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誰にもわかる、活性酸素のお話
昨日はえびす講でした。
まだ小さかった子供に風邪をひかせちゃいけないと、
厚手のコートをたっぷり着せて出かけたことを思い出します。
帰宅した家の中は寒々と冷え切っていて、
石油ストーブが点火するのを待ち遠しく感じたっけ。
しかし、今は「ＦＰの家」に住んでます。
家の中はいつもホカホカで、底冷えを感じることはなくなりました。
寒〜〜〜〜い暮らしも、今となっては懐かしい思い出です。
さて。
今日は活性酸素の話の続きですが、まず質問です。
身体のどこで発生してると思いますか？
活性酸素は実に様々な場所で発生しますが、
たとえば細胞の中を覗いてみましょう。
紫外線や放射線のエネルギーによって、
水から【H2O2】や【・OH】などの活性酸素が発生します。
しかしこれ以外にも、
実に様々な場所で【O2-】が恒常的に発生しているんです。
これは酸素（Oxygen）を利用する生き物の宿命で、
膜脂質が酸化されることで【LOOH】も発生しています。
中でも、ミトコンドリアは活性酸素が最も多く発生する場所。
その理由は、ミトコンドリアの機能を思い出せばわかるはずです。
ミトコンドリアは酸素を利用してエネルギーを生産する
酸素の利用量が多いことから、
それだけ大量の活性酸素も発生してしまうわけです。
それでは、酸素をどのように利用してるんでしょうか？
以前にも電子伝達系
を紹介したことがありますが、
復習の意味も込めてもう一度おさらいしてみましょう。
私達は【食べ物】を食べて生きています。
食べすぎは良くないといわれていますが、
そうかといって行き過ぎたダイエットも健康に宜しくありません。
そのことは、【食べ物】の役割を考えれば納得できるはず。
お米に含まれるグルコース（glucose）は、
細胞質でピルビン酸まで分解されます。
この代謝経路を解糖系といいますが、
酸素のない状態でもエネルギーを生産できることから、
【嫌気呼吸】と呼ばれることもあります。
しかし、その効率は褒められたものではありません。
そこで登場するのがミトコンドリア！
ミトコンドリアのマトリックスに取り込まれたピルビン酸はアセチルCoAとなり、
ＴＣＡ回路（クエン酸回路）に組み込まれます。
【補足】
アセチルＣｏＡの”原料”となるのはグルコースだけではありません。
脂肪酸のβ酸化からも生成されるので、
肉食系の動物である猫がわざわざお米を食べる必要はないのです。
さらに飢餓時には筋肉のタンパク質が分解され、
アミノ酸からアセチルＣｏＡを合成し始めます。
エネルギーが不足すると差し迫って”生きる”ことを優先し、
身体を動かす筋肉は犠牲にされてしまうのです。
そんなことにならないよう、しっかり食べることは欠かせません。
ＴＣＡ回路はとても効率的で、
ピルビン酸１分子から4分子の ＮＡＤＨ を合成します。
解糖系で合成されるのは2分子ですが、
グルコース１分子から2分子のピルビン酸ができる。
ということは、ＴＣＡ回路は解糖系の4倍も効率が良いことになるでしょ？
ここまでの仕事は ＮＡＤＨ を合成することですが、
いよいよここからが本番です。
ＮＡＤＨ はミトコンドリア内膜に埋め込まれたタンパク質複合体に送られます。
これが電子伝達系（呼吸鎖）です。
ここで最終的にＡＴＰ（アデノシン三リン酸）が合成されるわけですが、
電子伝達系が機能するには酸素が必要です。
そこで、こちらは【好気呼吸】と呼ばれています。
効率良くエネルギーを生み出せる【好気呼吸】は、
酸素を利用できる生命だけに許された特権なんです。
電子伝達系に送られた ＮＡＤＨ は、ここで ＮＡＤ+ に戻されます。
その際、2ヶの水素（Ｈ）が発生する。
実はこれこそが重要で、
【食べ物】からせっせと取り出していたのはこの水素だったんです。
そこでこういっても良いでしょう……
人間は水素を燃料にして動く機械
ただし、水素は Ｈ+（プロトン） と ｅ-（電子） に分けて利用されます。
電子の持っているエネルギーでプロトンを膜間スペースに汲み出し、
それが再びマトリックスに戻る際のエネルギーで ＡＴＰ を合成するわけ。
こうして ＡＴＰ ができました。
めでたし、めでたし＼(^o^)／
しかし、今日の本題はここから。
”使用済み核燃料”じゃございませんが、
使用済みの電子もきちんと処分しないと危険です。
そこでご登場願うのが【酸素】というわけで、
ようやく酸素の出番がやってきました。
前回の話でご理解いただいたように、
酸素（O2）はビラジカル（・O-O・）です。
この程よく反応しやすい性質を利用して、
使用済みの電子は酸素にくっ付けて安定的な水（H2O）に変えてしまいます。
そうすれば、もう心配ありません。
【イラスト】の左側に書いてあるように、
１分子の酸素から2分子の水ができます。
それぞれの電子の数を数えて貰えばわかりますが、
電子数は【16】が【20】に増えているでしょ？
つまり、１分子の酸素を使って4ヶの電子を処分したことになり、
酸素は4電子還元されたことになります。
ところが、酸素は油断ならない。
およそ2〜3％の酸素が、１電子還元の状態で飛び出してしまうのです。
さしずめ、”放射能漏れ”みたいなもの。
これが O2- で、スーパーオキシド（superoxide）と呼ばれています。
酸素分子の電子が１ヶ多くなった負イオン（アニオン）ですが、
不対電子を１ヶ有するラジカルとしての顔を併せ持っている――
このため他から電子を奪おうとする性質があり、
”普通の酸素”よりも反応性の高い”暴れん坊の酸素”に変身します。
これが活性酸素（ＲＯＳ）です。
ちなみに、「たった2〜3％」なんて甘く見ないで下さいね。
１ヶの細胞が１日に消費する酸素が１兆個。
その2％としても200億個。
そして、身体全体では60兆個の細胞がある。
ということは、１日に発生する活性酸素の量は……
ちょっと眩暈がしてきそうな数字です(>_<)
しかし、これだけ大量の活性酸素が発生しても、
