キューティクル

クチクラ（/ ˈ k juː t ɪ k əl /）、またはクチクラは、生物または生物の一部を覆う、強靭でありながら柔軟性のある非鉱物性の様々な外皮であり、保護機能を果たします。様々な種類の「クチクラ」は相同性がなく、起源、構造、機能、化学組成が異なります。

人体解剖学

人間の爪の基本部分の解剖学

人体解剖学では、「キューティクル」はいくつかの構造を指すことがありますが、一般的な用語では、医療専門家の間でさえ、手指の爪と足指の爪の周囲の皮膚の厚い層（上爪層）と、毛幹（毛包に毛を固定する死んだ細胞からなる、重なり合った細胞の表層）を指すために使用されます。^{[ 1 ]}また、皮膚の外側の層である表皮の同義語としても使用されます。 ^{[ 2 ]}

無脊椎動物のクチクラ

動物学では、無脊椎動物のクチクラまたはクチクラは、多くの無脊椎動物、特に節足動物と線虫の表皮の外側にある多層構造であり、その中で外骨格を形成します（節足動物の外骨格を参照）。

線虫のクチクラの主な構成成分は、タンパク質、高度に架橋したコラーゲン、「クチクリン」として知られる特殊な不溶性タンパク質、そして糖タンパク質と脂質である。^{[ 3 ]}

節足動物のクチクラの主な構成成分はキチンであり、これはN-アセチルグルコサミンを単位とする多糖類で、タンパク質と脂質と共存しています。タンパク質とキチンは架橋結合しており、その硬さはタンパク質の種類とキチンの量に依存します。表皮細胞はタンパク質を産生するだけでなく、クチクラに取り込まれるタンパク質のタイミングと量を制御していると考えられています。^{[ 4 ]}

節足動物の表皮では、ナノ構造によって生じる構造色がしばしば観察されます。^{[ 5 ]}ミールワーム（Tenebrio molitor）では、表皮の色は病原体に対する抵抗性を示唆している可能性があり、より暗い色の個体はより黄褐色の個体と比較して病原体に対する抵抗力が強いと考えられます。^{[ 6 ]}

植物学

ギボウシ（Hosta sieboldiana）の葉のクチクラを覆うエピクチクラワックスは、葉を疎水性にします。水はクチクラを濡らすことができず、玉になって流れ落ち、埃や水溶性の汚染物質を運びます。この自己洗浄特性は、専門誌では「超疎水性」または「超疎液性」など様々な名称で呼ばれています。より一般的には、ロータス効果として知られています。

植物学において、植物クチクラは、葉、若い芽およびその他すべての地上植物器官の表皮細胞によって生成される、保護的で疎水性のワックス状の被覆です。クチクラは、ワックス状の分泌物により、水分の損失を最小限に抑え、病原体の侵入を効果的に減らします。植物クチクラの主な構造成分は、ワックスを含浸させた独特のポリマー、クチンまたはクタンです。植物クチクラは、水および水溶性物質の透過性バリアとして機能します。植物表面が濡れるのを防ぎ、植物が乾燥するのを防ぐのにも役立ちます。サボテンなどの乾生植物は、乾燥した気候で生き残るために非常に厚いクチクラを持っています。潮しぶきの範囲に生息する植物も、塩の毒性作用から身を守るために厚いクチクラを持っている可能性があります。

一部の植物、特に湿気の多い環境や水生環境に適応したものは、濡れに対して極めて強い耐性を示す。よく知られた例としてはハスが挙げられる。^{[ 7 ]}この適応は、ワックス状のコーティングによる物理的・化学的効果だけによるものではなく、表面の微視的形状に大きく依存する。疎水性表面が、微細で規則的な隆起部（時にはフラクタル模様）に彫刻され、その隆起部があまりにも高く、間隔が狭すぎるために液体の表面張力によって隆起部間の空間に流れ込むことができない場合、液体と固体表面の接触面積は、滑らかな表面の場合のわずかな割合にまで減少する可能性がある。^{[ 8 ]}その結果、表面の濡れ性は大幅に低下する。^{[ 9 ]}

構造色は植物のクチクラにも観察されます（例として、いわゆる「マーブルベリー」、ポリア・コンデンサータを参照）。^{[ 10 ]}

菌学

「クチクラ」は、キノコの担子果、つまり「子実体」の外層組織を指す用語の一つです。ラテン語で「傘」（「キノコ」を意味する^{[ 11 ]} ）の「皮」を意味する「パイリペリス」という用語も技術的には適切かもしれませんが、一般的に使用するにはおそらく扱いにくいでしょう。これはキノコの「皮むき」で取り除かれる部分です。一方、菌類学の形態学用語の中には、「パイリペリス」の記事で説明されているように、より細かな区別をするものもあります。いずれにせよ、パイリペリス（または「皮」）は、キノコや類似の子実体の内部の肉質組織であるトラマや、胞子を含む組織層である子実層とは区別されます。

参考文献

1. 「CUTICLE | Cambridge English Dictionaryにおける意味」 . Dictionary.cambridge.org. 2022年5月25日. 2022年5月31日閲覧。
2. Cuticle . 2019年4月1日時点のオリジナルよりアーカイブ。2019年4月1日閲覧。
3. Page, Anthony; Johnstone, IL (2007). 「キューティクル」（PDF） . WormBook : 1– 15. doi : 10.1895/wormbook.1.138.1 . PMC 4781593. PMID 18050497 .  
4. 「昆虫生理学」マグロウヒル技術科学百科事典第9巻233ページ、2007年
5. Seago, Ainsley E.; Brady, Parrish; Vigneron, Jean-Pol; Schultz, Tom D. (2008年10月28日). 「Gold Bugs and Beyond: A Review of Iridescence and Structural Colour Mechanisms in Beetles (Coleoptera)」 . Journal of the Royal Society Interface . 6 (Suppl 2): S165– S184. doi : 10.1098 / rsif.2008.0354.focus . PMC 2586663. PMID 18957361 .  
6. Armitage, SAO; Siva-Jothy, MT (2005-04-06). 「Tenebrio molitorにおけるクチクラ色の選択に対する免疫機能の応答」 .遺伝. 94 (6): 650– 656. Bibcode : 2005Hered..94..650A . doi : 10.1038/sj.hdy.6800675 . ISSN 0018-067X . PMID 15815710 .  
7. Quere, D.; 表面化学. Fakir液滴, Nature Materials 2002, 1, 14.
8. 恩田 剛志; 渋一 誠; 佐藤 暢; 辻井 健志 (1996). 「超撥水性フラクタル面」. Langmuir . 12 (9): 2125–27 . doi : 10.1021/la950418o .
9. Von Baeyer, HC、「ロータス効果」、 The Sciences、2000年1月/2月、12ページ
10. Vignolini, Silvia; Rudall, Paula J.; Rowland, Alice V.; Reed, Alison; Moyroud, Edwige; Faden, Robert B.; Baumberg, Jeremy J.; Glover, Beverley J.; Steiner, Ullrich (2012年9月10日). 「ポリア果実の点描的構造色」 . Proceedings of the National Academy of Sciences . 109 (39): 15712–5 . Bibcode : 2012PNAS..10915712V . doi : 10.1073/ pnas.1210105109 . PMC 3465391. PMID 23019355 .  
11. イェーガー、エドマンド・C. (1959). 『生物学名と用語のソースブック』 . イラスト：マール・ギッシュと著者（第3版）. スプリングフィールド、イリノイ州: チャールズ・C・トーマス出版社. p.  294. ISBN 0398061793. OCLC  16764689 . 2023年6月5日閲覧。

外部リンク

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