殺菌効果は強力なため、ニンニクやタマネギなどを生で摂取したり、過剰摂取すると、胃腸内に存在する腸内細菌類を殺してしまい、胃腸障害を引き起こす危険性があります。 |
プロスルチアミンを改良したのがフルスルチアミンです。どのような物質なのか簡単にまとめてみましょう。 アリナミンは服用すると呼気にニンニク臭が出るので改良がはかられました。コーヒーの芳香成分の1つであるフルフリルメルカプタンを利用するとニンニク臭が低減されることをに着目した武田薬品工業は、フルスルチアミンを開発しました。フルスルチアミンには、ビタミンB1と比較して吸収に優れ、組織によく移行し、体内で働く形の活性型ビタミンB1を多く産生する特徴があるとされています。 フルスルチアミンの構造 フルスルチアミンは、テトラヒドロフルフリルジスルフィドチアミンとしても知られている、ジスルフィドチアミンやアリチアミンの誘導体です。フルスルチアミンは、脚気等のビタミンB1欠乏症の治療のためにチアミンの親油性を高める目的で1960年代に日本で開発され、日本のみならずスペイン、オーストリア、ドイツ、米国でも製薬化されました。フルスルチアミンは、米国でビタミン剤としてOTC(over-the-counter)薬としても販売されています。 かつての栄養状態の悪い時代、ビタミンB1の欠乏から起こる脚気(かっけ)は、たいへん多い病気でした。倦怠感、動悸、手足のしびれ、むくみ、さらに胃腸や心臓など内臓の働きが悪くなる病気です。このような脚気症状に、ビタミンB1は特効薬になります。最近は本格的な脚気は少ないものの、偏食やダイエットなどで脚気一歩手前という人が少なくないようです。 フルスルチアミンの効能 ビタミンB1欠乏症の予防及び治療。 |
アリナミンは物質名ではありません。どういうことなのか簡単にまとめてみましょう。 『アリナミン』は、武田コンシューマーヘルスケア株式会社が販売する錠剤と栄養ドリンクの商品名です。親会社の武田薬品工業からは、医療用医薬品として錠剤と注射液剤が発売されています。 「アリナミン」の名前は、ニンニクの学名である「アリウム・サティブム」とビタミンB1の化学名である「チアミン」を合わせて命名された最初のビタミンB1誘導体「アリチアミン」に由来しています。 アリチアミンの構造 アリチアミンは、ニンニク独特の臭気成分であるアリシンと水溶性のビタミンB1(チアミン)が会合することによって生成される化合物です。ニンニクの細胞が破壊されることによってニンニクに含まれる無臭のアリインと酵素アリナーゼとが会合し、ニンニク独特の臭気成分のアリシンに変化します。このアリシンが水溶性のビタミンB1と会合することによりアリチアミンに変化します。ビタミンB1分解酵素(チアミナーゼ)から分解されにくくなり、また、チアミンよりも吸収率がよくなるといわれています。 アリチアミンは、体内でビタミンB1にもどり、さらに腸管からの吸収がきわめてよく、血中B1濃度の上昇が顕著で長時間つづく、という従来のビタミンB1製剤にはない特性があります。 プロスルチアミンは、プロピルジスルフィドチアミンとして知られており、ビタミンB1欠乏症の治療薬として1950年代に日本で開発されたジスルフィドチアミンです。プロスルチアミンは、チアミン誘導体として脂溶性を増加させたものであり、アリチアミンよりも腸管からの吸収が早いことが知られています。 プロスルチアミンの構造 プロスルチアミンは服用するとニンニク臭くなるという問題があります。血液中でプロスルチアミンが分解するとチアミン(ビタミンB1)とともにニンニク臭の素のひとつである N-プロピルメルカプタンが生じ、呼気に出てくるためです。この問題を解決した誘導体がフルスルチアミンです。
長くなりましたのでフルスルチアミンについては次回に回します。 |
