KANTO CHEMICAL CO., INC.

Cç2011 No.2（通巻220号）

ISSN 0285-2446

フラットパネルディスプレイ概論（4）電子ペーパー

鵜飼

育弘

2

集光型太陽電池（CPV）用ガラス部品とその役割

西村

啓道

7

ミルクオリゴ糖（乳中少糖）の比較生化学（XII）─ラクト-N-ビオースによるビフィズスフローラ形成─齋藤忠夫

細菌学の特別講義（2）留学編：失敗の日々は容赦なく

阿部 章夫

18

ドイツの切手に現れた科学者、技術者達（33）フェルジナンド・フォン・ツェッペリン

原田

23

編集後記

馨

浦島

匡

12

24

フラットパネルディスプレイ概論（4）電子ペーパー
Introduction to Flat Panel Display (4) Electronic Paper
Ukai Display Device Institute 代表

工学博士

鵜飼

育弘

YASUHIRO UKAI Ph.D.
Ukai Display Device Institute1．はじめに電子書籍市場では、動画カラー表示が可能なTFTLCDを搭載した端末と、静止画モノクロ表示の電子ペー
パー端末が話題になっている。ここでは、電子ペーパーの種類を概説し、この中で実用化されているデバイスについて詳述する。また、電子ペーパーの技術課題としてのカラー化およびフレキシブル化についても述べる。

2．電子ペーパーの種類

図1 電子ペーパーの方式

電子ペーパーの定義は明確ではないが、紙とディスプレイの長所を両立したデバイスを目指すもので商品化と研究開発が活発に行われている。紙のような感覚で利用できる、柔らかい素材の極薄のディスプレイがターゲットである。紙のような10分の数ミリ程度の厚さで、データの表示や消去が何回も繰り返し行える未来のデバイスが考えられている。
蛍光灯や太陽光などの光を反射させて画面を表示する反射型の電子ペーパーは、バックライトを用いたTFTLCDと比べ、直射日光下でも画面が見やすい。画面内容を変化させる時にだけ電力を消費するため消費電力も小さく、電源を切っても表示を維持でき、しかも軽いなど

図2 粒子移動型ディスプレイの構造と動作原理の特長をもつ。

2

図１に代表的な電子ペーパーの方式を示す。電気泳動

電荷を帯びた着色粒子が分散している。ここで電極に電ディスプレイ（EPD: Electrophoretic Display）
では、図２に示圧を加えると、荷電粒子はその極性と電界方向によってすように１粒子型
（図2
（a）
）
と2粒子型
（図2
（ｂ）
）
が実用化さ

溶液の中を電気泳動し、溶液色と粒子色が表示できる。

れている。1粒子型は、元松下電器の太田氏が開発した

実用化は米SiPixが、ギャップを保ち粒子の偏りを防ぐ壁

当時の構造で、電極に挟まれた着色溶液の中に1種類のを印刷技術で基板上に作製し、ロール・ツー・ロール（R2R）

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フラットパネルディスプレイ概論（4）電子ペーパー

で製造している。2粒子型は米E Inkが実用化しているが、開発したのはCopyteleである。EPDは粒子が液体中を泳動するが、電子粉流体
（図2
（ｃ）
）
は溶液を用いないで気体を用いており、ブリジストンが商品化している。これらの方式を称して粒子移動型ディスプレイと呼ばれている。
コレステリック液晶（Ch-LC : Cholesteric Liquid Crystal）
は、液晶ディスプレイとして広く用いられているネマチック液晶と異なり、メモリ性を有することで電子ペーパー用として

図3 エレクトロウェッティングの構造と動作原理商品化されている。コレステリック液晶とはネマチック液晶の中でねじれ構造を持ち、光の波長レベルの短いねじ分を封止した構造を採る。平衡状態では通常、カラー油

れピッチを持つ液晶の呼び名である。その極端に短いね

膜層は水分とフッ素樹脂層の間で連続した膜を形成する

じれピッチにより、初期の配向状態を安定化すると、
その

（図3
（a）
）
。この状態が系のエネルギー状態の中で最も低配向状態に駆動電圧によるヒステリシスを持つため、電圧いレベルに対応することによる。通常の画素サイズでは、を印加しなくてもある配向状態を保つことができる。ま

表面張力は重力の大きさの1000倍を超える。その結果、た、ねじれ構造により円偏光を反射するブラッグ反射特性

油膜はすべての方向で安定する。電極に電圧を印加し、を持っている。このため、ねじれピッチを可視光の波長程

絶縁層の上で電位差を生じるようにすれば、水分は動い度にすることで特定の色を反射する特性反射が利用でて疎水性表面に接触し、系のエネルギーレベルは低下す

き、偏光板を用いなくても高いコントラストを持つカラー表る。その結果、カラー油膜も移動する
（図3
（ｂ）
）
。

示が可能となる。電子ペーパーへの応用は後述する。

油膜が側面方向にどこまで移動するかは、静電力と表双安定ネマチック液晶（Bistable Nematics LCD）
は、仏

面張力の間のバランスによって決まる。画素が十分小さく

Nemopticsが開発した。このデバイスの構造は、ネマチッ

人の目で光応答が平均化される場合、上方向から見たと

ク液晶を2μmより薄い厚みで基板に挟み、上部基板は一きの光学特性は、色の付いたオフ状態と透明のオン状態

般的なポリアミド配向層を有するが、下部基板には特殊なの間で連続的に切り替えることができる。この方式は、カ配向層を設けている。この特殊な配向層により、液晶のラー油膜層を除いて本質的に透明である。したがってこ

方向が電界に関わらず保持され、電界を印加すると液晶の方式は、透過型、反射型、半透過型ディスプレイとして用全体が捩れた構造となり、光を散乱して白色表示となる。

いることができる。これにより、2色表示を実現する。さらまた、画素メモリ液晶（Pixel Memory LCD）
は、反射型

に、C
（シアン）
、M
（マゼンダ）、Y（イエロー）のそれぞれに着LCDの各画素にメモリを搭載して画像を保持することで色した油を積層してフルカラー表示を実現できる。但し、低消費電力を実現している。

メモリ性もしくは双安定性は有していない。

エレクトロクロミック・ディスプレイ
（ECD : Electrochromic

MEMS（Micro-Electro Mechanical Systems：微小電気

Display）
は、エレクトロクロイズムの原理を用いるディスプレ

機械素子）
方式のディスプレイは、米Qualcommが商品化

イである。エレクトロクロイズムとは、電気化学的な酸化還した。このデバイスは、見る角度によって蝶の羽の色が変

元によって引き起こされる物質の色調、色彩の可逆的なわる原理を応用した反射型のディスプレイである。MEMS

変化であり、
この変化は酸化還元に伴う物質の電子状態技術を使い、光を反射させる波長を干渉させることで発変化に起因する。多色発色の可能性、低電圧駆動、メモ色させている。具体的には、R
（赤）
、
G
（緑）
、B
（青）
のピク

リ性などの特長が示されている。

セルあたりの空気層の厚さを電圧で変えることで、光のエレクトロウェッティング（Electrowetting：電気濡れ効果）

反射をコントロールしている。外光を反射させて発色する

は、液体を封止し、それを移動させることにより表示するディのでバックライトが不要となり、消費電力を抑えられるのがスプレイ方式でオランダLiquavistaが開発を進めている。

大きな特長である。

このデバイスは図3に示すように、基板上に反射膜と透明

図1に示したデバイス中から、現在実用化されている代

電極、フッ素樹脂層を積層し、その上にカラー油膜層と水表的な粒子移動型とコレステリック液晶による電子ペーパー

THE CHEMICAL TIMES 2011 No.2
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3

の構造と動作原理を説明する。

3．実用化されている電子ペーパー
3.1 マイクロカプセル型EPDを用いた電子ペーパー
マイクロカプセル型EPDの表示原理を図4に示す。負に帯電した黒色微粒子と正に帯電した白色微粒子が透明の溶液内に混在している。この溶液が、透明有機膜の球

図5 電子粉流体を用いた電子ペーパーの表示原理

状カプセルに閉じ込められ、さらに平面電極の間に挟まれている。画像の書き換え時には、外部から両電極間に電界を与え、黒色と白色の微粒子の浮沈を制御する。図では背面板の電極に正の電位、前面板の電極に負の電位を与えると、白色が浮き上がり、逆ならば黒色が浮き上がる。透明電極を持つ前面板側から浮き上がった微粒子の色が見えることになる。

図6 コレステリック液晶を用いたカラー電子ペーパーの表示原理
図4 マイクロカプセル型電気泳動方式の表示原理

その特長は、以下に示す通りである。①紙と同じく反射型の表示で、180度近い視野角、新聞紙より高いコントラスト、暗い室内や直射日光の室外など照明条件に左右されない視認性を持つ。②一度表示された画像の保持には基本的に電力が不要なので、一般的な読む用途においては、通常の反射型LCDに比べて1/10程度の電力消費となる。③ガラス基板でなく樹脂基材の前面板を用い、偏光板が不要なシンプルな構成であるため、LCDの約半分の薄さと軽さのパネル表示部を実現する。

図7 カラー表示方式

TFT-EPDの実用化は、2004年に市販された電子ペー
パーである。これは、6型SVGA（800×600）のa-Si TFTアレ

子粉流体が封入されている。一方は黒色で正に帯電する

イ上にマイクロカプセル製EPDを貼り合わせたものである。

ように材料設計がなされており、もう片方は白色で負に帯

3.2 電子粉流体を用いた電子ペーパー

電するように設計がなされている。基板間のギャップを保

図5に電子粉流体を用いた電子ペーパーの表示原理を示す。パターニングされた透明電極の間に2種類の電4

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つためにリブが配置されており、これによりセルが形成されている。

