キチンナノファイバーの実用化にあたって,関連物質であるセルロースナノファイバーとの特徴の違いを十分に把握しなければならない.セルロースナノファイバーの研究はキチンナノファイバーよりも先行しており,国内外を問わず大規模にその利用開発が進められている.セルロースは樹木として地球上に大量に貯蔵され,製紙や繊維,食品産業を中心に大規模に利用されるため,原料のコストはキチンと比較して圧倒的に低い.よって,キチンナノファイバーの実用化にはセルロースナノファイバーとの差別化が必要不可欠である.次に差別化において有効と思われるキチンナノファイバーの機能を紹介する.
Home Series Glycotopics キチン・キトサンの創傷治癒への応用 Apr. 01, 2020 東 和生 序文 キチン・キトサンとは キチン・キトサンが創傷治癒に及ぼす影響 キチンによる創傷被覆材 キチン・キトサンの新展開 まとめ 氏名: 東 和生 鳥取大学農学部 准教授 学位:博士(獣医学) 2010年鳥取大学農学部獣医学科卒業、獣医師免許取得。2013年山口大学大学院連合獣医学研究科修了。同年9月鳥取大学農学部 助教。2018年4月より現職。2017年日本キチン・キトサン学会奨励賞。研究テーマはキチン・キトサンの生体機能、特に皮膚疾患・炎症疾患における機能性の解明。他には獣医療における疾患とアミノ酸代謝の関連、機能性食品成分等の疾患モデルでの評価。 カニ殻などに含まれるキチン・キトサンには様々な生体機能が知られている。特に、50年ほど前よりキチン・キトサンの有する創傷治癒促進効果について多くの研究がなされている。現在では、キチンを原料とする創傷被覆材も医療現場にて使用されている。今回は、キチン・キトサンと創傷治癒促進効果について解説する。 1. キチン・キトサンとは キチンは、N-アセチルグルコサミンが直鎖状に結合した多糖類である 1 。キチンは甲殻類の外皮、菌類の細胞壁および無脊椎動物の体表を覆うクチクラのなどに含まれる。カニ殻などでは、キチンの微細繊維が重なり合って層を構成しており、その層が何重にも重なることで強固な外殻を形成している。キチンを脱アセチル化されることでキトサンが得られ、工業的に利用されている。キチン・キトサンは、その資源の豊富さ、高い生体適合性、安全性および多彩な生体機能から様々な分野で注目される多糖である 2 。 図 1. キチン(Chitin)、キトサン(Chitosan)およびセルロース(Cellulose)の化学構造式 図 2. カニ殻におけるキチン繊維のイメージ キチンは微細繊維が何重にも密集することで強固なカニ殻を形成する。文献3より引用。 キチン・キトサンは食品などの分野を中心に様々な応用がされている。例えば、キトサンにはコレステロール吸着抑制作用があり、キトサンの単糖であるグルコサミンは変形性膝関節症などへのサプリメントとして利用されている。 また、1970年頃よりよりキチン・キトサンには傷の修復を早める(創傷治癒を促進させる)効果が知られており、現在創傷被覆材として製品化されている 4 。その効果は、外傷の治療のみならず、近年増加する高齢者などでの褥瘡の治療への利用が期待されている。今回は、キチン・キトサンが有する創傷治癒促進効果について概説する。 2.
