JP2005281153A - 高機能多孔質物質 - Google Patents

Abstract

【課題】天然植物から抽出した抗菌性や防虫性・忌避性のある成分（機能性化合物）と多孔質物質を利用して、環境汚染や生態系の維持及び保護を推進する。
【解決手段】植物の持つ機能的化合物を抽出し、多孔質物質に染み込み保持させ高機能多孔質物質にした。（害虫忌避作用を持つ高機能多孔質物質）は、防虫・忌避・誘引・効能を全て備えた高機能化合物と吸収・発散・浄化作用を持つ多孔質物質を同時に煮込み染み込み保持させることにより双方の効力を最大限に発揮させることができる。
高機能多孔質物質を袋詰媒体とし、栽培の高さにあわせて吊るし害虫忌避材として使用する他、消臭・殺菌・空気清浄材として使用する。このことから農薬使用による環境汚染・人体への影響・生態系の崩壊・設備費用の増加等の問題点を軽減できるものとして（植物抽出成分染み込みによる高機能多孔質物質）が優れている。
【選択図】 図１

Description

病害虫防除・忌避効果を有する成分を植物より抽出し、成分を炭化物及び多孔質物質等に染み込み保持させ高機能多孔質物質とし、抗菌材、清浄材、害虫忌避材として使用する方法である。

農作物、花卉類の病害虫を防除、駆除する方法として、一般には化学合成農薬の直接散布が施用されている。天然植物であってコーヒー豆からの抽出液を土壌に撒いて忌避効果を有する物特許文献1や、ステビアを主に木酢、ヒノキ、ヒバ、唐辛子、ニンニク等を配合し散布するもの特許文献2や、酢酸水溶液に植物の害虫忌避成分のある抽出物（天然植物）を使って害虫忌避散布剤を作る方法特許文献3や、植物精油のエキスをロープに含浸させ防虫剤、防虫ネットとして使用する方法特許文献4などがそれである。

木炭や石灰等を利用した土壌改良材や木酢液等を利用した活性剤等もあるが、やはり散布や直播きといった方法が多い。

特開２０００−１９１４２２号公報 特開２００１−１５８７１１号公報 特開２００２−１７９５１１号公報 特開２００２−２２０３０６号公報

最近では、地球環境への負荷軽減や人体への安全性からの観点により、天敵を利用した天敵農薬資材や微生物防除資材を主とする生物農薬の使用、さらには古来よりコンパニオンプランツの使用例もある。

化学合成農薬は、栽培時の人体への影響、食材として使用時の化学合成農薬の残留成分が長期にわたる体内蓄積により人体への影響の懸念がある。さらに、化学合成農薬は効果持続と共に害虫の抵抗力も増すため使用農薬の効果逓減と農薬の開発が繰り返されている。

化学合成農薬の開発投資は長期間相当額な費用を要するため、一般流通量の少ない作物用には開発されないのが現状である。

天敵、微生物資材では、天敵資材利用の場合天敵生息活動のための天敵と害虫との生息数バランスの成立が不可欠なる共存、共栄形態が必要である。つまり、害虫の活発な活動（植物に害を及ぼす活動）がなければ天敵も活動出来ないということになる。
また、天敵を施設内利用する場合、天敵が活動する適温、適湿条件の維持管理が必要となり施設内の環境維持に要する設備費などの（費用対効果）度合いといった面からの考察が必要である。

コンパニオンプランツの施用については、農作物、花卉類の栽培面積比生産者拡大期待や栽培作業面積の観点から消極的施工となる傾向が強い。

現在使用されている化学合成農薬は安全基準を満たし、充分に防虫・駆除効果はあるが、化学合成農薬使用による環境汚染や人体への悪影響が全く無いとは限らない。

機械化の発展により生活空間には微弱な電磁波があり、大気汚染が進み、公害による不快指数も下がる事のない状態であることはいうまでもない。しかし、そういった中で環境汚染を懸念する声も多くマイナスイオンを利用した空気清浄機やイオン水などを求める人は少なくない。自然界や生態系を守りながら浄化のできる方法を提案する。

