ラテックス
ゴム生産に使用するため、パラゴムノキ（Hevea brasiliensis）からラテックスの採取

ラテックス（複数形：latices）は、水中のポリマー微粒子のエマルジョン（安定した分散液）です。 [ 1 ]：204〜205 ラテックスは自然界にも存在しますが、合成ラテックスも一般的です。

自然界では、乳液は乳状の液体で、被子植物（被子植物）全体の10％に存在し[ 2 ]、一部のキノコ（特にLactarius属）にも存在します[ 3 ]。これは、空気に触れると凝固する複雑な乳液で、タンパク質、アルカロイド、デンプン、糖、油、タンニン、樹脂、ガムなどから構成されています。通常、組織の損傷後に滲出します。ほとんどの植物の乳液は白色ですが、黄色、オレンジ色、緋色の乳液を持つ植物もあります。Lactarius indigoという菌類は鮮やかな青色の乳液を持ちます。17世紀以降、ラテックスは植物の液体物質を指す用語として使用され、「液体」を意味するラテン語に由来しています[ 4 ] [ 5 ] [ 6 ]。主に草食動物[ 2 ]や菌食動物に対する防御として機能します。[ 7 ]

ラテックスは植物の樹液と混同しないでください。ラテックスとは別個の物質であり、別々に生産され、異なる機能を持ちます。ラテックスという言葉は、天然ラテックスゴム、特に非加硫ゴムを指すこともあります。ラテックス手袋、ラテックスコンドーム、ラテックス衣類、風船などの製品にラテックスが使用されています。

IUPACによるラテックスの定義は「液体中のポリマー粒子のコロイド分散液」である。 [ 8 ]粒子中のポリマーは有機または無機の場合がある。[ 8 ] IUPACによる「合成ラテックス」の定義は「エマルジョン重合、ミニエマルジョン重合、マイクロエマルジョン重合、または分散重合によって得られるラテックス」である。[ 8 ]

生物学

関節乳管

ラテックスを含む細胞（乳管）は乳管系を構成し、2つの非常に異なる方法で形成されます。多くの植物では、乳管系は茎または根の分裂組織に並んだ細胞列から形成されます。これらの細胞間の細胞壁は溶解し、乳管と呼ばれる連続した管が形成されます。これらの管は多くの細胞で構成されているため、関節乳管として知られています。この形成方法は、ケシ科、ゴムノキ（パラゴムノキ、トウダイグサ科、クワ科、イチジク科、パナマゴムノキ（カスティーリャ・エラスティカなど）、キク科に見られます。例えば、グアユール植物のParthenium argentatumは、ヒマワリ族に属しますキク科には他に、乳液を産生する節のある乳管を持つものがあり、キク科に属するものはラテックスを生産し、その一部は商業的に価値のある量に達する。これには、ラテックス生産のために栽培されるロシアンタンポポ（Taraxacum kok-sa​​ghyz）も含まれる。[ 9 ]

非関節性乳管

一方、トウワタ科やトウダイグサ科では、乳管系は全く異なる方法で形成されます。苗の発達初期には、乳液細胞が分化し、植物が成長するにつれて、これらの乳液細胞は植物全体に広がる分岐系へと成長します。多くのユーフォルブでは、全体の構造が単一の細胞からできています。このタイプの系は、前述の多細胞構造と区別するために、非関節性乳管と呼ばれています。 成熟した植物では、乳管系全体が胚に存在する単一の細胞または細胞群に由来します

成熟した植物では、根、茎、葉、そして時には果実を含むあらゆる部位に乳液系が存在します。特に皮質組織で顕著です。乳液は通常白色の液体として分泌されますが、アサ科植物のように透明、黄色、または赤色の場合もあります。[ 2 ]

生産性の高い種

ラテックスは、 40以上の科に属する2万種の顕花植物によって生産されます。これらには双子葉植物と単子葉植物の両方が含まれます。ラテックスは熱帯植物種の14%、温帯植物種の6%で発見されています。[ 10 ] Lactarius deliciosusやその他のミルクキャップなど、菌類界のいくつかの種も、傷害を受けるとラテックスを生成します。これは、ラテックスが収斂進化の産物であり、多くの別々の機会に選択されてきたことを示唆しています。[ 2 ]

防御機能

ゴム採取用ラテックス

ラテックスは、植物を草食動物から、菌類を菌食動物から守る働きがあります。この考えは1887年にジョセフ・F・ジェームズによって初めて提唱されました。彼は、トウワタのラテックスは「同時に不快な性質も持っているため、植物に与えられるであろうあらゆる棘、棘、または毛よりも、植物を敵から守るのに役立つ。この植物では、樹液が非常に豊富で不快なものになっているため、その経済において最も重要な役割を果たしている」と述べています。[ 11 ]この防御機能を示す証拠としては、ナメクジはラテックスが排出された葉は食べるが、そのままの葉は食べない、多くの昆虫は摂食前にラテックスを運ぶ葉脈を切断する、そしてトウワタ（Asclepias humistrata ）のラテックスが孵化したばかりのオオカバマダラの幼虫の30%を捕らえて殺す、といった発見があります[ 2 ]この現象は菌類にも見られ、ラテックスを産生するLactarius属菌類は、ラテックスを産生しないRussula属菌類よりも寄生する節足動物が少ないことが分かっています。Lactarius属菌類を用いた摂食実験では、Ambigolimax valentianusナメクジはラテックスを分泌するキノコを避けることが示されました。[ 7 ]