キチンナノファイバーは伸びきり鎖の結晶であるため,構造的な欠陥がなく,優れた物性(高強度,高弾性,低熱膨張)をもつ.キチンナノファイバーの物性を活かす用途として,素材を強化する補強繊維が挙げられる (2) 2) S. Ifuku, S. Morooka, A. N. Nakagaito, M. Morimoto & H. Saimoto: Green Chem., 13, 1708 ( 2011). .カニ殻は本来,キチンナノファイバーで補強した天然の有機・無機ナノ複合体であるから,この用途は理にかなっている.ナノファイバーを補強繊維として配合しても透明性や柔軟性など素材本来の特徴は変わらない.これはキチンナノファイバーが可視光線の波長(およそ400~800 nm)よりも十分に細いため,ナノファイバーの界面において可視光線の散乱が生じにくいためである.これまでにわれわれはアクリル樹脂やキトサンフィルム,ポリシルセスキオキサンなどさまざまな透明素材にキチンナノファイバーを配合してきた.いずれも透明性や柔軟性を損なうことなく,諸物性を大幅に向上することができた.しかしながら,同様の形状と物性をもち,コスト面で有利なセルロースナノファイバーでも同等の効果が得られるため,キチンナノファイバーの特色を活かす必要がある.たとえば,縫合糸を使わずに生体組織を接着するバイオマス由来の接着剤を開発しているが,キチンナノファイバーを配合することによって接着強度を3倍に向上することができる (3) 3) K. Azuma, M. Nishihara, H. Shimizu, Y. Itoh, O. Takashima, T. Osaki, N. Itoh, T. Imagawa, Y. Murahata, T. Tsuka et al. : Biomaterials, 42, 20 ( 2015). .キチンナノファイバーは生体に対する親和性が高く,また,ヒトも含めた多くの動物がキチナーゼを産生してキチンを分解できるため,生体接着剤のような医療用材料は有望な用途であろう.このように,セルロースナノファイバーと差別化が可能なキチンナノファイバーの大きな特徴は生体機能であろう.キチンおよびキトサンは創傷や火傷の治癒が知られ,その効果を活かした医療用材料が製品化されている.われわれはそのような機能に着目し,キチンナノファイバーの生体機能を明らかにしている (4, 5) 4) K. Azuma, S. Ifuku, T. Osaki, Y. Okamoto & S. Minami: J. Biomed.
表面脱アセチル化キチンナノファイバーとキトサンの肉眼像および電子顕微鏡写真 表面脱アセチル化キチンナノファイバー分散液の肉眼像をAに、電子顕微鏡写真をCに示した。また、キトサン溶解液の肉眼像をBに、電子顕微鏡写真をDに示した。表面脱アセチル化キチンナノファイバーでは微細繊維が観察される。文献8より転載引用。 このキチンナノファイバーには、従来のキチンが有する生体機能に加えナノファイバーであるという物性的な利点とが存在し、この応用に大きな期待が寄せられている。さらには、加工性にも優れ例えばキチンナノファイバーの表面のみを脱アセチル化(キトサン化)した、表面脱アセチル化キチンナノファイバーも作製可能である。これらのキチンナノファイバーについては、従来のキチン・キトサン同様に創傷治癒促進効果を有することが実験的に示されている 9 。ナノファイバーの利点として、加工性が挙げられる。従来ほとんどの溶媒に溶けなかったキチンが親水性の分散液となることによって、その応用用途・加工性は飛躍的に向上する。表面コーティング、スポンジ化などの剤形加工も容易であり、他の多糖類などとの複合体作製も容易となる 10 。 図 4. 表面脱アセチル化キチンナノファイバー凍結乾燥によるスポンジ 5. まとめ 以上のように、キチン・キトサンの創傷治癒促進効果は約半世紀にわたり研究がなされ、臨床現場での応用もなされている。今回紹介した以外にもキチン・キトサンは様々な生体機能を有しており、大変興味深い素材である。また、原料がカニ殻など廃棄物であるという点も、資源の循環という観点からも非常に有用である。近年注目されているキチンナノファイバーの生体機能探索・応用に関する研究も実施されている真只中であり、今後の展開に目が離せない多糖類である。 K. Azuma et al., J. Biomed. Nanotechnol. 10, 2891 (2014) 東 和生,BIO INDUSTRY. 34, 35 (2017) S. Ifuku and H. Saimoto, Nanoscale. 4, 3308 (2012) 南 三郎,江口博文,獣医臨床のためのキチンおよびキトサン.株式会社ファームプレス (1995) 岡本芳晴,第16章 キチン・キトサンの獣医臨床領域への適用,キチン・キトサンの最新科学技術.技報堂出版 (2016) ベスキチン®W 添付文書,ニプロ株式会社 (2015) S. Ifuku et al., Biomacromolecules.
