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セルロース

【悲報】人類さん、木を食材にできない

1: 風吹けば名無し 2020/10/27(火) 20:35:28.17 ID:251Xf7CK0

ビーバー見習えよ



引用元: http://tomcat.2ch.sc/test/read.cgi/livejupiter/1603798528/続きを読む

「海で溶ける」プラスチック開発 どれくらい安全か?

1: 花火祭り ★ 2020/03/19(木) 03:04:52.04 ID:BY/toTds9

植物繊維とでんぷんを原料とし、海で溶けるプラスチックが日本で開発された。開発に成功した大阪大学大学院工学研究科の宇山浩教授(応用化学専攻)はスプートニクからの取材に、このプラスチックの環境への安全度と、さらに改善が必要な点について語った。

大阪大学は植物繊維とでんぷんから厚さ0.1ミリの薄い透明なシートを作製したことを明らかにしていた。 

作製されたシートは伸縮性があり、同じ厚みの通常のプラスチックに比べ、2倍以上の強度もある。

宇山 浩教授は「強度が高いのは多糖類(セルロース、澱粉)の構造によるものと考えています。綿繊維も強度が高いので、今回開発したセルロース/澱粉も強度が高くなったと考えています。多糖類はポリマー鎖間に強い水素結合が出来ますので、それが一因かもしれません。プラスチック(ポリエチレン、ポリプロピレン)と化学構造が全く異なります」と説明している。

研究者らは世界海洋のプラスチック汚染問題がこの開発によって解決されることに期待を抱いているが、実際そこまで安全なのだろうか? これに対して宇山教授は次のように答えている。

「全性に関するデータは取っておりませんが、セルロースは綿ですし、木材の主成分です。澱粉は炭水化物です。これらは自然と環境中(海、川)に流出していますが、それらによる環境被害の報告は無いと思います。そのため、安全と考えて下さい。」

今回の画期的な開発はさらなる改善の余地があるのかについては、宇山教授は 「改善点は多々あります。大学での基礎研究です。安価かつ大量に効率よく製造する技術はこれからの課題です。また、耐水性が上がったといっても、用途次第です。水中では強度は落ちます」と答えた。

https://cdn1.img.jp.sputniknews.com/img/711/58/7115891_375:8:1508:621_1000x0_80_0_1_85e6ec46a172f10adf8782a6b5d412b1.jpg.webp
https://jp.sputniknews.com/opinion/202003187279411/



引用元: http://ai.2ch.sc/test/read.cgi/newsplus/1584554692/続きを読む

“木“から自動車 環境に優しいセルロースナノファイバーがすごい 鉄の5倍の強度で重さは5分の1

1: ニライカナイφ ★ 2019/11/19(火) 04:09:50.82 ID:mGfmj5a19

2019年の東京モーターショーに出展され注目を集めたあるスーパーカー。
実はこの車のボディは“木”でできています。

といっても、木材をそのまま使ったわけではなく、木を使った「新素材」で、その強度は鉄の5倍以上とも言われていて、しかも5分の1の軽さです。
この素材が我々の生活を大きく変えるかもしれません。

■ “木”でできた「スーパーカー」

2019年の10月24日~11月4日まで東京ビッグサイトで開催されていた「東京モーターショー」。
自動車メーカーなどが車の可能性を感じさせる近未来的な数々のコンセプトカーを出展する中、ひと際異彩を放ち大勢の来場者の目を引いていたのは、環境省のブースにあったスーパーカーでした。
この自動車を視察に訪れた小泉進次郎環境相も驚きと期待を口にしました。

「実際にボンネット持ちましたけど、片手で持てるボンネットを持ったのは初めてです。
木の国日本ですから、そこに向けても大きな希望になると思います。」(小泉進次郎環境大臣)

小泉環境大臣が口にした“木”というキーワード。
スーパーカーの内装には一部木材が使われていますが、それだけではないといいます。
一体どういうことなのでしょうか?