私達の身体にはこれを消去するシステムが備わっています。
逆に考えれば、
この消去システムがあるからこそ、
安心して酸素を利用できるわけでございます。
O2- はスーパーオキシドディスムターゼ（ＳＯＤ）という酵素の働きで、
過酸化物である H2O2 に変えられます。
これが過酸化水素（hydrogen peroxide）です。
過酸化物（peroxide）は酸素が連なったペルオキシ基（-O-O-）を有するのが特徴で、
H2O2 の水溶液は消毒液としても利用されています。 オキシドールです
ＳＯＤ（superoxide dismutase）のリボン図
ところで、この H2O2 には不対電子がありません。
ということは、ラジカルじゃないってことです。
ただし過酸化物の O-O 結合は非常に壊れやすいので、
簡単に半分に分かれます。
するとどうなりますか？
最悪の活性酸素、・OH になっちゃうでしょ？
しかも不安定な ・OH に比べて、
H2O2 はラジカルじゃないのでそこそこ安定しています。
おまけに、細胞膜を通過することもできるので始末が悪いのです。
考えようによっては、
”爆弾”を抱えながら身体の中を自由に動き回る運び屋みたいなもの。
このため、予備軍である H2O2 も活性酸素に含められます。
これを消去する酵素はいくつかありますが、
その一つがグルタチオンペルオキシダーゼ（GPｘ）です。
この酵素によって、H2O2 は2分子の H2O に変えられます。
ＧＰｘ（glutathione peroxidase）のリボン図
さあ、これで一安心！
O2- は安全な水になりました。
さて、ここまで消費された電子はいくつでしょうか？
3ヶですね。
これに酸素が O2- になる際に消費した１電子を加えれば、
あわせて4電子を消費したことになります。
もうお気づきですね。
１電子還元で生じてしまった活性酸素も、
結局は4電子還元されて無害な水に変えられます。
酸素を利用するに際しては、
こうした消去システムが整備されているのです。
ところが、万全のバックアップ体制をもってしても、
100％の安全を確保できません。
様々な理由で H2O2 がだぶつくと、
これが鉄（Fe）や銅（Cu）などの金属イオンと反応して、
とうとう恐れていた ・OH が発生します。
その反応性は元の酸素の約1000倍とも。
とにかくもの凄い酸化力で、
近くにある物質から見境なく電子を奪う、つまり酸化しちゃうのです。
これがヒドロキシラジカル（hydroxyl radical）であり、
活性酸素の中でも最も凶暴なものの一つといわれています。
残念ながら、人間といえどもこれを消去できる酵素は持ってません(+_+)
とにかく ・OH は神出鬼没で、
できたかと思えばあっという間に消えてしまう――
ひっ捕まえたくてもなす術がなく、
容赦ない攻撃にジッと耐えるしかありません。
こうして ・OH はＤＮＡにダメージを与え、
タンパク質も変性させてしまいます。
さらに細胞膜を構成する脂質が酸化されると、
過酸化脂質（脂質ヒドロペルオキシド）に変性してしまう。
「脂質」を英語で【lipid】ということから、
その頭文字をとって LOOH と表記します。
こうなると膜タンパク質の機能が阻害されるばかりか、
動脈硬化の原因にもなると考えられています。
しかも厄介なことに、いったん脂質の酸化が始まると、
次から次に、連鎖的に LOOH が生成されてしまう――
そうなるとマズイので、
負の連鎖反応をストップしてくれるのが抗酸化物質（スカベンジャー）です。
【scavenger】とは「捕捉剤」を意味し、
広く安定剤、酸化防止剤、保存剤も含まれます。
脂質の連鎖的崩壊を押しとどめる”ハンター”の代表がビタミンＥで、
これがビタミンＣと連携してラジカルを捕捉してくれるのです。
しかし「スカベンジャー」なんていうとカッコイイですが、
要は自分が酸化されて盾になるということです。
わかりやすくいえば、ＳＰ（security police）みたいなもの。
凶悪な犯罪から要人を護るために、
自らが凶弾に当りに行くという悲惨なお仕事なんです。
そのおかげで、
私達が生きていられることを忘れてはなりません。
いかがですか。
これで、どなたにも活性酸素が理解できたでしょ？
えっ！ わからない？
説明が下手で申し訳ございません m(__)m
生きていく上で酸素はなくてはならないものですが、
その一方で【活性酸素】という負の産物を生じてしまいます。
これを防御するために、
生命は二重三重のガードを設けています。
ところが、そこまでしても防ぎきれない――
活性酸素のダメージは老化現象そのものであり、
こんな言い方もできるでしょう……
死へのカウントダウンを刻みながら生命は営まれる
不老不死は不可能ですが、
活性酸素のダメージを抑えることでリミットを延ばすことは可能です。
そのためには、飽食はいけません。
激しい運動もいけないし、ストレスなどはもっての外です。
全て、大量の活性酸素を発生させてしまいます。
おまけに、活性酸素でお部屋を浄化――するんですか？
オゾンに続いて ・OH まで美化され始めていますが、
危険が軽視されるのは好ましくないでしょう。
あまりにも安易に利用するのは、いかがなものかと心配です。
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今さら活性酸素・・・です(+_+)
こんにちわ、今日は寒い一日でした。
前回「省エネ住宅を応援して！」って書いたら、
さっそく動きがありましたね。
元東大総長のご自宅を訪問していたく感動した菅さんは、
省エネ住宅にもエコポイントを導入――って提案しております。
大賛成なんですが、
どの程度の省エネ住宅を想定しているんでしょうか？
それに、エコポントはいったい何点になるんだろ？
早く実現するといいですね。
さて。
空気清浄機のお話で、活性酸素が登場しました。
活性酸素――この言葉を知らない方は、まずいらっしゃらないでしょう。
でも、その中身を問われたら……
いったい なに (?_?)
