(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
タンパク質が絹フイブロイン、または絹フイブロインとセリシンである、前記タンパク質の水溶液、水分散液またはゲルであって、炭酸ガスが吸収固定化されることを特徴とする炭酸ガス固定化用タンパク質材料。
【請求項２】
タンパク質が、天然に産出されたタンパク質並びに人為的に合成もしくは改変されたタンパク質のうちの少くともいずれかであることを特徴とする請求項１の炭酸ガス固定化用タンパク質材料。
【請求項３】
請求項１または２の炭酸ガス固定化用タンパク質材料が少くとも構成の一部とされていることを特徴とする炭酸ガス固定化用タンパク質材料。
【請求項４】
請求項１ないし３のいずれかの材料を炭酸ガスもしくは炭酸ガス含有気体と接触させて炭酸ガスを吸収固定化することを特徴とする炭酸ガスの固定化方法。
【請求項５】
請求項１ないし３のいずれかの材料に炭酸ガスが吸収固定化されていることを特徴とする炭酸ガス固定化タンパク質材料。
【請求項６】
請求項１ないし３のいずれかの炭酸ガス固定化用タンパク質材料を炭酸ガスもしくは炭酸ガス含有気体と接触させて炭酸ガスを吸収固定化することを特徴とする炭酸ガス固定化タンパク質材料の製造方法。
【請求項７】
請求項５の炭酸ガス固定化タンパク質材料から賦形成形されていることを特徴とする炭酸ガス固定化タンパク質物品。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この出願の発明は、地球温暖化問題に対する環境保全等に有用な、新しい炭酸ガス固定化用タンパク質材料とこれを用いた炭酸ガス固定化方法、並びに各種産業資材等として有用な炭酸ガスを固定化したタンパク質材料や物品に関するものである。
【０００２】
【従来の技術とその課題】
従来より、大気中の炭酸ガスを固定化もしくは利用するものとして、植物や樹木、あるいは珊瑚礁やカキ等が知られており、これらは地球温暖化問題への対応上の観点から有益なものであることが確認されている。また一方、各種のガスを吸収固定化することのできる材料として多様な合成樹脂が開発され、有毒性のガスや工業用のガスの固定化、分離回収に有用なものとして注目されている。
【０００３】
このような状況において、地球温暖化問題への対策は現代社会にとって急務の課題になっており、大気中の炭酸ガスの固定化をより効果的に行うことのできる手段が求められている。しかしながら、前者の植物、樹木等の場合には、これを有効利用するためには大規模な土地や海洋の利用が必要となり、また、炭酸ガスの固定化のための反応性が乏しいという問題がある。
【０００４】
また、後者の合成樹脂の場合には、資源、エネルギー多消費型の石油原料等から製造されたものであって、しかも廃棄物として処分も容易ではないという問題がある。
【０００５】
そこで、この出願の発明は、以上のとおりの従来技術の問題点を解消し、大気中の炭酸ガスをはじめ、産業、社会等から発生する炭酸ガスの吸収固定能力が高く、その製造や廃棄処分においても大きな負担となることのない、新しい炭酸ガス固定化用材とこれを用いた炭酸ガス固定化方法、さらには炭酸ガス固定した後の材料としての有効利用が可能な方策を提供することを課題としている。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
この出願の発明は、上記の課題を解決するものとして、第１には、タンパク質が絹フイブロイン、または絹フイブロインとセリシンである、前記タンパク質の水溶液、水分散液またはゲルであって、炭酸ガスが吸収固定化されることを特徴とする炭酸ガス固定化用タンパク質材料を提供する。
【０００７】
第２には、この出願の発明は、タンパク質が、天然に産出されたタンパク質並びに人為的に合成もしくは改変されたタンパク質のうちの少くともいずれかであることを特徴とする前記の炭酸ガス固定化用タンパク質材料を、第３には、以上いずれかの炭酸ガス固定化用タンパク質材料が少くとも構成の一部とされていることを特徴とする炭酸ガス固定化用タンパク質材料を提供する。
【０００８】
また、この出願の発明は、第４には、前記いずれかの材料を炭酸ガスもしくは炭酸ガス含有気体と接触させて炭酸ガスを吸収固定化することを特徴とする炭酸ガスの固定化方法を提供する。
【０００９】
そして、第５には、前記いずれかの材料に炭酸ガスが吸収固定化されていることを特徴とする炭酸ガス固定化タンパク質材料を提供し、第６には、前記の炭酸ガス固定化用タンパク質材料を炭酸ガスもしくは炭酸ガス含有気体と接触させて炭酸ガスを吸収固定化することを特徴とする炭酸ガス固定化タンパク質材料の製造方法を提供する。
【００１０】
さらに、第７には、前記の炭酸ガス固定化タンパク質材料から賦形成形されていることを特徴とする炭酸ガス固定化タンパク質物品を提供する。
【００１１】
従来より、絹は、天然物として、環境に対して優しい材料であって、生分解性を有し、環境調和型社会にとって有益なものであることが知られているが、絹のタンパク質が炭酸ガスの固定化に有用であることは全く知られていない。前記のとおりのこの出願の発明は、発明者によって見出された、これまでに知られていないタンパク質材料の炭酸ガス固定化機能という全く新しい知見に基づいて完成されたものである。
【００１２】
【発明の実施の形態】
この出願の発明は上記の通りの特徴を持つものであるが、以下にその実施の形態いついて説明する。
