※ お役に立ていただければ…幸いです。

アミノ酸
・アミノ酸は、立体的に鎖状で多数連結した高分子です。

・アミノ酸は「アミノ基とカルボキシル基」をもちます。

　　アミノ酸は、炭素原子に
　　結合して、また別のかた
　　まり側鎖(そくさ)も結合
　　しています。

　　も固有的な構造を持つ。

　一般的なアミノ酸構造図

   アミノ酸が、
　　2個結合したものを
　　　　「ジ ペプチド」
　　3個結合したものを
　　　「トリ ペプチド」
　　10個結合したものを
　　「オリゴ ペプチド」
   それ以上に結合した
　　　「ポリ ペプチド」
　と呼ぶこともあります。
  

　20種類のアミノ酸が、1つでも欠けるとタンパク質を合成できません。

　アミノ酸構成成分表

　

タンパク質
・タンパク質は、約10万種類におよぶ栄養素から構成ています。

・タンパク質は、50以上のアミノ酸の集合体を「タンパク質」

・アミノ酸20個種類程度のアミノ酸が、結合したものを総じて「ペプチド」と言う。

有機酸　含有

リズム３酵素（触媒）

リズム３には、触媒反応に中心的な役割を果たす活性中心が存在し、基質を結合して触媒のために安定化させる基質結合部位もあります。 

リズム３の活性中心や基質結合部位は、タンパク質の三次構造の裂け目（クラフト）の内部に存在することが多く、そこにアミノ酸の側鎖が適当に配置されています。

リズム３を形成するタンパク質の構造や、そのコンホメーション変化によって、説明づけられます。


リズム３成分測定

特殊肥料「リズム３」を解説

「リズム３」は、タンパク質を主成分とする生体（酵素）触媒である。

タンパク質は、20種の必須アミノ酸が意味のある配列順序をもって、ペプチド結合でつながった立体的な高分子で、分子量は数万から百万以上におよんでいます。

「代謝」を促進する物質（生体触媒）で、生理生態特性を活性化してくれる還元アミノ酸溶液です。


野菜や果物に含まれる抗酸化力物質

野菜には、多種多様な抗酸化物質が含まれています。

カロテノイドは、油溶性のため…サプリメントなどを利用するか、
油を使った調理方法で食べると、体内に吸収しやすくなります。


フラボノイドとは

ポリフェノールの一種で、天然に存在する有機化合物群の植物色素の総称です。

植物の葉, 茎, 幹などに含まれており、種類は4,000以上あります。


生理生態特性調節機能に働きかけるので、機能性成分として注目されています。

フラボノイドは、植物自身が紫外線による、活性酸素から身を守る抗酸化作用や、種子を害虫から守るために、抗菌作用や殺菌作用など、
多くの自己防衛機能のために、つくり出している物質で、野菜や果物などの、色素や苦み成分にもなっています。

フルボ酸とは
「生体活動のエネルギー源」

生体内に、多かれ少なかれ存在するフルボ酸。

地球創成期から存在する天然（オーガニック）素材でもあります。

フルボ酸は『キレート作用』というミネラル等を掴む能力を備えており、ミネラル等の栄養素を体内に吸収しやすくしています。

この作用が促進されることで、ミネラルが各酵素の働きを活性化。

酵素は、ビタミン, 糖質, 脂質, タンパク質を活発化させるのです。

つまりミネラルが、体内を駆け巡る各栄養素の動力源になり、生体活動の原動力になっている のです。

フルボ酸とは、森林や土壌の中に存在する有機酸の一つで、植物にミネラルを補給する役目を担っています。

ミネラルなどの微量養分を運び、体内で循環する効果（イオン交換）があります。

栄養素を摂取することにより、フルボ酸が掴んだミネラルを永続的にイオン交換できることが大きな魅力のひとつです。

このイオン交換の働きで、活性酸素やフリーラジカルの分子構造を分離し、その活動を抑制できます。

また、分子量も小さいため体内吸収にも優れ、イオン交換をすることで効率よく生態活動を活発化させます。

つまり、生理生態特性を活性化させる天然のイオン交換物質であり、結果として体内の生体活動を活性化させるのがフルボ酸だといえます。

まだ解明されていない点もありますが、もし、私たち人間が直接フルボ酸を手軽に摂取できれば、ミネラル吸収能力を効率よく高め、細胞の機能回復や体質の改善、体力回復や免疫力アップなど、フルボ酸の未知なる可能性に大きな期待が寄せられています。