意外にそういう方が多いんじゃないでしょうか？
そこで良い機会ですから、
活性酸素というものを一度じっくり紹介することにしましょう。
えっ、もう十分知り尽くしている？
そういう方は、私の説明に間違いがないかチェックしながらお読みください。
活性酸素を英語でいうと【reactive oxygen species】――
これを略して ROS と表記することもあります。
直訳すれば「反応性の高い酸素種」という意味で、
大気の20％を占める酸素分子（O2）より活性化された状態の酸素分子をさします。
さらに広義には、
そこから派生する反応性の高い化学物質をひっくるめて【活性酸素種】といいます。
いずれにせよ酸素（Oxygen）が関与している点は共通で、
活性酸素を知るにはまず酸素原子（O）から始める必要があります。
ということで、酸素とは……
原子番号は8で、元素記号はO。
標準状態では2ヶの酸素原子が二重結合し、
酸素分子（O2）として存在する。
反応性に富んでいることから、
ほとんどの元素と結合し、これを酸化する性質がある―― そうです。
まず最初に、【原子番号8】ということを考えてみましょう。
これは電子（ e- ）を8ヶ有していることを意味します。
電子はあたかも太陽の周りを公転する惑星のように、
原子核の周りを”ぐるぐる回っている”わけですが、
その軌道を中心に近い方からＫ殻・Ｌ殻・Ｍ殻・Ｎ殻・Ｏ殻・Ｐ殻……といいます。
ただし酸素の電子はそんなに多くないので、
ここで関係あるのはＫ殻とＬ殻の2つだけ。
電子軌道にはお約束があって、
Ｋ殻には2ヶの電子しか入れません。
そこで残りの6ヶはＬ殻に収納されるわけですが、
この6ヶが化学結合などに活躍することから、
特に価電子と呼ばれる場合もあります。
ちなみに、Ｌ殻の収容能力は最大8ヶの電子です。
しかし”座席”は4つしかなく、
最初はこの”座席”に1ヶづつ座っていきます。
そして5番目の電子からは2人かけになるとお考え下さい。
酸素の価電子は6ヶですから、
2つの”椅子”に2ヶづつの電子、残り2つには1ヶの電子ということになる。
これが酸素原子です。
ただ多くの方が”ぐるぐる回っている”電子を想像すると思いますが、
厳密にはこれは間違いです。
電子は神出鬼没に消えては出現――を繰り返しますが、
どこに現われるかはほぼ決まっています。
これが【電子軌道】に相当しますが、
イメージとしてはぼんやり漂う雲のような性質も持つことから、
最近では【電子雲】とも呼ぶようです。
Ｌ殻を細かく見ていくと、
実際には4つの電子軌道に分かれています。
これが電子の座る”椅子”というわけですね。
2ｓ軌道は円状に広がりますが3つある2ｐ軌道は∞のような形をしており、
3つの軌道がそれぞれ直行しています。
このような姿を忠実に表わしたのが【右図】になりますが、
ここではわかりやすさを優先することにしましょう。
実際はもっと複雑――ということを承知した上で、
【左図】のように考えていただければそれで十分です。
そこで、次の問題に移りましょう。
酸素原子には6ヶの価電子がありますが、
4ヶはペアを組んでいます。
しかし、残りの2ヶは一人ぼっち(T_T)
これを不対電子（unpaired electron ）といいますが、
電子も一人じゃ寂しいのでペアを求めます。
これは他所から電子を奪う性質があるということで、
電子を得ることは【還元】に他なりません。
反対に、電子を奪われた相手は【酸化】されることになります。
つまり、酸化・還元（レドックス）は同時進行……
他の化合物を酸化して自らは還元する
そもそもの原因は不対電子が存在するからで、
これが活性酸素を理解するキーワードです。
酸素原子も不対電子があるので、
考えようによっては活性酸素の仲間です。
そこでこのままでは不安定というわけですが、
運よく近くを水素原子（Ｈ）が通りかかったとしましょう。
水素の原子番号は１、Ｋ殻に１ヶの電子しかありません。
そこで水素原子も電子を探してウロウロしていたわけで、
いい具合に酸素原子を見つけました。
そこで、さっそく合体！
酸素原子と水素原子が、お互いの電子を共有して結合します。
これを共有結合といい、めでたく不対電子はペア（共有電子対）になりました。
双方が丸く収まるので、こういう”裏ワザ”もありなのです。
こうして出来上がるのが H2O、つまり【水】です。
見てわかるように H2O には不対電子がありません。
そこで酸素原子を含む化学物質であっても、
H2O は活性酸素ではありません。
それどころか、とても安定した化学物質です。
ここで、ちょっと見方を変えてみましょう。
H2O は酸素原子に2ヶの水素原子が結合しているわけですが、
水素原子にヒドロキシ基（-OH）が結合しているといっても同じです。 強引 (>_<)
そこで、ヒドロキシ基を切り離してみましょう。
放射線をあてると、そのエネルギーで O-H 結合（共有結合）を切断できます。
すると……、遊離したヒドロキシ基には不対電子があるでしょ？
実は、これこそがヒドロキシラジカル（OHラジカル）に他なりません。
元は化合物を構成する部分構造である原子団をラジカル（radical）といい、
共有結合が切断された【遊離基】を特にフリーラジカルと呼んで区別します。
本来ならどこかにくっ付いているべきパーツですから、
これがフリーになればじっとしていられるわけがありません。
そこですぐさま相手を見つけて不対電子を解消しようとするわけで、
その見境のなさといったら桁違いです。
ヒドロキシラジカルになるや否やペアを見つける行動の早いこと、
その時間、わずか100万分の1秒とも１億分の１秒ともいわれています。
まさに目にも留まらぬ電光石火の早業！
すさまじい”ナンパ力”、もとい酸化力でしょ？
しかし活性酸素が注目されるようになって、
最近では「ラジカル」といえば「フリーラジカル」を指し、
不対電子を有する原子や分子をラジカルと総称しています。
そこでヒドロキシ基として機能する場合には -OH ですが、
これをラジカルとして扱う場合には特に ・OH と表記するわけです。
【・】は不対電子が存在することを表わしています。
ちなみに、水素原子にも不対電子があるのでラジカルです。
ただし、慣習的に「・H」とは表記しません。
それよりも水素原子の場合には、
電子（ e- ）とプロトン（ H+ ）に分割された振る舞いの方が重要です。
ここまでの説明で、酸素原子が不安定だってわかりましたね？
というか、そうそうきりの良い原子はないので、
ほとんど全ての原子が不安定な存在なんです。
そこで酸素原子も酸素分子になって安定しようとします。
不対電子がそれぞれ2ヶづつあるわけだから、
酸素原子同士が二重結合すると……
こんな感じにイメージしてしまう方が少なくないのでは？
でも、残念ながらそうはなってくれません。
酸素分子が二重結合であることは間違いないのですが、
これを理解するにはもっと細かい分子軌道を理解する必要があります。
でもそこまで説明すると、たぶん読むのが嫌になるでしょう。
【イラスト】中の矢印は電子のスピンを表わしています。
地球が自転するように電子も”自転”しているんです――が、
いかがですか？
見ただけでウンザリでしょ？
これを正確に知りたいと思う奇特な方は、
専門の化学サイトがたくさんあるのでそちらを覗いてみて下さい。
ここでは深入りしません。
ただ１つだけ知っておいていただきたい点があります。
最も外側の軌道には、電子が１ヶづつしかないでしょ？
つまり、これも不対電子！
酸素分子はラジカルである
ただし、酸素分子の反応性はそれほど強くない。
食べ物を腐敗させ金属を錆び付かせてしまいますが、
活性酸素ほどの”激しさ”は持っていません。
不対電子が１ヶより2ヶの方が反応性が強いのでは (?_?)
