セルロースナノファイバーとは
この講義は登録不要無料視聴できます!
▶ 無料視聴する
この講義の続きはもちろん、
5,000本以上の動画を好きなだけ見られる。
スキマ時間に“一流の教養”が身につく
まずは72時間¥0で体験
セルロースには変換プロセスのブレイクスルーが不可欠
セルロースナノファイバーとは(2)変換プロセスの問題
磯貝明(東京大学特別教授/東京大学名誉教授)
今回の講義では、植物の要素とその用途について詳細な解説を加える。植物の主成分は大きく分けて3種類の要素から形成されており、それぞれに特有の性質や用途がある。その中でも、セルロースは環境適応性が高いために、新たな素材として着目されている。しかし、セルロースを利用可能な素材にするプロセスで環境に負荷がかかるなど、乗り越えていかなければならない壁はいまだ存在する。そうした問題を解決する方策として、現在の最適なセルロースの利用法は考えられている。(全7話中第2話)
時間:11分08秒
収録日:2019年11月8日
追加日:2019年12月4日
≪全文≫

●植物成分の構成とそのさまざまな性質の違い


 続いて、植物成分の構造と特性に関して、簡単に説明します。簡単にいうと、植物はおよそ9割が主成分、1割が副成分です。この1割の中には、例えばお茶のカテキンや人間を殺傷することができるトリカブト、量によっては薬にもなる非常に貴重な成分も含まれています。残りの9割は主成分で、セルロース、へミセルロースという多糖類、そしてリグニンという複雑なベンゼン環を持った物質から形成されています。重量からいうと、主成分のおよそ半分がセルロースです。したがって、セルロースは地球上で最大の蓄積量および年間生産量のバイオマスということができます。

 このリグニンという物質は、取り扱いは厄介ですが、大変重要な役割を果たします。植物の生命維持のために、このようなベンゼン環を持った物質がつくられます。多糖類であるセルロースとヘミセルロースは酵素でつくられます。酵素でつくられたものには、必ず可逆反応があり、すなわちセルロースであればセルラーゼという分解酵素、ヘミセルロースであればヘミセルラーゼという分解酵素があります。

 リグニンはラジカルカップリングという有機化学反応で最終的につくられます。私たちが直面しているゴミの問題の原因となっているもの、要するに人間が化学反応でつくったものは生分解性がないのですが、そうした物質を植物が自らつくり出す、つまりリグニンを分解する酵素がありません。それは先述のように化学反応でできているからです。よって、セルロースとヘミセルロースは微生物によって生命維持のためのエネルギー源となりますが、リグニンは分解されずに最終的には石炭や石油といった、現在私たちが用いている化石資源のもととなっている安定な物質だと考えられています。

 次のページで化学構造を簡単に紹介しています。詳細は省きますが、セルロースはこのようにブドウ糖がつながった規則正しい構造をしています。少し構造が異なるブドウ糖からできているデンプンは、私たちがエネルギーとすることができますが、人間はセルロースをエネルギーに変えることはできません。身の回りのものとしては、紙やセルロース繊維、つまり綿繊維、および液晶ディスプレイ用のフィルムなどに用いられています。このように、身の回りの...

スキマ時間でも、ながら学びでも
第一人者による講義を1話10分でお届け
さっそく始めてみる
「科学と技術」でまず見るべき講義シリーズ
進化生物学から見た「宗教の起源」(1)宗教の起源とトランス状態
私たちにはなぜ宗教が必要だったのか…脳の働きから考える
長谷川眞理子
培養肉研究の現在地と未来図(1)フェイクミート市場とリアルミート研究
食肉3.0時代に突入、「培養肉」研究の今に迫る
竹内昌治
新しい循環文明への道(1)採掘文明から循環文明へ
2026年頭所感~循環文明の「三つの柱」…いよいよ実現へ
小宮山宏
知能と進化(1)知性と身体性
AI、ディープラーニングとは…知能と身体性は不可分か?
長谷川眞理子
本当によくわかる「量子コンピュータ入門」(1)量子コンピュータとは何か
「量子コンピュータ」はどういうもので、何に使えるのか
武田俊太郎
ChatGPT~AIと人間の未来(1)ChatGPTは何ができて、何ができないか
ChatGPTは考えてない?…「AIの回答」の本質とは
西垣通

人気の講義ランキングTOP10
AI時代と人間の再定義(1)AIは思考するのか
AIでは「思考の三位一体」が成立しない…考えるとは?
中島隆博
これから必要な人材と人材教育とは?(3)無謬性とジョブローテーション
もうゼネラリストを育てる人事制度では時代に対応できない
柳川範之
プロジェクトマネジメントの基本(10)大脳生理学によるモチベーション理論
論理的?計画的?社交的?冒険的?利き脳による4タイプ
大塚有希子
おもしろき『法華経』の世界(10)未来への智慧と希望
「未来応化=どんな未来も大丈夫」…ブレない臨機応変の力
鎌田東二
平和の追求~哲学者たちの構想(6)EU批判とアメリカの現状
理想を具現化した国連やEUへの批判がなぜ高まっているのか
川出良枝
逆境に対峙する哲学(9)先人の知恵という友
本居宣長も白隠もハイデガーも友となる――大切なのは?
津崎良典
学力喪失の危機~言語習得と理解の本質(5)AIに記号接地は可能か
人間とAIの本質的な違いは?記号接地から迫る理解の本質
今井むつみ
聖徳太子「十七条憲法」を読む(1)十七条憲法を学ぶ現代的意義
聖徳太子の「和」は議論の重視…中華帝国への独立の気概
賴住光子
ChatGPT~AIと人間の未来(1)ChatGPTは何ができて、何ができないか
ChatGPTは考えてない?…「AIの回答」の本質とは
西垣通
エネルギーと医学から考える空海が拓く未来(6)曼荼羅の世界と未来のネットワーク
命は光なのだ…曼荼羅を読み解いて見えてくる空海のすごさ
鎌田東二