nikukyuu_mako’s diary

人なのに手に肉球があります。コロナウィルス騒ぎで生物分野の再勉強中です。生物の大筋を見つけましょう。

低温殺菌(パスツール・美味しいワインのための殺菌)

パスツールは色んなことをした。そのうちの一つ。ワインの殺菌方法・低温殺菌法の確立です。

1857年頃にフランスのルイ・パスツールはアルコール製造業者からワインの腐敗の原因を調べる依頼を受けました。(ワインの底に沈んだ沈殿物から酒石酸を見つけた人だから、その縁でだろう。)

腐敗の原因を探す?不思議な考えだわ。でも腐ったワインは売れないしせっかく作って腐らせるのは嫌だわ。それはさておき。。。腐敗するのは何かしら腐らせる目に見えない、顕微鏡で確認できる生物(微生物)のしわざと考えた。腐ったワインと腐っていないワインを比べたい。だからそれぞれを綺麗な状態の栄養スープ(培地)に入れて育てる。たくさん育てたら微生物が見つかりやすくなる。

「腐ったワインの微生物」−「腐っていないワインの微生物」=「腐敗させる微生物」

腐敗させる微生物をみつけて、そこから腐敗させる微生物を殺す条件を探す。さらに上の式の考えは腐っていないワインに含まれる微生物は腐らせる原因にはならない仮定があっての話だね。

たった4年で、実験をするための基礎を作った。綺麗な栄養スープを作るところまでです。それが1861年の『自然発生説の検討』です。微生物の生育可能条件で微生物が入らない仕掛けで実験を行い、微生物のない綺麗な状態の培地を作った。

その上で1862年に低温殺菌法の最初の実験を行った。つまり、ワインを腐敗させる微生物を育てたってことです。

1866年にワインの殺菌法・低温殺菌法を確立する。(低温殺菌法は微生物を完全に死滅させない。害のない程度までの殺菌にとどめる。)ワインの殺菌方法っていうのが結構大事です。元々、ワインの風味を損なわないように腐敗させないで出荷させるための依頼だからである。100度以上で滅菌(高温殺菌)したらアルコールは蒸発してお酒ではなくなる。すなわち 美味しくない。ワインではないのだ。ええあんばいのところを探ったんだわ。

 

ここでもう一つ知恵を。。アルコールの成分のエタノールは78〜79度の間で液体から気体になります。ワインをこの温度で保ち、違う場所で気体を冷やすとエタノールができます。ワインからアルコールを取り出してしまった状態です。おいしくありません。現在のワイン製造業者は経験則で50〜65度で数分間、70〜80度で約1分間、90〜100度で数秒加熱するか 45〜48度で加熱後ボトル内で自然冷却しています。

 それぞれのええあんばい、企業秘密ともいうのかしら。

ルイ・パスツールの実験

パスツールの功績はたくさんあります。特にすごいのは実験結果が正しいかの信頼性を上げるための実験を成功させたことです。手法の確立ともいいます。過去の科学者による事実の確認と議論に積み上げから科学者の成功がある。

誰かの仮説があって、その時代では技術がなくて、まだ確かめられないから途中で終わる。技術革新の後、誰かが仮説と実験を見つけ確かめてくれる。

 

化学者パスツールは産業と化学の融合者なのかな。アルコール製造会社の人から「ワインの腐敗原因」を調べるように依頼された。化学(ばけがく)の人だったのだけど、そこから生物学の研究をする。専門外の人だから生物の実験方法を学び直して整理したんだと思う。1861年に『自然発生説の検討』生命の自然発生説(生物が親なしで無生物から生まれる)の否定をした。この否定により煮沸した栄養スープ(培地)に菌がいないことを確実にし、培地で菌を育て増やすことができるようになった。

『自然発生説の検討』は白鳥の首フラスコを使った。。。そして、煮沸して無菌状態を保つことを可能であることを示した。

この後に続く検証をか確実なものにした。そしたら後は実験の数をこなし、矛盾のないことを確認すればいい。

 

自然発生説の補足です。肉眼で見えない生物(微生物)が、レンズの発見により微生物は確認されていた。

・腐ったスープには微生物を見ることができた。

・自然発生(生命が自然に発生する)ことはない。

・今まで、煮沸して放置した栄養スープが腐った。これは外部からの微生物の侵入であると考える。

『(白鳥の首フラスコ)実験により腐らないスープを作った。』微生物が生きれる条件を保って、外部の微生物が入らない装置を作って数日経過させ、スープが腐らなかった。故に煮沸した栄養スープに微生物は存在しない。

 