そう感じるかもしれませんが、
2ヶだと互いに相手を牽制しあってしまうようです。
その結果、
不対電子が１ヶの活性酸素の方が反応性が高くなります。
そうはいっても酸素分子はれっきとしたラジカルである――
より正確にいえばラジカルが2ヶあるビラジカル（・O-O・）ですが、
そこそこの反応性を持っていることをしっかり覚えておいて下さい。
この出発点を知らないと、活性酸素のお話が理解できません。
そこでビラジカルという点を示すためには、
酸素分子は次のように表現しないと具合悪いわけです。
電子の色は、先ほどの【イラスト】に対応させておきました。
興味のある方は、じっくり比較してみてください。
ここまでご理解いただけば、活性酸素が8割方わかったも同然でございます。
酸素分子は酸素原子の安定形であるにもかかわらず、
反面では不対電子を2ヶ有する不安定さをあわせ持っています。
これが大気中に存在し、私達が日常的に吸っている【酸素】で、
特に三重項酸素と呼ばれる酸素分子です。
安定なのに不安定――
これこそが、酸素分子の特殊な性質です。
生命はこの程よいファジーさを上手に活用しているわけで、
それが呼吸（細胞内呼吸）に他なりません。
ただし不安定さゆえ、
さらに反応性の高い活性酸素のリスクを常に伴っています。
活性酸素はじわじわと身体にダメージを与えて老化を招き、
制御が上手くいかなくなると病気の原因となってしまうのです。
それでは、活性酸素はどのようにコントロールされているのでしょうか。
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インフルエンザは湿気に弱い
期待が大きかった分、
ちょっと失望感も漂い出した民主党政権。
そういえば温暖化対策はどうなったんでしょうか？
先ごろ国立環境研究所がまとめた試算によれば、
家庭から排出される二酸化炭素は、
わずか数年で70％以上も削減できるそうです。
その具体策は省エネ家電への買い替えやエコキュートの導入、
そして……
住宅の高断熱化（新築もしくはリフォーム）
だそうです。
でもね〜、そんなの何年も前から指摘されてきたことじゃないの？
今は机上の計算なんかしている段階じゃなくて、
政策として実行することに意義があると思うのです。
というわけで民主党さん、
住宅の高断熱化を後押しして下さいね！ 期待してます
さて。
一般的に、インフルエンザは冬に流行します。
というのも低温・低湿を好むからです。
そこでこれを予防したいと思ったら、
この反対、つまり室内環境を高温・高湿にしてやれば良いわけです。
単純なことでしょ？
インフルエンザウイルスと湿度の関係は、古くから注目されてきました。
中でも有名なのがアメリカの Harper の研究です。
インフルエンザと湿度の関係を話す際には、
必ずといて良いほど取り上げられます。
Harper によれば相対湿度（RH）が50％の場合、
約12時間後には全てのウイルスが死滅するそうです。
そこでインフルエンザを予防するには……
室内を湿度50％に加湿する
これだけです。
とっても簡単……かな？
それでは、もう少し詳しくみてみましょう。
これは Harper が6時間後のウイルス生存率を表わした【グラフ】です。
温度が20〜24℃で湿度が50％以上だとわずか3〜5％ですが、
湿度20％の場合にはまだ66％ものウイルスが生存しています。
これに対して温度が32℃になると、
湿度20％でも生存率は17％に低下します。
インフルエンザが夏に流行しない理由がわかるでしょ？
反対に温度が10℃以下になると、
たとえ湿度50％でも42％ものウイルスが生存しています。
湿度80％でさえ35％の生存率――
こうした事実は、
単純に【湿度50％】では予防できないことを物語っていませんか？
湿度だけでなく温度も重要なんです。
日本の庄司真先生（内科医）はインフルエンザの流行因子を研究し、
やはり湿度と温度が重要であると指摘しています。
結論から紹介すると、
重要なのは相対湿度ではなく絶対湿度（AH）だそうです。
【相対湿度】が飽和水蒸気量に対する割り合い（相対量）であるのに対して、
空気中に存在する水蒸気量そのもの（絶対量）を表わすのが【絶対湿度】です。
温度が20℃で相対湿度が50％のとき、絶対湿度は 8.7g/㎥ になります。
しかし温度が10℃の場合には、
相対湿度が50％でも絶対湿度は 4.7g/㎥ しかありません。
そのためウイルスの生存率が高まってしまうわけで、
これを防ぐには絶対湿度をほぼ2倍にしなければならないのです。
その場合の相対湿度は、凡そ93％にもなります。
夏の暮らしを考える場合にも温度ばかりでなく湿度、
それも絶対湿度が重要だと紹介しました。
同じことが冬の暮らしにも当てはまるわけで、
【相対湿度】ではなく【絶対湿度】で考えなければいけないということです。
そこで庄司先生は Harper のデータを基に、
ウイルス生存率と絶対湿度の関係をはじき出しました。
それが【グラフ】の右側に記した数字で、
絶対湿度が 10g/㎥ の場合にはウイルス生存率はわずか5％です。
ちなみに、ここで用いている絶対湿度は容積絶対湿度で、
重量絶対湿度で表示すれば 約8.4g/kg になります。
インフルエンザの流行はこうした絶対湿度が目安になるそうで、
地域差はあるものの、
概ね絶対湿度 10g/㎥ 以上では流行が起こらないそうです。
反対に、絶対湿度を 10g/㎥ 程度に維持した老人介護施設では、
冬期のインフルエンザの発症者がゼロだったという報告もあります。
それでは絶対湿度を 10g/㎥ とするには、
相対湿度はどの程度にしたら良いのでしょうか？
冬の暖房温度を20℃と設定した場合、
相対湿度58％以上でこの基準をクリアーできます。
しかし実践してみればわかりますが、
冬の室内を60％近くまで加湿するのは容易ではございません。
それにそこまで湿度を上げると、
住んでいる方はかなりしっとり感を覚えることと思います。
ちょっとした低温サウナ状態？