健康志向から出てきたのがファットスプレッドです。どのような製品なのか簡単にまとめてみましょう。 ファットスプレッドとは、油脂を主成分とするスプレッドの一種です。JAS規格で「マーガリン類」の規格を掲載していますが、その「マーガリン類」の中には「マーガリン」と「ファットスプレッド」が含まれています。油脂含有率が80%を超えるものがマーガリン、80%未満がファットスプレッドと呼ばれます。日本で家庭用のマーガリンとして販売されているものの多くはファットスプレッドです。 マーガリンに比べて油分が少なく、水分の割合が多いためカロリーが少なくて柔らかく、パンに塗りやすいのが特長です。火を使う調理には不向きです。またファットスプレッドには風味原料と呼ばれる果実、果実加工品、チョコレートなどの味をつけることが許されています。 厳密には以下のように規定されています。 性状 ファットスプレッドは油脂の使用量を減らすために、乳化剤など他の原料が使用されています。また、マーガリンでは認められていない風味原料の添加が認められていることもあり、香料などの添加物も多く使用されています。マーガリンよりも注意が必要な製品だと思われます。 |
韓国との件でフッ化水素が注目されています。どのような物質なのか簡単にまとめてみましょう。 フッ化水素とは、 水素とフッ素からなる無機化合物のことで、分子式が HF と表される無色の気体または液体です。水溶液はフッ化水素酸(フッ酸:弗酸)で弱酸です。毒物及び劇物取締法の医薬用外毒物に指定されています。99.99%以下の低純度製品は製造が容易ですが、99.999%以上のエッチングガスと呼ばれる超高純度のモノは、2019年7月時点で日本企業のみが製造出来ます。 強い毒性があり、ヒトの経口最小致死量 = 1.5 g、または 20 mg/kg(体重あたり)です。吸引すると、灼熱感、咳、めまい、頭痛、息苦しさ、吐き気、息切れ、咽頭痛、嘔吐などの症状が現われます。また、目に入った場合は発赤、痛み、重度の熱傷を起こします。皮膚に接触すると、体内に容易に浸透します。フッ化水素は体内のカルシウムイオンと結合してフッ化カルシウムを生じさせる反応を起こすので、骨が脆くなります。濃度の薄いフッ化水素酸が付着すると、数時間後にうずくような痛みに襲われますが、これは生じたフッ化カルシウム結晶の刺激によるものです。また、浴びた量が多いと死に至ります。これは血液中のカルシウムイオンがフッ化水素によって急速に消費されるために、血中カルシウム濃度が低下し、しばしば重篤な低カルシウム血症を引き起こすためです。 フッ化物の製造原料として用いられます。蛍石を硫酸で溶かして作るフッ化水素は他の物質と結合しやすい性質があります。高級ガソリンを作る時に入れる触媒であり、フライパン・屋根材料・電線被覆・眼鏡レンズなどに使われるテフロン(合成樹脂)の材料でもあります。岩石を溶かしてウランを抽出する時に使われるたり、エアコン・冷蔵庫の冷媒や洗濯用合成洗剤にも使われています。 表面を滑らかにしたり、高級な質感を出したりするのにも使用されます。このような用途に使われるフッ化水素は99.9%以下の低純度製品です。こうした製品は韓国・中国・台湾・インドなどでも作られています。半導体製造工程用のフッ化水素は超高純度でなくてはならず、純度が低いほど、不純物が増えて不良率も跳ね上がります。例として、純度99.99%のフッ化水素内にある不純物は、純度99.999%のフッ化水素内にある不純物の10倍になります。純度99.999%以上でFive9と呼ばれるモノは集積回路やディスプレイ製造過程における洗浄剤として使用され、現在のハイテク産業を支える重要な物質です。 |
水銀は金属なのに常温で液体です。どのような物質なのか簡単にまとめてみましょう。 水銀は原子番号80の元素で、元素記号は Hg、第12族元素に属しています。常温、常圧で凝固しない唯一の金属元素で、銀のような白い光沢を放つことからこの名がついています。天然には自然水銀などが鉱石としてまれに採取されますが、主要鉱石は辰砂です。 膨張率が大きく,広い温度範囲で一定であることから、温度計に用いられるほか、気圧計、水銀ランプ、電気スイッチ、鏡、水銀ポンプ、水銀塩の製造、触媒、鉱石からの金、銀の抽出、整流器、アマルガム、電極など、非常に広い用途があります。 純粋な金属水銀は、他の重金属と同様に、蓄積されることによって毒性を示します。皮膚からはゆっくりと吸収されますが、消化器からの吸収はさらにゆっくりです。