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.
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).
皮膚炎の緩和効果 アトピー性皮膚炎は慢性炎症性の皮膚疾患です。治療には通常はステロイド剤が処方されますが、いくつかの副作用がしれれています。キチンナノファイバーを皮膚炎に塗布することにより、炎症を緩和することを明らかにしています。アトピー性皮膚炎を誘発させたマウスに対して、キチンナノファイバーを定期的に塗布しました。35日間の経過を臨床スコアおよび組織学的スコアにより評価したところ、顕著な炎症の緩和効果が確認できました。具体的には、炎症に伴う表皮の肥厚や角質の増加が抑制され、表皮および真皮における炎症細胞の浸潤も抑制されました。アレルギー性皮膚炎に関わる血清中のIgE抗体の濃度も低値でした。これらの一連の効果は市販のステロイド薬のそれと同程度でした。これは、ナノファイバーの塗布により、炎症に関連するNF-κB,COX-2,およびiNOSの産生量が抑制したことが影響していると推察されます。 ・ Carbohydrate Polymers, 146, 320-327 (2016). 育毛・発毛効果 一部をキトサンに変性したキチンナノファイバーが毛髪の成長を促すことを報告しています。剃毛したマウスの背面ににナノファイバー水分散液を12日間にわたり塗布したところ。発毛部の面積率と毛髪の長さが増加しました。この効果は育毛効果の認められている有効成分(ミノキシジル)よりも高値でした。ナノファイバーを配合した培地でヒト由来の毛乳頭細胞を培養したところ、毛乳頭細胞数の増加と毛根の血管形成を促すVEGF、毛母細胞の活性化を促すFGF-7の産生量の亢進が認められました。微細なナノファイバーが毛根深部まで到達し、休止期の毛根を刺激し、成長期へと移行させ、毛髪の成長を促していると推察されます。 ・ International Journal of Biological Macromolecules, 126, 11-17 (2019). 補強材としての利用 キチンナノファイバーは剛直な高分子鎖が集合した伸び切り鎖の微結晶性繊維であるため優れた物性を備えています。その様な特徴は材料の物性を強化する補強繊維として利用することが可能です プラスチックの補強 キチンナノファイバーを配合したアクリル系プラスチックフィルムを作成しています。ナノファイバーによる補強効果により強度と弾性率が向上し、熱膨張性が大幅に低下する一方、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プラスチック本来の特徴は変わりません。これはキチンナノファイバー(およそ10 nm)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を生じにくいためです。 ・ Green Chemistry, 13, 1708-1711 (2011).
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4. 表面キトサン化キチンナノファイバーのダイエット効果 キトサンはキチンの脱アセチル化により得られる誘導体である.キチンナノファイバーを中程度のアルカリで脱アセチル化した後,粉砕することによって,表面が部分的にキトサンに変換されるが,内部はキチン結晶が保持されたナノファイバーを製造することができる(表面キトサン化キチンナノファイバー).キトサンはダイエット効果が知られており,特定保健用食品に認定されている.表面キトサン化キチンナノファイバーについてもダイエット効果があることを明らかにしている.マウスに脂肪分の高い食事を与えると体内に脂肪が蓄積して体重が増加する.しかし,キトサン化したナノファイバーを一緒に与えると体重の増加が緩和され,従来のキトサンと同等のダイエット効果があった.これは分泌される胆汁酸がイオン的な相互作用によりナノファイバーの表面に吸着されるためである.胆汁酸の吸着により脂肪の安定化が妨げられて吸収が抑制される.キトサンは溶解すると独特の収斂味があるが,ナノファイバーは溶解しないため無味無臭であり,ダイエット用の添加剤として有望である. 5. 植物に対する免疫機能の活性化 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る.キチンナノファイバーについても植物の病害抵抗性が誘導されることを明らかにしている.たとえば,イネはいもち病菌に感染すると枯れてしまう.しかし,あらかじ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る.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る.菌類の細胞壁にはキチンが含まれている.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のである.
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.
