2020年 8月 の投稿一覧

水の硬度・四方山話

最近、あるナノ材料を取り扱っている時におやっ?と感じたことを少し紹介します。水溶液で半年静置してもナノ材料は沈降しないで均一に液中に分散している。サンプルを作製した場所は京都。 これを横浜の装置にかけるとき、RO水が無かったので水道水で希釈してみたところ、モヤモヤが観られた。分散しているナノが部分凝集し始めたのである。このことがあって、残っているサンプルを京都でもトライしたが、そのような現象はなかった。

あれ?まさか水道水の水質が違うのか? 今話題の次亜塩素酸ナトリウムの濃度でも違うのか? いやいや水の硬度の差ではないのか?、等電点PHはどこなんだ? カルシウム、マグネシウムによる塩析では?と小中学の夏休み宿題的話題となった。この実験には続きがあるとして、話題はこの水の硬度について少し触れてみたい。

まず、京都と横浜の水の硬度はどう違うのか? 地域別の平均値の表および更に細かいマップがあるので紹介します。

 

 

 

 

 

それによると、京都・大阪(琵琶湖・淀川水系)に比較して関東地域は高い。特に千葉県がダントツ高いことが示されている。クリタが発表している図表ではシリカ濃度もマップで読むことができる。

水系が違うと全く硬度や成分がことなるので一概に県別で仕切るのはよろしくはないが、過去に大規模な火山があった地域及び噴煙が流れ到達し堆積したと思われる地域の硬度は高い。関東はやはり富士山の大爆発が影響しているのであろう。

友人がその図を見ながら、これって薄味昆布出汁の京都と醤油文化の関東もこの水の硬度に依存していないか?と面白い意見を開陳してくれた。そうかも知れない。昆布から出汁をとるにはカルシウムやマグネシウム濃度が高いと具合が悪いかも知れない。北回り船(北前船)で北海道から日本海経由で福井の敦賀に昆布が荷揚げされ、そこで熟成されてアミノ酸濃度が高くなったところで京都へ搬入する。そのルートそのものが京料理だと理解しいたが、裏方で水も関係するのでは?との友人の発言は面白い着眼点だと思う。大局的に観れば、古来、食文化は、その土地度地の風土気候に育まれ、その時々の地の利を最大限に活かして、醸成されて来たとも言えよう。

そう言われてみると、日本酒の酒造の地域の水の硬度は低い。米作地域でもある。これに温度・湿度条件はあるだろうが、冒頭のモヤモヤ凝集させないような水硬度も関係するのでは?。逆に硬度の高いところは焼酎など蒸留酒がメインと読める。

京都を中心とする宮廷と東海から関東圏を中心とする武家の食文化を対比すると、「鮮やかな色合い」と「茶色や黒い色」という具合に見た目に大きな差が生じる。これは、宮廷と武家の作法や価値観のみならず、「昆布や小魚の出汁」と「味噌/醤油」との違いに由来する。宮廷料理では色合いを活かすために、醤油もまた、薄口と濃口を使い分けて来たのかも知れない

皆さんはどのように解釈されるであろうか? ただ電車一駅違えば水質も違うとも言われていますので、超アバウトな括りであると解釈して頂きたく。

あまり水の硬度にばかり拘って記載すると尿路結石に関係するのか?と余計なご心配をお掛けしてしまう。因果関係はあくまでも食生活・生活習慣がメインなので水の硬度については気にする必要はなさそうだ。

テレワークでパソコン作業が長くなると、人の目を気にしないでよい環境もあって、つい駄菓子に手を伸ばしてしまう。パソコンのキイトップはPBT性である(ポリブチレンテレフタレート樹脂)耐熱性があり、耐薬品、耐オイル性に優れる。なぜこのPBTを選定したかと言えば、欧米人のデスク風景・スナック菓子を横において油脂のついた指でキイを叩くのをみてBASF社はこの材料に決めたとの話がある。キイトップには白抜きでアルファベットや文字があるが、レーザーマーキングにもこの樹脂が適している。

