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| ホーム > キチン・キトサンとは > キチン・キトサンQ&A | 最終更新日: 2010.01.01 |
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● キチン･キトサンQ&A |
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Q1.キチンとキトサンは自然界ではどのようなところに存在しますか? |
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キチンについてはカニやエビの甲殻がすぐに思い浮かびます。実際に、これらがキチンの工業的生産の原料となっています。他にもキチンを含む生物は、昆虫、イカ、貝類、キノコやカビなど多岐にわたっています。さらに詳しく言えば昆虫、甲殻類を含む節足動物のクチクラ(外骨格；外側の硬い部分)や多くの真菌類(カビやキノコ)の細胞壁に含まれています。 多くの場合、キチンは生物の外骨格(カビやキノコの場合は細胞壁)に存在しており、外界から身をまもるバリアーとなっています。キトサンは真菌類の接合菌類(ケカビの仲間)の細胞壁に存在します。 |
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Q2.キチンとキトサンの特徴は何でしょうか? |
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キチンとキトサンは多糖類に分類される物質です。一般的な多糖類であるデンプンやセルロースは炭素、酸素、水素から構成されますが、キチンやキトサンはさらに窒素を含みます。この窒素はアミノ基として多糖類の構造に組み込まれ、キチンやキトサンの様々な生理活性を示す要因と考えられています。 |
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Q3.キチンとキトサンの違いは何でしょうか? |
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キチンはキトサンのアミノ基がアセチル化された構造をしています。したがって、キチンは酸、アルカリ、一般的な有機溶剤に不溶ですが、キトサンは希塩酸や希酢酸に溶けます。 また、キチンを分解する酵素であるキチナーゼとキトサンを分解するキトサナーゼが異なる酵素として生体内に存在することから、生物はキチンとキトサンを区別していると考えられます。 |
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Q4.キチンやキトサンはどんなところに使われていますか? |
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キチンは火傷などを早くきれいに治す創傷被覆剤として商品化されています。 最近、抗菌防臭繊維というラベルをつけた靴下や下着をスーパーマーケットやデパートで見かけますが、これらの中にはキトサンを有効成分としている製品が増えています。また実際に「安全性の高いキトサン使用」と書かれているものもあります。農業分野では土壌改良剤としてキトサン入り製品が販売されています。 かつては工場廃水を処理するための凝集剤として量的に最も多く販売されていましたが、最近はいわゆる健康食品素材としての販売量の方が多くなっています。その他、キチン・キトサン誘導体の保湿性を利用したヘアケア・スキンケア製品も商品化されています。 特許情報を基にキトサンの利用についてまとめた「キチン・キトサン利用技術」（PDFファイル）が独立行政法人工業所有権総合博物館から公開されています。興味のある方は参照ください。 http://www.ryutu.ncipi.go.jp/chart/H15/kagaku19/frame.htm（PDFファイル） また、下記アドレスでは独立行政法人産業技術総合研究所の自主事業として国内の公設試験研究機関、公的研究所の技術相談(Q&A)事例が収集されています。キチン、キトサンのキーワードで検索してみてください。 http://www.techno-qanda.net/dsweb/ |
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Q5.キチンやキトサンを食べるとどのようになりますか? |