フラットパネルディスプレイ概論（4）電子ペーパー

いま、上部電極を負となるように電極間に電圧を掛けれの不便さを考えると、表１に示すような課題が明確になる。

ば、相対的に正に帯電している黒粒子が引き寄せられ図

現状は、ステージ1のレベルをクリア出来るところに来てい（5 a）のように黒表示ができる。逆に、上部電極を正となるる。しかし、ガラス基板を用いたものは壊れやすい点が課

ように電圧を印加すれば、図5（b）のように粒子が反対側

題である。ステージ2のカラー化も進展しているもののまに移動し、今度は白表示となる。このデバイスの応答時間

だ改善の余地が大いにある。残る大きな課題はフレキシ

は0.2msとLCDに比べて早く、しかも粒子が飛翔する電圧

ブル化であるが、この技術を完成させるには材料・プロセには明確なしきい値を有し、これによりTFTを用いないパッス・生産等の技術革新を三位一体で進める必要がある。

シブ駆動が適用できる。粒子は自身の帯電に起因する

表1 電子ペーパー機能の進展と課題

鏡像力により電極に付着し続けることが可能で、表示を保持するための電圧供給を必要としない。さらに、表示
は粒子の色そのものを見ることから視野角依存性は殆どなく、また紙のような白さを再現できる。
3.3 コレステリック液晶方式カラー電子ペーパー
図6に示すようにカラー電子ペーパーの断面は、赤・緑・青の液晶層の他に透明フィルム、透明電極、電極、封止剤、光吸収層から構成されている。このデバイスには、液晶材料としてコレステリック液晶を用いている。コレステリッ
ク液晶は、特定の波長（光）のみを反射する性質がある。
太陽光や蛍光灯の光が液晶に入ってくると、赤色、緑色、青色の決められた波長を反射し、フルカラーを表示でき

4.1 カラー化る。全ての色を反射する場合、光の3原色で私達の目に

カラー表示法としては、図7に示すように加法混色法とは白に見え、反射しない場合は一番下の層の光吸収層減法混色法が知られている。加法混色法は、R、G、Bの3の黒が見える。

原色を平面上に微細に配置し、網膜上で色彩の混合をコレステリック液晶は、双安定性（メモリ性）を備えてお行うものである。この方法は、CRTやLCDおよびPDPなど

り、液晶に印加する電界強度の調整により特定の波長の多くのフラットディスプレイに用いられている。一方、減法混

光を反射するプレーナ状態、光を透過するフォーカルコニッ

色法は、白色光の光源から吸収効果により不要な可視ク状態、またはそれらの中間的な状態をとることができる。

光スペクトルを取り除いて、所望の光スペクトルを得る方法

一旦プレーナ状態、
フォーカルコニック状態、またはそれらである。そのため、C、M、Yの3原色から構成される。このの中間的な状態になると、電圧無印加状態においても安方式は、カラー印刷で用いられているもので、ディスプレイ

定してその状態を維持できる。このメモリ性により、書換に適用するにはC、M、Yの3原色の素子を積層して用い

え時のみ電力を必要とする超低消費電力を実現している。1画素で3色の組み合わせによるフルカラーが可能とる。また、一度表示したものに対し、表示中は電圧をかけなる。この場合、減法混色は加法混色に比べて原理的ないので、画面がちらついたりすることがなく、目が疲れなに3倍の明るさを実現できる。しかし、デバイスの構造は、い。従来の液晶に必要だった、偏光板、反射板、カラー・積層構造が必要なことから複雑となることや、斜め方向か

フィルタ、バックライトがなくなり、薄くて軽く、明るい液晶がらの視差により画素間の混色が問題となる。

実現した。

図8に表示媒体のコントラストと反射率の関係を示す。
電子ペーパーのカラー化には、
ここで述べたカラー・
フィル

4．電子ペーパーのカラー化とフレキシブル化

タを用いる方法や、
コレステリック液晶のようにR、G、Bを積層する方法等が実用化されている。カラー・フィルタに、R、

紙の読みやすさや扱いやすさと比べ、現状のフラット

G、Bに加えてW（白）のサブピクセルを設けることで、白状

ディスプレイとしての代表的なTFT-LCDで文章を読む際態の反射率を22〜25%まで改善できる。しかし、図からTHE CHEMICAL TIMES 2011 No.2
（通巻220号）

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図8 表示媒体のコントラストと反射率の関係

分かるように、カラー・フィルタで実現した白表示はカラー・感、質感、光沢など感覚的な領域まで表現する能力を持

フィルタを使わないモノクロの白表示よりも必ず反射率がっており、電子ペーパーがこの領域に達するのはかなり先低下する。

のことになりそうである。なお、
このデバイス実現にあたっ

電子ペーパーによるカラー表示のターゲットは、印刷物であるグラビア印刷のコントラスト比30：1及び反射率80%である。
4.2 フレキシブル化ては、
フレキシブル性を念頭に置けば自ずと用いられる材料は、有機材料に集約されるであろう。
なお、
フレキシブルディスプレイは、次回で取り上げる予定である。

昨年に発売予定だった有機半導体駆動のフレキシブ
ル電子ペーパーは残念ながら日の目を見ない状態となっ5．おわりにた。しかし、各社の開発に拍車が掛っており実用化は目前に差し掛かっている。
最近、
TFT-LCDを用いた電子書籍端末も市場に出て端末が、モノクロ静止画表示の電子ペーパー端末を駆逐いる。これらの表示は、透過型であり長時間の読書にはする」との話を聞く。しかし、カラーグラビア雑誌をスクロール『ぎらつき感』
による目の疲労や機器の重さの課題がある。

してみたい人は部屋の中で液晶端末を使い、小説など書

電子ペーパーは、基本的に反射型であり、限りなく印刷物籍を持ちいつでもどこでも読みたい読書家は電子ペーパに近い表示（背景が白で完全拡散反射）
であることからーを使うことを薦めたい。

目の疲労が少ない。

昨年末に市販された電子ペーパー端末を購入し、実私の見解では、電子ペーパーのフレキシブル化とフレキ際に使っているが、目の疲労には明らかに差異があるこ

シブルディスプレイは異なるもので、あくまでも電子ペーパとが分かった。また、
ここでは述べなかったが、電子ペー

ーは「紙の代替」を目指すべきと考える。そもそも、ディスプ

パーにとって入力デバイスの選択も重要であり、目的に応レイはコンテンツをいかに忠実に再現し、人に感動を与えじたタッチパネルとディスプレイの組み合わせを十分検討られるかが重要である。一方、電子ペーパーは、
コンテンする必要がある。

ツそのものが重要で、デバイスには感動を与える役目は存在しない。ただ、紙における現在の印刷技術は、触6「カラー動画表示が可能な透過型TFT-LCDを用いた

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000000000

集光型太陽電池（CPV）
用ガラス部品とその役割
Role of Glass Parts for Concentrating Photo Votaics

岡本硝子株式会社

常勤顧問

西村

啓道

HIROMICHI NISHIMURA
Okamoto Glass Co. ltd., Adviser

1．はじめに石油エネルギーの枯渇が現実の問題として認識されている現在、再生可能エネルギーの中で有力とされているのが、太陽光エネルギーである。太陽光エネルギーのエ
ネルギー密度は、１平方メートル当り１kWであり、決して高密度とは言い難い。しかし、地球に降り注ぐ太陽光エネ
ルギーの全量は、僅か２時間で人類が年間に使用するエ
ネルギー量に匹敵しており、充分石油代替エネルギーに

図１ 太陽電池の種類

なり得るものと期待できる。
地球上の五大陸には、赤道を挟んで太陽光が遮られとで、発電コストを低減しようとするものである。集光発電

ることの少ないサンベルト地帯があり、有効に太陽光エの考え方は、太陽光発電の初期からあったと言われていネルギーを電気あるいは熱に変換することができれば代る１）。米国サンディア国立研究所で1970年代中頃に最初

替エネルギーとして立派に役割を果たすことができる。

に開発され、
５０倍に集光した太陽光で12.７％と、その当またエネルギーコストも極めて重要な要素であり、開発時では高い変換効率が記録されている。その後フラン

あるいは実用化で必須な項目となっている。即ち、いかス、スペインおよびイタリアで、追試験が実施されている。

に高い変換効率で発電するか、またＷ当りの発電コスト

我が国において、集光型の検討は、少なくとも1990年

をいかに低減するかが開発競争に勝つために大切なポまでは皆無といってよい。その後、新エネルギー・産業技イントとなっている。

術総合開発機構（NEDO）の委託を受けたシャープで検太陽電池と言えば、日本では先ず屋根やビルの屋上に討された例がある。また三菱電機、住友電工では集光設置するものというイメージが大きい。その理由は設置場

型GaAs太陽電池で集光システムの可能性が検討された所として平地面積の少ない日本において、屋根や屋上がものの、日本では曇りや雨の日が多く散乱日射光の割合

最も有効な場所であることが上げられる。図１に太陽電が高いので、集光型システムには不向きとの結論が下さ

池の種類を示す。ここに示した太陽電池の種類によって、れていたという２）。

特性は大きく異なっている。一般的には、太陽電池パネ
ルとして平面状に並べて使用されている。

その後、NEDOが運営する太陽光発電ニューサンシャ
イン計画においても、集光型太陽電池開発はテーマとしそれに対して最近注目されているのが、集光型太陽電て取り上げられていない。しかし、Ⅲ‐Ⅴ族多接合高変換

池ＣＰＶ（Concentrator Photo Voltaics）
である。太陽光を集効率太陽電池等が開発されたことで、この数年でにわか光し高性能の太陽電池を使用して高効率で発電するこに集光型太陽光発電に関する関心が高まり実用化検討

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が急速に進んだ。

族多接合太陽電池は人工衛星用に開発されたもので、

ちなみに、全世界で少なくとも４０社に迫る企業がこの太陽電池としては高い変換効率と高い耐久性を示すが、３）

CPV事業を手掛けつつある 。しかし、
２００９年のリーマ高価であることからごく限られた市場でしか使用されていンショック以降の景気低迷により、多くのベンチャー企業なかった。この電池が、高倍率集光下で高い変換効率の業績に大きな変動が起こっており、期待されているＣＰを示し、かつ信頼性の高い電池であることが分かり５）注