テレワークの間に小休止をとらないと、体調がおかしくなるか、体形が変化してくる。恥ずかしい話だが、先日、ワイシャツを買い求めにショップに行った時の話。首回りの寸法で候補シャツを出した店員さん。着てみます?と。腹回りがそれではぶち切れそうと心配をしていることは直ぐ分かった。若い人対象のS・M・L・LLの体型から当の昔に外れていることは認識している。この自粛で変形した体型に適合するシャツを選ぶ基準は腹回り。コロナと灼熱熱中症対策条件では運動もできず、TVで時々放映している室内でもダイエットできるエクササイズを取り入れたものの長続きせず。コロナはいろんな社会面の見えないところを炙りだしたが、自分自身の精神的弱さをも露呈させた。これは反省し活かさないと人間終わりになってしまう。灼熱地獄もあと少しだ。頑張ろう。スナック菓子を遠ざけながら。

記憶を呼ぶドラマー

「嵐を呼ぶ男」若い人には???。石原裕次郎の「俺はドラマー、俺らが怒れば嵐を呼ぶぜ、喧嘩がわりにドラムを叩きゃ、恋のうさも吹き飛ぶぜ」。。。エッ!今の嵐とは違うの?って言う人はいないだろうが、そのドラム。認知症にはドラム叩きが有効との研究報告があった。東北大と理化研の共同研究である。7月発表。 先週はジョギング、せめて階段を下りると着時に1Gの加速度がついて、脳の液体が流動しセロトニン神経を刺激するとの研究報告を紹介した。その後、95歳の方から徒歩数も減って、階段を下りるには危険なので、、、、と連絡があり、その時に目にしたのが今回紹介する論文である。

要約すると、ドラムとは太鼓、小太鼓、コンガなんでもよく、ドラマーのようにシンバルなど5~10個も並べ足も動かす必要はない。 スティックを持つ腕が肩を回して打ち下ろす時の筋肉を刺激すること、太鼓を打ち付けるのではなく、スティックが反発して戻ってくるのを利用して約30分継続。他人のリズムに合わせたりと愉しむこと。これを週3回の3ヶ月すると、しなかった人に比較して各種認知テストにおいて改善効果が認められた。というもの。 論文は下記に引用する。 ここで、裕次郎当時のドラマーは知らないが、サザン、矢沢、JAYWALK,浜田などのバンドのドラマーはその後どうしているのかなぁ~と思うことがある。村上ポンタ秀一、東原力也の大御所は口は悪いが本質を突いたドラムを紹介している。村上は言う、初心者は直ぐにスティックを持ちたがるが間違いである。鏡の前で肩を後ろから前に持ってくる練習を何度も何度も繰り返すこと。ドラムを叩くようなスティックの持ち方ではなく、ドラムから反射で半分は返して貰うような持ち方にするなど、、これを聞いていただけに、今回の東北大・理化研の研究結果とどこかで通じているのではないかとも思った。手ではなく肩からの腕、足先では無く腰を固定して脚で動かす椅子の位置など、長くドラムと会話してきた大御所ゆえの注意と上手になるためのヒントを示唆している。 手首を激しく使うゲーセンでの「太鼓の名人」ではなさそうだ。まして豆を煎るようなバラードのブラシでもない。

夏といえば太鼓・鉦の祇園祭りを筆頭に全国で祭りが開催されているが、今年は正に「音無し=大人しく自粛」これでは認知は一層進むではないか。

長い前段でした。論文を紹介します。 2020年7月9日東北大、理化研プレスリリースから引用。

参加者はドラムの叩き方を学ぶのではなく、自由にリズムを演奏し、自分の演奏を作ったり、他の人の演奏を聴いたりする体験を楽しむために参加。

 

 

 

 

 

 

MMSE:逆唱・再生・理解 FAB:Go/NoGo識別

 

 

 

 

 

「このプログラムで改善した認知機能や上肢機能は介護者の負担軽減にもつながることから、ドラム・コミュニケーション・プログラムは、要介護度の高い高齢者施設や認知症の方が参加できる認知機能と身体機能維持・改善のためのツールとして、また継続的な上肢運動を提供するリハビリテーションプログラムとしての利用が期待されます。」とプレスリリースでは総括しています。

介護が老々介護になれば共倒れになる危険もあり、若い介護者も忍耐的疲労は非常なものがある。今回の発表は表面を公開しているが、論文では更に詳しく報告されているので皆様の一読をお勧めします。このブログでもご紹介したことがありますが、漢方の健康サプリである冬虫夏草とのシナジー効果を知りたいと思うのは小生だけではないと思うが、如何でしょうか?