• アミノ酸 酵素溶液
  「リズム３」の成分は？
• 「リズム３」は…
     タンパク質？
• タンパク質とは…
     高分子アミノ酸！
  
  
• 還元アミノ酸 酵素溶液の
    特徴4選！
    #1 基質特異性を持ち…硝酸態窒素の低減！
    #2 温和な条件ではたらく！
    #3 自由水の基質から代謝水に結合！
    #4 酸化還元の反応条件で誘導化！
  
  酵素（触媒）のはたらきとは？
  
  還元力で化学反応の触媒となる
  
  肥料吸収で代謝を向上…生理生態特性を活性化！
  
  様々な仕様で活躍させる！

「リズム3」について

還元アミノ酸および
　含有生成物「リズム３」の分析

アミノ酸とアンモニア(生成物)の電解前後の定量分析には、アミノ酸分析システム(島津LC-10A)を用いた。

測定は、分析カラムshim-packAmino-Na,アソモニアトラップカラムISC-30Naを用い、オーブン温度60℃,サンプルクーラー4℃の条件で行った。

アミノ酸の電解酸化によって…生じた生成物は、有機酸,アンモニア,アルコールおよびCO2である。

有機酸とCO2は、有機酸分析装置(島津LC-10AD)を用いて、またアルコールは、スチームクロマトグラフ(大倉SC-1)を用いて分析。


「リズム３」還元アミノ酸
　　酵素溶液の生成物

アミノ酸の電気化学的研究は、古くから行われている。

アミノ酸は、一COOH,-NH2,-CH3のような基を有する。

アミノ酸の吸着性や酸化還元過程を含む電気化学的反応は、他の有機化合物のモデル反応とみなすことができるので興味深い。

鎖式アミノ酸であるグリシソの電気化学的酸化は、カルボキシル基の吸着過程を経て、脱炭酸するという反応機構が提案されている。

グリシソの電気化学的酸化のinsituFT-IR法による研究によれば、酸化過程で生成するシアソ化物イオソが白金電極に強く吸着し、グリシソのさらなる酸化を抑制するといわれている。

電気化学的酸化法と赤外分光法による研究で、グリシソをはじめとする鎖式アミノ酸は、強アルカリ溶液中において末端COO"'基で電極に強く吸着し、その吸着濃度は +0.9V(vs.Ag/AgC1)で最大に達し、t+1.1VでCO2,NH3,ギ酸に分解する｡

さらに定電流電解によって、1mM(1M・1mol dm轡3)の鎖式アミノ酸が2時間の電解で、ほぼ100%分解することも明らかにしている。

一方の芳香族、および複素環式アミノ酸については、Malfoyらが回転リング電極(金,白金,炭素)を用い、これらのアミノ酸のうちトリプトファソ,チロシン,ヒスチジソのみが電極で酸化されることを報告しているが、電極での吸着過程や酸化分解過程についての詳細は明らかにされていない。


