納豆から生分解性プラスチックの成分を取り出す

１　実験の目的

　微生物の働きにより分解される生分解性高分子のポリγ−グルタミン酸を取り出す。

２　準備

［器具］ 50mlビーカー、100mlビーカー、200mlビーカー、ガラス棒、時計皿、ホットプレート、吸引瓶、ブフナー漏斗、ろ紙、pH試験紙
［薬品］炭酸水素ナトリウム、クエン酸、塩化ナトリウム、エタノール

３　方法

(１) 200mlビーカーに水70mlを取り、炭酸水素ナトリウムを加えて飽和させ、ホットプレートに乗せて熱する。

(２) 納豆1/4パックをそこに入れて、軽くかき混ぜる。（図１）

（図１）

(３) 70℃程度で、泡が出るまでの時間加熱したら吸引ろ過（図２）し、ろ液を200mlビーカーに入れる。（図３）

（図２）		（図３）

(４) ろ液にクエン酸を加え、pH試験紙で確かめながら、pH３〜４にする。

(５) 塩化ナトリウムを加え飽和させる。

(６) 100mlビーカーに、エタノール30mlを取り、ガラス棒でかき混ぜながら(5)の溶液を少しずつ加える。粘性の高いポリマーが得られる。

(７) ポリマー精製のため、(6)で得られたポリマーを50mlビーカーにすくい取り、少量の水に溶解させ、再度別のエタノール30ml中に加えて沈殿させ（図４）、回収し、時計皿に取り出す。（図５）

（図４）		（図５）

４　留意点

(1)　ホットプレートの代わりに湯浴でも可能である。

(2)　方法（６）（７）では溶液を少しずつ加えていき、ポリマーの生成を確認しながら進めること。

５ 備考

　私たちが日ごろ、健康食品として親しんでいる中の一つに納豆があります。納豆の特徴として、あの特異な臭いもさることながら、あのネバネバが挙げられます。あのネバネバが何か考えたことがありますか？あのネバネバの正体はポリγ-グルタミン酸と呼ばれる高分子なのです。ポリγ-グルタミン酸とは、アミノ酸の一種であるグルタミン酸がペプチド結合で連なったものを言います。このポリγ-グルタミン酸の特徴は、自然界では多くのアミノ酸がＬ型であるのに対し、Ｄ型のアミノ酸を多く含むことです。
　ところで、人が何に対して旨味を感じるか知っていますか？身近な例を挙げると味の素の主成分なのですが、答えはＬ型グルタミン酸です。納豆をよくかき混ぜると旨味が増すと言われる理由がここにあります。よくかき混ぜることによりポリγ-グルタミン酸が納豆中に含まれる酵素の作用でペプチド結合が切断され、遊離してくるＬ型グルタミン酸によって旨味を感じるのです。
　このポリγ-グルタミン酸を味覚とは異なる観点で見てみるとどうでしょう。生体に入っても害のない、自然界の作用で分解される高分子と言えます。現在みなさんが使っているようなプラスチックは、同じ高分子といっても、焼却により有毒なガスを発生したり、分解されにくかったりする性質により、その廃棄処理が大変な問題とされています。そのため、ポリγ-グルタミン酸のように微生物の働きで二酸化炭素と水に分解される生分解性プラスチックは、環境破壊を起こさず地球に優しい新素材として注目されています。