セロトニン

2月からの第一波コロナ自粛が5月に解除したかと思いきや第2波。山岳地帯の連続するトンネルのようで、いつ抜け出せるのか、カレンダーは8月7日立秋というのに。コロナに加え熱中症にも気をつけないといけない。 企業ではテレワーク継続、オフィス訪問禁止が続いている。当然、部屋に籠もりきり状態では身体にも影響が出始める。 恥ずかしい話であるが、先日、クルマで久々に近くに出かけた。帰路、右足首に違和感。一旦停車して屈伸運動で回復。初めての経験。アクセル調整はつま先メインの駆動であるが、その連携した上の筋肉がたるんでいるためと推定。あぁこんなところに運動不足が現れるのだと痛感した。

その瞬間思ったのは、脳の本体が指令して動く臓器、出先の神経・筋肉で動くパーツからなる人間にとって、運動不足は生命維持にとって決定的だ。

脳科学者の中野信子さんがTV,ラジオを通じてノルアドレナリン、ドーパミンが興奮・やる気・暴走の脳内物質で、セロトニンはストレスなどの抑制物質であると常に話されているので誰でも知っているワードになった。分子構造はあっけないほど簡単なアミノ酸。

ただせさえ不足勝ちであるセロトニンを増やすにはとweb 検索すると「1.早寝早起き、2.太陽光、3.リズム運動、4.よく噛む、5.グルーミング、6.トリプトファンをたっぷり摂る、7.腸内環境、8.継続」https://www.human-sb.com/serotonin/ と記載されている。

外の疾病原因にもあてはまりそうと言えば元も子もないが、いくつも原因が挙げられると百花繚乱のビジネスのネタとなる。 ジョギングより徒歩散歩が良いとか、1万歩は歩き過ぎ8000歩で十分。かと思えば、シッカリ歩けば1000歩で十分、後ろ歩きが有効。衝撃吸収のジョギングシューズは膝関節防止には良くてもセロトニンは少ない。「そこで、、、、このようなシューズを開発しました!」 的な商品が出てくるだろう。有酸素運動と言われて若い人からシニアが同じエクササイズで良いはずがない。

これに光りをあてた論文が発表された。実に面白いので長文だが引用する。まずは キャッチーな見出しだ。 つい先を知りたくなる。

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衝撃の事実! ジョギング・ウォーキングの効果は、脳への衝撃によるものだった!! 頭への適度な衝撃が脳機能を調節・維持することが明らかになった!!!

澤田泰宏 国立障害者リハビリテーションセンター(研究所) 病院 臨床研究開発部(研究所併任) 臨床研究開発部長 – 2019年度 掲載日:2020.02.03

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軽いジョギング程度の運動中、足の着地時に頭部に伝わる適度な衝撃により、脳内の組織液が動き、神経細胞に物理的な刺激が加わり、神経細胞でタンパク質の分布が変わることが、大脳皮質における薬剤誘導性の幻覚反応の抑制につながることを発見しました。すなわち、この研究では頭部への物理的な“衝撃”が脳機能の維持・調節に関係していることを、その背景となる分子の仕組みと共に世界で初めて明らかにしました。本成果は、運動時に頭部に加わる適度な衝撃が健康維持・増進効果に重要である可能性を示すものであり、米科学誌『iScience』に掲載されました(2020 年 1 月 31 日オンライン公開)。

  • 軽いジョギング程度の運動を 1 日 30 分間で 1 週間続けたマウスでは、前頭前皮質※1(大脳皮質の一部)において高用量のセロトニン※2により誘導される幻覚反応が抑制される。
  • ジョギング程度の軽い運動をしている動物(マウス、ラット)では、前足が着地する毎に頭部に約 1 G の衝撃※3が加わる。
  • 麻酔したラットの頭部を、1 G の衝撃がリズミカルに加わるように、毎秒 2 回上下動させると(これを受動的頭部上下動と名付けた)、脳内の組織液(間質液4)が秒㏿約 1 ミクロン で主に前後方向に流れ、これを 1 日 30 分間・1 週間続けると、1 週間運動を続けたマウスと同様に、前頭前皮質におけるセロトニン誘導性の幻覚反応が抑制される。
  • 1 日 30 分間・1 週間の運動を続けたマウスと、1 日 30 分間・1 週間の受動的頭部上下動を与えたマウスでは、幻覚反応に関係する前頭前皮質の神経細胞におけるセロトニン 2A 受容体※5が細胞表面から細胞内部に移動(内在化※5)しており、セロトニンに対する応答性が低下する。

