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木材の基礎知識 「木の主要成分」

木材は何からできているのでしょうか?。よく説明されているセルロース、ヘミセルロース、リグニンて一体なんだろう。木材は炭素が50%、水素が6%、酸素が44%でできています。

■セルロースとは何?

デンプンはご存知と思いますが、デンプンはブドウ糖が多数結合してできています。実はセルロースもブドウ糖からできています。しかし、ちょっと結合に仕方が違います。デンプンはブドウ糖がらせん状に結合していますが、セルロースは線状に結合しています。
セルロースはブドウ糖が1万~1万4千個が結合してできています。これが束状になったミクロフィブリルによって木の細胞の細胞壁を作り樹体を支えています。
デンプンと同じ成分からなるにも関わらず、人間はセルロースを消化できません。少量ならば食物繊維として機能も期待されていて、セルロースを少し分解してオリゴ糖を作る試みがなされています。オリゴ糖はカロリーの少ない甘味料であるともに食物繊維になるようです。
もし、セルロースが穀類のような食料になれば、将来の食料危機も回避できるかもしれませんけれど・・・。

木の元素組成
炭素、水素、酸素以外には微量に窒素、リン、イオウ、マグネシウム、鉄、カルシウム、カリウムなどが含まれます。

■ヘミセルロースとは何?

ヘミセルロースはセルロースに似ていますがブドウ糖など単糖類が100~300しか結合していないもので、ミクロフィブリルを結びつけているものです。

■リグニンとは何?

リグニンは簡単に説明しにくいのですが、一種のフェノール類でセルロースに比べ複雑な構造をしています。リグニンは細胞どうしを固める接着剤のようなものです。
よく木の細胞を鉄筋コンクリートに例えて、鉄筋がセルロース、鉄筋を結ぶ針金がヘミセルロース、コンクリートがリグニンといわれています。

参考文献

  • 木のひみつ:京都大学木質科学研究所編
  • 木材利用の科学:今村博之 他編
  • 木材の科学:右田伸彦 他
  • コンサイス木材百科:木材高度加工研究所編

初出: 林産だより Vol.56 木材の基礎知識 「木の主要成分」 へのリンク