2008-12-11

『P』の秘密(リンって、なに?)②

前回 の続きです。本来なら、生物系のブログとしてはATPについて言及すべきところでしょうが、ちょっと脱線してみます。
リン(P)は天然では単体の形では存在しません。リン酸カルシウム、リン酸水素カルシウムなどのように他の物質と化合した形で存在しています。
◆ヒト・作物・土壌の構成要素としての「リン」
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【動物】 ヒトの場合
・リンは人体中では6番目に多い元素で、体内に約1%(体重70kg の人では700~ 780g)含まれています。 そのうち約80%は骨格(*骨の40%がリン酸)を形成し、残りは筋肉などに多く含まれます。

*プランクトンから始まる食物連鎖により補給されますので、バランス良い食事をする限り不足をきたすことはないようです。最近は加工食品等の中に保存料として多用されているために、むしろ、過剰摂取には気をつける必要がある、といいます。
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【植物】 窒素  リン   カリウム
・作物  3.0%  0.23%  1.4%
・土壌  0.1%  0.07%  1.4%

*土壌リンの加給度は小さく循環も殆どしないので、長期にわたってリンが補給されないと、耕地の生産力は著しく低下するようです。
リン含有の高いものとしては鳥糞や動物の骨があり、インカ族はグアノ(鳥糞石)を採掘利用していたし、日本でも江戸中期には牛馬の骨や鯨、鰹などの大型海棲動物の骨を肥料として商う組織があったそうです。
*昔見た映画の中で、大輪の植物を仕立てていく主人公が、競争相手に悟られぬように「秘策」を講ずる場面で、鰹だか鮪だかのアラを土壌に入れるシーンを見て、「そんなアホな?」と思ったのですが、きちんとした史実に則っていたのですねぇ!
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◆大循環する「リン」
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リンの殆どは、海洋や海底の堆積物にあるらしい。中深層水のリンが海流で上昇し、「プランクトン→魚・海鳥→陸上(肥料→農作物→家畜やヒト→糞尿や死骸)→河川→海」という循環をしているといいます。
自然界では、海鳥が魚を食べて陸地に糞をする。あるいは鮭などが産卵のために川を遡上して熊などに食べられる、などが陸上化するルートでした。江戸時代に地引網が普及して大量に漁獲されるようになると、干鰯が肥料に利用されましたし、人間が漁業で魚を食し、糞尿を肥料として利用することもリンの循環を促進しました。
土壌から植物へ吸収されたリン酸の大部分は、色々な器官での再利用を経て最終的にはフィチン酸として蓄積されるといいますので、フィチン酸は循環するリンの大きなプールとも云えそうです。

●フィチン酸(Wikipedia)
★抜粋★
種子など多くの植物組織に存在する主要なリンの貯蔵形態であり、(中略)穀物では玄米の糠、オオムギ、小麦、エンバクといった麦類のふすま、トウモロコシの場合は胚芽、ゴマやピーナッツのような種子類、エンドウ豆、大豆といった豆類に多く含まれる。
非反芻動物ではフィチン酸消化酵素であるフィターゼ(フィチン酸を加水分解しリン酸を遊離する)がないため、フィチン酸の形のリンは一般に吸収されにくい。(中略)現在、ブタ、ニワトリなどの非反芻動物は主にダイズ、トウモロコシなどの穀物で肥育されているが、これらに含まれるフィチンは動物に吸収されずに腸管を通過するため、自然界のリン濃度を上昇させ、富栄養化などの環境問題につながる恐れがある。

◆リン鉱石の登場(有機物から無機物への転換)
骨もリンの貯蔵庫です。英国は、肥料にするために歴史上の戦場を掘り返して幾世代にもわたる骸骨を自国に運び去ったらしい。その分量は、なんと人体350万人分にも相当する(参考:「サトクリフ・エピソード科学史 生物・医学編」市場泰男訳より)というから、すごい。
骨が不足して、それに替わるリン酸源の探求に向かった結果、コプライト(糞石)やリン酸質グアノが骨の代替原料として脚光を浴びることとなるのは1850年代だそうです。
コプライト(糞石)は、大型爬虫類や哺乳類などの排泄物が風雨に晒され、窒素などの有機成分が分解流失し、リン酸分が石灰と反応してカルシウム塩として固結・石化したものらしい。
リン酸質グアノは、珊瑚礁の上に堆積した海鳥の排泄物が風化し、残留したリン酸が珊瑚礁の石灰分と結合して濃縮されたものです。これら2つは、動物の排泄物が化石化したもので、云わばリン酸源有機物が無機物のリン鉱石へと転換する過渡期のものでした。
つづく  ⇒ リンク
     by びん

List    投稿者 staff | 2008-12-11 | Posted in 未分類 | 3 Comments » 

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コメント3件

 さんぽ | 2009.01.16 21:37

生物ってどこから生物なのか?
生命の起源は何か?
考えさせられますね。
なかなか興味深い追求ですね。
>マリグラヌールと超好熱細菌をつなぐもの
何か分ったら教えて下さい!

 MASAMUNE | 2009.01.17 19:21

コメントありがとうございます。
現状なかなかマリグラヌールと超好熱細菌をつなぐものは見つかりませんが、なにかあるはずです。
つなげれるように追求していきますね!

 meme | 2010.11.03 13:42

こんにちは。
ちょっと日本語がわかりません。
「生物が代謝を獲得させたのはなぜか」
これは
「生物に代謝を獲得させたのはなにか」
あるいは
「生物が代謝を獲得したのはなぜか」という意味ですか?

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