 

特に加齢や肢体不自由障害に伴う身体不活動※6 は、筋萎縮や骨粗鬆症といった運動器官の異常の原因となるばかりか、認知機能障害など脳機能の低下を含むさまざまな身体機能低下につながり、健康寿命をおびやかすことが明らかとなっています。運動が脳機能の予防・治療に極めて重要であることはわかっていましたが、運動が脳の健康を維持する仕組みはよく分かっていませんでした。

また、脳に限らず、運動は身体のほとんどすべての臓器・組織において炎症・老化を抑制する効果があることはわかっていましたが、その仕組みもよく分かっていませんでした。

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これは素晴らしい研究だ。これを日常の生活に取り入れるには、ジョギングしなくても階段を歩いて降りるだけでも効果がある。 エスカレーターは上りは利用しても「下りは歩き」 と筆者もこの文献を読み実行している。 居住地・横浜はアップダウンの激しい街であり、仕事場の東京は地下鉄の深さは渋谷30m、新宿40mこれを利用しない手はない。階段はリズム良く1Gを意識して降りるのなら、高齢者予備軍でも可能だ。

会社は社員のジム通いに福利厚生費を払うよりは、ビル階段降りポイント制はどうだろうかと妙なことを考える。来客エレベーターは例外として、社員エレベーターの下りは高速化し階には止まらない。 出勤、ランチの時間帯、エレベーター待ちで長い行列を観る度になんとかできないものか?と考えた答えがこれではややショボい。

まともそうな思いは、小学校でもダンスが必須科目になっている理由の一つはこれか??と。 団体規律学習かと思っていたが、次の振り付けを頭に入れて、自分の役割を俯瞰し、かつリズムよく次の隊形を形成する。振り付けの多くは床を蹴ったり、飛び上がったりの1G要素は多い。ミュージックも長い。楽しみながらの頭脳も駆使してのエクササイズである。 気がつかないがセロトニンが増えていると推察される。

だからと言って、5Gかかるジェットコースターに乗れば5倍セロトニン増量なると考える人も出るだろうが、繰り返し継続が重要なのは言を待たない。しかしながら、原因が分かったのなら、ジム、エアロビクス以外の産業が興るかも知れない。それはそれでビジネス可能性が成立するかどうか愉しみだ。ただし3密以後ではある。

海マイクロプラスチックを考える

始めにお断りをしておきます。レジ袋有料化に特段の意見を持つものではありません。環境問題に貢献したいとの皆様と立場は全く同じです。ただ、カーボンニュートラルが目的である植物由来ポリオレフィン(ポリエチレン、ポリプロピレン)であれば海マイクロプラスチックス問題の解決策のように誤解されることもあり、また、生分解プラスチックスであればカーボンニュートラルとマイクロプラスチックス問題も一挙に解決するのでは?との考えも提唱され再びスポットライトがあたっている材料もある。これらを踏まえ海マイクロプラスチックに焦点を当てて自分の頭を整理してみた。

  • 原油由来のプラスチックスとは

原油は(図-1)にあるように重油、軽油、灯油、ジェット燃料油、ナフサ・揮発油(ガソリン)、ガスからなり、さらにナフサは熱分解されて炭素数2のエチレン、3のプロピレン、4のブタンなどが、また亀の甲の形をした芳香族に分類される。(図-2、図-3)大まかにナフサは原油の26%を占めている。

 

 

 

 

 

 

ナフサからの誘導体の比率は自由にコントロールできない。自動車材料でプロピレンの需要が多い場合、自動的にエチレンも増産することになる。逆に言えばレジ袋のポリエチレンを削減しようとすると自動車材料がショートすることになる。大手化学会社では分解触媒の開発により比率を変える試みは継続しているが、実際は大がかりな投資が必要であり、そう簡単にはいかない模様だ。食品容器にはPETやPS(ポリスチレン)もある。これらの主原料は芳香族の誘導体である。芳香族の樹脂は耐熱性があり金属にとって変わる機能があり、自動車の軽量化による燃費向上やハイブリッド、EV車の機構部品向けに貢献している。では、芳香族誘導体の需要が増えたから、どうするか、既にお分かりのように全体のナフサ分解生産を上げる。でもその時にエチレンやPET、PSも増えるのだ。石油コンビナートは超微妙な匙加減に依存している。炭素数4は自動車タイヤの原料。タイヤ増産するとエチレンも増産との関係にある。 全体が幸せに調和するには、エチレンを大量に使用する用途を見つけ、それが、環境にとっても有益であることが極めて重要である。 その候補の一つがパイプ。 地盤が軟弱で地震があっても変形に耐えられ、酸化防止剤など配合しなくても寿命が長い衛生的なポリエチレンパイプを促進する施策を展開すべきである。