Ｖ事業の立ち上がりに影響が及んでいる。

目されるに至った。また、欧米で集光型太陽光発電が先行して開発が進み実用化が始まりつつあったことで、
日本

2．集光型太陽光発電におけるガラスでもにわかに注目を集めることとなった。
太陽光を集光し、
また太陽光を追尾することにより、小2.1 集光型太陽光発電
エネルギー密度の希薄な太陽光ではあっても暴露に面積の太陽電池でより高い変換効率の発電をすること
は、集光システムのコストアップを補い総合的にコストを低よる電池性能の劣化を防ぎ、また天候変化、特に暴風減する技術とされている。

雨、砂嵐といった自然の脅威への耐性を有し、太陽電池

2.2 集光方法とガラスとして最低２０年さらには３０年の耐久性が求められる。
その中で、高耐久性と高い光透過性をガラスは有してお太陽光を集光する方法として、３つの方法が挙げられている。これらの３つの方法の原理を図２に示す。

り、かけがえの無い素材となっている。一部の高分子材料も高い耐久性を示し、既にシステム上、欠くことのできない材料として実績を残し始めている。
日本に於いて2009年度の累積太陽電池導入量は、2,600ＭＷに達しており、世界３位となっている。その太陽電池の主流はSi系で、直接太陽光を受け発電するパネ
ルタイプであり、集光型は未だ僅か0.2％にすぎない、
その理由は既に述べた通りである。
太陽光発電の開発は、NEDOのニューサンシャイン計

図２ 集光型太陽電池の集光法概念図

画のもと、
1993年から2000年にかけて世界をリードする成果を積み重ねてきた。その間、集光型太陽電池の開発

図２
（１）
は、
フレネルレンズ系である。フレネルレンズ自身には予算が計上されることはなかった。しかし、2000年には通常のレンズを同心円状の領域に分割し平面状に並ニューサンシャイン計画が終了すると同時に、｢超高効率べた薄型レンズである。倍率を上げようとすると分割数を結晶化合物系太陽電池｣の製造技術開発が2001年から上げる必要があり、そのためのこぎり状の断面が増し、同2004年にかけてＮＥＤＯのテーマとして、始めて取り上げら

心円状の輝線が入る。また回折の影響があり、集光効

れ注目された４）率が低下する欠点が避けられない。しかもガラスで高精。

8

何故、集光型が注目されるに至ったかを考えてみると、度の成形加工が困難であることが障害となっている。そ太陽光発電技術はグローバルな技術であり、世界を相手のためレンズ材料としてはプラスチックが主流となっていに考慮すべき開発技術であると認識したことにあると思る。現在、集光レンズとしてフレネルレンズを用いた例が多われる。地球上で直達日射光の多い地域、即ちサンベル

く、
このフレネルレンズを平型から半ドーム型、ドーム型にト地帯、例えば米国、地中海沿岸諸国、
アフリカ、オースト

することにより集光効率を高めたモジュールが開発され集

ラリア、中央アジアでは、
この集光型太陽電池は高効率、光効率が高められるという報告がある６）。写真１にフレネ

低発電コストを特徴とするがゆえに将来性が極めて高い

ルレンズを用いたNEDO北杜サイトの追尾型集光太陽電と期待される。特に、Ⅲ−Ⅴ族多接合、例えばInGaP／

池モジュール（シャープ）を示す。

InGaAs／Ge基板を用いて５００倍近く集光することで、お図２（２）に、反射鏡２段レンズ系を示す。これはガラスをよそ４０％の変換効率を達成している。もともと、
このⅢ−Ⅴ

凹面鏡として使用し、太陽光を凹面鏡の焦点位置に結像

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集光型太陽電池（CPV）
用ガラス部品とその役割ガラスとして最もオーソドックスな集光方法は、レンズ方式である。しかし、レンズ方式により高集光倍率を達成す
るには大きな凸レンズを使用することを意味し、ガラスの使用量が増え原料コストがかかり、重量を増大させ、レンズの焦点距離を確保するため太陽電池モジュールの厚さを増大させるので現実的ではないと考えられた。そこで考えられたのがカセグレインレンズ系であり、図２（３）に示す。
カセグレインレンズ系は、レンズ下面および上面中心の一部が反射鏡になっており、二回反射させること、および
写真１ NEDO北杜サイト追尾型集光太陽電池モジュール（シャープ）

屈折率の高いガラスを使用することで、効率良く集光することができる。フレネルレンズ系および反射鏡系では、集させ、その位置に太陽電池を設置し発電を行う方法であ光装置が厚くなり薄型化には不向きであるのに対して、
こる。実際には反射光を第二の小面積の反射鏡で二次集のカセグレインレンズ系は、薄型化が可能で家屋の屋根

光し、その下に三次集光ホモジナイザー（ロッドレンズ）を設等への設置も充分可能であることが特徴である。レンズ

け、さらに均一に小面積の太陽電池に照射し、より高いとしての厚みは、
一つのセルの大きさにも依存するが５〜１変換効率で発電される仕組みになっている。その概念２ｍｍで済む。しかし、ガラス材料としてはその分厚くなり、図を図３に示す。この図３のロッドレンズの一例を写真２に

重量がやや重くなることは避けられない。

示す。この方法は反射鏡による集光を利用した方法であ

写真３にカセグレインレンズ系を用いた太陽光発電用レる。一方、世の中には大きな反射鏡あるいは多くの鏡を組

ンズ模型を示す。カセグレイン型は、太陽光をレンズ下部

み合わせてその焦点位置に集光させて発電する方法も

凹面鏡
（主鏡）
で反射し、
レンズの光軸上前方の双曲面のある。これらはディッシュ方式、
ヘリオスタット方式とも呼ば

凸面鏡
（副鏡）
で対向させ、
下部凹面鏡の中央の開口部

れる集光発電方式である。これら二つの方式は、太陽熱より裏側に光束を取り出して小面積太陽電池に導き発電

発電法に利用されており、大きな凹面鏡あるいは大面積する方式である。

の平面鏡を使用している。

図３ 反射鏡型集光太陽電池の集光・発電の概念図
写真３ カセグレインレンズ系太陽光発電用レンズ模型

2.3 その他の集光方法
以上ガラスの代表的集光方法について述べたが、集光方法として他にいくつかの提案がなされている。その一つが平面導波路型集光レンズ、またの言い方としての全反射集光型があるが、その実効性等には未だ疑問点がある。薄型化に向いており期待できるが、実用化には困
写真２ ロッドレンズの一例

難を伴うと予想される。

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またパネル型太陽電池において低倍率の集光法ではあるが、金属反射板等を太陽電池の両側に設置するか、放物型トラフを設置することで数倍から数十倍集光する方法の実用化も期待されるが、本稿では詳細については触れない。またホログラフィックに集光させる例もあるが、耐久性などに疑問が残る。

3．太陽電池の種類と集光時の集光倍率と変換効率の関係
集光型太陽電池としての多接合化合物半導体太陽電池の特性は、結晶Si系太陽電池と異なり、集光による温度上昇が起こっても変換効率の低下がほとんど無いということである。また集光倍率を上げるほど、変換効率が上がるのが大きな利点である５）。

図５ 太陽電池の種類による集光倍率と変換効率

集光時の太陽電池の光電変換特性は、電池の温度上昇が起こり、そのために太陽電池の種類によって変換特５）SiセルやGaAsセルでは、変換効率は20％程と低く、集性が大きく異なることが報告されている 。Si系の太陽電光倍率を高めていってもほとんど変換効率は上昇せず、池特性が、結晶系と非晶質系で性能に大きな差があるこ

やがて数10倍で急激に低下領域に入ることが分かる。

とは良く知られている。非晶質（a-）Siに微結晶（μc-）
Si

InGaP/InGaAs/Geセルにおいて、集光倍率を高めてい系薄膜を積層した、２層接合Si系太陽電池の吸収スペク

った時の変換効率の変化を示したのが図５の一番上のトルを図４に示す。２種類のSi系の薄膜間で吸収する波曲線である。この多接合セルは、
そもそもの変換効率が長領域が大きく異なっていることがわかる。このように２種32％と極めて高く、さらに集光倍率を高めるに従って変換類の吸収波長領域を補い合うように設計すれば性能が効率は上昇を続け、やがて飽和から低下領域に入るが、７）向上することが期待されている 。しかしながら、結晶Si

SiセルやGaAsセルの変化と比較すると断然優れている

系の温度変化による特性低下は改善されていない。

ことが分かる５）。

シャープの高本らは、太陽電池について集光倍率と変このような特性を得るためには膜構成について様々な5）因子、例えば膜構成、成膜条件、電極構造等々を最適化

換効率との関係を測定し、図５に示す結果を得ている 。

する必要がある。この図５では各セルの直列抵抗値がパラメーターとなっており、多接合セルはその影響を受け難いことを示している。
日本のシャープおよび米国Spectrolab等が多接合化合物半導体太陽電池の製造実績を有しており、今後集光型
太陽電池の供給メーカーとして広く利用されるものと考えられる。また新たな参入メーカーも計画されている。現在までの多接合化合物半導体太陽電池の開発成果の推移を表１に示す。なお、
この表には全ての記録が網羅されている訳ではないが、代表的な記録を表示している。また、倍率の表示が無い場合は、非集光太陽電池としての変換効率を示している。
太陽光を高倍率に集光し、多接合化合物半導体太陽
図４ 非晶質（a-）
Siと微結晶（μc-）
Si積層膜の吸収スペクトル10

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電池を小面積で使用することで、汎用商用集光型太陽光集光型太陽電池（CPV）
用ガラス部品とその役割

