---------------------------------------------------------------------

BIO ENERGY

---------------------------------------------------------------------

廃棄物(ごみ)発電・熱利用の動向

　2050年カーボンニュートラルに向け,2030年の温室効果ガス46%削減のための施策及びその電源構成が,地球温暖化対策計画(2021年)及び第6次エネルギー基本計画(2021年)に示されたところである。廃棄物発電は再生可能エネルギーのバイオマス発電に位置づけられ,今後も更なる発電量の増加が見込まれている。以下,一般廃棄物のごみ焼却施設における発電・熱利用を中心に述べるので,ごみ発電・熱利用と表記する。
　我が国のごみ発電第 1号は1965年稼働の大阪市旧西淀工場とされているが,高度経済成長に伴うごみ量増加への対応(適正処理)に追われる時代であり,発電電力は自家消費電力を賄う目的で使用されていた。2000年の循環型社会形成推進基本法の施行により,3Rに次ぐ施策として熱回収が法的に位置づけられ,2005年の循環型社会形成推進交付金の設立により,ごみ発電は高効率のエネルギー回収と利活用が求められるようになった。さらに 2002年の再生可能エネルギー利用割合基準制度(RPS制度)を経て2012年の再生可能エネルギー固定価格買取制度(FIT制度)が実施され,自治体のごみ発電による電力外部供給(売電)への意識が一気に変わった。2019年度において,我が国のごみ焼却施設 1,067施設の内発電施設は384施設と全体の3割強に過ぎないのが現状であるが,総発電能力 2,078 MW,総発電量は9,981 GWh/年となっており,この10年間で総発電量は 45%増加している。
　発電した電力・熱の利用に関しては,2016年の廃棄物処理法基本方針の変更において廃棄物エネルギーの地域利活用が示され,2018年の廃棄物処理施設整備計画では,廃棄物処理施設について,廃棄物エネルギー利用による新たな価値を創出する地域エネルギーセンターとしての方向性が示された。併せて,電力・熱利用のための設備補助及び調査補助も開始され,ごみ発電・熱利用が一層推進されているところである。

【目次】
1　ごみ発電・熱利用の仕組み
2　ごみ発電・熱利用の方策
3　廃棄物系バイオマスのバイオガス化・ガス利用
4　2050年に向けたごみ発電・熱利用の課題

---------------------------------------------------------------------

BIO REVIEW

---------------------------------------------------------------------
ペプチド医薬品開発のための新規ペプチド環状化法の開発と非天然型環状ペプチドSELEXへの応用
Novel Peptide Cyclization Methods for Peptide Drug Discovery Ant Application to Unnatural Cyclic Peptide SELEX

　本論文では,ペプチド医薬品開発に向け,PURE systemとmRNA display,遺伝暗号拡張技術を用いたSELEX法による新規ペプチド化合物の探索の具体例と,我々の研究室で開発した芳香族求核置換反応による新規のペプチド環状化法の最新の報告について紹介する。

【目次】
1　はじめに
2　自己免疫疾患治療薬の開発を目指した新規TNFα結合環状Nアルキルペプチド化合物の探索
3　新型コロナウイルス重症肺炎治療薬の開発を目指した新規IL-6R結合環状ペプチド化合物の探索
4　高LDLコレステロール血症治療薬の開発を目指した新規ペプチド環状化法によるPCSK9結合環状ペプチド化合物の探索
5　アレルギー性疾患治療薬の開発を目指した新規ペプチド環状化法によるIL-5結合環状ペプチド化合物の探索
6　今後の展開

-------------------------------------------------------------------------

微生物セルロースナノファイバーの表面改質と繊維強化樹脂への応用
Surface Modification of Bacterial Cellulose Nanofibers and Application to Fiber‒reinforced Composite Resins

　酢酸菌を通気撹拌培養して得られるナノフィブリル化バクテリアセルロース(NFBC)は,その極めて長い繊維長の特長を持つことから,繊維強化樹脂フィラーとしての応用が期待されている。本稿ではシランカップリング剤を用いたNFBC表面の改質方法とその解析方法,そして樹脂との複合化とその強度向上について論述する。

【目次】
1　はじめに
2　ナノフィブリル化微生物セルロース(NFBC)
3　セルロース繊維表面改質とシランカップリング反応
4　表面改質NFBCの構造および形態的特徴
5　NFBCの樹脂コンポジットへの応用
6　シランカップリング剤の選択と樹脂との相互作用
7　おわりに

-------------------------------------------------------------------------

亜急性期脳梗塞治療効果を有するジグソー型超分子ペプチドゲル
Supramolecular Peptide Gel with Therapeutic Effect on Mouse Subacute Cerebral Stroke Model

　脳梗塞患者数が増加の一途をたどるなか,発症一週間後の亜急性期脳梗塞に対して有効な治療法の開発が望まれている。最近我々は,血管内皮増殖因子(VEGF)を体内局所で徐放する新規超分子ペプチドゲルJigSAPの開発に成功し,発症一週間経過後の亜急性期脳梗塞モデルマウスに対する,VEGFを含有したJigSAPの単回投与によって,歩行機能改善効果を確認した。亜急性期脳梗塞に対する細胞フリー再生医療を実現する第一歩となる。