食品の物性改良 キチンナノファイバーを配合することでパンの成形性を向上することが可能です。パンの製造において小麦粉の使用量を減らすと、十分に膨らみません。しかし、予め小麦粉に対して微量のキチンナノファイバーを添加しておくと、小麦粉を減量しても十分に膨らむパンができます。キチンナノファイバーがグルテンと良好に相互作用してベーキングの際に外に空気を逃がさない壁を形成するためと考えています。 ・ 日本食品科学工学会誌 、63(1), 18-24 (2016). 生体接着剤の強化 キチン・キトサンは生理機能や生体親和性が知られ、一部が医療用材料として実用化されています。縫合糸の不要な生体接着剤にキチンナノファイバーを配合すると、接着力が向上して、患部の組織を強力に接着することができます。 ・ Biomaterials, 42, 20-29 (2015). 服用に伴う効果 ダイエット効果 キトサンはキチンの脱アセチル誘導体でダイエット効果が知られています。一部をキトサンに改質したキチンナノファイバーにも同様にダイエット効果があります。脂肪分の高い食事を摂取すると体重が増えますが、ナノファイバーを併用すると体重の増加が緩和されます。これはナノファイバーが胆汁酸を吸着するためです。胆汁酸の吸着されると脂肪が安定にミセルを形成できなくなり、 吸収されにくくなってしまいます。 腸管の炎症の緩和 キチンNFが腸管の炎症を緩和することを明らかにしています。3日および6日間の服用により腸管の炎症および 線維症が大幅に軽減したことが組織学的な評価によって確認できました。キチンNFの服用に伴い、大腸組織内の核因子kB(NF-kB)の活性が減少したこと、血清中の単球走化性タンパク質-1 (MCP-1)の血清中の濃度が減少したことが腸疾患の抑制に寄与したと思わます。NF-kBは急性および慢性炎症反応に関与するタンパク質複合体で、MCP-1は炎症性サイトカインとして知られています。 ・ Carbohydrate Polymers, 87, 1399-1403 (2012). ・ Carbohydrate Polymers, 90, 197-200 (2012). 腸内環境の改善と代謝に及ぼす影響 表面キトサン化キチンナノファイバーの服用に伴いに Bacteroides 属が顕著に増加しました。また、キチンナノファイバーの服用に伴い、乳酸および酢酸の濃度が上昇しました。 Bacteroides 属は一般に糖質を代謝して栄養源としていること、短鎖脂肪酸を酸性して腸管内のpHを低下させて、一般には悪玉菌に分類される菌類の増殖を抑制すること、腸管内の細胞を刺激して免疫反応に関与していること、などが報告されています。ナノファイバーの服用に伴う一連の作用メカニズムの一端は腸内細菌が関与しているかも知れません。 キチンナノファイバーを摂取した後、代謝産物を網羅的に測定しました。アデノシン三リン酸、アデノシン二リン酸が顕著に上昇しました。これらは、エネルギーの代謝に関わる産物である。また、5-ヒドロキシトリプトファン、セロトニンが上昇しました。これらの物質は腸内細菌が産生して全身に循環していると示唆されます。 ・ International Journal of Molecular Sciences, 16, 17445-17455 (2015).