表１ 多接合化合物太陽電池の経時的開発成果

発電でも原子力発電コストに匹敵する５〜７円／kWｈの低コスト化を実現できる見通しが得られたとの報道がさ８）れている 。

し、再度世界をリードできるよう期待したい。
最後に写真・図等の使用許可をいただきましたシャー
プ様、産業総合技術研究所太陽光発電研究センター様、そして新エネルギー・産業技術総合開発機構様に感謝し

4．まとめ

ます。

現在、世界を上げて太陽光発電の開発が進められている。その中にあって低コスト化の有力な手段の一つとし

参考文献て、集光型太陽電池への関心が高まっている。その主要

1） NEDO海外レポート No. 1012、p65（2007）

な方向として、高変換効率を特徴とする多接合化合物半2） 愛工技センターニュース 第470号、（1998）

導体太陽電池を用い、集光倍率を高めることで４０％を超

3） Photon International, Nov. p146（2008）

える高変換効率を達成しつつある。

4） NEDO｢超高効率結晶化合物系太陽電池モジユール製造技術開発｣報告（2006）

ガラスは、高耐久性、高信頼性の集光材料として、
レン
ズあるいは反射鏡の要素材料として重要な役割を果た
そうとしている。そのためにガラスの成形性を高め、求められる高い精度と高い生産性をもとに低コスト化を実現
し、グリッドパリティ（既存の系統電力と等価）を確保する

5） 高本、兼岩、シャープ技報 93、p49（2005）6） 太陽光発電技術研究開発｢先進太陽電池技術研究開発｣事
後評価概要説明資料、NEDO技術開発機構新エネルギー技術開発部（2006）
http://www.nedo.go.jp/iinkai/kenkyuu/bunkakai/18h/jigo/55/1/
5-2.pdf

だけでなく、
さらなる低発電コストへの開発が望まれてい7） 平成２
１年度産業総合技術研究所太陽光発電研究センター資料（2009）る。それが再生可能エネルギー問題の改善に資すること

8） 日経Micro devices, Jan. p28（2009）に繋がると信ずる。日本が今までの経験と実績を活か

THE CHEMICAL TIMES 2011 No.2
（通巻220号）

11

ミルクオリゴ糖（乳中少糖）の比較生化学（XII）
Comparative Biochemistry of Milk Oligosaccharides (XII)

─ラクト-N-ビオースによるビフィズスフローラ形成──Construction of Bifidobacterium flora by lacto-N-biose─
国立大学法人東北大学大学院農学研究科

教授

農学博士

齋藤

忠夫

TADAO SAITO Dr. Agric.
Graduate School of Agricultural Science, TOHOKU University
国立大学法人

帯広畜産大学大学院畜産学研究科

教授

農学博士

浦島

匡

TADASU URASHIMA Dr. Agric.
Graduate School of Food Hygiene, OBIHIRO University of Agriculture and Veterinary Medicine

までに115種類の化学構造が報告されており、いまだに新

1．はじめに規のオリゴ糖の報告が続いている。人乳HMOでは、
そ
著者らは、
このミルクオリゴ糖シリーズの初回に、ヒトミ

れぞれの基本骨格のオリゴ糖に、
フコース
（Fuc）
やN-アセ

ルクオリゴ糖（HMO）の基本骨格（コア）構造に基づく分

チルノイラミン酸（NeuAc）などが結合してさらに複雑な化学

１）

類とその化学構造上の特徴などについて概説した 。最構造を示すことが知られている。これらのHMOの生体で近、天野らによりラクト-N-デカオースおよびラクト-N-ネオの役割には、

デカオースを基本骨格（コア）とする新規な20種類のオリゴ・プレバイオティクスとしての作用（小腸で消化されずに大糖が加わり、新しく13系列からなるHMOのコア構造を提腸に到達し、乳酸桿菌やビフィズス菌の特異的な糖源・

2）

案されていることは前回紹介した 。最近、日本人の研究C源・エネルギー源・炭素源となる）

者によりHMOの人乳における存在意義について、
ビフィズ

・感染防御因子としての作用（可溶性の細菌レセプターア

ス菌との関連性で魅力的な学説が提出された。また、本ナログとしてCampylobacter jejuniなどの病原性細菌や稿の著者の一人である浦島によっても、ヒトに近縁である

ノロウイルスなどが腸管上皮に付着するのを阻止する）

霊長類のミルクオリゴ糖の構造化学研究より、ヒトの進化などの役割が推定されている。最近、食品総合研究所のとビフィズス菌の共生についての学説（共生進化説）も提北岡本光博士らの研究グループにより、HMO側からの研出された。本稿では、以上の学説などを紹介することで、究でなく、腸内でこれらを資化するビフィズス菌側からのア

さらにミルクオリゴ糖の哺乳動物における存在意義と重プローチにより、HMOの存在意義の一端が解明された。

要性について考察することにする。

母乳栄養児では、生後一週間以内に腸内細菌叢（フローラ）
がBifidobactrerium（ビフィズス菌）により最優勢に

2．HMOとビフィズスフローラの形成なることが知られている（図１）。このように、腸内細菌全体の95〜99.9％がビフィズス菌に占有されるフローラの状態

12

ヒトでは、
ウシの場合よりもはるかに複雑な化学構造のを「ビフィズスフローラ」と呼んでいる3,4）。一方、牛乳を原料

ミルクオリゴ糖を初乳期だけでなく常乳期にも分泌する。

とする育児用調製粉乳（粉ミルク）
では、ラクチュロースやガ

人乳には多量の糖質が含まれており、その常乳中での含ラクトオリゴ糖などの有用オリゴ糖が添加されている場合

量は乳糖（ラクトース）の約7g/dlに加えて、HMOは1.2−

でも、10％はエンテロバクテリアが占め、ビフィズス菌によ1.4g/dlにも達する。初乳ではさらに高いHMOが含まれ、る占有率は70−90％に止まり、母乳栄養児には及ばない。

2.2−2.4g/dlにも達する。HMOの種類は豊富であり、現在

このビフィズス菌占有率の差異は、人乳に含まれている

THE CHEMICAL TIMES 2011 No.2
（通巻220号）

ミルクオリゴ糖（乳中少糖）の比較生化学(XII)HMOに由来するものと考えられている。人乳には多種類

報は全く不明であった。

のHMOが含まれているために、それらの内のどれかの2005 年 、食 品 総 合 研 究 所 の 北 岡らは、B.bifidum

分子がビフィズスフローラの形成に重要な働きをしている

JCM1254をグルコース糖源で培養後、菌体破砕液からと推定されていたが、その詳細は不明であった。

各種クロマトグラフィーを駆使してLNBPと思われる酵素を

母乳栄養児における腸内フローラのビフィズス菌にど精製した 6）。本酵素の分子量は約86 kDaであり、N-末端のような菌種がいるだろうか。森永乳業㈱は、４ヶ月齢の配列と内部の合計２ケ所のアミノ酸配列のBlast searchを

母乳のみを飲んでいる乳児糞便より、腸内フローラ解析行った。その 結 果 、ゲノム既 読 のビフィズス菌 であるを培養法により実施した。その結果、Bifidobacterium

B.longum NCC2705株のBL1641遺伝子のコードする機（B.）
breveが77％、B.pseudocatenulatumが17%、B.bifidum

能未知タンパク質と高い相同性を示した。そこで、基準株が3％、B.longumが2%およびその他が1%を占めていた。

B.longum JCM1217から相当遺伝子BL1641のクローニン

すなわち、乳児の腸内フローラは完全にビフィズスフローラ

グを行い、酵素を大腸菌中に大量発現させた。得られになっており、
その約8割はB.breveに偏っていることが判った組み替え酵素は、活性測定よりLNBPであることが初た。この結果は、乳児糞便の「培養法」
による菌数定量のめて確認された。本酵素は、全く新しい酵素ファミリー結果であり、非培養法（遺伝子法）
を用いればまた違った（EC 2.4.1.211）に属することが判明し、Lactobacillus,

結果が出るだろう。培養法でコロニーが得られない菌は難Bacteroides, Escherichiaなどの他の主要な腸内細菌ゲノ

培養性菌（uncultured bacterium）と呼ばれているが、そのよ

ム中には本酵素をコードする遺伝子は見出されず、腸内うな菌がヒト腸管にも沢山存在することが知られている。

細菌ではビフィズス菌にのみ特異的な酵素と考えられた。
これは、腸内でビフィズス菌の優位性を説明できる重要な出発情報となった。
B.longum NCC2705株において本酵素をコードする遺伝
子の上流および下流域の遺伝子解析を進めた結果、図２に示したような一連の遺伝子クラスターが明らかとなり、また各遺伝子がコードする各酵素の役割が明らかとなった7,8）。

図1 ヒト新生児の生後７日までの腸内細菌叢の推移

3．ビフィズス菌における LNB の資化経路の発見
1999年、Derensy-Dronらにより、
B.bifidumの菌体内酵素としてラクト-N-ビオースホスホリラーゼ（LNBP, EC 2.4.1.211）の存在が、染色体DNA（ゲノム）中に推定された5）。この酵素

図2 B.longum NCC2705におけるLNB資化性の遺伝子クラスター7,8）は、
ラクト-N-ビオース（Galβ1-3GlcNAc）とガラクト-N-ビオース（Galβ1-3GalNAc）の両基質を加水分解する加リン酸分

すなわち、初めの３つの遺伝子1638, 1639, 1640がコー解酵素である。本酵素の最大の特徴は、他の加リン酸分ドするのは糖の取込みに関するABCトランスポーターで解酵素と異なり、ガラクトシド結合に作用する唯一の酵素あった。本タンパク質は、
ラクト-N-ビオースを認識して細であり、ムチン代謝に関連してビフィズス菌が腸管粘膜のム胞内に取り込む重要な役割を持ち、他の腸内細菌よりもチン糖鎖を分解する酵素と推定されていた。しかしながら、糖源確保の観点で大きく優位に立てる。ついで、取り込ま

本酵素はその後精製されることはなく、完全な遺伝子情れたラクト-N-ビオースは遺伝子1641がコードするLNBPTHE CHEMICAL TIMES 2011 No.2
（通巻220号）