病院のような医療施設なら感染予防が最優先されるとしても、
一般家庭では”快適さ”を犠牲にするわけにはいかないでしょう。
それに湿度が高くなりすぎると、
今度はカビやダニのリスクが高まってしまいます。
絶対湿度 10g/㎥ というのはあくまでも全国的な流行の目安であり、
地域によっては ７g/㎥ という場所もあります。
そこで一般家庭でインフルエンザを予防する際には、
この 絶対湿度＝７g/㎥ を基準にすれば良いと考えています。
室内の温度が20℃なら、相対湿度は約40％です。
つまり、相対湿度が30％代に突入したら要注意――と覚えてください。
相対湿度40％以上に維持するというのなら、
さほど無理なく実現できそうです。
そこで有名なアメリカ冷暖房空調工業会（ASHRAE）の報告書でも、
相対湿度は40〜60％が最適ゾーンとされています。
湿度の幅が20％もあることから、
【最適ゾーン】にはずいぶん余裕があるように想像するかもしれません。
しかし実際には、かなり狭いエリアになります。
この点を理解していただくために、
相対湿度と温度の関係を表わした【グラフ】をご覧ください。
絶対湿度 ７g/㎥ をクリアするには、
紫色の線より上に位置していれば良いわけです。
例えば、【Ａ】は温度20℃−相対湿度50％のポイントで、
絶対湿度は 8.6g/㎥ になります。
これなら、6時間後には80％以上のウイルスが死滅します。
しかし【Ｂ】の温度16℃−相対湿度50％のポイントになると、
絶対湿度は 6.8g/㎥ となって ７g/㎥ を下回ってしまうでしょ？
さらに温度が10℃の【Ｃ】になるとかなりマズイ(>_<)
いくら相対湿度が50％でも、
絶対湿度に換算すれば 4.7g/㎥ しかありません。
6時間経過しても、ウイルスの半分以上が生き残っている危険な状態です。
さらに温度が低下して5℃以下になると、
どうあがいても 絶対湿度 ７g/㎥ をクリアーするのは不可能となります。
5℃の空気の飽和水蒸気量は 6.8g/㎥ なので、
たとえ相対湿度を100％にしても手が届きません。
こうした点を踏まえると【最適ゾーン】は意外に狭く、
【グラフ】の左端に片寄っています。
単に相対湿度が40〜60％であるだけでなく、
同時に温度も18〜22℃程度に維持すべき点を忘れてはいけません。
もちろんこれは冬の場合で、
夏なら温度25〜28℃が最適温度です。
いかがでしょうか？
それほど”驚くような話”じゃなかったかな？
室内の温度は18〜22℃、相対湿度は40〜60％が理想的
確かに、いわれなくても常識的なことかもしれません。
ただし私が驚愕してしまうのは、
Herper の論文がすでに1961年に発表されているという点です。
そして、庄司先生が絶対湿度に着目したのが1980年代。
ASHRAEの報告書が出されたのも1985年であり、
これ以後のアメリカ住宅は、
セントラルヒーティングを活用して【快適ゾーン】を実現してきました。
科学的研究を踏まえて、
国民を感染症から防御する住環境を整えたわけです。
ここで、簡単に考えないで下さいね。
リビングだけでは意味がないのであって、
家全体が【快適ゾーン】になっていなければなりません。
そのためには全館暖房が必須ですが、
果たして、日本の一般住宅にそんな芸当ができるでしょうか？
もし強引に実現したとしても、
それが”一時的”だとかえって恐ろしい結果を引き起こします。
【快適ゾーン】を達成する一方で、
寝ている間に室内の温度が下がってしまうと大変なことになる。
温度低下とともに飽和水蒸気量が低下して、
空気中に保持できなくなった水蒸気が結露してしまうのです。
そうなると、冬でも家の中がカビだらけ(T_T)
これを防ぐには、真夜中でも15℃以上をキープしないといけません。
ところが、日本の家はどうでしょうか？
明け方に10℃なんて当たり前、
家の中で氷が張る家だって珍しくないでしょ？ 若い頃に住んでいた家はこういう家でした
家や住環境を”科学する”ことを怠り、
そんな家を放任してきたのが先進国と自負する日本の実態です。
インフルエンザの脅威が迫れば、
【空気清浄機】に飛びついてしまうのも仕方ありません。
たとえ活性酸素が諸刃の剣だとしても、
感染するよりまし――その通りだと思います。
しかし「ＦＰの家」クラスの高性能住宅になれば、
家中を【快適ゾーン】にすることができます。
気化式加湿器を活用している私の家では、
平均して温度20℃−相対湿度45〜50％を維持しています。
家中ほとんど均一です。
もちろん、真夜中でも抜かりはありません。
午前3時の寝室は、温度20℃−相対湿度50％の【快適ゾーン】です。
これなら、
プラズマクラスターやウイルスウォッシャーを購入する必要もないでしょう。
もっとも。
わずか数分で99％抑制――そこまでの強力な殺菌力はありません。
しかし私達の体内に活性酸素があるわけですから、
後は自分自身の免疫システムに委ねれば良いと思うのです。
そのためにも……
健康に暮らせる家であることが何にも増して重要
たとえ強力な殺菌力なんかなくても、
免疫力を高めてくれる家ならそれで十分。
少々のウイルスが生き残ったとしても、
その程度でビクともしない身体であれば心配なんかないのです。 ブログランキングに参加しています。
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プラズマクラスターとウイルスウォッシャーの仕組み
最近、更新がなかなかはかどりません。 使用方法によっては危険なオゾン濃度となるものがあり、また、オゾン発生量等の表示を見ても専門知識のない消費者が安全に使用することは難しいと考えられた。このような現状のもとでは、購入等は避けた方がよい。
反省、反省(>_<)
新型インフルエンザ（H1N1）が流行っています。
しかし強毒性の鳥インフルエンザ（H5N1）も忘れちゃいけないわけで、
これが次の新型インフルエンザになったらもっと恐ろしいことになるでしょう。