植物に対する効果 病害抵抗性の誘導 多くの植物はキチンオリゴ糖を認識する受容体を備えており、シグナルの伝達を経て病害抵抗性が発現することが知られています。キチンナノファイバーも同様に植物の病害抵抗性を誘導します。例えば、イネはいもち病菌に感染すると枯れてしまいますが、予めキチンナノファイバーを散布すると免疫機能が活性化されて、立ち枯れを抑制できます。このような効果はトマト、キュウリ、梨についても確認しています。菌類の細胞壁にもキチンナノファイバーが含まれています。植物はキチンを認識する受容体を自然免疫として獲得することにより菌の襲来に備えているわけです。 ・ Frontiers in Plant Science, 6, 1-7 (2015). キチンナノファイバーの化学改質 キチンナノファイバーは反応性の 高いアミノ基や水酸基を備えているため、用途に応じて化学的に修飾して、表面改質や機能性を付与することが出来ます。 ・ Molecules, 19(11), 18367-18380 (2014). アセチル化 キチンナノファイバーを強酸中で、無水酢酸と反応することによりアセチル化できます。導入されるアセチル基の置換度は反応時間に応じて制御できます。親水性の水酸基が疎水性のアセチル基で保護されるため、キチンナノファイバーの複合フィルムの吸湿性を大幅に下げることが出来ます。そのため、吸湿に伴う複合フィルムの寸法変化を抑制できます。 ・ Biomacromolecules, 10, 1326-1330 (2010). ポリアクリル酸のグラフト キチンナノファイバーを水溶性の過酸で処理するとその表面にラジカルが発生します。次いでアクリル酸を添加することにより、ナノファイバー表面のラジカルを起点にしてラジカル重合反応が進行し、ポリアクリル酸をグラフトすることが出来ます。ポリアクリル酸の重合度はモノマーの仕込み量で調節できます。ポリアクリル酸によって表面に負の荷電が生じるため、塩基性水溶液に対する分散性が向上する。本反応は水中で行えるため、水分散液として製造されるナノファイバーの改質に都合が良いです。また、用途に応じて多様なビニルポリマーをグラフトが可能です。 ・ Carbohydrate Polymers, 90, 623-627 (2012). フタロイル化 キチンナノファイバーは適当な濃度の水酸化ナトリウムで処理すると表面の一部が加水分解により脱アセチル化されます。脱アセチル化により生じるアミノ基に対して様々な官能基を化学選択的に導入することが出来ます。表面を脱アセチル化したキチンナノファイバーに対して無水フタル酸を添加して加熱することによって表面にイミド結合を介したフタロイル化キチンナノファイバーが得られます。この反応は水中で行うことが特徴です。フタロイル化によって芳香族系の溶媒に対する親和性が高まり、疎水性のベンゼンやトルエン、キシレンに対して均一に分散できます。また、フタロイル基は紫外線を吸収するため、フタロイル化キチンナノファイバーを用いて作成したキャストフィルムや複合フィルムは肌に有害とされる紫外線を十分に吸収します。一方で可視光の領域は吸収が無いため透明性は損なわれません。 ・ RSC Advances, 4, 19246-19250 (2014).