13

により加リン酸分解を受け、Gal-1-PとGlcNAcに分かれ

3GlcNAc）に代表される（１→３）
結合の「I型構造」と、N-アる。直接Gal-1-Pが得られることは、通常のβ-ガラクトシダ

セチルラクトサミン（Galβ1-4GlcNAc）に代表される（１→４結ーゼと比較してリン酸基を転移させる際のATPを一分子合）の「II型構造」に２分される。図３では、HMOの基本骨節約できるので、他の腸内細菌よりもさらに優位に立てる。

格中でこのI型構造のラクト-N-ビオース部分を下線で示

その他でも遺伝子1643のコードするGal-1-P uridylyl

した。ビフィズス菌の有する特徴的なLNBPは、HMOのtransferaseはUDP-GalとUDP-GalNAcを同時に生合成

約50％以上を占めるI型オリゴ糖を利用できる優位性をでき、また遺伝子1644のコードするUDP-Glc 4 epimerase

持つことが理解される。

はUDP-GlcとUDP-GlcNAcを同時にエピメリ化でき、
そ

しかし、実際には人乳中には遊離状態で２糖のラクト-の後のGlc-1-PとGlcNAc-1-Pは解糖系でエネルギーを獲N-ビオースが存在している訳ではなく、HMOの分子構造得できる。以上のように、この菌株ではいかに他の腸内の中に構成単位として組み込まれている。したがって、こ

細菌と比較して優位にラクト-N-ビオースを資化利用できるの２糖単位をHMOから酵素的加水分解で取り出さなくてかが良く理解できる。

は、ビフィズス菌は優位性を他の腸内細菌に対して発揮できない。例えば、人乳中に多く含まれているHMOの一

４．ビフィズス菌とラクト-N-ビオースの関係

つに、
ラクト-N-フコペンタオースI（５糖）があり、化学構造は
Fucα1-2Galβ1-3GlcNAcβ1-3Galβ1-4Glc

ビフィズス菌はラクト-N-ビオースを特異的に菌体内にである。この５糖には確かに下線部のラクト-N-ビオース

取込み、資化利用できることが判った。実際にHMOのが構造単位として含まれているが、この２糖単位を得るた

化 学 構 造を検 討 すると、ラクト-N-ビオース（Galβ1-

めには非還元末端側のFucのα結合を加水分解するα-フ図3 人乳中のヒトミルクオリゴ糖（HMO）の化学構造による分類

14

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（通巻220号）

ミルクオリゴ糖（乳中少糖）の比較生化学(XII)

コシダーゼが必要である。また、同時に２糖の還元末端持している。

側を内部から加水分解するラクト-N-ビオシダーゼが必要

北岡博士のラクト-N-ビオース説は、母乳栄養児のビフィである。その後のクローニングと大腸菌発現実験により、ズスフローラ形成を説明するのには、極めて有力な学説

9）

10）

α-フコシダーゼ およびラクト-N-ビオシダーゼ の存在がと考えられる。しかしながら、ビフィズス菌はHMO中のラB.bifidum JCM1254株において確認された。

クト-N-ビオース含有オリゴ糖から、どの程度積極的にこの

しかしながら、
ビフィズス菌の持つフコシダーゼの活性２糖単位を切り出して利用しているかは全く不明である。

は余り強くないことが指摘されており、実際に腸内でのとくに、ビフィズス菌のフコシダーゼ活性や2糖単位を切り

HMOの資化利用には、他の腸内菌のフコシダーゼなどで出すラクト-N-ビオシダーゼの実際の腸管内フローラでの切り出されたオリゴ糖を間接利用している可能性もあり、発現と酵素活性の強さなどはまだ明らかにされていない。

今後の研究課題として残されている。初期にラクト-N-ビ

また、
ラクト-N-ビオースを実際に摂取した乳児腸管におオースの特異的資化性で優位にたったビフィズス菌は、
そける、腸内フローラの非培養法による解析やメタゲノム解の後は人乳中に７％と多量に含まれるラクトースを糖源と析が将来望まれている。

して増殖しているのかもしれない。

2008年、カリフォルニア大学デービス校のMills教授ら

森永乳業㈱の肖（清水）
博士らと北岡博士らの共同研の研究グループは、B.longum subsp. infantisの菌株にお究により、ラクト-N-ビオースを資化するビフィズス菌側の特いて、大きな分子量のHMOをまず菌体に取込み、菌体

11）

徴について報告がなされている（表1） 。すなわち、各種の内において非還元末端から逐次酵素で加水分解利用

ビフィズス菌株に対して、
ラクト-N-ビオースを資化するかどうする新しい代謝経路を報告した12）。北岡らの代謝経路かを検討し、
また同時にこの２糖の分解利用に関するとは全く別の経路を利用しての、取込み利用方法の報GLNBP遺伝子を保持しているかどうかを試験した。その告である。 彼らは、本菌株のゲノム中には高分子量オリ

結果、B.longum subsp. longum, B.longum subsp. infantis,

ゴ糖を特異的に取り込むトランスポーター遺伝子と共に、

B.breve, B.bifidumの４菌種がラクト-N-ビオースを資化し、β-ヘキソサミニダーゼ、
シアリダーゼ、フコシダーゼ、
β-ガ

かつGLNBP遺伝子も保有していることが判った。その他

ラクトシダーゼなどの一連の糖鎖分解酵素から成る遺伝のビフィズス菌であるB.adolescentis, B.catenulatum, B.

子クラスターを発見し、７糖以下のオリゴ糖の代謝利用を

animalis subsp. lactisなどでは本２糖を資化することがで明快に説明できるとしている。従って、B.longum subsp.

きず、
またGLNBP遺伝子も保有していないことが判った。

infantisでは、高分子量のHMOを他の腸内細菌よりも取この研究では、乳児糞便から単離したビフィズス菌はラク

り込み段階から有効利用できることが説明でき、
この学

ト-N-ビオースを良く利用し、成人や他の動物由来のビフ説からも母乳栄養児の早期ビフィズスフローラ形成を十ィズス菌はこの２糖を分解利用出来ないことが判明し、母分説明可能と考えられる。一方、ビフィズス菌の中でも乳栄養児のHMOによるビフィズスフローラの形成を強く支B.longum subsp. longumでは、他の乳酸菌と比較して６糖

表1 ビフィズス菌の各菌種によるLNBの資化性とGLNBP遺伝子の有無11）や７糖のフルクトオリゴ糖を優先的にβ-フルクトフラノシダー
ゼによりフルクトースを切り出した後に、それを酢酸に資化利用し、腸管出血性O-157などの大腸菌を撃退できることが知られている。これは、離乳後に同菌株が食品中のフルクトオリゴ糖を利用する機構を示していると考えられる。

5．ラクト-N-ビオースと特定保健用食品
（トクホ）
平成３年
（1991年）、当時の厚生省により特定保健用食品（トクホ）の制度が開始された。平成23年2月の段階では、合計960品目以上の商品が、許認可され市販されている。トクホの市場は7,000億円市場と拡大しているが、そのTHE CHEMICAL TIMES 2011 No.2
（通巻220号）

15

約50％を占めるのが、「おなかの調子を整える食品」
であ

6．ヒトとビフィズス菌の共生進化説

り、発酵乳（ヨーグルト）、オリゴ糖および食物繊維である。
トクホに使用されている整腸作用が期待されるオリゴ糖

ヒトは二足歩行と脳の発達により胎盤が小さくなり、そのには、乳果オリゴ糖（ラクトスクロース）、ガラクトオリゴ糖お結果、妊娠期間が短縮され、未熟な新生児を出産するよ

よびラクチュロースなどが知られている。これらの３種類うになった。しかし、未熟な新生児は細菌やウイルスなどにのオリゴ糖は、いずれも牛乳に多量に含まれている比較

よる感染に極めて弱いので、母乳中に乳児を感染から守的安価な乳糖（ラクトース）
を出発材料としている。ラクト-

る成分の合成と分泌が必要であったと考えられる。浦島

N-ビオースも将来的に大量合成されれば、そのビフィズス

らは、ボノボ、
ゴリラ、オラウータンおよびテナガザルなどの類因子としての有用な作用や安全性を確認することが可能

人猿や旧世界ザルおよび新世界ザルの乳や初乳中のミルとなるため、本２糖を大量合成するという試みも北岡らのクオリゴ糖の種類と化学構造に関する検討を行った12, 13）。

研究グループにより既に開始されている13）。

その結果、
ラクト-N-ビオースを含むタイプI型オリゴ糖は、
チT

西本と北岡は４種類の酵素であるSP, Gal , GalE,

ンパンジー、ボノボ、オラウータンには存在するものの、タイ

GLNBPを用いて、糖基質としてのスクロースとUDP-GlcおプII型オリゴ糖の方が優先的であった。従って、乳中でよびGlcNAcに対して反応させることで、高い収率でラクのタイプI型オリゴ糖の優先性は、人乳にのみ特徴的であト-N-ビオースを得ることに成功した。反応の内容は図４ることが判明した。この研究成果は極めて重要であり、に示した。7L規模の培養液で反応させた調製実験でタイプI型オリゴ糖はヒト乳児の腸内にビフィズス菌を住みは、反応収率87％という高い収率を得ている。ただし、着かせることに極めて有利に働いたと推定される。

反応酵素は全て大腸菌による組み換え体を用いる実験

また、Albrechtらの研究 14）では、母乳栄養児の糞便中室レベルの試みであるので、実際の食品への利用にはさのオリゴ糖を解析した結果では、タイプI型のラクト-N-テト

らに工夫が必要とされている。しかし、北岡らの試みは、ラオースが母乳レベルよりも著しく含有量が低かったとい将来的に必ず実現するだろうと考えている。また、現在のう事実や、
ラクト-N-ネオヘキサオースからラクト-N-ビオース