そこで今注目を集めているのが、
室内に浮遊するウイルスを退治する機能を持った空気清浄機です。
たった数分でウイルスを99％抑制！
誰だって感染して死にたくはないので、
こんな宣伝を目にしたら思わず欲しくなってしまう＼(^o^)／
中でも業界トップを走るのがシャープのプラズマクラスターですが、
三洋電機が投入したウイルスウォッシャーもなかなか好調のようです。
でも、その仕組みをご存知ですか？
というわけで。
まずは【プラズマクラスター】から調べてみましょう。
気体中の電極に高電圧をかけると放電現象が起こり、
そのエネルギーで空気中に浮遊する分子の電子が自由になります。
これを【電離】といい、
電子が飛び出せば正イオン（カチオン）、取り込まれれば負イオン（アニオン）です。
空気全体としては ±０ で電気的に中性ですが、
その内部では電子の移動が生じており、
このような電離性気体をプラズマ（plasma）と呼びます。
シャープの説明を見てみましょう。
放電によって水分子が分解・電離し、
正イオンとしてH＋が生成されます。
一方、酸素分子に１電子が飛び込んで還元されると、
O2−という負イオンができます。
いわゆる、スーパーオキシドアニオンと呼ばれる活性酸素に変わるわけ。
そして、それぞれのイオンには水分子が結合しているそうです。
イメージはこんな感じらしい……
このような物体をクラスター（cluster）といい、
このクラスターが電荷を帯びているのがクラスターイオンになります。
【cluster】とはもともと「房」を意味する英語で、
そういえば【プラズマクラスター】のマークもブドウみたいなイメージですね。
ちなみに、【図】の右側の「負クラスターイオン」が、
一頃ブームになったマイナスイオンの正体らしい。
ただし”マイナスイオン”というのは化学的用語ではなく、
その実態が明確に定義されているわけでもありません。
イメージ戦略として業界は好んで用いていますが、
その効用は？です。
問題はここから。
この2つのクラスターイオンが空気中に浮遊するウイルスの表面で反応し、
OHラジカル（ヒドロキシラジカル）という活性酸素が生成されると考えられています。
これがウイルス表面のタンパク質を変性させ、
結果的に不活性化させることになるようです。 あくまでもシャープの説明
OHラジカルは最終的にH2O（水）になります。
以上が【プラズマクラスター】の仕組みですが、
パナソニックのナノイーもほとんんど同じみたいです。
こちらは空気中の H2O に高電圧をかけ、
OHラジカルを発生させます。
これが水分子にくるまれて放出される――つまりクラスターですね。
簡単にいえば、最初からOHラジカルを生成するのが【ナノイー】で、
現場で合体してOHラジカルになるのが【プラズマクラスター】という違いでしょうか？
ただし実際には、たいして差がないように思います。
あくまでも私の感想ですが……。
さて、次は【ウイルスウォッシャー】の番です。
こちらは三洋電機が得意とする電解水技術が応用されています。
塩素消毒された水道水には塩化物イオン（Cl−）が含まれているので、
これを電気分解すると次亜塩素酸（HCｌO）を含む水が生成されます。
これが電解水（electrolyzed water）で、
いわゆる次亜塩素酸水と考えて良いのでしょう。
このため、ウィルスウォッシャーを使うとカルキ臭が漂うことになります。
ただし次亜塩素酸水は医療の現場でも利用されてます。
それもそのはず、殺菌力が高いからです。
次亜塩素酸のナトリウム塩が次亜塩素酸ナトリウムですが、
これは家庭用漂白剤やカビとり剤の主成分として有名です。
哺乳瓶の消毒に利用されている方も多いでしょう。
この次亜塩素酸ナトリウムの殺菌作用は、
主に次亜塩素酸イオン（ClO-）に拠っています。
一方、次亜塩素酸水の主成分は名前の通り次亜塩素酸で、
次亜塩素酸ナトリウムの数十倍も殺菌力が高いので、
低濃度でも十分な効力を発揮するのです。
食品添加物としても認められており、安全性も問題ありません。
その上、次亜塩素酸水中にはOHラジカルも含まれ、
ダブル効果でウイルスを不活性化するのが【ウイルスウォッシャー】の強みです。
このように、
【プラズマクラスター】と【ウイルスウォッシャー】の仕組みは全く違います。
しかしウイルスを直接撃退するメカニズムは同じようなもので、
要はOHラジカルや次亜塩素酸のような活性酸素が鍵となるのです。
興味深いことに、
このような殺菌作用は人間の体内でも行われています。
体内に細菌やウイルスが侵入すると炎症反応が生じ、
そこに好中球が遊走してきます。
好中球とは白血球の一種で、
細菌やウイルスを細胞内に取り込んでしまいます。
これを貪食作用といい、
食べた後でじっくり消化してしまうのです。
その際に武器として使用しているのがやっぱり活性酸素――
とにかく好中球は大量の活性酸素を発生することで有名で、
体内のトータル量は空気清浄機の出すOHラジカルとは比較になりません。
NADHオキシダーゼという酵素を使って、
好中球は O2 から O2- （スーパーオキシドアニオン）を合成します。
こうして大量の活性酸素を自ら発生させるわけで、
これを出発点として H2O2 （過酸化水素）やOHラジカル（・OH）が生じ、
これによって細菌やウイルスのタンパク質が酸化されてしまうわけですね。
【酸化】といえば鉄が赤く錆びてしまう現象が有名ですが、
まさに細胞が錆びついてしまうようなものとご理解下さい。
意外に知られていませんが、
好中球はミエロパーオキシダーゼという酵素を使って、
次亜塩素酸（ HCｌO ）も合成しています。
この次亜塩素酸はヘムなどの鉄含有タンパク質を攻撃して Fe2＋ の遊離を促し、
Fe2＋ は H2O2 に電子を渡して Fe3＋ となる。
一方、電子を貰った H2O2 は還元され、
OHラジカルの産生が促進されることになります。
数ある活性酸素の中でOHラジカルは最も強力で、