もう一つの証拠として、ラテックスには他の植物組織に比べて50～1000倍も高い濃度の防御物質が含まれていることが挙げられます。これらの毒素には、植物自身にも毒性を持つものも含まれており、毒性のあるものや「抗栄養性」 を持つ様々な化学物質で構成されています。

ラテックスは損傷部位へ能動的に移動する。クリプトステギア・グランディフローラ（Cryptostegia grandiflora）の場合、損傷部位から70cm以上離れたラテックスも移動する。[ 2 ]この蔓には高い静水圧がかかるため、ラテックスの流出速度は非常に速い。1935年の報告書で、植物学者キャサリン・M・バンガムは「クリプトステギア・グランディフローラの果実の茎を突き刺すと、長さ1メートルを超えるラテックスの噴流が発生し、数秒間持続した」と述べている。[ 12 ]

ラテックスの凝固特性は、無駄を抑制し、その粘着性により昆虫とその口器を捕らえるため、この防御に機能する。[ 2 ]

ラテックスの存在については、植物栄養素や老廃物の貯蔵と移動、水分バランスの維持など、他の説明も存在するが、「これらの機能はどれも本質的に信頼できるものではなく、経験的な裏付けもない」[ 2 ] 。

用途

切り口から新鮮なラテックスを滲み出させるケシ

多くの種のラテックスは加工して様々な材料を作ることができます

パーソナルケア製品

天然ゴムはラテックスから得られる最も重要な製品です。12,000種以上の植物がゴムを含むラテックスを生産しますが、そのほとんどは商業利用に適していません。[ 15 ]このラテックスは、マットレス、手袋、水泳帽、コンドーム、カテーテル、風船など、他の多くの製品の製造に使用されています。[ 16 ]

アヘンとアヘン剤

ケシから採取された乾燥した乳液はアヘンと呼ばれ、コデイン、テバイン、モルヒネなどの有用な鎮痛アルカロイドの原料となります。モルヒネとテバインはさらに、医療用の（通常はより強力な）オピオイドや、違法薬物取引用のヘロインの合成・製造に使用されます。ケシはまた、パパベリンやノスカピンなどの医療上有用な非鎮痛アルカロイドの原料でもあります。[ 17 ]

衣類

ラテックスは様々な種類の衣類に使用されています。身体に着用（または直接塗布）すると、肌にぴったりとフィットし、「第二の皮膚」のような効果を生み出します。[ 18 ]

コーティング剤と接着剤

合成ラテックスは、水分の蒸発に伴いポリマー粒子が凝集して固まるため、コーティング剤（例：ラテックス塗料）や接着剤に使用されます。そのため、これらの合成ラテックスは、環境に有毒な有機溶剤を放出することなくフィルムを形成できます。その他の用途としては、セメント添加剤やスクラッチカードの情報の隠蔽などがあります。ラテックスは、通常スチレンベースで、免疫測定にも使用されます。[ 19 ]

健康と安全

ラテックスにさらされても、湿疹、接触性皮膚炎、発疹などの軽度のアレルギー症状しか出ない人もいます。[ 20 ]

重度のラテックスアレルギーを持つ人もおり、ラテックス手袋などのラテックス製品への曝露はアナフィラキシーショックを引き起こす可能性があります。グアユールラテックスは、ヘベアラテックスのわずか2%のタンパク質しか含まないため、低アレルゲン代替品として研究されています。[ 21 ]さらに、ヘベアラテックスの抗原性タンパク質の量を減らす化学処理を施すことで、ラテックスアレルゲンへの曝露を大幅に低減できるVytex天然ゴムラテックスなどの代替素材を生み出すことができます。

二分脊椎患者の約半数は天然ラテックスゴムにもアレルギーがあります。複数回の手術を受けた人や、天然ラテックスに長期間曝露された人も、ラテックスアレルギーを起こしやすい傾向があります。[ 22 ]

ラテックスアレルギーを持つ人の多くは、特定の果物に対してもアレルギー反応を起こします。この関連性から、ラテックス・フルーツ症候群（LFS）に関する研究が進められています。これは、天然ラテックスゴムアレルゲンと特定の果物アレルゲンとの交差反応を特徴とする現象で、感作された人にアレルギー反応を引き起こします。この症候群は、1994年にBlancoらによって初めて報告されました。[ 23 ]

Gromekらによる2024年の包括的レビューでは、LFSに関する過去30年間の研究が、その有病率、一般的な交差反応、および臨床症状に焦点を当ててまとめられました。レビューによると、ラテックスアレルギー患者におけるLFSの有病率は、診断方法、地理的地域、および研究対象集団に応じて、4％から88％まで幅広く変動することがわかりました。LFSに最もよく関連する果物には、バナナ、アボカド、キウイフルーツ、パパイヤなどがあります。臨床症状は主に全身性であり、過敏症の症状の73％は全身性、27％は局所性です。Gromekらはまた、LFSの診断と治療の精度を向上させるために、標準化された診断基準と重症度分類システムの必要性を強調しました。[ 24 ]

微生物による分解

放線菌属、ストレプトマイセス属、ノカルジア属、ミクロモノスポラ属、アクチノプラネス属のいくつかの微生物種は、ゴムラテックスを消費することができます。[ 25 ]しかし、生分解速度は遅く、ゴムを唯一の炭素源として利用する細菌の増殖も遅いです。[ 26 ]

参考文献

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