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ヒトがこれらのものを摂取しても消化する酵素を持たないため、野菜や穀類、豆類などに含まれるセルロースやヘミセルロース、ペクチンなどと同様に、消化管内で食物繊維としての作用を発揮した後、大部分はそのまま糞中に排泄されます。一部については、胃酸による加水分解（消化作用）を受けたり、動物を使った実験では腸内細菌によって分解されたりして、低分子状になることも報告されています。 キトサンの食物繊維としての作用として、ヒトにおいても証明されているものとしては食事中のコレステロールの吸収を抑える効果が挙げられます。動物実験では、コレステロール吸収阻害とともに、脂肪やコレステロールの吸収を促進する胆汁酸（肝臓で作られ胆嚢から分泌される胆液中に存在します）を吸着して、脂肪やコレステロールの吸収を阻害し、これらの血中濃度を低下させることが調べられています。 その他、キトサン以外の食物繊維に認められている摂取効果については、キチンやキトサンにも当てはまると考えてよいでしょう。 キチンやキトサンを適量摂取（キトサンでは1日2g程度まで）して、健康に悪影響を及ぼした報告例はありませんが、大量にキトサンを摂取した場合、一部の栄養素が吸収されにくくなることや体質によっては便秘などの症状が見られることがあります。キチンやキトサンに限ったことではありませんが、多量摂取はどのような場合でも健康に良くはありません。キトサンを健康食品から摂取する場合は、表示された摂取量を必ず守ってください。 |
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Q6.キトサンは特定保健用食品（トクホ）ですか? |
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キトサンは、厚生労働省が許可した保健機能食品のうち、個別に審査され許可される特定保健用食品に現在利用されています。キトサンの特定保健用食品としての許可表示は「コレステロールの体内への吸収をしにくくする食品」という、コレステロールの吸収に関与して、血中コレステロールを低下させることを目的としたものとなっています。 平成8年にメナード化粧品株式会社のキトサン入りビスケットが、平成9年に日本化薬フードテクノ株式会社の同様の食品が特定保健用食品として許可されています。 これらの利用にあたって必ず注意しなくてはならないことは、これらの食品の目的は、継続的摂取によって動脈硬化などの生活習慣病のリスクを回避することであり、治療を目的にしたものではないことを十分理解して利用すべきです。 また摂取にあたっては製品に必ず記載されている「利用上の注意」（注意喚起表示）を必ず読むことです。キトサンを使った特定保健用食品の利用上の注意としては、水分との摂取や他の食品と組み合わせて利用する旨などがあります。詳しくは（財）日本健康・食品協会(http://www.jhnfa.org)や独立行政法人国立健康・栄養研究所のホームページで見ることができます。 |
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Q7.キチンとキトサンを分解する酵素にはどんな種類がありますか? |
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一般にキチンを分解する酵素をキチナーゼ、キトサンを分解する酵素をキトサナーゼと呼びます。また、切断の様式によってさらに区別することができます。 例えば、キチナーゼを例にとると、キチン鎖の内部の結合をランダムに切断しオリゴ糖を作る酵素をエンド型酵素と呼びます。一方、このオリゴ糖の末端から順番に結合を切断し、N一アセチルグルコサミンを遊離させる酵素をエキソ型酵素と呼びます。 こうして、エンド型とエキソ型の酵素が共に作用することでキチンは効率よく分解されるわけです。キトサナーゼの場合もエンド型とエキソ型の酵素が知られています。 |
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Q8.キチンとキトサン分解酵素を作るのはどのような生物ですか? |
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多くの生物種がキチン、キトサン分解酵素を作ります。先ず、カニ、エビ、昆虫、カビ、キノコといったキチンを外骨格に含む生物では、自身の成長過程でキチン分解酵素が働いています。例えば、カニ、エビ、昆虫が脱皮するときには、酵素を用いて古い表皮のキチン質を分解します。カビやキノコが細胞分裂をするときにも、酵素によって細胞壁のキチンを部分的に分解し、伸長しやすい柔軟な構造に変えています。 一方、動植物や細菌類はそれ自身キチンを持っていませんが、キチン分解酵素を作ります。動植物の場合は、病原性のカビの侵入に対して防御の目的でキチン分解酵素を作ります。カビ細胞壁のキチンを分解することで抗菌性を発揮するわけです。 細菌類の場合は、外界のキチン(昆虫や甲殻類の死骸など)を分解して、栄養源として利用するためにキチン分解酵素を作ります。 |
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Q9.キトサンは抗菌作用があるということですが、効果のある菌は何ですか? |
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体内に入ると化膿や食中毒を引き起こす黄色ブドウ球菌や大腸菌、さらには肺炎桿菌や院内感染の原因菌といわれるメチシリン耐性黄色ブドウ球菌（MRSA）などの細菌類に抗菌性を示します。 植物病害菌としては軟腐病菌、潰瘍病菌、黒腐病菌、根頭癌腫病菌などの細菌類に加えて、灰色カビ病菌、つる割れ病菌、斑点病菌、雪腐病菌などのカビ類にも抗菌性が確認されています。 |