体内に侵入した細菌やウイルスをたちどころに消去する必殺仕事人。
まさに免疫の”迎撃ミサイル”として利用されているわけですが、
人間自身の細胞まで破壊してしまうのが玉にキズです。
こうした事態を防ぐために活躍するのが抗酸化物質で、
中でもビタミンC・ビタミンＥ・グルタチオンなどは有名でしょ？
ところが病気やストレスで活性酸素が増加すると、
備蓄された抗酸化物質が不足し始めます。
すると……、OHラジカルの暴走が始まるわけ。
お肌の劣化やアトピー性皮膚炎も活性酸素が原因と考えられており、
そればかりか癌の原因ともなります。
活性酸素は生体を防御するばかりでなく、
過剰になれば老化や病気の原因となってしまう危険を秘めているのです。
それなのに……
部屋中にOHラジカルを撒き散らして危険はないの？
メーカーは安全性は確認済みだといっています。
恐らく、そうなのでしょう。
空気清浄機が発生させる程度のOHラジカルで、
重大な健康障害が生じる心配はまずないと思います。
ただし、油断はしない方が良い。
かつて殺菌・脱臭でもてはやされたオゾン（O3）も活性酸素の一つで、
やっぱり濃度が高くなると人体に有害な作用を及ぼします。
そこで国民生活センターは、
2009年8月、オゾン発生器について次のような情報を流しています。
だからといって、
【プラズマクラスター】や【ウイルスウォッシャー】も危険だという積もりはありません。
ただし活性酸素は諸刃の剣――この点を忘れないで下さい。
特に、抵抗力の弱い乳幼児にどのような影響を与えるのか？
この点が気がかりです。
ウイルス感染のリスクと天秤にかけながら、
使用に当っては冷静に判断すべきでしょう。
差し迫った脅威がない場合には、私なら使用は控えます。
また【ウイルスウォッシャー】はカルキ臭を放つので、
匂いに敏感な方は使用を控えた方が良いかもしれません。
化学物質過敏症の家内は、「耐えられない臭さ」といっておりました。
しかし、もっと重要な疑念がある。
本当にウイルスは不活性化されるんでしょうか？
もっと正確にいいましょう。
お部屋の隅々まで、あるいは家中に漂うウイルスを、
全てひっくるめて退治することができるんでしょうか？
ウイルスを撃退するなら活性酸素が高濃度になるほど良いのですが、
高濃度になり過ぎると人間もやられます。
さらに【プラズマクラスター】の場合には、
放電電圧を上げるとオゾン（O3）も発生するでしょう。
そうなるとオゾン発生器の二の舞になってしまうので、
現在の空気清浄機では「安全性」を優先して、
活性酸素の発生量はごく少なく抑えられているのかもしれません。
そこで、次の【資料】をご覧下さい。
これは【プラズマクラスター】のウイルス抑制効果ですが、
10分で99％抑制――と説明されています。
これだけ聞くとなるほど効果ありそうと期待しちゃいますが、
それでは実験方法をご確認下さい。
１㎥ボックスにウイルスを浮遊させ、空気中のウイルス除去率を測定
って、たった「１㎥」のミニサイズでの実験です。
【ウイルスウォッシャー】や【ナノイー】でも同じ実験方法ですが、
別にこれがＪＩＳ規格というわけではありません。
そうであるなら、実物大の部屋を使った実験をした上で、
ウイルス抑制効果を公表して欲しいと思うのは私だけでしょうか？
１㎥では効果大だとしても、
家の中全体でどの程度の効果があるのかわかりません。
だからといって、空気清浄機を置いた部屋の中だけで生活する――
そんなの不可能です！
さて。
そろそろ結論を出しましょう。
医療機関のような特殊な場は別として、
一般家庭で活性酸素を使ってまで除菌する必要があるのでしょうか？
いくら安全性を確認したといっても、
化学的方法にはリスクが付きまとう――この点を自覚する必要があります。
汚染された家を【シックハウス】と呼んで危険視する一方で、
細胞障害性のあるOHラジカルを自らの手で部屋中にばら撒くのは、
どう考えても一貫性があるようには思えません。
今回のお話は「お気に入りの日用品」というカテに分類しましたが、
実は個人的に「あまりおススメしない日用品」なのです。
そうはいっても、
他にウイルス対策がないならそれも仕方ないでしょう。
しかしもっと安全な方法があるなら、
そちらを選択する方が賢いのではないでしょうか？
それは、加湿と換気です。
ウイルス抑制効果が狭い範囲に限られるかもしれない空気清浄機に比べ、
家全体の湿度をコントロールできれば、
その効果は広く家中に及びます。
もちろん、加湿によって結露が生じるような家は論外です。
見落とされていますが、換気もウイルス対策に効果的です。
家全体の空気を計画的に入れ替えていれば、
ウイルスそのものが家の中に留まりません。
ただし寒い冬に窓なんか開けたくないのが人情ですから、
窓を閉めていても空気の入れ替わる家でないといけません。
こちらの方がbetterな解決策だと思うのですが、
みなさんはどうお考えになりますか？
しかも、加湿や換気にリスクはいっさいございません。
正真正銘、100％安全です。
ということで、次回は加湿の効果のご紹介。 ブログランキングに参加しています。
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忘れちゃいけない、給気口のフィルター交換
昨日は急用が入って更新できませんでした。
申し訳ございません。
新型インフルエンザが流行っているせいか、
空気清浄機の売れ行きが良いということです。
家内の職場でも、50万円もする業務用の空気清浄機を購入したらしい。
ところがこれを設置した日から、
家内は激しい頭痛に見舞われ、身体中の節々が痛いと嘆いています。
なんでも、塩素臭いというのです。
さっそく調べてみると、それも当然だと納得。
さらに興味深いこともわかりました。
いろんな呼び方で各社優劣を競っていますが、
基本的には殺菌メカニズムはほぼ同じようです。
要は【活性酸素】を利用してる。
それなら……
ウイルスウォッシャーとかプラズマクラスターってなんなのさ(?_?)
