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ここにあるのは、だれかが実際に調べ、考え、作ってきたことを集めたメモです。気になったら、ページの下の「参考にした情報源」から、もとの本や記事、それを生み出した人たちに、直接ふれてみてください。このメモには書ききれないおもしろさが、そこにあります。

あいぞめの えきの 中には、いきものが いるの?

藍染めの菌は、青い色素を溶ける形に変えてエネルギーを得る

水に溶けない青を染料にする ── 藍染めの還元と酸化、発酵建ての微生物

分野:技術

あいぞめの 青い いろは、色素しきそという つぶから できて います。ところが この つぶは、水に まったく とけません。

とけない ものを、どうやって ぬのに しみこませるのでしょう。しりょうでは、えきの 中の 微生物びせいぶつが その しごとを して いると せつめい されて います。この きじで、その わけが わかります。

藍染めの青い色素「インジゴ」は、水に溶けません。溶けないものは、布にしみこませることができません。それなのに、藍染めの布は繊維の奥まで青く染まります。

染液の中で何が起きているのでしょうか。資料によると、微生物がインジゴを「溶ける形」に変え、そのときにエネルギーを得ているとされます。毎日甕をのぞく工房の世話の仕方と、染め重ねて青が深まっていく様子が分かります。

藍染めの色素インジゴは水に溶けず、そのままでは染料として使えない。染めるには、いったん還元して水に溶ける形(ロイコインジゴ)にし、布に吸わせたあと空気で酸化して、溶けない青に戻す[2]。

では、その還元は何がしているのか。沖縄県工業技術センターの資料では、良好な発酵液にはインジゴを還元する菌が1mLあたり1億個以上おり、還元によって生育のエネルギーを得ているとされる[1]。薬品を使う方法との違い、菌が働ける条件、工房での日々の世話までが分かる。

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1. ぬのが 空気で あおく なるって、ほんと?

1. 液から出した布が、空気にふれて青くなる

1. 液から引き上げた布が、空気にふれて青に変わる

あいぞめでは、ぬのを えきに つけて、ひきあげます。そして 空気に あてると、あおい いろが でて きます。

ぬのを かくれんぼに たとえて みましょう。色素しきそは えきの 中では、すがたを かえて ぬのの 中に もぐりこみます。空気に ふれると、もとの あおい すがたに もどって、ぬのの 中で じっと して います[2]。

ただし これは たとえです。ほんとうは、色素しきその 形が 化学の はたらきで かわって いるのです。

では、どうして えきの 中では あおく ないのでしょう。

藍染めでは、布を染液に浸し、引き上げて空気にさらします。すると、空気にふれた布が青くなっていきます。

この変化は、色素の形が変わることで起きます。染液の中のインジゴは、水に溶ける形(ロイコインジゴ)になっていて、布に吸われやすい。布を空気にさらすと、酸素と結びついて再び水に溶けないインジゴに戻り、青色のまま繊維の中に残ります[2]。

薬品で還元した場合の説明では、溶ける形の液は淡い黄色の「インジゴ白」の水溶液になる、とされています[4]。つまり、染液の中の色素は、布が青くなる前は青い色をしていないようです。

不思議なのは、青い色素なのに、いったん青くない形にしてから染めることです。なぜ、そんな回り道をするのでしょうか。

藍染めで布を染液に浸して引き上げ、空気にさらすと、布が青に変わる。これは染液の中の色素と、布の上の色素が別の形をしているためである。水に溶ける形のロイコインジゴは布に吸われやすく、空気にさらされると再び酸化されて、水に溶けないインジゴとして繊維の中に残り、青色を示す[2]。

薬品で還元する場合の記述では、還元された液は淡い黄色のインジゴ白の水溶液で、セルロース繊維を浸して空気にさらすと、もとのインジゴに戻って青い染色物が得られる[4]。ただし、これは化学的な還元剤の記述で、微生物を使う染液の色をそのまま述べたものではない。

青い色素をわざわざ青くない形にしてから染める。この回り道の理由は、インジゴの性質にある。

2. あおい 色素しきそは、どうして 水に とけないと こまるの?