上記課題を解決するために、天然植物から抽出した高機能化合物を多孔質物質へ染み込み保持させ高機能多孔質物質とし、防虫・忌避・抗菌効果を持続させることにより、農薬使用の軽減方法を提供する。

植物のもつ機能性化合物である香り成分や細胞破壊時の酵素の働きで発する香り成分により、病害虫を防除するものであり、この植物抽出成分を焼成炭化物若しくは天然鉱物、珪藻土等の多孔質の媒体に保持させることで、忌避効果を持続させるものである。

多孔質物質と植物抽出成分を同時に煮込み媒体に保持させる方法により、多孔質物質特有の吸収と長期保持発散機能が、染み込ませた植物抽出成分を有効、かつ、円滑に作用循環させ、効力を発揮する。

忌避材としての使用終了後は土壌に直接撒きし土壌活性材として再利用する事で地球環境への負荷の軽減や省資源化という点でも優れている。

土壌活性としての効能は当社実験依頼のハウス農家の実施結果にて立証され、病害虫については数種にわたり忌避効果があり、土壌活性面では明らかに通気性・保水性・通水性が改良された。又、ミネラル成分が豊富なため作物の生育がよく活性化された。

焼成炭化物の吸収・発散効果により浄化作用があり、植物抽出エキスを染み込ますことでハウス作業場内の消臭・抗菌作用もあり清涼空間ができる。

上記の方法によれば、土着天敵の他に外来種又は、地生息外の天敵を人為的に生息させて害虫防除、駆除をすることが不要となり又、農薬散布も軽減出来るなど自然環境保護の観点からも農業経営の経済性、費用対効果からも有利となる。

環境面を考え使用する焼成炭化物や代替物質は産業廃棄物のリサイクル品（木質系建設廃材及び産業廃棄物、又、紙質系材料の端材を原材料に使用した炭化物）なども使用を可能にし、忌避材としての使用終了後は土壌に直接撒きし土壌活性材として再利用する事で地球環境への負荷の軽減や省資源化という点でも優れている。

多孔質物質に染み込み保持させることで一定期間の持続効果があり人的介助を軽減させることができるようになり効率的な農法になると言える。

以上説明したように本発明では、植物より抽出した抗菌・防虫・忌避効果を有する成分を多孔質物質と同時に煮込み染み込ませ、植物性高機能化合物を有効に活用し、害虫忌避材としてその媒体を農作物、花卉類の高さに合わせて吊るすことや直撒きして使用するものである。
植物成分の抽出方法としては、成分の脂溶性又は、水溶性によってアルコール溶液抽出、或いは、水溶液抽出等があるが効果的に植物成分を抽出できたのは、同時に媒体と加熱し煮込み保持させる方法である。さらに、必要成分の中には植物細胞の破壊によって生成される植物成分の抽出も必要であることから、以下の植物エキス成分同時煮込み染み込み方法が優位である。

本発明で使用する植物エキス抽出植物は下記のとおりである。
ユリ科植物 ニンニク・タマネギ・ネギ・ワケギ
キク科植物 ワームウッド・マリーゴールド
シソ科植物 ペパーミント・タイム・ローズマリー・スペアミント
ミカン科植物 レモン・ミカン・ユズ・カボス・ダイダイ
イネ科植物 タケ

ユリ科植物
ニンニクは、抗酸化・抗菌・抗真菌・抗ウィルス・抗原虫の各作用をもち免疫系の活性化などで食用材料として古くから食されておりその長い歴史は、ニンニクの無害性の証拠である。ニンニクはアイリンを主とする有機イオウ化合物であるが外的要因で細胞が破壊された時に酵素アリイナ―ゼによってアリシン（硫化アリル類）を生成する。アリシンは、抗菌性を有する発揮性臭気物質で刺激性がある。ユリ科のタマネギ・ネギなども同様である。ニンニク・ネギなどはアブラムシ・アザミウマ類他多くの害虫に有効である。