この話題をちょっと取り上げてみたいと思いますが、
その前に”お約束”を果たすのが先決です。
ということで。
今日は換気のメンテナンスのお話です。
機械換気の効果を維持するには、
【給気側】と【排気側】のメンテナンスがそれぞれ必要不可欠。
今日ご紹介するのは【給気側】のお手入れになります。
「ＦＰの家」の壁には自然給気口（換気レジスタ）が付いています。
私の家には合計７ヶ所設置されていますが、
簡単にいえば外の新鮮な空気が入ってくる”穴”です。
ただしここからは空気だけでなく、
砂塵・花粉・自動車の排気ガス・虫が入ってくることも可能――
家の外と中を直結するトンネルなんだから当たり前でしょ？
しかし、誰だって空気だけを入れたいと思うはず。
まして……家族に花粉症の方がいればなおさらです。
給気口から花粉が入ってくるなんて考えただけでゾッとしちゃう(+_+)
そこで大抵の自然給気口にはフィルターが入っているはずです。
これで花粉などをシャットアウトするわけですが、
「ＦＰの家」も例外ではありません。
ところが、一口にフィルターといってもその効果はまちまち。
フィルターが厚ければ厚いほど効果があるというわけでもなく、
目の粗さも重要なポイントになります。
これが私の家のフィルター装備ですが、
室内の給気口に標準品として付いているのが【４】です。
しかし花粉症の私はこれだけでは物足りなくて、
【２】と【３】のフィルターを独自に追加しています。
これで給気口のボックスの中のフィルターは3層になっています。
写真の上段は未使用の状態で、
これが3ヵ月後には下段の状態になります。
ご覧の通り【２】は真っ黒に汚れていますが、
【３】〜【４】となるに従って汚れが少なくなっていってるでしょ？
家の中に入ってくる外の空気が、
フィルターによってろ過されていく様が一目瞭然です。
ちなみに、【３】と【４】のフィルターは厚さ５mmですが、
【２】は紙よりも薄い代物です。
実は、台所換気扇の油防止フィルターを転用したもので、
薄いフィルターを2枚重ねにして使っています。
ところが、こいつが意外に侮れない――
厚さは薄くても目が細かいので、
【３】や【４】以上に花粉や砂塵を見事にシャットアウトしてくれるのです。
このように多層構造にすることで効果はＵＰしますが、
私の家では屋外フードにもフィルターを付けています。
それが左端の【１】で、これも台所換気扇フィルターの転用。
【２】だけでなく屋外の【１】とのダブルブロックで、
外気の汚れはあらかた阻止されてしまいます。
そしてこれを突破されたとしても、
あとは【３】と【４】でほぼ完璧に遮断してしまうという作戦です。
特に最前線の【１】の効果は大きく、
花粉症でお悩みの方にはおススメでございます。
屋外フードの形状は様々ですが、
私の家ではこんな感じでフィルターを付けています。
多少汚れても目立たない場所なので、
構わず両面テープで貼り付けてあるだけです。
ただし、お値段の安い両面テープはおススメできません。
糊がべったりこびり付いて剥がれなくなってしまいます。
作り方はいたってシンプル。
まず、大きなフィルターに屋外フードの形を描きます。
最初に左下のような型紙を作ってしまうと、
２回目以降はとっても楽チンになります。
形に合わせて両面テープを貼ります。
カーブがある場合は厄介ですが、
適当に折り重ねながら上手く貼って下さい。
どうしても上手くいかない場合には、
両面テープを細かくカットしながら継ぎ足すと良いでしょう。
両面テープが貼り終ったら切り抜きます。
ハサミを使うより、カッターナイフで切る方が楽です。
正確さが要求されるわけではないので、
少しくらいずれても気にする必要はありません。
こうして出来上がったら、あとは屋外フードに貼り付けるだけ。
まず下の位置を決めて固定したら、
優しく奥の方に少しずつ押し上げていきます。
これで完成＼(^o^)／
いうまでもないことですが、
２階の屋外フードにこの方法は採用できません。
幸い私の家には足場があるので、
２階の屋外フードにも全てフィルターを付けています。
ただし室内側のフィルターを強化するだけでも十分効果があるので、
ベランダから無理な姿勢で付けたりしないで下さいね！
転落事故でも起こしたら大変です。
最後に、これだけは忘れないで下さい。
新築間もない頃はメンテナンスにも熱が入るのですが、
時とともに億劫になっていくのは仕方ありません。
だからといって、サボってしまうととんでもない事になります。
紹介したような4層のフィルターをセットした場合、
私の家の７ヶ所の給気口から入ってくる実際の空気量は１時間に 83㎥ です。
これが写真のように汚れると、いったいどのくらいになると思いますか？
厳密な測定ではありませんが 約63㎥ でした。
たった3ヶ月で2４％も低下したことになります。
それでは……
フィルターを交換しないまま放置したらどうなる？
答えはいうまでもないでしょう。
フィルターを強化するほど室内に入ってくる空気はキレイになりますが、
その分、メンテナンスをこまめに行う必要があります。
フィルターの目が細かいほど、目詰まりも早く起こしてしまいます。
そうなると空気そのものが入って来なくなる――
それでは給気口の意味がなくなってしまうので、
メンテナンスが面倒臭いと感じる方は、
いっそのことフィルターなんか付けない方が宜しいかもしれません。
確かに砂塵や花粉を防ぐことができず、
小さな虫も入ってくるでしょう。
でも、”穴”が塞がれて空気が入って来なくなるよりましだと思います。
それなら「ＦＰの家」より普通の家の方がいいんじゃないの(?_?)
いえいえ。
「ＦＰの家」のような高気密住宅は、空気の通り道が給気口に集中しています。
そこでここから入ってくる花粉や砂塵がやけに目立つわけですが、
普通の気密性の低い家は、
考えようによってはもっと大きな”穴”が開いているんです。
窓を閉めていても、小さな虫がどこからともなく入ってきます。
お風呂場には団子虫やゲジゲジもいるでしょ？ 私の家では見たことがないです
風の強い日にはフローリングの上がザラザラし、
花粉の季節には家の中にいてもくしゃみや鼻水が止まりません。
隙間が分散しているせいで目立ちませんが、
これを家全体で合計すれば、
「ＦＰの家」の給気口よりよほど”大きな穴”が空いている計算になります。
そこでいくら給気口のフィルターを外しても、
隙間の多い低気密住宅よりはまだマシだとお考え下さい。
でもやっぱりキレイな空気の方が良い――
そりゃそうですよね！
それなら、フィルターを活用しましょう。
「ＦＰの家」は空気の入り口が給気口に集中しているので、
ここさえしっかり抑えてやればＯＫです。
そうすれば、家の中にはフィルターでろ過された空気が入ってきます。
ただし、くれぐれもメンテナンスはお忘れなく。 ブログランキングに参加しています。
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