2. 水に溶けない色素を、どうやって布に入れるのか

2. 水に溶けないインジゴを、どうやって布に入れるのか

色素しきその 名前は、インジゴと いいます。インジゴは 水に とけません[2]。

水に とけにくい ものは、そのままでは ぬのに しみこみにくい のです。

そこで、インジゴを 水に とける 形に かえます。この はたらきを「かんげん」と いいます。とける 形に なった 色素しきそは、ぬのに すわれやすく なります[2]。

では、その「かんげん」は だれが して くれるのでしょう。

インジゴは水に溶けません。そのまま水に入れても、布の繊維の中までは入っていけません[2]。

そこで、まず「還元」という反応で、インジゴを水に溶けるロイコインジゴに変えます。溶ける形になると、布に吸われやすくなります[2]。布に入ったあと、空気で酸化して溶けないインジゴに戻れば、色素は繊維の中に残ります。

水に溶かして染みこませ、染みこんだあとで溶けなくする。この二段階が、藍染めの基本の流れです。残る問いは、その還元をだれが引き受けているのか、です。

インジゴは水に不溶であるため、染料として使うには、水溶性のロイコインジゴへ還元する必要がある[2]。ロイコインジゴは布に吸着されやすい。布を空気にさらすと酸化され、不溶のインジゴが繊維の内部に残って青色を示す[2]。

つまり、藍染めは「溶かして入れ、入ったあとで溶けなくする」という二段階の工程である。このうち前半の還元をどう行うかによって、染め方が分かれる。

3. 「かんげん」を して いるのは、だれ?

3. 還元を引き受けるのは、薬品か微生物か

3. 還元の方法は2つ ── 化学建てと発酵建て

かんげんの やり方は、2つ あります[1]。

ひとつは、くすりを つかう ほうほうです。じかんが かからず、かんたんに そめられます。ただ、ぬのが いたみやすく、つかった えきの しまつも 大へんだと いわれます[1]。

もうひとつが、微生物びせいぶつの ちからを かりる ほうほうです。藍染あいぞめの こうぼうには、こちらで そめる ところも あります。

よい えきには、色素しきそを とける 形に かえる 菌きんが、小さじ 1ぱいにも みたない 水 1ミリリットルの 中に、1おく こ いじょうも いるそうです[1]。この 菌きんは、インジゴを 水に とける 形に かえる とき、いきて いく ための ちからを えて いるそうです。

ただし 1おく こは、よい えきの 目やすです。どの 藍あいでも 同じ数、という わけでは ありません。

還元の方法は、大きく2つあります。微生物を使う「発酵建て」と、ハイドロサルファイトやグルコースなどを使う「化学建て」です[1]。

化学建ては、短期間で簡単に染められる利点があります。一方、生地が傷みやすいことや、使った液の処理が課題になることが、欠点として挙げられています[1]。

発酵建てでは、染液の中の微生物がインジゴを還元します。アルカリ性を好む乳酸菌の仲間が、インジゴを還元します。資料では、アルカリバクテリウムなどが例に挙げられています[1]。

驚くのは、その数と理由です。沖縄県工業技術センターの資料では、良好な発酵液には、生きた還元菌が1mLあたり1億個以上いるとされます。菌はインジゴを還元することで、生きるために必要なエネルギーを得ています[1]。

この「1億個」は良好な液の目安で、すべての藍で同じ数というわけではありません。それにしても、染液は色素を染めるための液であり、菌が働く場所でもあります。

では、菌はどんな環境で働くのでしょうか。

還元の方法は、微生物を用いる発酵建てと、ハイドロサルファイトやグルコースを用いる化学建てに大別される[1]。化学建ては短期間で容易に染められるが、生地が傷みやすいこと、廃液の処理が課題になることなどの欠点が示されている[1]。