トクホに認可されているオリゴ糖では、乳果オリゴ糖もラが切り出された結果、タイプII型オリゴ糖のみが残ったオ

クチュロースも天然界には存在しない人工オリゴ糖であリゴ糖像が確認されるなど、タイプI型HMOが優先的にり、ガラクトオリゴ糖もHMOの中では存在比は低いもの

腸内ビフィズス菌に利用されている可能性が示唆されてである。従って、HMOの約50％以上に構造単位として含いる。人乳中のHMOの約50％以上はラクト-N-ビオース

まれるラクト-N-ビオースの安全な大量調製法が確立すれを構造単位として含むタイプI型のオリゴ糖であり、これらば、これらの添加した育児用調製粉乳では人乳に匹敵すのプレバイオティクスとしての働きにより、乳児が感染からるビフィズスフローラを実現させることが可能ではないか

守られるようになったヒトとビフィズス菌の共生関係を彷彿と、大いに期待されている。

させる学説である。

7．おわりにミツバチの腸管にもビフィズス菌の存在が報告されている。母乳栄養児におけるビフィズスフローラとHMOの関係
は、北岡博士のラクト-N-ビオース仮説により大分理解が進んできた。しかし、この仮説だけでは説明できないことも確かなようである。この仮説以外にも、
ビフィズス菌の乳児腸管や成人腸管における存在や優位性を説明する
Mills学説も存在し、どちらも重要であるように考えられる。
図4 ４酵素の同時反応によるLNB生産法13）

いずれにしても、HMOの存在意義に関するより詳細な実験を計画するには、多量のオリゴ糖が試験材料として必16

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ミルクオリゴ糖（乳中少糖）の比較生化学(XII)

要であり、現時点ではあまりにも高価なためにそれらの実験を実施することが不可能である。北岡博士らの遺伝子工学を駆使した試みにより、将来的に各種のHMOが自由に酵素合成できるようになれば、さらに神秘的な乳児フローラ解析が飛躍的に進展するものと期待されている。
また、
著者らがこれまで本誌にて発表したミルクオリゴ糖
研究 1,2,17-25）、および関連研究 26-37）の紹介も是非参照して頂き、MOの多様性の生物学的意義と将来的な高度利用性などについてご興味を持って頂けたら幸いである。

20）齋藤忠夫, 浦島(2000)匡, The Chemical Times, No. 175, 3-821）齋藤忠夫, 浦島(2000)匡, The Chemical Times, No. 176, 18-21

22）齋藤忠夫, 浦島(2000)匡, The Chemical Times, No. 177, 11-16

23）齋藤忠夫, 浦島(2002).

匡, The Chemical Times, No. 183, 20-24

24）齋藤忠夫, 浦島(2002)匡, The Chemical Times, No. 184, 2-625）齋藤忠夫, 浦島(2006)匡, The Chemical Times, No. 201, 2-5

26）浦島

引用文献
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28）浦島 匡, 中村(1997)

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9） Katayama, T., Sakuma, A., Kimura, T. et al., J. Bacteriol.,186,4885-4893 (2004)

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正, シープジャパン, 33, 11-13

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THE CHEMICAL TIMES 2011 No.2
（通巻220号）

17

細菌学の特別講義（2）
留学編：失敗の日々は容赦なくSpecial lecture of bacteriology (2) Stay in Canada to study: days that failed without mercy
北里大学

大学院感染制御科学府

細菌感染制御学研究室

教授

阿部

章夫

AKIO ABE Ph.D
Laboratory of Bacterial Infection, Graduate School of Infection Control Sciences, Kitasato University

1．特別講義（2）のポイント

まったが、スーパーの買い物でさえ苦労させられた。もちろん英語を使いこなせればたわいもないことであった

今回は細菌の病原性解析においてもっとも基本となるが、日常の買い物や銀行の口座開設などで悩んだりする

手法、すなわち変異株作製法について詳細に解説する。

ことが多かった。同時期に来たフランスやスウェーデンのまた、特別企画として、留学における体験記を織り込ん

ポスドクたちは、
すぐに日常生活に溶け込み、ラボのセットだ。筆者はカナダのブリティッシュコロンビア大学に4年間アップも楽しそうにしているのに、私のほうは制限酵素の滞在したが、最初の2年間は実験に失敗し続け、失意の注文すら思うようにできないでいた。試薬を一つ手に入境地にあった。しかし、何度失敗しても前に進み続けるこれるのでも、実験室を仕切っている技術者に確認を入との大切さを、4年間のなかで学んだような気がする。これ、試薬を扱っている販売店を探し当てなければならな

れから海外留学を計画している若手研究者の皆さんも、い。日本にいれば数分で済むことも、
どうして良いのかわ

是非、ご一読をお願いしたい。

からず、数時間を費やしてしまうことが少なくなかった。当
初はこのような連続で、留学は自分にとって本当に正しい

2．留学で初めに体験したこと決断であったのか？というところに思考が収束していった。しかし、留学全体を通してみれば、Finlayラボに4年

数人のポスドクが既にサルモネラ研究を行っていたた
め、ボスの一言でサルモネラから腸管病原性大腸菌へと間滞在することになり、ラボの最古参の一人になるのだか
ら人生はわからないものである。

研究対象が大きく変わってしまったが、晴れてFinlayラボの一員になることができた。しかしながら、確実にやらな

3．はじめに病原細菌ありきければならない細々としたことは津波のように押し寄せて18きた。私は大学でのセットアップ、妻はアパートメント探し

留学先での研究プロジェクトは、腸管病原性大腸菌のに奔走した。英語がうまく話せないなかで、妻も私も疲

感染実験系を確立することであった。腸管病原性大腸菌

労困憊であった。大学ドミトリーの仮住まいが10日ぐらいと血清型O157に代表される腸管出血性大腸菌では、としたところで、ようやくギリシャ系移民のビッキー宅にお世もにIII型分泌装置と呼ばれる病原因子排出装置が下痢話になることができた。カナダ、バンクーバー周辺の建物発症に関与していることが推察されていた。III型分泌装は1階部分がベースメントと呼ばれる作りになっており、半置は多くのグラム陰性病原菌において高度に保存されて地下状態のような家屋になっている。日当たりが悪いた

おり、その分泌装置を介して菌体外に分泌されるタンパク

めに自分たちでは住まないで賃貸にまわしている場合が質（エフェクター）は、多彩な性質を示すことが明らかになり多いが、ビッキー宅のベースメントは日当たりも良く、なによつつあった。いくつかのグループで腸管病原性大腸菌のりも美しい海岸の近くにあった。なんとか住むところは決分泌装置とエフェクターの機能について研究が行われてTHE CHEMICAL TIMES 2011 No.2
（通巻220号）

細菌学の特別講義 (2) 留学編：失敗の日々は容赦なくいたが、III型分泌装置と病原性の関連についてin vivo

た。いや、アピールという表現は正確ではなく、日頃、他ので証明したグループはなかった。その最大の理由として、

ポスドクの足手まといになっていたので、私は自分なりのや

ヒトに感染する腸管病原性大腸菌はマウスに感染せず、りかたで彼ら彼女らに本当に恩返しをしたかったのであ

適 当な動 物 実 験 系が ないことがあげられた。そこでる。欧米人としての流儀ではなく、日本人としての流儀で、Finlayラボではウサギに感染する腸管病原性大腸菌をポスドクとして生きていくことは十分可能だと思う。

用いて、感染実験系を立ち上げることになった。腸管病
原性大腸菌のIII型分泌装置をコードする遺伝子欠損変

5．変異株作製のノウハウ（変異株作製に興味がない読者は次の章へどうぞ）

異株を作製し、その欠損株をウサギに感染させた場合、下痢を発症しなければIII型分泌装置は下痢発症に関与

グラム陰性菌における病原性解析の利点は、染色体することが証明される。もし、病原性に関与しないのであ上の任意の遺伝子を破壊させることが可能なことである。

れば、ボスのグラント獲得にも影響することを意味していこれにより親株と欠損株の比較解析が可能になり、単一た。単純な実験であるが、感染実験を行いIII型分泌装遺伝子の欠損でどこまで病原性が低下するのかを精査

置が病原性に関わることを証明することはどうしても必要することが可能である。当然、単一の遺伝子の欠損株でであった。

病原性が大きく低下するような表現系であれば、当たりくじを引いたことになる。欠損株を作製する古典的な方法と4．ポスドクとしてのスタンス

して、スーサイド（自滅）
ベクターの利用があげられる。実際には病原菌のゲノムから目的遺伝子をクローニングした

留学先では週に一度、ボスと1対1でのディスカッション

後、インバースPCR法によって任意の位置に欠損・点変異を行っていた。カナダでの最初の実験を行うに当たり、
ど

を挿入する
（図1A）
。欠損変異を人為的に組み込んだ遺のような手法で欠損変異株を作製するのかについて、ボ伝子をスーサイドベクター（図1B）のクローニング部位に挿スに意見を聞いた。その時、ボスが言ったことは今でも覚入する。スーサイドベクターには欠損変異を挿入した目的えている。
「アキオ、ポスドクというのは自分自身で、全ての遺伝子の他に、R6Kプラスミド由来のDNA複製起点、水研究計画を立ててやるものだ」と。ボスは感染実験系を平伝達に必要なMob、スクロース選択
（後述）
のための

確立してほしい。私に要求したのはこれだけで、あとは自SacBを含む。R6K由来のDNA複製起点は pir 遺伝子産分の好きなようにやって良いらしい、
そして実際にそうした。

物が必要であり、大腸菌Sm10 λpir のような菌株内でしかまた、月に一度、ラボ全体のプログレスレポートがあった

複製することができない。また、スーサイドベクターはアンが、私の発表は、
しどろもどろで話の半分以上は伝わらな

ピシリン耐性遺伝子をもつので抗生物質にて選択が可かったのではないかと思う。ミーティング後、ディスカッショ能である。一方、変異を導入する病原菌（ここでは腸管病

ンも満足にできず落ち込んでいるときにボスが私の肩に原性大腸菌を例として説明する）
は、適当な薬剤耐性の手をおきながら、「君は英語の勉強をするためにここにきマーカーが必要である。一般的にナリジクス酸耐性が広くた訳じゃない。だからあんまり気にするな」と励ましてくれ用いられるが、比較的多めの菌をナリジクス酸含有寒天たのである。留学当初は何もかも慣れないことばかりで培地にまくことで、ナリジクス酸耐性の菌株を容易に取得