図1■豊富なバイオマス,セルロース,キチン,キトサンの化学構造 図2■カニ殻から抽出されるキチンナノファイバーの電子顕微鏡写真 キチンナノファイバーが得られる理由はカニ殻の構造にある( 図3 図3■キチンを主成分としたカニ殻の複雑な階層構造 ).カニ殻はキチンナノファイバーとタンパク質が複合体を形成し,階層的に組織化され,その隙間に炭酸カルシウムが充填されている.カルシウムはキチンナノファイバーを支持する充填剤,タンパク質はカルシウムの析出を促す核剤の役割を果たしていると考えられている.よって,これらを除去すると支持体を失ったキチンナノファイバーは,比較的軽微な粉砕でも容易にほぐれる.これがナノファイバーを単離できる機構である.研究を開始した当初はカニ殻がナノファイバーからなる組織体であることを調査せずに行っていたので,セルロースナノファイバーの単離技術を応用して期待どおりのナノファイバーが得られたことは幸運であった.なお,カニやエビ殻に含まれるキチンナノファイバーはらせん状に堆積しているが,タマムシなど甲虫の外皮に見られる特徴的な金属様の光沢は色素ではなく,らせんの周期的な構造に由来する. 図3■キチンを主成分としたカニ殻の複雑な階層構造 キチンナノファイバーの特徴として水に対する高い分散性が挙げられる.高粘度で半透明な外観は可視光線よりも微細な構造と高い分散性を示唆している.そのためほかの基材との混合や塗布,用途に応じた成形が可能である.キチンがセルロースに継ぐ豊富なバイオマスでありながら,直接的な利用がほとんどされていない要因は不溶であり,加工性に乏しいためであるから,ナノファイバー化によって材料として操作性が向上したことは,キチンの利用を促すうえで重要な特徴である. キチンナノファイバーの製造方法は,ほかの生物においても適用可能であり,エビ殻やキノコからも同様のナノファイバーを得ている.エビは東南アジアで広く養殖され,その廃殻は重要なキチン源となりうる.また,キノコも栽培され,食経験もあることから,後述する食品の用途において有利であろう.キチンは地球上で多くの生物が製造するため,生物学的な分類によってそれぞれのナノファイバーについて,形状や物理的,化学的な違いが明らかになれば面白い.たとえば,昆虫の外皮や顎,針など強度の要求される部位の多くはキチンを含んでいるが,昆虫からも同様の処理によってキチンナノファイバーが得られるであろう.効率的で環境に優しいタンパク源として昆虫食が注目されており,アジアやアフリカなどの一部の地域では一般に食されている.今後,人口の増加や地球環境の変化に伴いタンパク源として昆虫食が世界的に広まっていく可能性がある.固い外皮は食用に適さないから,キチンナノファイバーの原料になりうる.
高崎市鼻高町の 鼻高展望花の丘 では ひまわりが見頃を迎えています。 春は菜の花、秋はコスモスなど、 季節毎に鮮やかな花に染まる花の丘で 高崎の市街地を見下ろす場所に位置します。 上毛三山を背景に広がる花畑は絶景。 夏はNPO法人の皆様がお世話をする 「ひまわり畑」が青空の下美しく輝きます。 梅雨明けと同時に真夏日を迎え 今年もいよいよシーズンイン٩( 'ω')و 県内、ひまわり畑は多々ありますが 高崎市ならここは忘れちゃいけません。 夏休みの思い出づくりにいかがですか。 道路からだとひまわり畑が見えないので 心配になりますが安心して下さい。 ちゃんと咲いてますよ(。・Д・)ゞ 中央エリアの奥の方です。 ひまわりが見つめる先には どこでもドアが設置されています。 カップルで、お子様と一緒に。 SNS映えにも最適だと思います。笑 なお、鼻高展望花の丘の南側には 「希望の丘農園」があり、 そこの駐車場近くでも ひまわり畑が見頃を迎えていました。 鼻高展望花の丘の「南エリア」に なるみたいですね(´・ω・)ホオホオ ちょいちょいお邪魔しておりますが 南エリアとは初めて知りました。 こちらもまた賑やか! 甘楽町 道の駅 ピザ. 少し離れていますが 是非足をお運び下さい(^^)/ ひまわりの見頃は一週間ほどと短いので ちょっと間に合わないかな・・・と、 思っている方に朗報( ・ㅂ・)و ̑̑ 鼻高展望花の丘では開花時期をずらし 見頃がやってくるよう整備されています。 今回のお出掛けは2回目の開花なので あと2回、見頃を楽しむことができますよ。 詳しくは 花の丘ブログ で確認を(。ᵕᴗᵕ。)" 入場料、駐車料金共に無料。 高崎へお出掛けの際は是非お立ち寄りを。 夏のビタミンカラーチャージだ! 