発酵建てでは、アルカリバクテリウムなど好アルカリ性の乳酸菌が、インジゴの還元菌として知られる[1]。良好な発酵液には、生きた還元菌が1mLあたり1億個以上含まれる。菌は、インジゴを還元することで生育に必要なエネルギーを得ている[1]。

この数値は「良好な発酵液」の目安であって、すべての藍の液に当てはまるとは限らない。ここで押さえたいのは、染液の色素の変化が、菌の代謝と結びついているという点である。では、菌が働ける環境とは、どのようなものか。

4. 菌きんが はたらける えきは、どんな えき?

4. 菌が働ける液の条件 ── 酸素が少なく、アルカリ性が強い

4. 還元菌が働く条件 ── 嫌気・強アルカリ性とpHの上限

この 菌きんは、酸素さんそが すくない 場所で はたらきます。そして、「アルカリせい」が つよい えきを このみます[2]。

けれども、つよければ いい わけでは ありません。ある 数字を こえると、菌きんは いきて いられなく なります[1]。

そのため、職人しょくにんは、灰汁あくを くわえて ちょうど よい つよさに します。

ある 研究では、はじめに あつい 灰汁あくで えきを したごしらえすると、あつさに つよい 菌きんが ふえ、えきの 中の 酸素さんそを へらす のに やくだつ かもしれない、と 考えられて います[2]。そのあとに、色素しきそを かえる 菌きんが ふえて いく そうです。

すくもを使う伝統的な発酵は、酸素の少ない状態で、強いアルカリ性(pH10.3〜11.0)のもとで進みます[2]。pHは数字が大きいほどアルカリ性が強い目安です。

ただし、強ければよいわけではありません。藍の還元菌はアルカリ性の環境に適していますが、pH12以上では生きられません[1]。また、pHを上げすぎて糖分を大量に加えると、菌が生き残れず、意図せず化学建てに近い状態になる、という説明もあります[1]。

北海道大学の研究では、発酵の始めに熱い灰汁(pH10.5以上、60℃以上)で下処理すると、すくも由来の熱に強い菌(芽胞をつくる菌の仲間)が増えました。この菌が液の中の酸素を使うことで、酸素の少ない状態づくりに役立つかもしれない、と考えられています。その後、酸素を嫌う菌やインジゴ還元菌が増えるという経過も示されました[2]。

こうして、菌が働ける環境が整います。ところが、整えたあとも、世話は終わりません。

すくもを使う伝統的な発酵は、嫌気条件・強アルカリ(pH10.3〜11.0)のもとで還元が進む[2]。ただし、還元菌はアルカリ性に適応しているものの、pH12以上では生育できない[1]。pHを上げすぎ、糖分(水飴)を大量に加えると、菌が生き残れず、意図せず化学建てに近い状態になると説明されている[1]。

北海道大学の研究では、発酵の開始時に熱い灰汁(pH10.5以上、60℃以上)で下処理すると、すくも由来の耐熱性の芽胞形成菌(Bacillaceae)が増えた。この菌が液中の酸素を消費して嫌気状態をつくる一助になる可能性が示唆され、その後に偏性嫌気性菌とインジゴ還元菌が増える遷移が観察された[2]。ただし、因果を断定したものではなく、「寄与しうる」という推測の段階である。

では、条件が整った染液を、人はどう保っているのか。

5. こうぼうの 人は、まいにち なにを して いるの?