蒸気を吸入すると肺から容易に取り込まれます。呼吸器系から蒸気として吸収すると毒性が強いものの、他の経路からの場合ではそれほどでもないとされています。 金属水銀は吸収されることなく消化器系を通過することもあるとされ、歴史的には腸の障害を機械的に除去するために用いられたこともありました。今日では毒性がよく知られているため、そのようなことは行われません。 水銀の化合物は単体の水銀よりもはるかに高い毒性を持つことが知られ、水銀を含む有機化合物では特に顕著です。例えば、ジメチル水銀は千分の1ミリリットルの量でも死に至る神経毒です。 水銀は中枢神経・内分泌器・腎臓などの器官に障害をもたらし、口腔・歯茎・歯にも損傷を与えます。高濃度の、もしくは低濃度であっても長時間水銀の蒸気にさらされると、脳に障害を受け、最終的には死に至ります。水銀およびその化合物は、特に胎児や幼児に対して有毒です。妊娠した女性が水銀に被曝した場合、発声障害を持った子供が生まれることがあります。 |
アマルガムは虫歯の治療に使われていました。どのようなものなのか簡単にまとめてみましょう。 アマルガムは水銀と他の金属との合金の総称です。カドミウム、鉛などの低融点金属はよく水銀に溶け、金、銀、銅もある程度は溶けますが、鉄、ニッケルなどの高融点金属はアマルガムにはなりません。水銀の多いアマルガムは軟らかく、語源はギリシア語の málagma (軟膏) といわれています。銅像などに軟らかい金アマルガムを塗り,加熱して水銀を蒸発させると金メッキになり、奈良の大仏の金メッキにおいてもこの方法が用いられました。また鉱石中の金を水銀で抽出することもできる混汞法 (こんこうほう) などの技法は古代エジプト王朝時代から知られていました。 銀スズ合金のアマルガムは歯科用充填(じゅうてん)材として広く用いられていますが、近年その使用量は減少傾向にあります。(主流ではないが現在でも用いられることがある)鉛、ビスマス、スズのアマルガムは鏡面製造に利用されます。 アマルガムを歯科治療に使う場合に水銀の毒性が問題になります。一般に水銀中毒で問題となるのは塩化水銀(II)(昇汞)や有機水銀です。毒性は、ガス体として吸収されるか、粉末状で皮膚に付着したときに強く現れます。水銀化合物のなかで、水および希塩酸に溶けるものは一般に猛毒で、水に溶けないものほど毒性が弱くなります。アマルガムに含まれているのは毒性の低い無機水銀です。 水銀による急性中毒では、胃痛、嘔吐、貧尿の後、著明な腎障害、尿閉塞を起こします。また、流涎、口や歯茎の腫れを起こします。重症では非常に疲労感が強く、頻脈の後、虚脱に陥り、服用後数時間で死亡する場合もあります。有機水銀は無機水銀よりも毒性が強く、中枢神経系、特に脳神経障害を起し、歩行・起立不能、四肢運動麻痺、言語障害、難聴、視野縮小、神経障害などにより死亡します。水銀が関係した公害病としては、熊本の水俣病が有名です。また、新潟の阿賀野川流域でも水俣病の発生が確認されました。(第二水俣病) |
歯科用セメントは金属などの素材を歯に接着するために使われます。どのような物質なのか簡単にまとめてみましょう。 虫歯の治療方法の一つに、う蝕部を含めて歯を削り、適当な形に窩洞をつくって、それに適合する形態の固形修復物を技工的に作製してはめこみ,セメントで固着させる方法があります。この修復物をインレーといい、修復物と歯質をつなぐために使われるのが歯科用セメントです。 歯科用セメントは歯髄刺激性を抑える一方で耐衝撃性や耐熱性、化学的な安定性を求められます。さらに、修復物の種類は金属、ポーセレン、レジンと様々なので、それぞれに対して有効な接着能力を持っていなければいけません。 リン酸亜鉛セメント カルボキシレートセメント グラスアイオノマーセメント レジンセメント |
虫歯の治療には様々な素材が使われます。どのようなものがあるのか簡単にまとめてみましょう。 軽度の虫歯であれば、自然治癒することもありますが、一定水準以上まで進行した虫歯により失われた歯の構造は再生しません。治療はまず、虫歯部位の歯質を切削し、その後歯科修復材料で形態を修復します。使用する歯科修復材料は虫歯の部位や患者の希望等によりコンポジットレジンや充填用セメント、インレー、アマルガムなどから決められます。 金属 アマルガム 白色の材料 レジン 上記以外にも多くの種類があり、保険適用外のものは一般に高価です。また、金属では金合金以外は、長期的には錆びて溶出し、金属アレルギーを起こすことがあります。 |