もし縄跳びを購入しようかどうか迷っている方も大丈夫。 「エア縄跳び」でカラダを動かしましょう。 エア縄跳びとは縄跳びを持たずに跳ぶことです。 念のために跳び方を紹介しておきますね。 【跳び方】 1. 軽く肘を曲げた状態で、縄を両手で持つふりをして構えます。ジャンプのときも腕の位置はなるべく動かさないようにしましょう。 2. 部屋を防音にする方法 賃貸. 縄跳びを跳んでいるつもりで、上下に飛び跳ねます。高く飛ぶ必要はありません。両足でジャンプする跳び方、片足ずつ着地するボクサーのような跳び方の、どちらでもOK。リズミカルに跳ぶのがポイントです。 エア縄跳びと縄跳びに違いはある? エア縄跳びは、縄跳びと同様の有酸素運動です。 ジョギングの2倍のカロリー消費をする縄跳びですが、それがエア縄跳びになっても縄跳びと同じカロリーを消費することができます。 関連記事 コロナ太りを気にする人 コロナで増えちゃった体重なかなか元に戻らないわね…ジムも再開したしランニングマシンで汗流そうかしら つるさん もちろんそれでも構いませんが、縄跳びならもっと短い時間でかつ消費カロリーも大きい[…] これなら、縄跳びが上手く飛べない方でも取り入れることができますね。 エア縄跳びなら足の甲に 縄をひっかけて「イタっ! !」 っていうのが無いので平和です。 まずは基本的なステップを覚えて、10分から20分跳べる体力をつけましょう。 エア縄跳びを使ったトレーニング方法 縄跳びはダイエット効果の高い運動ですが、ジョギングと違って景色が変わらないので長く跳べるようになると、飽きてきてしまいます。 そこで、縄跳びと筋トレを交互に行うHIITトレーニングを取り入れれば、脂肪燃焼だけではなく、筋肉が引き締まって良いカラダを作ることができます。 紹介した動画は、自重(自分の体重のみを利用した)トレーニングです。 もし、これで物足りなくなったらダンベルなどの器具を使って負荷を上げることもできます。既にトレーニング経験者の方であれば、以下の記事をご覧になってください。 縄跳びって疲れるけど筋トレの効果は実際のところどうなんだ?手っ取り早い方法があるなら教えろ! カンタンにできる割には強度の高い有酸素運動でもある「縄跳び」。ダイエットの効果が高いと注目を集めています。 しかも、ただ痩せたい[…] 最後に いかがでしたが? 縄跳びを室内でするための方法や、器具、防音対策などを説明してきました。 この記事を参考に、天気や気温に左右されず、自分のペースで続けられるエア縄跳びで、カラダ作りに取り組んでもらえると嬉しいです!
部屋を広く見せるポイント ホームシアターを設置すると生活空間を圧迫することになりがちで、特にワンルームの場合はホームシアター用の機器を置いただけで狭苦しくなりがちです。そうなると、日常生活にも差し支えが生じてしまいます。 そこで、 ワンルームの部屋でも狭さを感じずにホームシアターを楽しむ ための工夫についていくつか紹介していきます。 3-1. プロジェクターを天吊りする ホームシアターを実現する際に プロジェクター は必要不可欠です。しかし、これを台の上などに置いてしまうと部屋が狭くなってしまいますし、使うたびに出し入れするのも面倒です。 そこでおすすめしたいのが 天吊り です。プロジェクターを天井近くで宙吊りにして固定すると、床スペースを圧迫しなくてすむので部屋を広く使うことができます。 天吊りというと、難しい作業のように思えるかもしれませんが、決してそんなことはありません。設置自体は非常に簡単です。 3-2. 部屋を防音室にする方法 | 賃貸マンションでの宅トレでご近所の方に迷惑をかけないために行った方法｜宅トレダイエット. スクリーンを使用しない スクリーンにはいくつかのタイプが存在しますが、いずれも一長一短です。たとえば、床置きタイプにすれば場所をとりますし、壁掛けタイプは圧迫感があり、天吊りタイプは天井に穴を開ける必要があるので賃貸住宅では難しいといった具合です。 そこで、スクリーンを用いず、直接白い壁に投写してみるというのはいかがでしょうか。そうすればスクリーンは不要になりますし、コスト削減にもつながります。 ちなみに、壁はそこまで真っ白でなくても意外ときれいに映るものなので、一度試してみることをおすすめします。壁への投影についてはこちらの記事で詳しく解説していますので、ご確認ください。 自宅の壁にプロジェクターを投影する? !最適な色や素材とは 3-3. スピーカーを下に置かないようにする スピーカーをすべて下に置くとスピーカー用の置き台でスペースをかなり圧迫するだけでなく、ケーブル隠しなどを施さなければならず、物が増えがちになってしまいます。 その点、壁に掛けてしまえば、それだけ部屋を広々と見せることが可能です。ただ、より臨場感のある音を楽しもうと思えば、スピーカーの配置には気を配った方がよいかもしれません。 たとえば、本体であるウーファー1台とサブスピーカーが5台あったとすれば、3台のサブスピーカーを天井近くの位置で一列に並べ、下に向けて固定します。そして、残り2台を対面の壁の低い位置に設置し、本体だけを床の上の置台に配置するといった具合です。そうすると、より立体的な音が楽しめます。 4.
