大型放射光施設 SPring-8

セルロースが原料のバイオエタノールは、地球温暖化ガスの削減効果がある自動車用燃料として期待されています。セルロースは容易に分解できず、高コストな分解酵素が実用化の障害となっています。コストを下げる一つの方法は耐熱性を高め、高温で分解することがあげられます。分解酵素の探索を進めるなかで、酵素がなぜ熱に対して安定になるのかを、X線構造解析を用いて調べています。この研究からわかってきた、メカニズムについてお話します。

ハイブリッド自動車や風力発電などで、高保磁力ネオジム磁石の使用が拡大しています。これはレアアースの一種であるジスプロシウムを大量に使用しているため、現在、他の物質を使い、同等程度以上の性能のネオジム磁石を開発しようと考えられています。さまざまな電子顕微鏡法とSPring-8などを使用し、ネオジム磁石の微細構造を徹底的に調べ、磁石の性能と微細構造の関係から、微細構造を制御して高保磁力をめざした研究を紹介します。

地球上生物の多くは光合成から生まれる、太陽光と水によって取り出されたエネルギーと酸素に依存しています。光エネルギーを利用して水を酸素イオンと水素イオンに分解する反応は、光化学系IIと呼ばれる巨大膜タンパク質によって触媒されています。SPring-8とSACLAの放射光を利用して、光化学系IIの正確な三次元原子構造が見えてきました。この原子構造と水分解反応機構を紹介し、人工光合成開発への展望をお話します。

パンの柔らかな食感や滑らかな舌触りは、気泡が関係しています。気泡はイースト菌発酵で生じる炭酸ガスによるものです。発生量は一様ではなく、生地にはガスを蓄える限界があります。さらに、パン作りではガス抜きや成形などの操作が加わり、これらの影響を受けて「おいしさ」が生出され気泡構造が形作られます。放射光X線CT装置を使い構造のでき方を調べました。パンの品質向上や合理的な製造プロセスの設計に役立てることが期待されます。