キク科植物
ワームウッドは、肝臓薬・健胃薬などに使用される薬草として知られている。にがみ成分として、アナブシン・イリオレジノールAなど、芳香成分としてアナブシン・アナゴシニンなどがある。防除駆除成分として、ハルシノゲン・サントニンなどの成分を持つ。マリーゴールドも抗菌剤・健胃薬などに使用される薬草として知られている。主成分は、有機イオウ化合物であるトリテルペノイド・フラボノイドなどその発揮性臭気物質によって防虫駆除効果を持つ。マリーゴールドはコナジラミ他多くの害虫に有効である。ワームウッドはモンシロチョウ・アブラムシ類などの害虫に有効である。

シソ科植物
シソ科の植物は、ハーブといわれるようにその芳香性の豊かさと用途は幅広いものがある。ペパーミントの主成分は、ピペリトーンやメントールであるが清涼感のある香りはメントールであり、ハーブティーとして飲用されている。
ペパーミントは、消化促進剤・殺菌剤として利用される芳香は、益虫誘引効果と害虫の防除駆除効果を併せもつ。
スペアミント成分もペパーミントと同様であるがメントール成分はペパーミントよりも少なくカルボンが清涼感を出す。ローズマリーはボルネオール成分・シオネール成分等を主としていて強壮・強心作用や健胃剤として知られている。
又、ローズマリーの芳香成分は害虫防除、駆除にも効果がある。タイムについては、その含有成分であるティモールの防腐作用が強力であるとされており、空気中のウィルスやバクテリアを取り除き体内の有害な細菌を殺菌するなどの効果がある。
又、益虫誘引効果と害虫防除、駆除効果を併せもつ。ペパーミント・ローズマリー・タイムなどはモンシロチョウ・ヨトウガなどの害虫に有効である。

ミカン科植物
レモン・ミカンなどは抗菌・消炎・血行促進・発汗効果などが知られているが、これらの柑橘類にはフラボノイドやリモシン・クエン酸などの成分が多く含まれている。フラボノイドの一種であるナリンギン成分は、にがみ成分のひとつで防虫駆除効果がある。レモン・ミカンなどはアブラムシ類などの害虫に有効である。

タケ科植物
チョウ類などの害虫に有効である。

香り成分が益虫の誘引効果となるものもある。
シソ科植物のペパーミント・タイムなどはハチを招く。

本発明で染み込み保持させる媒体として使用する多孔質物質とは下記のとおりである。
焼成炭化物 木炭・竹炭・籾殻燻炭
紙質素焼成炭化物 製紙スラッジ炭
その他の材料 不織布・繊維布・細孔を有する天然鉱物・珪藻土

焼成炭化物
焼成炭化物の物理的吸着は微量の植物成分を含む植物抽出液を吸着後乾燥すると液体は分離するも成分は分子として吸着されたままの状態となるため、植物成分染み込み保持機能媒体として最も有効といえる。

木炭・竹炭
木質系焼成炭化物の代表は、木炭・竹炭であるがそれらは膨大な比表面積を有する多孔質構造により優れた吸着作用を発揮するが、この吸着作用は機能性化合物である植物抽出成分を安定かつ長期にわたって保持することを可能ならしめる。又、木炭・竹炭の本来有する調湿機能は高温多湿条件を好む、菌・害虫類の防除機能ともなる。このことから、木炭・竹炭にその機能性化合物である植物抽出成分を染み込ませ保持させることは木炭・竹炭の本来所有している機能と併せて本発明の目的を効果的に発揮させることができる。