 自然発生説の否定は熱を加えて微生物を死滅させたことにより証明され、同時に滅菌技術を作ったことになる。滅菌技術により純粋培地(細菌の混じらない栄養スープ)を作ることができ、栄養スープに元々あった影響をなくした。つまり実験結果が元々の栄養スープ由来のために起きたものか否かの検証をしなくて済むようになった。

実験の後の考察がとても楽になった。なので、実験の実験の実験で正しいかどうかの確認も楽になった。実験結果の信頼性が上がったのです。

 

1861年アメリカでは南北戦争が起こり、リンカーンが大統領になった年。桜田門外の変生麦事件の1年前です。明治時代は1868年に始まっています。まだチョンマゲの頃です。

ウィルスってなに? 家にある本たち

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コロナウィルスの話がわからなくて、家にある関係ありそうな本を出してきました。

ステイホームの中、昔の記憶を頼りには知識が出てきません。お掃除がてら本を集めると、ここにもここにも、そこにも。生物の分野だけでも13冊。なんでこんなに買ってるんだ。頭が少しおかしいです私。でも本はすごいです。ずっと覚えていてくれます。

 

ウチは本好きの人たちです。漫画で覚えるシリーズ(算数、理科、国語)の本は、図書館よりたくさんがあったりします。子供たちの勉強はなるべく漫画で覚えた方が楽しいから、そして漫画が好きだから。双葉社クレヨンしんちゃんのなんでも百科シリーズ、名探偵コナンの学習シリーズ、ドラえもんの学習シリーズには大変お世話になりました。楽しい本です。本屋さんで 「これはある」「これはないから、買っておこう」こんな感じで買うから増えていく。増えていく本が家を散らかしていく。そしてレゴブロックを踏んで過ごす。痛い、痛いです。おもちゃはちゃんと片づけてほしい。お願いだから。

コロナウィルスのPCR検査対象者のお熱はきつい

新型コロナウィルス感染症PCR検査の保険適応が可能となった(R2・3・6)時の情報です。この時の検査が受けられる条件です。

●風邪の症状や37、5度以上の熱が4日以上続く方

●強いだるさ(倦怠感)や息苦しさ(呼吸困難)がある方  

ただし高齢者や糖尿病、心不全、呼吸疾患のある方や透析、免疫抑制剤抗癌剤を服用している方は上記症状が2日以上続く場合

 

37、5度以上 4日以上

 

これはとても体がきついと思います。ウィルス性の疾患(麻疹・はしか)に大人になってからかかった時に経験しました。毎日夕方6時くらいにじわじわと熱が上がってきます。解熱鎮痛剤を飲んでも効果がありません。時計を見ながら 今日も熱が出たかと諦めつつ布団から出れなかったことを思い出します。寒くてガクガクふるえるし、だるくてしんどくて体が動かないのです。解熱鎮痛剤を毎日1日3回飲んでいるのに、、昼間はなんとか大丈夫なのに、、夕刻にじわじわと上がってくるの。すごく嫌。。近くの診療所で「もしかして麻疹?熱が4日下がらなかったら救急病院を受診してね」の声を頼りに救急病院に行きました。結局、肝機能検査でケタ数が明らかに違う検査値が出ました。即入院です。2週間点滴を受けました。「麻疹かも」と同乗のエレベーターに乗り合わせた人に伝えると 子供連れの人には嫌な顔をされて一緒に乗ってもらえず、普通の大人にはプッと笑われました。プッって、そんな笑い方。。心が折れました。

 

 

 

人体の仕組み(三本立ての三つ目、ちょっと詳しく)

感覚器官で得た情報が電気刺激で感覚神経を通り脊髄に、そして脳に伝えられます。脳で判断した内容を電気信号として脊髄に戻しり運動神経から運動器官に伝えます。神経系にには中枢神経と末梢神経があります。体のより深いところにある脊髄と脳は中枢神経と呼び、感覚神経と運動神経は末梢神経に分類されます。

 

では、、、体の中では必要な情報を、どうやって伝える?というより、どんな感じのことが起きているの???