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Q10.キトサンは水虫に効くのでしょうか? |
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キトサンを酢酸や乳酸に溶かして、水虫の原因菌である白癬菌に対して生育を抑える濃度測定や、キトサン微粉末を練り込んだレーヨン繊維で抗カビ性を試験したところ、いずれも白癬菌の増殖を抑える結果が得られました。キトサンを配合した靴下のモニター着用試験でも60%程度の方から「痒みが減った」との回答が得られています。 |
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Q11.セルロースは植物繊維や木材として貯蔵されるため、生合成量が莫大なことは素人目にも納得できますが、キチンはなぜセルロースのように貯蔵されないのですか? |
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木の寿命の長さに比べ、キチンを含有する生物（Q&Aの最初の項目参照）の寿命ははるかに短いため、木よりも格段に早くそれらの生物が死んで自然界の中で微生物によって分解されてしまうためです。 |
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Q12.キチンを溶かすことは可能でしょうか? |
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キチンは水素結合による強固な結晶構造を保っていることから溶けにくい性質があります。ところがDMF-LiCl(ジメチルホルムアミド-塩化リチウム)、DMAC-LiCl(ジメチルアセトアミド-塩化リチウム)、NMP-LiCl(N-メチルピロリドン-塩化リチウム)、ギ酸、メタンスルホン酸などにはよく溶けます。特にLiClを使った場合はよく洗浄をして残留しないように注意が必要です。 またキチンを高濃度の水酸化ナトリウム（苛性ソーダ）に溶かしてアルカリキチン溶液をつくり、ビスコースレーヨン法でキチン繊維に再生することができます。最近ではキチンをメタノール-塩化カルシウム飽和溶液に溶解して繊維を作った後で透析して塩を取り除く方法も確立されています。 |
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Q13.キトサンを溶かすことは可能でしょうか? |
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うすい酢酸水溶液，食酢などに溶けます。キトサンが溶けた水溶液はオイルのように粘ちょうな溶液です。 |
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Q14.キトサンは膜になりますか? |
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なります。上の粘ちょうな溶液をガラス板の上に流し、拡げた後、そのまま放置しておくと、水が蒸発してキトサン（正確にはキトサンの酢酸塩）が膜状に残ります。これを上手にはがせばキトサン（正確にはキトサンの酢酸塩）の膜が得られます。この膜はセロファンと良く似た感触です。 |
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Q15.キトサンは糸になりますか? |
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なります。簡便法としては、上の粘ちょうな溶液を注射器に入れ、その注射器の先をアセトン中に入れた状態で、先の細い穴からキトサン溶液をアセトンの中に押し出すと糸状のゲルができます。これを乾燥すると糸になります。紡糸機を使って上手に作った糸は麻糸のような感触の糸になります。 |
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Q16.キトサンは現在どのように工業生産されていますか? |
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現在、国内でのキトサン製造は主に紅ズワイガニの甲殻を原料に製造されています。乾燥紅ズワイガニ甲殻の組成は概略キチンが25%、タンパク質が25%、その他が炭酸カルシウム、水分です。キチンを溶解できる汎用の溶剤がないために工業的に紅ズワイガニ甲殻からキチンのみを溶解抽出することはできません。 そこでキチン以外の成分である炭酸カルシウムに塩酸を加えて塩化カルシウムに変えて塩化カルシウムを水洗除去します。また、タンパク質を希水酸化ナトリウム水溶液中で加熱し、分解しながら可溶化して水洗除去し、キチンを単離します。塩酸処理、水酸化ナトリウム処理のどちらを先に行うかはそれぞれのメーカーによって異なります。 キトサンはキチンの脱アセチル化処理により製造します。単離したキチンを40%以上の水酸化ナトリウム水溶液の中に浸漬すると、ある程度膨潤しますので、この膨潤状態で加熱することによってキチンを７５%以上脱アセチル化します。生成したキトサンを40%以上の水酸化ナトリウム水溶液からロ別し、十分に水洗をし、水酸化ナトリウムを除いた後、乾燥してキトサン製品とします。 キチンの単離条件、脱アセチル化条件によって得られるキトサンの分子量、脱アセチル化度を変える事ができます。また、特に低分子のキトサンを製造する場合には、キチン、あるいはキトサンの段階で酸化分解処理を行うこともあります。 |