－「微生物酵素」リズム３による窒素酸化物への無害化技術 －

化学合成した酸素を含むモリブデン硫化物の触媒に、天然の硝酸還元酵素と類似した反応活性があることを見いだした。

水質汚染物質として、規制されている硝酸イオン（NO3-）を無害化するための、新たな触媒開発につながると期待。

窒素肥料の大量消費により、環境汚染が深刻化しています。

硝酸イオンは、化学的に安定した物質で水に溶けやすい性質です。

地下水や河川に蓄積し、飲料水を汚染したり…湖沼の富栄養化や赤潮をも引き起こします。

2017年の国際共同研究グループで、硝酸イオンを無害化するための触媒として、モリブデン硫化物が有望な候補であることを見いだした。

触媒作用の起源を明らかにするため、モリブデン硫化物の性質を電子スピン共鳴分光法などで評価した。

酸素を含む5価のモリブデン（Mov=O、オキソモリブデン）が、反応を促進するための活性種であることを突き止めました。

この活性種が、天然の硝酸還元酵素と類似した構造を持つことを明らかになった。

酵素が持つ優れた特性を触媒に用いて、活性化するための大きな一歩になると考えられます。

背 景

人口増加に伴う過度な窒素肥料の利用により、水質汚染が深刻化しています。

窒素肥料に含まれる硝酸イオン（NO3-）は、環境に蓄積しやすく,飲料水の汚染,湖沼の富栄養化や、赤潮発生の原因になります。

硝酸イオンの環境への排出は、厳しく規制されています。

現在、硝酸イオンを無害化する方法として、微生物が持つ硝酸還元代謝を利用した排水処理技術が用いられています。

しかし、硝酸が高濃度だと微生物が生育できず、廃液を処理できないという問題があります。

また、化学的に硝酸を処理するためには、高価な貴金属触媒を使う必要があります。

しかも、強酸性条件でないと反応が起きないなど、環境負荷の観点からも問題があります。

モリブデン硫化物（MoSx）を触媒として用いることで、温和なpH環境（pH 7）で、選択的に硝酸イオンを還元できることを見いだしました注1-2）。

微生物が持つ硝酸還元酵素には、モリブデンが使われています。

そのため「モリブデン硫化物触媒にも、酵素と似た活性サイトがあるのではないか？」と仮説を立てました。

• 注1）Y. Li, A. Yamaguchi, M. Yamamoto, K. Takai, R. Nakamura, Molybdenum Sulfide: A Bioinspired Electrocatalyst for Dissimilatory Ammonia Synthesis with Geoelectrical Current, J. Phys. Chem. C, 2017, 121, 2154-2164
• 注2）2018年3月29日プレスリリース「温和な環境で働く人工脱窒触媒」
  
  

製品化とメソッド（手法と成果）

酸素を含む硫化モリブデン粒子を硝酸還元触媒として用いました。

還元剤を加えた環境で、モリブデン硫化物表面における化学種（モリブデン原子中の電子数とスピンの状態、モリブデン酸素間の結合）がどのように変化するかを、電子スピン共鳴分光法などを用いて測定しました。

亜ジチオン酸イオン（S2O42-）を還元剤として触媒を含む水溶液に添加することで、硝酸還元反応を駆動しました。

電子スピン共鳴分光法で、モリブデン原子中の電子数とスピンの状態を調べたところ、還元剤の添加により、酸素を配位子に持つ5価のモリブデン種（MoV=O）が生成するこが分かりました。

触媒を含む溶液に、硝酸イオンを添加しました。

5価のモリブデン種が消失し、硝酸イオンの還元生成物である亜硝酸（NO2-）とアンモニウムイオン（NH4+）が生成することを突き止めました（図1）。

この結果より、酸素を含む5価のモリブデン（MoV=O）が活性種となり、硝酸イオンが還元されていることが分かりました。

一方で比較として、酸素を含まない硫化モリブデン粒子を触媒として用いた場合には、硝酸還元反応は全く進行しませんでした。

また、電子スピン共鳴分光法を用いた計測においても、MoV=Oの生成は観測されませんでした。

つまり、活性種であるMoV=Oを効率的に触媒表面に作り出すには、モリブデンの配位子に酸素と硫黄の両方が必要であるということを突き止めました。

モリブデンを酸素と硫黄で配位した構造は、天然の硝酸還元酵素と共通しています。

天然酵素は、モリブデンを活性中心に持ち、硫黄と酸素が配位したプテリン構造をとっています。

そして、酵素反応においても、MoV=Oが生成し、硝酸イオンの活性化が進行することが分かっています。

よって、化学合成したモリブデン硫化物には、天然の酵素と類似した反応活性サイトがあることが明らかになりました。