毎日が苦痛であったが、このようなボスの一言は私にとっすることが可能である。

て大きな励みになった。ポスドクのなかにはペースダウンし欠損変異株取得については、供与菌である大腸菌てカナダの生活をエンジョイするものもいたが、私は他のSm10 λpir 株（スーサイドベクターを含む）と受容菌である

ポスドクが休みを取る土曜日もラボにきて、英語が通じなく

腸管病原性大腸菌（ナリジクス酸耐性）
を、それぞれ薬剤て遅れている部分を実験量でカバーした。また、ラボの菌を含まないLB寒天培地で生育させた後、LB寒天培地

株やプラスミドのデータベースを作成したり、
コンピューター（アンピシリン、
ナリジクス酸含有）上にて綿棒等で両菌株のトラブルを直したり、他のポスドクがやりたくないような雑を混ぜ合わせるように塗布し、37℃で一夜培養する。スー用を引き受けて、「あいつは英語をまともに話せないけれ

サイドベクターはMob RP4をもつので、腸管病原性大腸

ども、馬鹿ではないらしい」ということをアピールしていっ菌側に接合伝達を介してベクターが移行する。すなわち、

THE CHEMICAL TIMES 2011 No.2
（通巻220号）

19

アンピシリンとナリジクス酸の二重選択で生育可能な菌株
は、スーサイドベクター（アンピシリン耐性）が接合伝達にて腸管病原性大腸菌（ナリジクス酸耐性）に移った場合のみである（図2, 1st crossing over）。前述したようにR6Kの複製起点は pir がないと染色体外で複製できないので、二重選択で生育してくる菌株は、腸管病原性大腸菌の目的遺伝子上で相同組換えを起こし、ベクター全体が染色体に組み込まれたものである。しかしながらこの状態ではベクター全体が染色体に挿入されているのでベクター部
分を染色体から除く必要がある。そこで腸管病原性大腸菌を、薬剤を含まないLB液体培地で数時間培養し、2度目の相同組み換えを促す。培養後、5%スクロースを含む
LB寒天培地で、30℃で2日間ほど培養を行う。スーサイド
図１ 欠損変異株の作製方法
A: インバースPCR法による欠損変異の挿入方法。1）初めに欠損変異を導入する目的遺伝子をPCR法にてゲノムより増幅して、適当なベクターにクローニングを行う。次いで欠損変異を入れる遺伝子を鋳型としてPCRを行うが、このときPCRプライマー（黒矢印）
を欠損挿入部位の外側に向かって増殖するように設計する。2）PCR反応により欠損部位を中心として、ベクター部分を含む
外側の領域が増幅される。3）最終的にPCR産物をセルフライゲーションによって連結することで、目的遺伝子中心部に欠損変異が挿入された遺伝子を作製することが可能である。実際にはPCRプライマー領域内にユニークな制限
酵素部位を付加しておくことでライゲーション効率を上げるとともに、欠損変異株であることのマーカーとして利用することが可能である。
B: スーサイドベクターの概略。スーサイドベクターは水平伝達に必要なMob
RP4を有し、また、R6Kプラスミド由来のDNA複製起点
（Ori）
をもつ
（DNA複製。さらに、アンピシリン耐性（AmpR），SacBを含む。
には pir 遺伝子産物が必要）
SacBはスクロース存在下でグラム陰性菌の生育に有害な物質を産生するために、この性質を利用して染色体上からベクター領域を排除する。相同組換えの頻度をあげるために欠損変異部位を中心として両端1 kbp以上の長さをもつことが重要である。中心部に欠損変異が位置していないと変異株の取得率が低下するので、変異部位の位置は重要である。

ベクターにコードされるSacBはスクロース存在下で、グラム陰性菌の生育に有害な物質を産生する。従ってSacBをもつ菌はスクロース存在下では生育できないので、2度目の相同組換えでベクター部分が排除された受容菌のみが生育可能となる。ベクターが存在すると生育できない
ので、Suicide（自滅）
ベクターと呼ばれる由縁である。2度目の相同組換えでは、染色体の目的遺伝子とベクター上の遺伝子（欠損変異を導入したもの）
どうしで相同組換えが誘導される
（図2, 2nd crossing over）。最終的には目的遺伝子に変異が導入されたものと、もとの野生型に戻る
二つの表現系にわかれる。変異型と野生型のコロニーを区別するために、目的遺伝子に欠損変異やユニークな制限酵素部位を挿入しておくことで、PCR産物の長さの比較や、制限酵素による切断で変異株取得の確認が可能である。上記は古典的な方法であるが、変異株作製のために現在でも使われている手法である。ともかくも初めに変異株ありきが、病原性解析の世界である。

6．バンクーバーから米国ボルチモアへ

図2 相同組み換えによる変異株作製方法
Mob RP4の接合伝達能により、大腸菌から腸管病原性大腸菌（ナリジクス酸へ移行したスーサイドベクターは、染色体上の目的遺伝子と相同
耐性, NalR）
組換えを起こす（1st crossing over）。これにより腸管病原性大腸菌はアンピ
シリンとナリジクス酸耐性となり、選択培地にて相同組換えを起こした株の取得が可能である。この段階ではスーサイドベクター全体が染色体に組み込まれており、ベクターより移行してきた欠損変異（アスタリスク）をもつ遺伝子と染色体上の遺伝子（変異をもたない）が混在している。これら二つの遺伝子間で2度目の相同組換え（2nd crossing over）
を起こすことで、最終的に、野生型に復帰するものと欠損変異が挿入された菌株がコロニーとして現れてくる。欠損
変異部位をはさみ込んでPCRを行い、その増幅断片（欠損を含むので短くなる）の長さから変異株を確認することができる。また、インバースPCRを行う際にプライマー配列にユニークな制限酵素部位を付加すれば増幅断片の制限
酵素処理により、欠損変異遺伝子の確認が可能である。

20

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（通巻220号）

変異株を作製してしばらくすると、私はボルチモアという場所に飛ばされた。ボスに変異株を作製したので、感染実験はどのようにしていくのか話を切り出した。感染実験などしたことがないし、私だけでは絶対無理であることを強調した。それならボルチモアに知り合いがいるので、そこで共同研究するのはどうかと話が展開していった。そこで1ヶ月の研究期間で、妻をバンクーバーに残して米国のボルチモアに飛んだのである。ボルチモアは南北戦争の

細菌学の特別講義 (2) 留学編：失敗の日々は容赦なく舞台にもなったところで、アメリカの国歌もここで生まれたら

7．失敗の日々は容赦なくしい。しかし、現在ではダウンタウンから人口が流出し、中心部のスラム街が大きくなって治安の悪化が進んでいる。

はるばるバンクーバーからボルチモアにきて感染実験

私がお世話になった大学は、
まさにダウンタウンに位置しを行ったが、
ウサギに下痢を惹起するはずであった腸管ており治安が悪かった。

病原性大腸菌は、実は野生株においてさえも全く下痢を共同研究は初めから嫌な予感がした。ボスと受け入起こすことはなく、結果的に私の実験は失敗に終わった。

れ先の連絡がうまく取れておらず、急遽、ポスドクのアパー

当初の研究期間は1ヶ月であったが、実験がうまくいくまでトメントに身を寄せることになった。このポスドクはDとしてはラボへは戻らないと、カナダのボスにメールを送って、さおく。Dは、オーストラリア出身のロックバンドAC/DCに心らに滞在することにした。我々がカナダで使用していた酔しているポスドクで、音楽の趣味を別にすればダウンア

株はボルチモアから譲り受けたものであり、
このボルチンダー特有のアバウトさが良い感じだった。宿泊先はなん

モア株がウサギに下痢を起こすという彼らの主張は虚偽とか確保したが、さらに難題が待ち構えていた。受け入であったのだろうか。私はボルチモア株を親株としてIII

れ先のボスがIDカードの申請を大学にしていなかったの型分泌装置の欠損株を作製しており、親株に病原性がで、大学の研究施設に入れるのは2週間後だという（治ないのでは仕事にならない。留学での貴重な1年が水泡

安が悪いので共同研究よりも大学全体のセキュリティー

に帰すことを意味していた。私はとんだ偽物をつかまされが優先された）。こんな馬鹿な話を聞いた後では、何もたと怒り心頭であった。その怒りはボルチモアでの滞在

かも放り出してカナダに帰りたい気分であった。そこのボが長引くにつれて増大していった。しかし後の解析で、北スが考えた苦肉の策として、大学病院で働くボランティア

米のウサギはかなりの頻度で腸管病原性大腸菌のボルの試験を受けてみないかということであった。受かればチモア株に汚染されていることが解ったのである。ようす

ミールクーポン付きだという。病院で働くボランティアのほるにウサギは、既に免疫を獲得していたのである。さらとんどは、定年退職をとうの昔に過ぎたお年寄りであり、に、Segmented filamentous bacteria（SFB、
セグメント細菌）病院フロアの掃除が主な任務である。さらに最悪なのの存在が感染実験に大きく影響した、
これについては現はボランティアとして認識しやすいように、赤いブレザーと在でも大きな問題となっているので、次回で解説したい。

白ズボンの着用が義務付けられていることであった。

しかしながらボルチモアにいる時点ではそのようなことをつい数時間前までバンクーバーにいて、今は見知らぬ土地でお年寄りに混じってビデオを見ている。しかしこの知るすべもなく、培養条件や菌数を変えるなど、あらゆることを試したが全てうまくいかなかったのである。