【００１３】
この出願の発明によれば、なによりもまず、炭酸ガス固定化用タンパク質材料として、主としてタンパク質からなるゲルまたは水溶液、もしくは水分散液が提供されることになる。この場合のタンパク質は、天然に産出されたタンパク質並びに人為的に合成もしくは天然産出物から改変されたタンパク質のうちの少くともいずれであってよく、１種または２種以上のものからなるもので、水の存在によってゲル化し、さらには水溶解性を有するものであればよい。たとえば、この出願の発明においては代表的なものとして、カイコやクモから得られる、絹フイブロイン、あるいは絹フイブロインとセリシンからなる天然生成物が例示される。なお、この出願の発明においては、タンパク質からなる材料は、タンパク質が主構成要素であるものを意味しており、全てがタンパク質であるもの、あるいはその一部がタンパク質であって、それ以外の物質、たとえば多糖類等により置換されて構成されたもの、タンパク質以外の物質と複合化されたもの等であってよい。
【００１４】
炭酸ガス固定化用材料として、各種の方法、手段によって形成されてもよいが、より好適には、簡便な手段として、ゲル状のもの、あるいはそのゲルを水に分散させて作成した水溶液もしくは水分散液であることを特徴とすることができる。このように作成したタンパク質材料が炭酸ガスを固定化することは、これまで全く知られていないことである。
【００１５】
この特徴から、この出願の発明に於いては、特に、絹タンパク質を炭酸ガス固定のための材料として用いた、新しい発想の炭酸ガス固定化方法と、炭酸ガスを固定化したタンパク質材料やこれを賦形成形した物品が提供される。
【００１６】
具体的に例示すると、タンパク質が絹フイブロイン、または絹フイブロインとセリシンであるタンパク質材料が提供される。
【００１７】
絹フィブロインは家蚕の体内で合成されるタンパク質であり、絹糸の主要な成分である。合成は絹糸腺という器官で行われ、この絹糸腺は後部絹糸腺、中部絹糸腺、前部絹糸腺により構成されており、このうちの中部絹糸腺（Ｍ）は、さらに後区（ＭＰ）、中区（ＭＭ）、および前区（ＭＡ）に分類されている。このような絹フィブロインをはじめとする各種タンパク質がこの出願の発明の対象となる。
【００１８】
この出願の発明においては、タンパク質材料がゲル状の場合には、炭酸ガスを直接的に接触させることで、炭酸ガスを固定することができる。水分が失わなければ、炭酸ガスがゲル中へ拡散して固定される。さらにゲルを水に分散させることにより水溶液を作製した場合も同様に炭酸ガスを接触させることにより、ゲル状の状態よりもより効率よく炭酸ガスを吸収固定化することができる。また、水溶液のタンパク質濃度によって、炭酸ガスを固定化する量や時間を調節することが可能とされる。
【００１９】
炭酸ガスを固定化した後のタンパク質材料は、たとえば膜状、糸状、バルク状等の各種の形状のものに賦形成形することができる。これらの成形された物品や材料は、これまでにないタンパク質部材として各種の目的、用途に応用することが可能となる。
【００２０】
そこで以下に実施例を示し、さらに詳しく発明の実施の形態について説明する。もちろん、以下の例によって発明が限定されることはない。
【００２１】
【実施例】
カイコを解剖後に、絹糸腺からゲル状態のフィブロインを取出して蒸留水中でセリシンを除去した。このようにして得られた絹フイブロインを蒸留水に溶解もしくは分散させ、ドライアイスを用いた炭酸ガス雰囲気中に放置し、炭酸ガスの吸収固定化の様子を観察した。
【００２２】
表１は、絹フイブロイン水溶液の濃度と試料番号を示したものである。この表１において、絹フイブロイン試料の符号は次のものを示している。
【００２３】
ＭＡ：中部絹糸腺前区フイブロイン
ＭＭ：中部絹糸腺中区フイブロイン
ＭＰ：中部絹糸腺後区フイブロイン
【００２４】
【表１】
0004140686.tif 000002
【００２５】
図１（Ａ）（Ｂ）（Ｃ）（Ｄ）はＭＡ試料についての▲１▼炭酸ガスとの接触処理前と▲２▼炭酸ガスとの接触処理後の状態を示した写真である。同様に図２（Ａ）（Ｂ）（Ｃ）（Ｄ）（Ｅ）は、ＭＭ試料について、図３（Ａ）（Ｂ）（Ｃ）（Ｄ）（Ｅ）は、ＭＰ試料についての接触処理前後の状態を示した写真である。
【００２６】
接触処理前後の絹フィブロイン水溶液の図１、図２および図３に示した状態変化の観察から、炭酸ガスとの接触により強い白濁が生じ、これが炭酸ガスの吸収固定化によるものであることを確認した。
【００２７】
【発明の効果】
以上詳しく説明した通り、この出願の発明によって、生分解性を有し、環境保全型のタンパク質材料として炭酸ガス固定化用材料が提供され、この材料によって炭酸ガスの固定化が可能とされる。
【００２８】
また、この出願の発明の炭酸ガス固定化用のタンパク質材料は、有毒ガス除去材等への応用が可能で、製造調製も容易である。
【図面の簡単な説明】
【図１】炭酸ガス雰囲気下での中部絹糸腺前区の絹フイブロイン水溶液の炭酸ガス接触処理前後の写真である。
【図２】炭酸ガス雰囲気下での中部絹糸腺中区の絹フイブロイン水溶液の炭酸ガス接触処理前後の写真である。
【図３】炭酸ガス雰囲気下での中部絹糸腺後区の絹フイブロイン水溶液の炭酸ガス接触処理前後の写真である。
【図１】
0004140686.tif 000003
【図２】
0004140686.tif 000004
【図３】
0004140686.tif 000005