「このスーパーカーは木から造った車なんですね。
より正確に言うと木材の半分を占める『セルロースナノファイバー』という材料を使って“硬い軽い材料”を作る。
これでボンネットだとかバックウインドウといったところも、全部、植物由来のセルロースナノファイバーという材料で作っています」(製造に携わった京都大学 矢野浩之教授)

「セルロースナノファイバー」とは、樹木などの植物に含まれる非常に細い繊維のことです。
その単位は数10nm(ナノメートル)、髪の毛の数万分の1という細さです。

セルロースナノファイバー材料の作成工程はこうです。
木材のチップを加工し、紙の原料となるパルプを作成。

このままだと、強度はほとんどありません。
このパルプをさらに特殊な薬品でほぐし、セルロースナノファイバーの密度を上げることで、鉄の5倍の強度を持ちながら、5分の1の軽さの材料となるのです。

「セルロースナノファイバーを使った材料を使うことで、この車にして2割くらい軽量化ができている。
それで燃費が1割くらい向上する。その分CO2の排出が減る。だから“環境省の造る”スーパーカーなんです。」(京都大学 矢野浩之教授)

■ 生産から利用、廃棄まで…環境に「すごく優しい素材」

京都大学の矢野浩之教授は、京都大学・宇治キャンパスの木に囲まれた穏やかな雰囲気の研究室で約40年間、セルロースナノファイバーの研究を続けています。
軽くて頑丈、原材料も植物でリサイクルも可能と、理想的な素材とも思えるセルロースナノファイバー。

MBSが2005年に取材した際には、セルロースナノファイバーを透明にする加工技術を用いて、紙のように薄いディスプレイを研究。
大手メーカーとも協力して、発光するところまで開発を進めるなど、長年、この素材の活用方法を模索してきました。

「一番資源として豊富なのは木ですが、竹や稲わら、あるいは水草、キュウリやレタス。植物は皆セルロースナノファイバーでできている。
(植物の中で)作られるときは大気中の二酸化炭素を吸収してくれて、廃棄にあたっては、うまく分解してくれるし、燃やしてエネルギーとして使うこともできる。
生産から利用、廃棄にわたってものすごく環境に対して優しい材料だろうと」(京都大学 矢野浩之教授)

しかし、課題もあります。
量産するのに莫大なコストがかかってしまうのです。

「プラスチックの中に混ぜて強度を上げたいというニーズが一番多いんですが、結構大変」(京都大学 矢野浩之教授)

■ 「京都プロセス」で製造コスト10分の1にカット

そこで矢野教授ら京都大学と京都市産業技術研究所などの研究で発見されたのが、「京都プロセス」と呼ばれる加工方法でした。

☆続きはソースでご覧ください
https://headlines.yahoo.co.jp/hl?a=20191118-00010000-mbsnews-sctch
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引用元: http://ai.2ch.sc/test/read.cgi/newsplus/1574104190/続きを読む

竹を肉代わりの「栄養食」にできるジャイアントパンダの秘密とは?

1: 一般国民 ★ 2019/06/22(土) 21:17:04.84 ID:CAP_USER

竹を肉代わりの「栄養食」にできるジャイアントパンダの秘密とは
https://gigazine.net/news/20190622-giant-panda-eat-bamboo/
2019年06月22日 15時15分
Giga ZiNE

 白と黒の愛らしいジャイアントパンダは、本来は肉食動物であるにも関わらず、主食として竹を食べることで知られています
 中国の研究者が発表した論文によると、ジャイアントパンダは草食動物に進化したわけではなく、菜食主義者が大豆や豆腐でタンパク質を補給するように、
 肉食動物でありながら竹を食べるだけで必要な栄養を十分に摂取できていることが判明しました。

 Giant Pandas Are Macronutritional Carnivores: Current Biology
 https://plu.mx/plum/a/?doi=10.1016/j.cub.2019.03.067

 For giant pandas, bamboo is vegetarian 'meat' | EurekAlert! Science News
 https://www.eurekalert.org/pub_releases/2019-05/uos-fgp050219.php