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Q17.菌体培養によるキトサンの大量生産の課題は何でしょうか? |
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キトサンの安定生産の観点から菌体培養によるキトサンの大量生産は重要なテーマです。 ここでの問題はこれまで検討されている菌体はいずれもその菌体内にキトサンを含有するということです。そのため、その菌体からキトサンを分離する事が必要となりますが、多くの場合キトサンとセルロース様物質が共存するため、両者を分離するためにはキトサンを希酸に溶解抽出する事になります。 また、粉体が必要な場合は抽出液を噴霧乾燥する事になります。この操作と現行のカニ殻からのキトサン製造方法を比べると、現状では後者の方法がコスト的に有利です。 キトサンを菌体外に生産する菌が見つかれば、状況は一変すると思います。 |
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Q18.キチンやキトサンはどのようにしたら入手できますか? |
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少量でしたら和光純薬工業などの試薬メーカーから購入できます。多量の場合は国内のキトサン製造各社(キトサン工業会のホームページ)に相談してください。 |
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Q19.国内外のキトサンの生産数量は? |
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統計がないので正確なことは判りませんが、世界で年間１000t前後が生産され、その半分以上は日本であると広くいわれています。けれどもこれは各企業の公称生産数量や設備能力などに基づく推測数量と考えられ信頼性についてはあやふやな部分があります。 |
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Q20.グルコサミンとは? |
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グルコサミンは甲殻類由来のキチンを塩酸で加水分解して製造され、一般には結晶化させるため塩酸塩の形で製品化されています。行政的には、食品では食品添加物、医薬品では医薬品添加物事典、化粧品では化粧品種別配合成分規格にそれぞれ収載されています。 特に食品はサプリメントとして国内外広く普及しています。グルコサミンは生体ではグリコサミノグリカン（ムコ多糖類）の構成成分として軟骨、皮膚、血管などに広く分布しており、摂取した場合、軟骨の生成、抗炎症作用、美肌作用、血小板凝集抑制作用などの機能を有することが知られています。 注）キトサン、グルコサミンの安全性については（独）国立健康・栄養研究所 健康食品安全情報ネット(http://hfnet.nih.go.jp/)を参照してください。 |
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Q21.キチンから作られたもので、人工皮膚があると聞きますがどんなものなのでしょうか? |
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現在、キチンが医療用途に使われている例として創傷被覆材（商品名：ベスキチン）があります。 これは厚生労働省の認可を得ており、医療機器に分類されています。熱傷や外傷に貼ったまま使用すると欠損した皮膚組織が再生されることから、一時期人工皮膚と呼ばれたことがありますが、この呼び方は正確ではありません。 ベスキチンは皮膚再生を促進しますが、そのまま皮膚に変わるのではなく最終的には除去されます。いわゆる人工皮膚と呼ばれるものとしては、表皮細胞を培養したもの（培養皮膚）があります。海外では販売されていますが、国内ではまだ厚生労働省の認可は得られていません。 なお、ベスキチンは医師が使用するものなので、救急絆創膏のように薬局などでは売られていません。製品の詳細はユニチカ（株）のホームページ（http://www.unitika.co.jp)に掲載されています。 |
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