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自然から学ぶアイデアの源泉 ネイチャーテック


繊維質の強い特徴は、アルギン酸などの多糖類によるもの

Photo by firecatstef

コンブやワカメの優れた吸水力の素

ヒントとなる自然:植物(褐藻、コンブやワカメ)

<写真>繊維質の強い特徴は、アルギン酸などの多糖類によるもの
Creative Commons

何がすごいの?

コンブやワカメは日本の食卓に欠かせない食材です。ビタミンやミネラルが多く含まれ、繊維質で低カロリーと健康にもよく、お味噌汁や酢の物、サラダなど色々な料理で楽しむことができます。

コンブやワカメは海の中で生きていますが、ぐにゃぐにゃとしているのは、強い波の力をあまり強く受けないで波を受け流すためです。また繊維質の強い体は、強い波がきても千切れにくくなっています。このような特徴をつくっているのがアルギン酸などの多糖類です。

糖質には様々な種類があり、多糖類は一番簡単な構造の単糖類がたくさんつながってできています。アルギン酸はベタベタとした液状の多糖類です。海の中でカルシウムなどのミネラルと反応してゼリー状に固まります。これが細胞間に入り込んでいるため、昆布やワカメの体は柔らかいのです。

また、アルギン酸は自然にある素材の中でも、水を吸収しやすいという性質があります。乾燥ワカメがたくさんの水を吸って膨らむのも、アルギン酸の働きによるものです。

どうやって役立てるの?

ベタベタとしたアルギン酸は、布に色をつける糊や、ペットフードを固める材料として役に立ちます。アルギン酸とミネラル(塩)の反応からは、アルギン酸ビーズというゼリー状のビーズを作ることができます。

例えば、アルギン酸カルシウムとスープと油を使うと、人工イクラやキャビアのような食品が出来上がります。水を吸収しやすい性質から、肌の乾燥を防ぐ保湿化粧品などにも利用されています。

どんな研究をしているの?

マイクロサイズのアルギン酸ビーズの中に、細胞や薬を閉じ込めるための技術が研究されています。アルギン酸は天然材料なので、化学物質よりも生物への影響が少なく、医学や生命科学の分野でたくさんの利用が期待されています。

例えば、再生医療の研究では小さな細胞をたくさん使います。また、薬が効く時間や場所を調整するドラッグデリバリーシステムには、うまく移動させることができるような形の薬が必要です。カプセルが小さいほど、わずかな細胞や薬の働きもコントロールすることができ、より正確な治療を行うことができるでしょう。アルギン酸ビーズは細胞や薬を運ぶためのカプセルとして役に立つのです。

どんな技術開発ができる?

組織片から植物を育てるという技術がありますが、組織片をアルギン酸ビーズの中に閉じ込めることで人工種子をつくることができます。アルギン酸ビーズには、組織片に傷がついたり乾燥したりするのを防ぐ役割があります。

土壌改良技術としても、土壌改良に必要な微生物とその栄養分を一緒にアルギン酸ビーズで閉じ込めてしまうという方法が考えられています。ビーズの中にいる微生物は、他の微生物に邪魔されることなく繁殖することができ、改良したい土地へ微生物を運ぶことも簡単になります。

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