-------------------------------------------------------------------------

魚介類の鮮度評価システム『MIRASAL』の開発
Development of System “MIRASAL” for Evaluating the Freshness of Fish and Shellfish
　
　貯蔵温度の変化を伴う魚介類の鮮度のリアルタイム評価および将来予測は非常に難しく,長年の課題であった。本稿では先ず,従来の鮮度評価方法,特に水産分野で科学的指標として知名度の高いK値評価法について主に解説する。次に,筆者らが現在開発中の「ATP分解生成物の反応を一次逐次不可逆反応と仮定し濃度を求め,それを基にK値を予測する」方法について紹介する。

【目次】
1　はじめに
2　ATP分解生成物の濃度とK値の予測方法
3　鮮度評価・鮮度予測装置『MIRASAL』の開発
4　おわりに

-------------------------------------------------------------------------

上気道感染症における唾液検体の有用性
Usefulness of Saliva for Upper Respiratory Tract Infections

　近年の新型コロナウイルス(SARS-CoV-2)流行において唾液検体の有用性が注目され,インフルエンザにおいても唾液による感染状況の把握が可能であることが明らかとなった。上気道粘膜から侵入するこれらウイルスに対する粘膜防御機構の理解のためにも,唾液を検体とする診断技術開発への期待は高まっている。

【目次】
1　はじめに
2　上気道の解剖学的構造と粘膜免疫機構
3　粘膜中のIgA抗体測定の意義
4　粘膜IgA記憶B細胞の役割
5　今後の展望:唾液中抗体測定の応用性

-------------------------------------------------------------------------

金属腐食過程とその可視化装置
Metal Corrosion Process and Its visualization System

　金属材料の腐食は人命にかかわる事故につながることもあり,対策には甚大なコストがかかり社会的な注目度が高い。産業的に実施される耐食性評価法には塩水噴霧試験があるが,評価が定性的であるなど課題が多くある。本稿では,腐食過程を可視化し画像解析により定量的に評価する装置とその実施例について紹介する。

【目次】
1　腐食現象と事故事例
2　腐食コストと防食技術
3　産業における耐食性評価
4　腐食過程の可視化装置
5　腐食試験の実施例
6　今後の展望

-------------------------------------------------------------------------

構造生物模倣科学によるDNAものづくり
DNA Manufacturing Based on Structural Biomimetics

　X線結晶解析やNMR解析,クライオ電子顕微鏡単粒子解析などの技術革新によって構造生物学が成熟した今日,生体高分子の立体構造情報を積極的に活用するフェーズに突入している。本稿では,機能性RNA分子の立体構造モチーフから学ぶ「生物模倣」のコンセプトを取り入れたDNAものづくりについて,その実例と可能性を紹介する。

【目次】
1　構造生物学のパラダイムシフト
2　構造生物模倣科学(Structural Biomimetics)の考え方
3　DNAものづくり
4　塩基配列特異的RNA検出プローブ
5　構造生物模倣科学の展望

-------------------------------------------------------------------------

高感度光アンテナによる微生物検査法の開発
Bacterial Detection Using Metal Nanoparticles

　理論分解能(200 nm)以下のサイズをもつ金属ナノ粒子の光学顕微鏡による直接観察は困難であるが,その散乱光は暗視野顕微鏡により容易に観察できる。このことを利用して,抗体を導入した金属ナノ粒子を微生物表面に結合して光アンテナを形成し,新しい微生物の検出法を開発した。

【目次】
1　はじめに
2　金ナノ粒子の光学特性
3　金ナノ構造体を用いた細菌の高感度検出
4　おわりに

-------------------------------------------------------------------------

糖鎖修飾酵素を用いた樹状細胞免疫受容体(DCIR)関連疾患の治療
Therapy Strategies of DCIR‒related Disorders with a Glycan‒modification Enzyme

　樹状細胞免疫受容体(DCIR)は抑制性C型レクチン受容体のひとつであり,免疫系システムや骨代謝を制御する受容体である。本稿では,DCIRによる免疫システムの制御機構とDCIRが関与する疾患を解説する。また,DCIRの機能的リガンドの同定から得られた知見を基に,DCIRとリガンドの相互作用による制御と,DCIRを標的とした治療法の可能性について議論する。

【目次】
1　はじめに
2　樹状細胞免疫受容体(DCIR)の機能とDCIR関連疾患
3　機能的リガンドの同定と糖鎖修飾酵素を用いたDCIRの制御
4　糖鎖修飾酵素を用いた新たな治療法の可能性
5　今後の展望

-------------------------------------------------------------------------

BIO BUSINESS

-------------------------------------------------------------------------

飼料・飼料添加物工業

　飼料の需要量は,飼養頭数に大きく左右される。畜産は飼養者の高齢化などによる廃業が進み,一戸あたりの飼養頭数は増加傾向にあるが,全体としては徐々に減少が続いている。配合飼料は,主原料であるトウモロコシが2019 年の米国における降雨による種まき遅延による収穫減で,2020 年は,主に米国,ブラジルの2 国からの輸入となっている。また,飼養頭数の増加による労働力不足と利便性により,円安などによる高騰にもかかわらず,輸入飼料原料に頼る傾向にある。畜産などの成長促進に不可欠な添加物の重要性は高まり,とくに飼料用アミノ酸は,動物の排泄物による汚染解決に貢献する添加物として市場が拡大している。また,安全な国産飼料供給のためエコフィード(食品循環資源利用飼料)認証制度により飼料自給率の上昇を期待している。

【目次】
1　概要
2　需給動向
3　飼料原料の動向
4　飼料添加物の動向

-------------------------------------------------------------------------

BIO PRODUCTS

-------------------------------------------------------------------------

ラウリン酸(Lauric acid)

γ-アミノ酪酸(γ‒Aminobutyric acid)