 植物細胞は動物細胞と異なり、細胞壁や植物繊維を持ちます
 この細胞壁や植物繊維はセルロースが主成分ですが、草食動物を含めてほとんどの動物はセルロースを分解できる酵素を体内で作ることができません
 草食動物は腸内に生息している微生物にセルロースを分解してもらい、その分解産物である糖を吸収することでエネルギーを得ているというわけです
 微生物によるセルロースの分解には長い時間が必要となるため、草食動物は必然的に腸が長くなります

 しかし、日本で初めてジャイアントパンダを飼育した上野動物園によると、ジャイアントパンダの腸の長さは身長のおよそ4倍とのこと
 ウシやヒツジなどの草食動物は20~25倍あることを考えると、ジャイアントパンダの腸はかなり短めです
 また、野生では竹の葉以外にも、は虫類などの小動物を捕まえて食べたという記録もあるとのこと

 Q4:ジャイアントパンダはタケ・ササしか食べない?上野動物園「UENO-PANDA.JP」
 https://www.ueno-panda.jp/dictionary/answer04.html

 2011年、中国科学院動物研究所の魏輔文氏は、野生のジャイアントパンダと飼育下にあるジャイアントパンダのふん便から5522種類もの原核生物のリボソームRNA配列を調査しました。
 すると、ジャイアントパンダの腸内細菌の種類は一般的な草食動物よりも少ないことが判明。
 さらに、ジャイアントパンダの腸内細菌のうち13種類はセルロース分解能力を持つものでしたが、さらにそのうち7種類はジャイアントパンダ特有の細菌だったことがわかったそうです

 そして、2019年5月に魏氏ら研究チームが発表した論文によると、ジャイアントパンダの顎と歯が進化し、
 手首の骨が伸長して「疑似親指」を獲得したのは、竹をつかんで食べるためだとのこと
 また、肉の風味を感じるための「うま味を感知する能力」を失っていることも判明しました

 しかし、同時にジャイアントパンダの乳とふん便からは高濃度のタンパク質が検出されたこともわかりました
 通常、肉を食べない草食動物は摂取する栄養のうちタンパク質はせいぜい20%ほど
 しかし、ジャイアントパンダの摂取栄養組成はタンパク質がおよそ50%と、ネコ(約52%)やオオカミ(約54%)など肉食動物に近いものだったそうです
 また、腸や腸内細菌叢(そう)は肉食動物のものに近く、ジャイアントパンダは竹ばかり食べているにも関わらず、生物学的にはにはほぼ肉食動物といえるとのこと

 そこで、中国の国立自然保護区でジャイアントパンダに追跡装置付きの首輪を取り付けて監視したところ、ジャイアントパンダは竹の葉や幹だけではなく、
 夏の間にタケノコや竹の新芽を積極的に食べていたことがわかりました
 特に竹の新芽は32%がタンパク質でできているため、ジャイアントパンダにとっては貴重なタンパク源となります
 これまで「ジャイアントパンダがどうやって肉食から草食へ急速に進化を遂げたのか」は謎に包まれていましたが、研究結果から研究チームは
  「実際にはジャイアントパンダの進化は表面的な部分にとどまり、主要な栄養素の取り込み方を少し変えただけで肉食動物でありながら竹食に適応した」
 と論じています。

 ジョージア工科大学の生物学者であるシルヴィア・ピネダ=ミュノー氏は
  「ジャイアントパンダは、人間の菜食主義者と同じことをしているのです
   私たち人間には高タンパク質が必要なので、菜食主義者は野菜を食べただけでは生きることができず、豆や豆腐、ナッツなども食べる必要があります
   大まかな栄養組成から見れば、菜食主義者も非菜食主義者も、そしてジャイアントパンダも食べているものはそれほど変わらないのです」
 と語りました



引用元:http://anago.2ch.sc/test/read.cgi/scienceplus/1561205824/
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