製紙スラッジ炭
製紙スラッジ炭は孔質構造からして液体吸着性は木炭・竹炭よりも劣る。一般に７００℃の炭化温度乾燥スギ炭に液体を飽和させたときの重量変化率は、乾燥時比２．６倍増となるが、８００℃の炭化温度乾燥スラッジ炭に液体を飽和させた時の重量変化率は２．０倍である。（当社実験結果）然し、気体分子吸着ではエチレンガスについてみれば７００℃の炭化温度乾燥スラッジ炭で、飽和時１．３４℃の炭化温度乾燥スラッジ炭では、飽和時１．３４ミリリットル／グラムに対して８００℃の炭化温度乾燥スラッジ炭では１．５８ミリリットル／グラムであり機能性化合物（植物抽出成分）を香り成分として保持する機能としては木炭同様使用できる。

使用植物は収穫時期によって異なってはくるが、防除したい害虫や設置ハウスの状況及び、栽培物によって配合割合を考慮し作成する。下記に記した配合割合は、ハウス野菜を対象にしたものである。（詳しい試験結果例は

に記載）

焼成炭化物（０．００１ｍ3）、多孔質物質、細孔を有する天然鉱物、珪藻土等（１キログラム）に対しユリ科植物６０〜１００グラム・キク科植物５０〜１００グラム・シソ科植物５０〜１００グラム・ミカン科植物１００〜１５０グラムの割合で混合し、水２リットルとを同時に水分がなくなるまで煮込み天日乾燥させる。

媒体である焼成炭化物及び多孔質物質、細孔を有する天然鉱物、珪藻土等（以下媒体とする）は1個体の最大辺長５ミリメートル〜３０ミリメートル程度内が成分同時染み込み状況等から望ましいが、最小粉末から最大１００ミリメートルまでの大きさでも同様の効果が得られる。粉末の場合は、だし袋のようなものに入れ煮込むとよい。

（図１）は乾燥後の媒体を使用場所・方法等の目的に応じて袋詰としたものである。この場合袋としては、（図１-１）に示すように１辺が１０ｃｍ〜２０ｃｍ角の紙質の袋が最適であり、媒体物の粉等が袋から外部へ出にくいものが良好である。袋地としては、媒体の使用終了後焼成炭化物入りの場合は土壌改良材として、使用する事もできるので強度のある和紙などが良い。

（図２）はビニールハウス内設置図である。使用設置方法としては、ハウス内栽培物の高さに合わせて（図２−４）吊るすか、（図２−３）のように天窓若しくは喚起口付近に吊るすのが良い。効果は約３ヶ月から６ヶ月だが袋詰のものをそのまま土壌改良材として使用しない場合は、不織布や空気孔のあるポリエチレン・ビニール袋も使用できるが、廃棄物の発生や人的手間を考えると本発明の最適使用方法としては袋詰若しくは、直播が望ましい。

使用実施例
（１）土壌の上に直接媒体を直播する。
（２）土壌の上に直接袋入り媒体を置く。
（３）栽培作物の高さに合わせて袋入りを吊るす。
いずれの方法も効果に大差は無いが、植物への潅水方法、対象害虫の種類によって検討し使用すればよい。媒体に染み込んだ植物抽出成分の中には、糖分、有機酸など植物賦括作用をもつもの、或いは、抗菌・殺菌作用をもち土壌害虫の防除・駆除効果のあるものもあり媒体を土壌表面に置くことで農作物、花卉類の成長促進、病気予防に効果的である。

ビニールハウス施設内での害虫忌避実験成果から２ｍ２当り２０グラムの袋入り媒体高機能多孔質物質（含植物抽出成分染み込み炭）の使用で充分効果がある。
（例）木炭１キログラム、ニンニク１玉、乾燥ミント５０グラム、レモン１個、水２リットルを使用し同時染み込みさせた高機能焼成炭化物作成
（試験設置栽培植物）ししとう、なす、メロン、いちご
（忌避害虫の種類）アザミウマ類、アブラムシ類、ハダニ類、ハスモンヨトウ
（試用期間）３ヶ月〜６ヶ月