フロンの代わりとして代替フロンが使われています。どのような物質なのか簡単にまとめてみましょう。 代替フロンとは、オゾン層破壊物質としてモントリオール議定書で削減対象とされた「特定フロン」(クロロフルオロカーボン、CFC)を代替するために開発された物質のことで、水素原子を含むハイドロクロロフルオロカーボン(HCFC)、ハイドロフルオロカーボン(HFC)、パーフルオロカーボン(PFC)等があります。 オゾン層破壊効果の強いフロンは、塩素原子を含んでいることがその原因です。そのため、塩素原子を水素原子に置換することにより、オゾン層破壊効果を抑えることができます。 HCFCは塩素を含んでいますが、水素を含むフロンであるため、対流圏内で分解されやすく、成層圏のオゾン層に達する確率は低いために、オゾン層破壊への影響はフロンの1/10~1/100とされています。しかし、HCFCもCFCに比べて弱いとはいえ、オゾン層破壊効果を持つことから、モントリオール議定書により、2030年(その後、1995年のウィーン会合での決議により、前倒しして2020年)に全廃することが定められています。 一方、HFCは塩素原子を含まないことから、オゾン層破壊は起こさず、代替フロンとしては最適と言えます。しかし、HFCは二酸炭素の140~11700倍という強い温室効果をもつため、京都議定書の削減対象とされています。 国際的な枠組みとしては、CFCをまず全廃した後、HCFCも将来的には全廃し、HFCも京都議定書の枠内で排出削減を図ることとなっています。 国内法では、オゾン層保護法により、特定フロン等の生産・輸入を段階的に廃止するとともに、冷凍空調機器から、CFC、HCFC、HFCを回収するために「特定製品に係るフロン類の回収及び破壊の実施の確保等に関する法律(フロン回収・破壊法)」が2001年に制定されています。この法律では、自動車用エアコン、業務用エアコン、冷凍機器の冷媒として使用されているフロン類の回収・破壊が義務づけられました。 |
フロンは冷蔵庫などの冷媒として使われていました。どのような物質なのか簡単にまとめてみましょう。 フロンは、フルオロカーボン類の日本で命名した総称名であり、CFC、HCFC、HFC、PFCなど種々の化合物を包括します。クロロフルオロカーボン(CFC)は、天然には存在しない人工の化合物で、メタン分子やエタン分子の水素(H)を塩素(Cl)とフッ素(F)で置換したものです。フロンは無色無臭の気体又は液体で、熱的にも化学的にも安定しており、毒性も引火性もないため、冷房、冷蔵、冷凍用の冷媒や、化粧品用エアロゾル剤、高級な溶剤、消化剤、ウレタンフォームなどの発泡剤に用いられています。 狭義の「フロン」は炭素・フッ素・塩素のみからなるクロロフルオロカーボン (CFC) を指しますが、塩素を含まないフルオロカーボン (FC) や、水素を含むハイドロクロロフルオロカーボン (HCFC) およびハイドロフルオロカーボン (HFC)、臭素を含むハロンも含める場合もあります。オゾン層を破壊する物質に関するモントリオール議定書に掲載された一連の物質を指して「フロン類」という言葉が使用されることもあります。95年末に特にオゾン層破壊力の強い特定フロン(フロン11・12・113・114・115)の生産・消費が打ち切られています。 主なフロンの構造 大気中に放出された CFC は紫外線によって分解し、塩素ラジカルが発生します。塩素ラジカルはオゾンと反応し、酸素分子と一酸化塩素ラジカルになります。この時発生した一酸化塩素ラジカルは再度オゾンと反応し、塩素ラジカルへと戻ります。このサイクルが繰り返されることによりオゾン層が破壊されます。但し、理論上そうなるということであり、大気圏中における実際の作用は不明で、オゾンホールとの因果関係は予測の域を越えていません。 また、HFC(ハイドロフルオロカーボン)のことを一般に「代替フロン」といいます。HFC は塩素を持たないためオゾン層を破壊しません。しかし、代替フロンは二酸化炭素の数百倍~数万倍の温室効果があり、地球温暖化の原因になるとして問題となっています。 |