防音に関する記事は、他にも防音グッズの記事や防音壁の作り方、窓への防音など特定の場所への対策方法をご紹介している記事もあります。気になった記事があればそちらも合わせて読んでみてください。 一人暮らしにおすすめの防音グッズ13選!安く簡単に騒音対策できるアイテムはコレだ! 一人暮らしにおすすめの防音グッズを紹介していきます。誰でも手軽に施工できて、外からのうるさい音や隣に住んでいる住人からの音漏れを防ぐことがで... 【初心者でも簡単】防音壁をDIY!4つの自作方法や、効果を高める作り方もご紹介! 部屋でピアノやギターを弾くため、隣の家に音が漏れないように対策がしたいと考えたとき、業者に頼むのもいいですが、多額なお金がかかります。手軽に... DIYで窓の防音対策!自分でできる気になる音漏れや騒音を対策術12選! 縄跳びを室内でする方法【防音対策だけでOK】│のぶちかブログ. 窓の防音DIYは手軽に出来るものが多く、市販のものを買ってきて取り付けるだけというものも少なくありません。難しいと思われがちな二重窓も実は簡..
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どうもこんにちは。東京サウンドボックスの佐藤です。 今回は防音室とエアコンについてのお話です。 防音室の中、暑いですよね。防音性という機能を実現する為、防音室は密閉空間になっています。サイズや使い方、体質によって感じ方は様々ですが、少なくとも夏場は暑くて15分以上は居られないでしょう。 かといって防音室の中にエアコンを入れるかどうか、即決できるかというとそうとは限りません。 まずは費用。エアコン本体代4万円前後、取り付け代2万円前後、最低でも6万円前後の費用がかかります。 そして配管及び室外機の設置。室外機は基本的に外に置くので、室外機設置用のスペースがあるか、あとは配管用の穴があるかですね。穴がない場合、賃貸だと大家さんの許可が必要ですし、持ち家でも余分な穴を開けるのは躊躇しますよね。 また、0. 5~1.
一室丸ごとリフォーム工事する:1~3週間 工事そのものにかかる期間は、工事内容にもよりますが、1~3週間程度が目安となります。 ただし、一室丸ごとリフォームをする場合は、工事を始めるまでの間にも下記のように事前打ち合わせ等に時間がかかりますので、2か月以上は見ておく必要があります。 工程 期間 業者へ問い合わせ 2~3日 打ち合わせ、現地調査 1週間 プランの提案を受ける 見積もりをもらう 契約 1日 工事準備 工事 引き渡し 上記は一例となり、工事内容や業者によって流れや必要な期間は異なることがありますが、実際に使いたい日の3か月ほど前には問い合わせをし始めると安心でしょう。 2. 組み立て式防音室を設置する:半日 組み立て式防音室は、既に完成されているユニットを購入して設置するだけですので、設置作業そのものは半日程度で完了します。そのため、長期間自宅で暮らせない期間が発生する、などの不便がありません。 ただし、種類によっては受注生産でしか取り扱っていなかったり、在庫が切れているということもありますので、購入日翌日に自宅に届くようなものではありません。 購入前には実際に現物をショールームなどでチェックしてから設置することになりますので、設置完了までにかかる期間としては、以下のように1か月と少しの期間を見込んでおくと良いでしょう。 ショールーム見学・相談・購入 購入~納品 1週間~1ヶ月 納品・到着・設置 3.