Saomix elements通信

化学に出てくる118の元素を、少女に擬人化してお届け!

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Metabolism, half-life of capsaicin and mechanism of receptor 

2014年も残すところあと10日となりました。
大みそかにはまだ早いのですが、
「カプサイシンはいねがー(生化学的な意味で)」
と練り歩く、なまはげ的な方を見かけたので、
英語論文のコピペを振る舞いました。

以下おすそわけ


Metabolism of capsaicin:
カプサイシンは主に肝臓で代謝され、
代謝物は受容体にあまりくっつかないようです。

"Capsaicin is metabolized extensively by the liver"
"the metabolites possess less potential at the VR1 receptor."
Capsaicin - Scientific Review on Usage, Dosage, Side Effects
http://examine.com/supplements/Capsaicin/#summary2-0



"VR1"はTRPV1同様、バニロイド類の受容体らしいです。

"The vanilloid receptor VR1 is a nonselective cation channel"
An endogenous capsaicin-like substance with high potency at recombinant and native vanilloid VR1 receptors
http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC123079/



Half-life of capsaicin:
約24時間のようです。
引用文中の"vehicles"はカプサイシンを溶かした溶液と思われます。

"The estimated Thalf of capsaicin and dihydrocapsaicin in the three vehicles was similar (24 h)."
Effects of vehicle on the uptake and elimination kinetics of capsaicinoids in human skin in vivo
http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0041008X04002030



Mechanism of receptor:
ヨクワカンネ(笑)

"poorly understood cascade of intracellular events"
Vanilloid (Capsaicin) Receptors and Mechanisms
http://pharmrev.aspetjournals.org/content/51/2/159.full#title35


ヨクワカンネとされながらも、神経細胞の興奮を促す機構として、
どちらかというと分子生物学としてよりも細胞単位のスケールで90年代後半から研究が進んでいるようです。
The Cloned Capsaicin Receptor Integrates Multiple Pain-Producing Stimuli
http://www.columbia.edu/cu/biology/courses/w3004/recitation7.pdf



ではでは。
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環境中の放射性元素とプルトニウム 

福島第一原発でプルトニウムが検出されたと話題になっています。
プルトニウム以外にも、環境中の放射性元素はあります。

またプルトニウムについては、
土壌・体内・食物のいずれにも含まれている
という英語文献を見つけました。


環境中の放射性元素は、
オーストラリア原子力安全保安院から引用した図を紹介します。

ARPANSA_nat.gif
環境中の放射性元素および放射線は、
宇宙線、宇宙線でできた放射性元素、ウランやトリウム、ラドン、体内のカリウム40
などがあります。

ARPANSA_exposure.jpg
放射線量の内訳は、ラドン、宇宙線、地上の元素、体内のウランやトリウム、体内のカリウム40、医療診断などで、
合わせて年間約2.3mSvのようです(国によって値がちがいます)。

ARPANSA - Understanding Radiation


単位のBq(ベクレル)は、1秒間に放射線を出した原子の量ですが、
ベクレルからシーベルト(Sv)を求めるには、
原子の種類と、放射線を浴びたひとの年齢ごとに決まっている
「実効線量係数」をかけます。

20110329.png

放射線被ばく量の計算方法:李玲華・ドイツ重イオン研究所 | サイエンス・メディア・センター


あと、放射線を出した原子についてですが、
その原子は基本的に、放射線を出すことによって別の原子に変わってしまいます。
たとえばヨウ素131とセシウム134は、
放射線を出したあと、それぞれキセノン131とバリウム134に変わります。
このふたつは放射線を出さない種類です。

ウランやトリウム、ラドンのように、変化後の種類が放射線を出すものもあります。


【プルトニウムについて】
○土壌
"地表の放射性降下物の平均的なプルトニウムの量は0.01~0.1ピコキュリー(0.00037
~0.0037ベクレル)です。"
"Average plutonium levels in surface soil from fallout range from about 0.01 to 0.1 picocurie per gram (pCi/g)."

Plutonium - Argonne National Laboratory


○体内
"検出された平均的なプルトニウムの値は以下の通りです:
肝臓(0.66fCi/g(0.02442Bq/kg)>
骨(0.24 fCi/g(0.00888Bq/kg))>
肺(0.13 fCi/g(0.00481Bq/kg)>その他)"
"The order of the average plutonium concentration was found to be as follows:liver (0.66 fCi/gram fresh weight) > bone (0.24 fCi/g f.w.) > lung (0.13 fCi/g f.w.) > others."

ちなみにこれは日本人の値で、アメリカとドイツでも同様の調査が行われましたが、
各国で値の大きな差は見られなかったようです。

Plutonium Concentration in Japanese Human Tissues


○食物
"1978年~1980年の日本で、大気中の放射線降下物による食物中のプルトニウム239と240は、1日あたり0.0045ピコキュリー(1日あたり0.00017ベクレル)と見積もられています。"
"Daily ingestion of plutonium-239, -240 in food in Japan between 1978 and 1980 due to atmospheric fallout was estimated to be 0.0045 pCi/day (1.7x10-4 Bq/day)"

TOXICOLOGICAL PROFILE FOR PLUTONIUM - U.S. Public Health Service

テーマ: 東北地方太平洋沖地震

ジャンル: ニュース

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放射性物質と放射線 

人体に影響を与える「放射線」と、
放射線の出所となる「放射性物質」について、
知っていること、調べたことをひととおり書き出してみました。
わかりにくい点、誤りなどありましたら
ご指摘いただければ幸いです。