エステルは香料や可塑剤など様々な用途があります。どのような物質なのか簡単にまとめてみましょう。 エステルとは酸とアルコールとから水がとれてできる化合物の総称です。炭酸、リン酸、硝酸、硫酸、ホウ酸、スルホン酸などとアルコールから得られるエステルはそれぞれ、炭酸エステル、リン酸エステル、硝酸エステル、硫酸エステル、ホウ酸エステル、スルホン酸エステルと呼ばれます。中性洗剤として利用される硫酸ドデシルナトリウムは硫酸エステル、ダイナマイトのニトログリセリンは硝酸エステルの例です。 単にエステルと言えば、カルボン酸とアルコールの脱水縮合により得られる、次のような部分構造をもつ化合物(カルボン酸エステル)をさすことが一般的です。 カルボン酸エステルの構造 エステルは溶剤(ノンアセトンタイプの除光液の主成分は酢酸エチル)やプラスチックとして用いられるため、身近な存在になっています。ポリエステル繊維やペットボトルのPET(ポリエチレンテレフタラート;テレフタル酸とエチレングリコールがエステル結合で重合したもの)はポリエステルの一種です。天然由来のエステルも多く知られていて、ミツバチが作る蜜蝋やクジラから取れるロウはエステルが主成分で、ろうそくやワックス、潤滑油などに利用されています。アルコール部分がグリセリンであるエステルは油脂と呼ばれ、脂肪はこれにあたります。 低分子量のエステルは芳香のある化合物であることが多く、植物の精油中に含まれているものもあります。人工果実エッセンスとしてもエステルが使われていて、例えば酢酸イソアミル、酢酸ベンジル、イソ吉草酸イソアミルはそれぞれバナナ、ジャスミン、リンゴ様の芳香があります。低分子のカルボン酸エステルのうち、酢酸エチルは有機溶剤として溶媒、塗料、接着剤など幅広く使用されます。 工業上での用途をもつエステルとしては、油脂のほかに香料として食品、化粧品、せっけんなどに添加されているエステル、さらにはポリエステル繊維、ポリエステル樹脂があります。このほかに合成樹脂の原料となる酢酸ビニル、メタクリル酸メチルなどの単量体、可塑剤となるフタル酸エステル、溶剤として使われる酢酸エチル、酢酸アミルなどの低級エステルをあげることができます。 |
プラスチックには多くの場合、可塑剤が使われています。どのようなものなのか簡単にまとめてみましょう。 一般に熱可塑性樹脂はガラス転移点温度を持っています。この温度以下では分子配列が秩序だった結晶性を示し、この温度から融点までの温度帯では分子配列はアモルファス状態になっています。アモルファス状態の熱可塑性樹脂は柔軟性があり、光の透過性が高かったり樹脂の特性として有用な場合が多いです。一方、結晶性の樹脂は不透明であったり、低温で結晶化が進行すると衝撃や外力に対して脆い性質があり、樹脂を利用する上で欠点とされる特性を示すことが多くなります。 可塑剤とは、ある材料に柔軟性を与えたり、加工をしやすくするために添加する物質のことです。可塑剤は、ポリマー分子間に浸透してポリマーの分子間力を弱め、それぞれの分子鎖を動きやすくすることによって、ポリマーのガラス転移点を低下させ、ポリマーに柔軟性を与えます。特に、ポリ塩化ビニルは可塑剤の添加量によって自由に柔軟性をコントロールでき、多くの用途に適用させることができます。 可塑剤は主に、酸とアルコールから合成されるエステル化合物です。酸としてはフタル酸、イソフタル酸、ト リメリット酸、アジピン酸、リン酸などがあり、アルコールはオクタノール、ブタノール、ノナノール、高級混合アルコールなどを使います。これらの特性を活かした組み合わせで、多くの種類の可塑剤が作り出され、使う種類を選ぶことで耐久性、耐熱・耐寒性、絶縁性など目的に合った塩ビ製品を作り出すことが可能です。 主に使われているものとして下記のようなものがあります。 フタル酸エステル 可塑剤には樹脂とよくなじみ(相溶性)、最少量で必要な軟らかさを実現でき(可塑化効率)、空気中に揮散しにくく(低揮発性)水へ溶け出したり他素材に移行しない(低移行性)などの性能が要求されます。使用する製品に要求される性能に合わせて可塑剤が選択されています。 |