ビデオが終わったあとに、ボランティアになれるかどうか

赤いチャンチャンコまがいのジャケットまで着たのに、何の筆記試験が待ち構えていた。ここでIDカードを取れ

故うまくいかないのか。そのような憂さをはらすべくポスド

なかったら大学に入れるのは2週間後だ。かなり必死にクのDと夜ごとバーにでかけた。ビールを飲んでそれから頑張って試験にパスして、晴れてIDカードと赤いジャケッ

バーボンを飲んで、ビリヤードで遊んだ。ジュークボックストが支給された。このような経緯もあって大学から正式から流れる音楽はいつもAC/DCであった。
「あなたたちなIDを発行してもらうまでは、赤いジャケットを着てフロは私たちを殺す気なの？」と、かなりきつい口調で典型的

ア清掃に従事し、清掃が終わってからやっと本来の研なアメリカ女性に言われたことがあったが、Dはいっこうに究生活がスタートした。
「おまえはまだ若い。ボランティア

気にする様子もなかった。万事がこんな感じであったが、ではなくまっとうな職につけ」とお年寄りに散々言われ、さこの街は危険なので遊べる場所はかなり制限されていらに病院の食事は不味く、無料のランチ券はほとんど使た。それでも一度、フェルズポイントというところまで足をのば用することはなかった。私は何故、ここにいるのだろう

しバーをハシゴした。2人ともかなり酔っ払って適当なバーか。このような日々に追い打ちをかけるように、研究もうまに入ろうとしたところで、セキュリティーのアフリカンアメリカンに

くいかなかった。

制止され、はっきりとした口調で「白いのと黄色いのが、ここに何をしに来たのだ」と詰め寄られた。一気に酔いが醒めたが、自分たちは明らかに間違った場所に行き着いた

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のだと思う。撃たれる危険性のあるイースト地区を歩いて帰るわけにはいかないので、寒空のなかタクシーを捕まえて住み慣れたダウンタウンに戻った。腹がすいたので、そして正気を取り戻すべく、Dとハンバーガーショップに入った。Dはハンバーガーに添えられていたフライドポテトにグ
レイビーソースをかけようとしたが、かけたのは蜂蜜であった。
「Dよ、おまえは蜂蜜をかけているぜ」
というと
「俺は蜂
蜜も好きなんだ」と答えが返ってきた。毎日がこんな感じであった。今日が何曜日であるのかもわからない。サマー
タイムになったのも知らない。どうやってここからリカバリー
するのか全く見えないままに、
アルコールも抜けきれないまま敗北感を抱きながらバンクーバーに戻った。

8．ポスドク D の名誉のために
ポスドクDはいい加減な奴にしかみえないが、彼の研究に賭ける執念は私より上であったと思う。当初、彼はボルチモアにあるビッグラボにポスドクとしてアプライするが断られてしまう。普通なら諦めるところであるが、彼はなんと隣のラボのポスドクにアプライして、ポジションを獲得したのである。昼間はラボのメインプロジェクトを行い、夕方から行きたかったビッグラボの研究テーマを遂行した。彼は夜遅くまで研究を行い、夜遅くまで飲んで、しかし誰よりも早くラボについて実験をした。そのような日々が何年か続いた後、彼は大発見をして、ビッグラボのボスにもようや
く認められ念願のラボに入ることができた。Dのすごいところはダメでも隣のラボまではいってやろうという執念である。現在、彼はPI（Principal investigator）
として独立ラボを構えている。ボルチモアでの研究生活は散々であったが、彼との出会いは私の記憶のなかに強烈に焼き付いている。
細菌学の特別講義
（3）
へ続く

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（通巻220号）

ドイツの切手に現れた科学者、技術者達（33）フェルジナンド・フォン・ツェッペリン
Scientists and Engineers in German Stamps (33). Ferdinand von Zeppelin
筑波大学名誉教授

原田馨

KAORUHARADA
Professor Emeritus,University of Tsukuba.

フェルジナンド・フォン・ツェッペリン

1929年に世界一周をなし遂げ人々を驚かせた。さらに巨大な飛行船ヒンデンブルク号が1936年に製造されたが、フェルジナンド・フォン・ツェッペリン
（Ferdinand von

1937年にニューヨークへの飛行の途中、
レイクハーストで突

Zeppelin, 1838-1917）、
ドイツの貴族、軍人、発明家で飛行然爆発炎上した。飛行船の爆発炎上事故は、飛行船の船を実用化した。

機体に発生する静電気の放電によるものであり、避け難

ツェッペリンは、
ドイツ南部のバーデン大公国のコンスタ
ンツ（Konstanz）の貴族の家に生まれ、多くの貴族の子弟

いものであることが確認され、以後、飛行船の製造は行
われなくなった。

がそうであるように軍人として教育を受けた。その後、
シュ

しかし、問題は飛行船の機体にあるのではなく、気嚢

ツットガルトの工科大学で科学技術を学び視野を広めに詰められた水素ガスにあった。水素ガスは可燃性であた。1863年に米国の南北戦争に観戦武官として北軍へり、引火爆発し易い。化学的に不活性なヘリウムガスを使参加した際、気球と接する機会があり興味を持つようにえば安全であったが、当時それほど多量のヘリウムガスをなった。この時、ツェッペリンの頭に画かれた気球のイメー

飛行船のために入手することは不可能であった。第二次

ジは、風の吹くままに流されてゆく気球ではなく、
1）
浮き上

世界大戦中から天然ガスの利用が多くなり、その副産物とがり、2）自力により思うままに飛行する飛行船であった。彼

してヘリウムガスが比較的安価に入手できるようになり、は直ちに私財を投じ、また公的資金をカイザー・ヴィルヘル

種々の小型飛行船が偵察、観測、宣伝の領域で利用さムⅡ世から受け、飛行船の製造に努力した。

れるようになった。輸送力において大型航空機には及ば

1900年に、内燃機関とプロペラを持つ飛行船の第一号機（ツェッペリン号）が完成した。ツェッペリン号は、空中ないがツェッペリンの夢は、第二次大戦後になって水素ガスの問題を解決することで叶うことになった。

を自由に飛行した最初の人工の機械となった。この飛行

1929年（昭和4年）
世界一周に挑戦したツェッペリン伯

は、
ライト兄弟による飛行に先立つこと3年前であった。第爵号が大冒険の途上に日本を訪れ、8月19日に東京銀座

一次世界大戦において、飛行船は爆撃のために用いらの上空を飛行した。飛来80年目の2009年8月19日に、最れたが、巨大な船体は目標になり易く、また悪天候に弱い新の技術を投入して製造された日本飛行船のツェッペリン

ため多くの犠牲を出し空軍力としては限定的なものである

NT号が、かつての航路を記念飛行した。

と認識され、戦争への利用には適さないと判断された。

蛇足ながら、前回掲載したフィリップ・
フランツ・フォン・シー

第一次大戦後も飛行船の製造は続けられ、平時におボルトの孫が、ツェッペリンの子女と結婚し、グスタフ・フォン・ける民間人の輸送に用いられ成功したかに見えた。しかブランデンスタイン=ツェッペリンと称したとのことである。

し、
ヨーロッパ各地で飛行船の爆発炎上事故が続いた。

※本稿に掲載の写真は、著者の撮影によるものである。

幸いにもツェッペリンの飛行船は、彼の没後も飛行を続け、
1928年に製造された飛行船ツェッペリン伯爵号は、

THE CHEMICAL TIMES 2011 No.2
（通巻220号）

23

ドイツの切手に現れた科学者、技術者達（33）フェルジナンド・フォン・ツェッペリン

ツェッペリン没後 75 年
記念切手、1992 年ドイツ発行

ツェッペリン生誕100年記念切手、1938年ドイツ発行
ツェッペリンの肖像写真

ツェッペリン生誕100年記念切手、1938年ドイツ発行

ゲッチンゲンにあるツェッペリン通りの標識

編

表紙写真
ヤシオツツジ（アカヤシオ）（ツツジ科ツツジ属）
5月上旬にアカヤシオで名高い栃木県月山（がっさん）
での撮影です。遠目には山の斜面がアカヤシオ色に染まっていますが、近付けば意外と隙間が多く撮り難いものです。ヤシオツツジは、栃木県の県花で、それぞれにカッコ内の別名があり、アカヤシオ（アカギツツジ）、シ
ロヤシオ（ゴヨウツツジ）、ムラサキヤシオ（ミヤマツツジ）の三種類を総称してヤシオツツジと呼んでいます。
いずれもアケボノツツジの変種で、5月連休前後の開花時期には多くのハイキング客が訪れます。
(写真・文

北原音作)

集

後

記

3月11日午後2時46分に発生しました、東浦島先生の「ミルクオリゴ糖の比較生化学

北地方太平洋沖地震にて被災されました多

（12）
」
、
阿部先生の
「細菌学の特別講義（2）」

くの皆様に、
心よりお見舞いを申し上げます。

ならびに原田先生の遺稿となります「ドイツの未曾有の大災害に今まさに直面している

切手に現れた科学者、技術者達（33）
ツェッ

わけですが、すでに全世界から暖かい支ペリン」
を掲載させていただきました。

援の手も差し伸べられています。すべての

特に、東北大学の齋藤先生におかれまし人々の協力のもと、一日も早い復興が望まては、被災直後にもかかわらず掲載にご協れます。

力をいただきました。この場を借りてお礼を

本誌では、鵜飼先生の「フラットパネルディ

申し上げます。なお、原田先生の切手シリー

スプレイ概論（4）」、西村先生の「集光型太陽

ズは、次回掲載予定の（34）
アインシュタイン

電池用ガラス部品とその役割」、
齋藤先生・

が最終回となります。

C K〒103-0022 東京都中央区日本橋室町2丁目2番1号
室町東三井ビルディング
電話（03）6214−1050 FAX（03）3241−1007
インターネットホームページ http://www.kanto.co.jp
編集責任者 原田 義美
平成23年4月1日 発行「無断転載および複製を禁じます。」