5. 毎日甕をのぞく工房の世話

5. 染液は毎日世話をする対象になる ── 工房の実例と、液ごとの寿命の差

こうぼうの 人は、まいにち 藍あいの かめを のぞきます。ぼうで かきまぜて、えきの ようすを たしかめます[3]。

はじめて つくった とき、1しゅうかん ほどで、えきの 上に あわが もりあがって きます。これを「あいの はな」と よんで、うまく いっている しるしと されます[3]。この 日数は、ある こうぼうの れいです。

ふるく なった 藍あいには、1しゅうかんから 10日に 1どほど、えいようを あげる ことも あります。つかれて きたら、おさけを いれる、という こうぼうも ある そうです[3]。

東京の しりょうにも、藍染あいぞめは 微生物びせいぶつの はたらきで そまる、と かいて あります[5]。だから まいにちの せわが 大切なのです。

伝統的な藍染めでは、すくもに灰汁を加えて甕で発酵させます。アルカリ性を保つために灰汁や石灰を与え、温度管理と酸素の供給も大切だと説明されます。発酵がうまく進むと、約1週間で泡が盛り上がる「藍の華が咲く」状態になります。藍の華が咲くのは、発酵が進んでいる目安のひとつです[3]。この日数は、取材された一工房の例で、条件によって前後します。

工房では、毎日甕をのぞき、棒でかき混ぜて状態を調整します。古い藍には1週間〜10日に1度栄養を与え、疲れたときには酒を入れるなど、液ごとに対応が変わります[3]。この頻度も一工房の例です。

東京都の紹介ページにも、藍染めは微生物の働きで染め上がる、という説明があります[5]。生きた菌が相手だから、毎日の世話が欠かせないのです。

液の寿命は、液ごとに違います。北海道大学の研究で調べた液のうち、ある液は2か月足らずで還元の状態が保てなくなりました。別の液は1年近く続いています。長く続いた液では、高いpHと酸素の少なさのもとで、微生物の集まりが安定していたそうです[2]。これは調べた数本の結果で、「藍の液は1年もつ」とまとめられるわけではありません。

こうして世話をした液で、染め上がりはどう変わっていくのでしょうか。

伝統的な発酵建てでは、すくもに灰汁を加えて甕で発酵させる。アルカリ性の維持に灰汁や石灰を与え、温度管理と酸素供給が重要とされる。発酵が進むと1週間ほどで泡が盛り上がる「藍の華」が現れ、発酵がなければ染まらないという[3]。この日数は一工房の例で、条件によって前後する。

工房では毎日甕をのぞいて撹拌し、古い藍には1週間〜10日に1度栄養を与え、疲れたときには酒を加えるなど、液ごとの個別対応が行われる[3]。この頻度も一工房の例にとどまる。東京都の紹介ページにも、藍染めは微生物の働きによって染め上げられるとの記述がある[5]。

北海道大学の研究では、還元状態を保てる期間が液ごとに異なり、2か月未満のものと1年近く続いたものが比較された。長く続いた液では、高pH・嫌気のもとで微生物群集が安定していた[2]。ただし比較対象は少数のバッチであり、「藍の液は1年もつ」と一般化できる結果ではない。

手間をかけて保った液で、色はどのように深まっていくのか。

6. 青は、どうして だんだん ふかく なるの?

6. 何度も浸すと、青が深まる

6. 染め重ねによる濃淡の変化 ── 緑みから紫みへ

こうぼうの 人は、ぬのを 1かい つけただけで やめません。1どめ、2どめ、3どめと、なんども つけます[3]。

そうして かさねて いく うちに、あおが すこしずつ ふかく なります。うすい うちは、すこし 緑みどりが かった いろ、こく なる ほど、紫むらさきが かった いろに なる と いわれます[3]。

ひと つけ ごとに、とける 形の 色素しきそが ぬのに はいり、空気で あおに もどります。この くりかえしが、あおを ふかく して いくと 考えられます。

藍染めは、1度で濃い色になるわけではありません。工房では、1度、2度、3度と何度も漬けることで、藍色が次第に深まっていきます[3]。

色の変わり方にも特徴があります。染まりはじめの薄い段階では緑みを帯び、濃くなるにつれて紫みを帯びるとされます[3]。

染液の中の微生物がインジゴを溶ける形に変え、布が空気にふれて青に戻る。この一回ごとの変化が積み重なり、色が深まっていくと考えられます。

藍染めは一度の浸漬では濃くならず、工房では何度も漬けることで藍色が次第に深まる[3]。色相は、薄い段階では緑みを帯び、濃くなるにつれて紫みを帯びるとされる[3]。