メラミンスポンジは水だけで汚れを落とします。どのようなものなのか簡単にまとめてみましょう。 メラミンスポンジ(メラミンフォーム)はたわしやスチールウールの様に食器・調理器などの汚れ落としに利用されます。研磨剤の効果があるために洗剤を使用しなくても比較的硬い汚れを落とすことが可能で、従来のスポンジで落とすことの出来なかった茶碗やマグカップに付着した茶渋などを落とすのに適しています。 欠点としては、プラスチックなど洗浄対象によっては傷を付けてしまうことがあります。 メラミン樹脂とは、アミノ樹脂に属する熱硬化性樹脂でメラミンとホルムアルデヒドとの重縮合により製造される合成樹脂の一種です。メラミン–ホルムアルデヒド樹脂とも呼ばれています。 メラミン樹脂の構造 メラミン樹脂はメラミンとホルムアルデヒドとから直接製品とするのではなく、両者をアルカリ条件下で縮合させたメチロールメラミンを加工品原料としています。メチロールメラミンは加熱すると重縮合を起こし、網目状に架橋することで熱硬化樹脂になります。非常に硬く、表面硬度が優れるのが特長です。 メラミンスポンジ(メラミンフォーム)は、メラミン樹脂の元であるホルムアルデヒド –とメラミンに加え、亜硫酸水素ナトリウムの共重合によって作り出される発泡体です。メラミン樹脂はその特性が発泡体になることで、網の目のように非常に細かくなり、研磨材として使用ができるようになります。 基本的には洗剤を使用せず水に濡らすことで汚れを削り落とすという使用方法になり、主に頑固な油汚れや水回りの使用に限定されます。そのため表面をコーティング加工や塗装されたものに使用するとコーティング素材や塗装を削り取ってしまうため、使用に関しては注意が必要になります。 メラミンスポンジ(メラミンフォーム)は各社から製品が発売されていますがが、取り扱い説明書に必ず使用していいものと使用してはいけないものが明記されています。また、油汚れや水垢を落とす目的で使用する場合にもくもり止め加工や表面加工がされていない鏡やタイル、ステンレス、プラスチックに限定され、光沢や塗装、コーティングされているものは傷が付くので使用は控えるべきです。 |
食品用ラップとして使われる樹脂にポリ塩化ビニリデンがあります。どのような物質なのか簡単にまとめてみましょう。 ポリ塩化ビニリデンは PVDC の記号で表記される熱可塑性のプラスチックです。単独重合体は結晶性で安定性が悪いので、塩化ビニルなどと共重合させた塩化ビニリデン樹脂として使用します。 一般に塩化ビニル、アクリル酸エステル、アクロニトリルなどと共重合体として使用され、これらのうち塩化ビニリデンを50%以上含むものをポリ塩化ビニリデンと呼んでいます。 ポリ塩化ビニリデンの構造 ポリ塩化ビニリデンは酸やアルカリ等への耐薬品性に優れ、ガスバリア性(酸素と水蒸気(水分)の両方を非常に通しにくい)にも優れた無色透明の弾性のあるプラスチックです。耐熱温度は 130~150℃になります。食品用途のポリ塩化ビニリデンフィルムは、主に塩化ビニリデン 70~90%、塩化ビニル10~30%の共重合体です。 ポリ塩化ビニリデンから、ラップや包装フィルム、繊維を作るときは、成形性及び製品の性質を改善する目的で、可塑剤(柔軟剤)や安定剤のような添加剤を加えます。この原料を加熱溶融して、フィルムや繊維の形状に成形して製品が作られます。 ポリ塩化ビニリデン製ラップフィルムを油脂性食品に使用する時は、可塑剤の移行を抑えるため、食品と直接接触しないようにし、電子レンジ加熱は避けるようにしましょう。また、焼却時に塩素ガスを発生しダイオキシン を生成する可能性があるので廃棄するときは必ず不燃ごみに分別して廃棄する必要があります。(居住する地域により、取り扱いに違いがあります。) |