  • 植物由来原料のプラスチックスとは

サトウキビを発酵してアルコールを合成。さらにエチレン、プロピレンを合成して後の製造工程は原油由来と同じである。ポリエチレン、ポリプロピレンなどがブラジルで生産さら、日本では双日、豊通により輸入している。

分子構造は原油由来品と全く同じである。 サトウキビ由来なのでカーボンニュートラルを利用しているので環境中の炭酸ガスは増加しない。生産量はサトウキビと発酵能力の制約があり、価格は原油由来並よりは高い。なので、10%、25%を原油由来材料に混合して環境材料としている。

この植物由来のポリエチレンを普及する仕事をフイルムメーカー、商社が粘り強く活動した結果、現在は品不足まで来た。現在はPETも植物由来原料で生産することができ販売されている。エンジニアプラスチックスでは植物由来モノマーであるイソソルバイドを利用したポリカーボネート、ひまし油由来の耐熱ポリエステルなどが市販されている。

尚、ポリエチレン、ポリプロピレンは原油由来品と分子構造が同じであると記載した。では、偽物植物由来ポリエチレンがでる危険性があるが、面白いことに原油の中にある炭素とサトウキビの炭素は同位体の崩壊時間経過が違うことが分かっており、筆者は鑑定したことがある。

 

  • 海マイクロプラスチックス には原油由来と植物由来では違いがあるか?

ぽい捨てされて紫外線に曝されるとポリエチレンは分子が切れて粉々になる。これが海に廃棄されると餌と見間違う魚が口にする。これが問題の一つ。さらに、海の中にある汚染物質がこのマイクロ粉の表面に付着する、これが問題の二つ目。でも考えてみると、原油由来ポリエチも植物由来ポリエチも分子構造は同じなので紫外線での劣化も同じである。 要するにぽい捨てが問題。二つ目の問題は、そもそも海中に流れた汚染物質処理の問題。

 

  • 生分解プラスチックス

使用後に生分解する材料としてポリ乳酸、ポリブチレンサクシネートなどがある。10年前にブームになったが、現在、サイドスポットライトを浴びている。 コンポスターの中に入れ分解促進剤を振り掛けると水や酸素に分解する優れものである。

ぽい捨てだけで分解するかというと、そう簡単ではなさそうで、分解促進剤を振り掛けする工程が必要。 促進剤がなくても良いから分解速度を早くすると今度は製造したペレットから何日までは使用可能と農作物・果物の管理と同じ。 自動車など品質保証が決まっている分野には利用できない。それなりに製品寿命が長くする分子構造や安定化添加剤配合が必要となる。 一方、土の中に入れて分解させると、分解する菌の餌が増えるのではないのか? のような素朴な疑問に対しても答えがあるのか、不勉強ゆえ知らない。 コップの内面コーティングしているポリブチレンサクシネートでは問題が少ないだろうが、ポリ乳酸の大型製品の場合には考えることになろう。 また生分解プラスチックスには原油由来もある。

  • まとめ

*原料・ナフサ分解による誘導体の比率は大きくは変えられない。

*仮にポリエチレンは要らない、自動車向け材料やタイヤのみ欲しいと要求されてもエチレンがほぼ自動的に生産してしまう。

*なので、レジ袋削減しようとすとレジ袋の同じ原料の他の用途を開発しないとバランスが取れない

*植物由来原料プラスチックスも原油由来プラスチックスも分子構造が同じなので、ぽい捨てすれば、紫外線劣化によりマイクロプラスチックスになる。

*マイクロプラスチックス対策はぽい捨てしない教育問題、マナーが重視される経済的に豊かにすることがポイントだろう

*生分解プラスチックスが大量に使用される場合は大型コンポストのインフラが必要である。 ポイ捨てOKとは分解菌、町の美観からの見方も議論されるであろう。