1回ごとに、染液中の溶ける形の色素が布に吸われ、空気にさらされて酸化され、溶けない青として繊維に残る。この繰り返しが色の深まりに対応していると考えられるが、染め重ね回数と色の変化の関係を直接述べた資料は、ここでは使っていない。

自分でも しらべて みたく なったら

自分でも調べてみたくなったら

自分でも調べてみたくなったら

いえで できる こと

  • おうちに、藍染あいぞめの てぬぐいや ハンカチが あれば、ぬのの 青を よく 見て みましょう。青い かみや ぬのを となりに ならべて、見くらべて みましょう。ふかさや あかるさは、どう ちがうでしょうか。
  • なんども そめかさねた ことが わかるなら、1かいだけの ものと くらべて、こさを 見て みましょう。

でかけて できる こと

  • 藍染あいぞめめを しょうかいして いる はくぶつかんや こうぼうの ホームページで、「かめ」の しゃしんを さがして みましょう。

家でできること

  • 藍染めの手ぬぐいやハンカチが家にあれば、青の濃さを部分ごとに見比べてみましょう。折り目や端と、中央で、色に違いがあるでしょうか。
  • 青い服や布を並べて、緑みや紫みを帯びたものがないか探してみましょう。

出かけてできること

  • 藍染めを紹介する博物館や工房の案内で、甕の写真を探してみましょう。泡が盛り上がった「藍の華」の写真が載っているかもしれません。

資料を読むなら

  • 沖縄県工業技術センターの資料は、還元菌の数やpHの限界が、1つの資料にまとまっていて読みやすい入口です[1]。

資料を読むなら

  • 沖縄県工業技術センターの資料は、発酵建てと化学建ての比較、還元菌の数、pHの上限を同じ場所で確かめられる[1]。ただし、琉球藍(泥藍)が主な対象である。
  • 工房の取材記事は、藍の華や日々の世話の具体例が読める[3]。

自分で確かめるなら

  • 家に藍染めの布があれば、折り目や端と中央で色の濃さがちがうか見比べ、青い紙や布とも並べてみよう。染め重ねの回数が分かる布なら、回数と濃さの関係も見られる。

しらべた もとの じょうほう

参考にした情報源

参考にした情報源と、その使い方

本文で使った事実を確かめた資料の一覧です。数値や日数は工房や液によって変わるため、最新の情報は各公式ページで確認してください。

  1. 沖縄県工業技術センター「琉球藍染料の製造と微生物に関する研究」 https://www.pref.okinawa.lg.jp/_res/projects/default_project/_page_/001/003/271/ryukyuaigaiyo.pdf (発酵建てと化学建て、還元菌の数、pHの上限)
  2. 北海道大学 Tu Zhihao 博士論文要旨(2020) https://eprints.lib.hokudai.ac.jp/dspace/bitstream/2115/77983/1/Tu_zhihao_abstract.pdf (インジゴの溶けにくさ、還元と酸化、発酵の条件、液の寿命)
  3. スミダ・トレーディング「大人の未来」(藍染め工房の取材) https://smtrc.jp/otonamirai/vol55.html (藍の華、毎日の世話、染め重ね。一工房の例)
  4. コトバンク「インジゴ」 https://kotobank.jp/word/%E3%82%A4%E3%83%B3%E3%82%B8%E3%82%B4 (薬品で還元したときのインジゴ白の説明)
  5. 東京都産業労働局 東京の手みやげ紹介ページ https://www.sangyo-rodo1.metro.tokyo.lg.jp/tourism/tokyogifts62/news/07 (藍染めは微生物の働きで染め上がる)

なおした ところ

更新履歴

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