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
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
ヒトの性差とジェンダー論(1)「性」とは何か
MLBのスーパースターも一代限り…生物学から迫る性の実態
長谷川眞理子
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
断熱から考える一年中快適で健康な住環境(1)日本の住宅の実態と問題点
なぜ日本は夏暑く、冬寒いのか…断熱から考える住宅の問題
前真之
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
社会はAIでいかに読み解けるのか(1)経済学理論の役割
AIやディープラーニングによって社会分析の方法が変わる
柳川範之

人気の講義ランキングTOP10
熟睡できる環境・習慣とは(2)酒、コーヒー、ブルーライトは悪者か
ブルーライトは悪者か?近年分かった「第3の眼」との関係
西野精治
エネルギーと医学から考える空海が拓く未来(1)サイバー・フィジカル融合と心身一如
なぜ空海が現代社会に重要か――新しい社会の創造のために
鎌田東二
歴史の探り方、活かし方(6)江戸時代の藩校レベルを分析
史料読解法…江戸時代の「全国の藩校ランキング」を探る
中村彰彦
習近平―その政治の「核心」とは何か?(1)習近平政権の特徴
習近平への権力集中…習近平思想と中国の夢と強国強軍
小原雅博
編集部ラジオ2025(29)歴史作家の舞台裏を学べる
歴史作家・中村彰彦先生に学ぶ歴史の探り方、活かし方
テンミニッツ・アカデミー編集部
何回説明しても伝わらない問題と認知科学(1)「スキーマ」問題と認知の仕組み
なぜ「何回説明しても伝わらない」のか?鍵は認知の仕組み
今井むつみ
経験学習を促すリーダーシップ(1)経験学習の基本
成長を促す「3つの経験」とは?経験学習の基本を学ぶ
松尾睦
内側から見たアメリカと日本(6)日本企業の敗因は二つのオウンゴール
日本企業が世界のビジネスに乗り遅れた要因はオウンゴール
島田晴雄
習近平中国の真実…米中関係・台湾問題(1)習近平の歴史的特徴とは?
一強独裁=1人独裁の光と影…「強い中国」への動機と限界
垂秀夫
学力喪失の危機~言語習得と理解の本質(1)数が理解できない子どもたち
なぜ算数が苦手な子どもが多いのか?学力喪失の真相に迫る
今井むつみ