近年、甘味料としてパラチノースが使われるようになりました。どのような物質なのか簡単にまとめてみましょう。 パラチノースは砂糖由来の糖質で、蜂蜜に微量に含まれ、ブドウ糖と果糖から成る天然の二糖類として知られています。物質名はイソマルツロースであり、パラチノースという名称はこの甘味料が発明されたドイツの地名プファルツ(Pfalz)の英語名Palatinateにちなんだものです。 イソマルツロースの構造 パラチノースは、スクロース(ショ糖)に転移酵素を作用させて結合の仕方を変えた、グルコースおよびフルクトースからなる二糖の一種です。天然では蜂蜜に微量に含まれていますが、量が少なく、一般に利用されるのは、工業的に砂糖から合成されたものです。 砂糖の 42%の甘味で、菓子製造原料に用いられます。日本では1985年より甘味料として用いられ、様々な製品に用いられています。抗齲蝕性があり、1986年には「虫歯にならない天然の糖」のキャッチフレーズを売りにした歯磨きガムが発売されました。 砂糖と同様、体内で完全に消化されるため 4kcal/gの質量あたり生理的熱量を持っていますが、ゆっくりと分解される性質から、血糖値が急激には上がりません。そのため、インスリンの急激な放出や、血糖値の急落を抑えられ、持続性のあるエネルギー供給ができます。 特に糖尿病患者用の食事に砂糖の代わりに用いられています。 また、インスリン値が低いためエネルギー源として脂質の使用を阻害しません。そのため、砂糖と比較してエネルギーとして使用される脂肪の量を増加させ、代謝を促進させることが知られています。 |
塩素系の薬剤に固形のものがあります。どのようなものなのか簡単にまとめてみましょう。 次亜塩素酸や次亜塩素酸ナトリウムは水溶液の状態で使用されますが、固形の状態で保存、使用される物質もあります。主として次亜塩素酸カルシウム(散剤、顆粒、錠剤)、塩素化イソシアヌル酸(顆粒、錠剤)などがあり、その使用方法は種類によってそれぞれ異なります。しかし、どの塩素系薬剤を使用しても、水中で次亜塩素酸が生じ、その殺菌効果によって消毒が行なわれます。 ・次亜塩素酸カルシウム 塩素化イソシアヌル酸としては主にトリクロロイソシアヌル酸とジクロロイソシアヌル酸塩が使われています。 ・トリクロロイソシアヌル酸 トリクロロイソシアヌル酸の構造 ・ジクロロイソシアヌル酸塩 ジクロロイソシアヌル酸塩の構造 |
次亜塩素酸ナトリウムは塩素系の漂白剤としては最も身近なものです。どのような物質なのか簡単にまとめてみましょう。 次亜塩素酸ナトリウムは次亜塩素酸のナトリウム塩です。化学式は NaClO で、次亜塩素酸ソーダとも呼ばれます。希釈された水溶液はアンチホルミンとも呼ばれています。水溶液はアルカリ性を示します。酸化作用、漂白作用、殺菌作用を持ち、不安定で分解しやすい性質があります。 水酸化ナトリウムの水溶液に塩素を通じて得られます。不安定なため、通常は水溶液として貯蔵、使用されます。水溶液は安定で長期保存が可能ですが、時間と共に自然分解し酸素を放って塩化ナトリウム水溶液(食塩水)に変化していきます。 上水道やプールの殺菌に使用されています。家庭用に販売されている液体の塩素系漂白剤や、殺菌剤(洗濯用、キッチン用、ほ乳ビンの殺菌用など)などに使用されており、製品によっては少量の界面活性剤(中性洗剤の主成分)やアルカリ剤などが加えられています。 酸化作用により金属類、繊維類のほとんどが腐食されるので、有効塩素濃度を保持するためには使用濃度に調整した後、容器や清拭に用いる繊維の材質、放置時間などに充分注意する必要があリます。 家庭用の製品の「混ぜるな危険」などの注意書きにもあるように、漂白剤や殺菌剤といった次亜塩素酸ナトリウム水溶液を塩酸などの強酸性物質(トイレ用の洗剤など)と混合すると、黄緑色の有毒な塩素ガスが発生します。浴室で洗剤をまぜたことによる死亡事故も起きているので取り扱いには注意が必要です。また、塩酸ほどではないものの、食酢やクエン酸、炭酸を多く含む物質をかける事も危険です。いずれにせよ換気を良くし、使用量を最小限にとどめる事が重要です。 |
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