今回漏れ出ている放射性物質は、
発電所で核燃料を燃やした後の
いわば「燃えかす」です。

20110325.jpg


放射線を出す原子の種類を2種類紹介します。
1.原子核の中性子が多すぎるもの
2.安定同位体のない元素
(原子番号43,61,および83以上の元素)

今回漏れ出ているのは主に1.の放射性物質です。
元素名の後ろについている数字は原子量で、
陽子数+中性子数と同じです。
また陽子数は、原子番号と同じです。

たとえばヨウ素131は原子番号が53なので、
原子核には陽子が53個、中性子が78個あります。

普通ヨウ素は原子量が127、
原子核に陽子が53個、中性子が74個なので、
ヨウ素131は原子核に中性子が多いといえます。


燃えかすの放射性物質は、
主に「ベータ崩壊」で電子であるベータ線と、
「ガンマ崩壊」で光子であるガンマ線を出します。
これらは原子核内で起こるので、
温度や、結合しているほかの原子とは関係なく起こります。

ベータ線に比べて、ガンマ線は物質を通り抜ける力が強いのが特徴です。

人体に影響を与えるのは放射性物質そのものではなく、
放射性物質から放出される放射線だと考えて差し支えないと思います。

また、原子核の中性子数が多いからと言って、
中性子を放出するわけではないことにも注意してください。


ベータ線とガンマ線は遺伝子を傷つけるので、
細胞分裂が活発な部位や、
細胞分裂が盛んな子どもや胎児が大きな影響を受けます。

身体の外から放射線を受ける「外部被曝」よりも、
放射性物質を体内に取り込む「内部被曝」の方が影響が大きいです。
そのため、飲食料の放射線量基準には厳しい値が設定されています。

ニュースで報道される、放射線量の単位ベクレル(Bq)は、
1秒あたりに放射性壊変を起こす原子の数を表します。


【化学系の方向け】
放射性核種の壊変定数をλ(ラムダ)、放射線量をr(Bq)、原子数をx、半減期をτ(タウ、秒)とすると、次の式が成り立ちます。
λ = ln2 / τ = r / x

変形して
x = r * τ / ln2

また、放射性物質の質量w(g)は、核種の原子量をmとすると次で求められます。
w = x / (6.02 * 10^23) * m

使いみち:放射線量と半減期が分かっていて放射性物質の量が分からないとき…とか
- 化学系の方向け おしまい -


お読みいただき、ありがとうございました!
少しでも、知識の補強や理解の助けになれれば、と思っています。

テーマ: 東北地方太平洋沖地震

ジャンル: ニュース

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117番元素合成成功 

ロシアとアメリカの国際研究チームが、
ロシアのドゥブナ合同原子核研究所で117番元素の合成に成功したようです。
"Element 117 Created" Chemical & Engineering News

論文概要
"Synthesis of a New Element with Atomic Number Z=117" Physical Review Letters

ニューヨークタイムズでも報じられたようです。
"Scientists Discover Heavy New Element" The New York Times, April 6, 2010


原子番号が奇数の元素は偶数のそれよりも合成がむずかしい、とのことです。
112,114,116,118番元素の最初の合成がそれぞれ
1996年、1999年、2000年、2006年なのに対して、
113,115,117番元素の最初の合成は
2004年、2004年、2009年と遅く、時間がより必要だったことがうかがえます。


で、せっかく合成した元素ですが、実は使い道はありません。
まず合成した原子の数がとても少ない(今回は6原子)こと。
また、合成した原子はごく短時間で
アルファ崩壊か自発核分裂を起こして別の元素に変わってしまいます。

理論上(一瞬だけ)存在可能な元素が、
本当に合成できるかどうかを確かめるための実験と言えそうです。
今回の実験で、第7周期、118番まですべての元素の存在が確認されたことになります。

テーマ: 宇宙・科学・技術

ジャンル: 学問・文化・芸術

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リボソーム in サイエンスゼロ 

NHK教育のサイエンスゼロ見てました。
「ノーベル賞受賞!リボソームの正体に迫る」

ぼくたちの身体はたんぱく質でできています。
で、そのたんぱく質をつくる工場がリボソームです。

遺伝子をコピーする役(メッセンジャーRNA)と、
アミノ酸を持ってくる役(トランスファーRNA)
がいっしょに作業する場所です。

リボソームのくわしい構造はなぞに包まれていたのですが、
近年バクテリアの持つリボソームの分子構造が明らかになって、
研究に携わった3名の方が2009年のノーベル化学賞を受賞されたそうです。


番組の中で、リボソームとRNAが協力をして
新しいたんぱく質をつくっているCGが印象に残りました。
リボソームもRNAも基本的に、水素・炭素・窒素・酸素のかたまりです。
そのかたまりが生き物のように動いて(まあ生き物なんですがw)、
編み物を編むようにたんぱく質をつくっていくのです。

すごいですねー。

昔、NHKスペシャルで「驚異の小宇宙・人体」というシリーズがありましたが、
人体を神秘と謎に満ちた"小宇宙"と表する意義は今でも変わっていないですね。

テーマ: 化学

ジャンル: 学問・文化・芸術

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