「法律や政策は、単なる決め事である。いつでも変えられる」第４３部 - 1444207910

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放射線照射による納豆樹脂の合成とその利用

www.rada.or.jp/database/home4/normal/ht-docs/member/synopsis/020155.html

目的：生分解性吸水性樹脂の合成放射線の種別：ガンマ線放射線源：60Co(1.17MeVと1.33MeV) フルエンス（率）：1.2kGy/h 線量（率）：15-170kGy 利用施設名：九州大学量子線照射実験施設、日本原子力研究所高崎研究所照射条件：室温、空気中応用 ...

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作成： 2001/01/30 原　敏夫

データ番号　　　：020155
放射線照射による納豆樹脂の合成とその利用
目的　　　　　　：生分解性吸水性樹脂の合成
放射線の種別　　：ガンマ線
放射線源　　　　：60Co(1.17MeVと1.33MeV)
フルエンス（率）：1.2kGy/h
線量（率）　　　：15-170kGy
利用施設名　　　：九州大学量子線照射実験施設、日本原子力研究所高崎研究所
照射条件　　　　：室温、空気中
応用分野　　　　：衛生用品、食品包装資材、農業資材、化粧品
概要　　　　　　：
　納豆の糸に放射線を照射して生成する納豆樹脂。水を吸収し、膨潤した透明なハイドロゲル。保水力は抜群。納豆樹脂1グラムで5リットルの水が蓄えられる。市販の紙オムツや生理用ナプキンの5倍の吸水力。放射線照射量と納豆の糸の濃度の組み合わせでいろいろな性状をもつ納豆樹脂が得られる。放射線照射で適度の架橋を形成し、生じた空間に水分子が閉じ込められ吸水力が生じる。
詳細説明　　　　：
　
　高吸水性樹脂はイオン性基を持つ電解質ポリマーをわずかに架橋したもので、自重の数百倍から1,000倍という高い吸水性と、水を吸収して膨潤したヒドロゲルは圧力をかけても離水しない保水性を持つ材料である。高吸水性樹脂は、1960年代に米国で開発された機能性高分子材料の一つで、わが国では1976年に本格的に工業化されたのが始まりで、現在、紙オムツの他、医療、食品、園芸、建築など多くの分野で利用されている。このような高吸水性樹脂の中、アクリル酸系樹脂は自重の1,000倍の吸水能力を有し、安価であるため広く用いられているが、生分解性がほとんどなく、地下水汚染など環境への悪影響が危惧されている。
　
　納豆菌が生産するg-グルタミン酸(PGA)はグルタミン酸がg結合し、重合度が5,000以上ある生分解性ポリアミノ酸で、α位のカルボキシル基が削除されるとナイロン4と同じ構造をとる。PGAは1937年にBacillus anthracisの夾膜成分として発見され、次いでB. subtilisの培養液中に発酵生産物として蓄積されることが認められた。一方、わが国の伝統的発酵食品である納豆の粘質物中にも含まれることが明らかになり、現在ではBcillus属の数種類の微生物がPGAを生産することが知られている。自然界に存在するアミノ酸はL型であるが、PGAの中にはD型のグルタミン酸が含まれており、特に、納豆ではその熟成につれてD型グルタミン酸の割合が80%以上に達する。PGAは納豆の糸の主成分で、納豆と一緒に摂取されており、安全性はきわめて高く、納豆菌ガムの名前で増粘剤などに使用されている。　このPGA水溶液に放射線を照射するとPGA分子間で架橋反応が起こり、吸水性、生分解性、可塑性を特徴とするPGA架橋体が得られる（図１）。