ビニールハウス施設内実験では、ニンニク・レモン・ペパーミントの各抽出成分混合媒体を使用した結果、ヨトウガ・アザミウマ類・アブラムシ類、ハダニ類には十分な忌避効果があった。又、益虫であるハチが活発な働きを見せていることと、アザミウマ類が活動を休止することがわかった。この結果からペパーミント類は、常時使用したほうが良い。
イチゴ・しし唐生産ハウスに本発明品（１袋当り１辺が各１０ｃｍ角で抽出成分染み込み焼成炭化物２０ｇ入）を苗の定植時期より1ヶ月間２ｍ2に１袋を基本１０００ｍ2に５００袋吊るしたところアザミウマは発見又は目視することはなかった。
ヨトウガについては時々飛来するものの卵を産み付ける等の現象は見受けられなかった。

ししとう栽培の別棟のハウスではすでに発生していたアブラムシ等については、吊るすと同時に土壌に直接直撒きすることにより、幹の下部より上部に退避行動が見られ市販の害虫粘着駆除剤に接着していた。
１ヶ月から３ヶ月間本発明品を吊るした所と吊るさない所で比較実験使用した結果明らかに害虫の退避が見られ、その後の追跡実験使用においても同様の結果が出ている
ハウス以外の路地栽培についても他の畑からの害虫の飛来はあるものの同様の効果があった。

上記に述べたように高機能多孔質物質の害虫忌避効果以外にも、使用例はある。これから述べる実施例は、抗菌・忌避・消臭・芳香・調湿などの効果が得られた方法である。

（例1）破損した素焼きの鉢（破砕）５００グラム、乾燥ペニーロイヤルミント５０グラム、乾燥ハーブ５０グラム、レモン１個、金木犀１００グラムを使用し同時染み込み保持させる。

（例２）木炭１キログラム、乾燥ペニーロイヤルミント５０グラム、乾燥ハーブ５０グラム、レモン１個使用し同時染み込み保持させた。

（例３）ゼオライト５００グラム、乾燥ミント５０グラム、乾燥ハーブ５０グラム、レモン１個を使用し同時染み込み保持させる （試験設置場所）（例１）トイレ、玄関等、（例２）屋根裏、床下、タンスの中等、（例３）下駄箱、クローゼット等 （効果）全ての資材において、消臭効果があり（例１）（例３）の場合は芳香効果もあった。（例２）の場合は、木炭の吸収発散効果により湿気の改善が見られ、ねずみが退避した。又、ペニーロイヤルミントには防ダニ効果があるため衣服の防虫効果もあった。

（試用期間）３ヶ月〜６ヶ月

上記記載の各資材使用後は、土壌改良材としての使用も出来る。又、床下等で使用したものは回収する必要がなく処理の手間がない。薬剤に頼らず環境に適し、農作物害虫忌避からハウス害虫まで効果のある忌避材を提供する。

吊るして使用するために紙質製の袋に植物エキス抽出成分染み込みによる高機能多孔質物質を入れたもの ビニールハウス内設置図

符号の説明

１紙質和紙製の袋（一辺が１０ｃｍ〜２０ｃｍ角）
２天然質でループ状のひも
３植物エキス抽出成分染み込み保持媒体、高機能多孔質物質
４植物抽出成分染み込み保持媒体を栽培植物の高さに合わせて吊るした設置図
５植物エキス成分染み込み保持媒体を天窓の位置に吊るした図
６ハウス内設置間隔例（約２ｍ）

Claims (2)

1. 天然植物から抗菌性・防虫性・忌避性のある高機能化合物を抽出し、多孔質物質に染み込み保持させた高機能多孔質物質
2. 天然植物から抗菌性・防虫性・忌避性のある高機能化合物を抽出し、染み込み保持させ害虫忌避材として使用する高機能多孔質物質
   

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