 

まず、船の中を思い浮かべてでください。結構古い映画です、「船長、大変です。ボイラーが。ボイラーが。」なんか管に向かって話しています。船長のいる管の先のから『船長、。。。」聞こえています。すごいですね。遠くの人に伝えられています。船長は嫌な予感がします。管に向かって「消化器を持って近くにいる者には駆けつけるように」と話しました。これは一斉船内放送にしました。船長に伝わった重要事項は決定も早いし効果も強い。ボイラー室にはあっと言う間に助けが来ました。

ここでのボイラーでのできごとが感覚器の仕事です。管が神経の管で船長が脳でボイラー室に駆けつけた船員が運動器官による反応と思ってください。。

 

 そして「ボイラーが。」と報告を聞いた船員が船長の命令を聞かないでボイラー室に行ったとします。

ヨーイ・ドン。船長経由と船員独自判断。どっちが速い。理論的には船員独自判断です。だって伝えるのに人が一人増えると時間がかかるんだもん。この重要度が高くて時間短縮された場合が脊髄反射と呼ばれる脳(船長の判断を待たない)神経の伝達方法です。

 

中学生の範囲だと脊髄から脳にいかない反射と脳にまで伝わって脳が判断した反射の分類を覚えることになっています。高校の範囲だとボイラー室に行った船員が元の部署に戻るまでの状況を習います。自律神経系のしくみです。

船員たちがボイラー室に行って火を消したあともずっと、みんながボイラー室で雑談を繰り広げていたら問題でしょ。ちゃんと部署に戻って仕事にもどるのです。体の中も同じなのです。

人体の仕組み(三本立ての三つ目、その前に)

生命維持装置(消化器系・呼吸器系・循環器系)と感覚器系と運動神経系。それらをコントロールする仕掛けとして神経系があります。

 

人体の仕組みをざっくりわかりやすくするために、、、ロボットで考えてみます。

ロボット作りの初期はコードで電気をつなぎ、骨格を再現して動かしていました。ロボットを構成するもの、動かす動力、動かすためのプログラム、これらが必要でした。感覚器はついていません。なぜなら実験室にあるロボットには危険がないのと壊れては困るのでガードのあるところで作動させてたからです。

シンプルなものから複雑なものへ。。ロボット開発はどんどん進化させていました。

最近の購入できるロボット、、お掃除ロボットは部屋を移動し、ぶつからないようにセンサーも付いています。人体にあてはめると骨格筋、そして感覚器系もあると言うことです。ロボットにとっての電気は消化器系と呼吸器系を兼ねています。。。センサー(感覚器)で壁を感知、内部のコンピューターに伝えられ、方向を変えてそのまま移動。。

 

感覚器官で得た情報を生命維持装置と運動器官に伝え、コントロールしているのは神経系である。それぞれが良い関係で成り立っています。どれも必要な仕掛けです。

 

 

ここでおさらい。。消化器系は食べ物をバラバラにして、呼吸器系からえた酸素と合体させてエネルギーを取り出します。ですので、ロボットの電気は消化器系と呼吸器系を兼ねています。

 

 

 

ウィルスを疫学で、感染しないためにどうするかを考える。

ウィルスは遺伝子とそれを包むタンパク質からできている。とても単純な構造である。

 

話は変わって

空気感染、接触によるウィルス感染を、どう避けるか。

空気感染は密閉空間、密集空間、密接場面(三密)を避ける。

接触感染はくしゃみ、鼻水のついた手で何かを触る。髪の毛を整える、口を触る、ドアノブを触る、携帯電話の操作をする、リモコンでテレビの操作をする。。。で起こります。普通の生活ですることです。どっかを触るのは仕方がない。何かを触らずに生活するのは手が要らないということで、それは極論すぎて現実的ではないです。触ったところにウィルスがついたらそれを拭き取りましょう。なるべく効果的に。。除菌しましょう。そうしたら良いよ。でも、除菌って本当に効果があるの?それはなぜ?

 

ウィルスの中でも高等ウィルスは遺伝情報とそれのカバーでできています。人間で言う皮膚のような役目で外界から遺伝情報を守る役目を果たしています。ウィルスは宿主細胞にピタっとスパイクのような突起でくっついて、細胞がウィルスを取り込んでウィルスのカバーが外れる。カバーが外れてウィルの遺伝子が放出され、その細胞内でウィルスの遺伝子が作られ、細胞自体もウィルスの遺伝子が組み込まれます。

ウィルスのカバーは柔らかな脂質の膜でできています。脂質とは油の一種です。脂なので有機溶媒に溶けます。脂質膜が有機溶媒に溶けると遺伝子のカバーが取れ、ウィルスが細胞に入る込める形態では なくなります。ですので、有機溶媒で人の手が届くところを拭けばいいのです。

 

ただ有機溶媒は人の細胞の膜も壊します。人に対して毒性が弱が弱いものを探す必要があります。有機溶媒の一種のエタノールはいいですね。製品化された除菌グッズは間違いが起こらないように区別されています。エタノール、イソプロパノール配合のもの。すごいです。

 

本当にこんなものでウィルス死ぬの?そう思いながら拭き拭き、拭き掃除。体に入る前のウィルスを殺せます。

大丈夫?大丈夫です。大丈夫ですよ。