撮影日|2021年7月25日(日) 鼻高展望花の丘について 鼻高展望花の丘(はなだか てんぼう はなのおか) 住所 群馬県高崎市鼻高町1400ほか 問い合わせ 090-3246-8088 NPO法人鼻高町を綺麗にする会 公式サイト 鼻高展望花の丘(観光情報)|高崎市 駐車場 有り(無料) アクセス ■お車でお出掛けの場合 関越道 前橋I. Cより約30分 関越道 高崎I. Cより約30分 ■電車でお出掛けの場合 JR高崎線 高崎駅よりタクシー約25分 JR信越線 群馬八幡駅よりタクシー約15分 ■バスでお出掛けの場合 市内循環バス「ぐるりん」 少林山線 系統番号2|鼻高展望花の丘 地図 季節のお便りをお届けしています 群馬の四季折々を探しています。 下のバナーから併せてどうぞ(o´▽`)ノ 季節のお便り 「季節のお便り」の記事一覧です。
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城下町 甘楽の庭園美 国指定名勝 楽山園 を お散歩したあとに出掛けたのが、 道の駅 甘楽(みちのえき かんら) 。 言わずもがな甘楽郡甘楽町の道の駅です。 甘楽の「美味しい!」が詰まった道の駅。 新鮮野菜や手づくり農産物加工品、 甘楽町産地粉の本格釜焼きピザ、 名物桃太郎ごはんにソフトクリームなど 魅力のあるフードが集まります♡ 無論、道の駅と言うことで 観光やドライブの際の休憩にも最適。 農特産品のお買物や 歴史散策や観光案内なども揃います。 色々と気になること(もの)が多く 目移りしちゃいそうですが、 今回の一番の目的は甘楽の「美味しい!」。 ここんちの名物を頬張りに来たんです(*ノωノ) 道の駅甘楽の場所・アクセス方法 道の駅 甘楽の場所は 群馬県甘楽郡甘楽町の大字小幡。 県道46号 富岡神流線沿いにございます。 先にご紹介した 国指定名勝 楽山園 や 桜の名所として名を馳せる 城下町小幡の桜並木 、 こんにゃくのテーマパークである こんにゃくパーク からも比較的近く。 甘楽観光の際の まず立ち寄りたい施設です。 お車で高速道路からであれば 上信越自動車道 富岡I. Cが最寄りかな?
関東道の駅 施設詳細情報 道の駅 「甘楽」 道の駅名 甘楽(かんら) 所在地 〒370-2202 群馬県甘楽郡甘楽町大字小幡444-1 電話番号 0274-74-5445 駐車場 大型:4台 普通車:65(身障者用2)台 営業時間 9:00~18:00(施設により異なる)<休 1/1> ホームページ 当駅のおすすめ 轟(とどろく)みそピザ 本格石窯で焼き上げた地粉ピザは当駅の看板メニューです。 ピクトグラムの説明 道の駅 「甘楽」からのお知らせ (過去1カ月以内のものを掲載しています) 道の駅 「甘楽」からのお知らせ(過去1カ月以内のものを掲載しています) 現在記事を制作中です。 群馬県の「道の駅」一覧 上野 群馬県多野郡上野村 六合 群馬県吾妻郡中之条町 甘楽 群馬県甘楽郡甘楽町
投稿日:2019年7月4日 この口コミはトリップアドバイザーのメンバーの主観的な意見です。TripAdvisor LLCのものではありません。 mayimim ときがわ町, 埼玉県 20件の投稿 昔の農家 2019年5月 • カップル・夫婦 こんにゃくパークのついでに寄りました。ピザが美味しいとのことだったのですが、こんにゃくで膨満感、無理でした。昔の農家の展示がしてあり、昔の建築の技術とか家の中で馬を飼う事など感銘を受けました。 投稿日:2019年5月24日 この口コミはトリップアドバイザーのメンバーの主観的な意見です。TripAdvisor LLCのものではありません。 石窯ピザ 2019年2月 • 一人 こちらの道の駅では石窯ピザが頂けます。 ですが、サラダなどがあるわけでもなく、ただピザを頂くだけなので正直寂しいかな?
毎年恒例の「日本のグラフィックデザイン2021」が、東京ミッドタウン内デザインハブで開催されています。 公益社団法人日本グラフィックデザイナー協会が毎年刊行する「グラフィックデザイン・ イン・ジャパン」に掲載された約600点の内、約300点が展示される企画展です。会期は2021年7月16日から9月5日まで。入場は無料です。 デザインハブはバリアフリーな展示会場です。中央部にはポスターなど平面的な作品が吊るし展示されています。 壁面には展示棚が設けられ、立体的な作品が陳列されます。上部の棚にある作品は、車椅子からは、見上げて鑑賞する位置になります。 賞を受賞した作品は、特別な場所に展示されます。 グラフィックデザインの現在を知る。商業デザインに興味のある方は、深く楽しめる企画展です。