JP2007138343A

JP2007138343A - 天然物由来の抗菌剤の処理方法および抗菌性繊維素材

Info

Publication number: JP2007138343A
Application number: JP2005335181A
Authority: JP
Inventors: Koki Onda; 紘樹恩田; Hidetaka Tamamura; 日出隆玉村; Koji Shimizu; 浩二清水; Hiroo Kubokawa; 博夫久保川; Masanori Ota; 正徳太田; Hiroshi Hirata; 大志平田; Takao Shinosawa; 隆雄篠沢
Original assignee: HIRATA NOEN KK; Gunma Prefecture
Current assignee: HIRATA NOEN KK; Gunma Prefecture
Priority date: 2005-11-21
Filing date: 2005-11-21
Publication date: 2007-06-07

Abstract

【課題】食品に用いられる抗菌剤であるバクテリオシンは抗菌性ペプチドであり、オートクレーブ等の熱処理によって、その抗菌性能を失ってしまうという欠点があることから、染色加工には適さなかった。また、従来繊維加工に用いられてきた抗菌剤は環境への負荷や人体への副作用などが懸念されている。
【解決手段】繊維表面に、健康食品や化粧品として広く用いられているキダチアロエの熱水抽出物を抗菌剤として繊維表面へ吸着させることで、繊維に抗菌性能を付与させる。キダチアロエ熱水抽出液は天然物由来でなおかつ水溶性であり、環境への負荷や人体への副作用も小さい。さらに耐熱性もあるので、染色加工にも用いることができる。
【選択図】なし

Description

本発明は、微生物の発生や繁殖を抑制することができる天然物由来抗菌剤、及びこれを利用した抗菌性繊維素材に関する。

近年、Ｏ−１５７細菌や黄色ブドウ球菌による食中毒事件など、各種の細菌が原因となる事件が多発している。さらに、梅雨から夏場の時期には湿気が増大し、換気不足による細菌、カビ、ダニ等も発生する。このような状況下にあって、消費者の間には細菌に対する関心が近年著しく高まっている。この傾向に対応して各種の抗菌加工製品が市場に出回っており、具体的には繊維製品、キッチン製品、バス・トイレ用品、家電製品等の多岐にわたる製品で抗菌加工が施されている。

また、食品、医薬品、化粧品などの各種製品の品質を長期間保存するためには、微生物による腐敗を防ぐ必要がある。

従来より、繊維素材にはカビや微生物の発生や繁殖を抑制したり或いは死滅させる抗菌剤（滅菌剤）が使用されている。例えば、無機系の抗菌剤としては銀系無機抗菌剤であるノバロン等があり、有機系抗菌剤としてはエスバリア等がある。特に、綿製品の抗菌加工には、抗菌剤として銀、銅等の抗菌性金属を用いる方法が知られている。銀イオンによる抗菌性繊維製品は、銀イオンが溶出することにより抗菌性が発現する溶出型薬剤が多く、この溶出型薬剤の担体として、ゼオライト、粘土鉱物、ガラス等が用いられている。また、これらの抗菌剤とウレタン樹脂とを含む混合液をセルロース系繊維製品に含浸させ、乾燥させることにより抗菌性を付与させる方法も知られている。さらに、スプレーなどを用いて、抗菌剤を含む混合液を繊維に吹き付けるという方法も挙げられる。

天然物由来の抗菌剤としては、ヒノキチオール等の植物精油や、植物抽出液が用いられている（例えば、特許文献１）。

また、微生物、特に乳酸菌群が生産するバクテリオシンは食肉の熟成工程中の汚染細菌を排除し、スターターカルチャーの独占的菌叢の生成を促進し、発酵ソーセージや生ハムの製造などの非加熱食品の生産に利用されたり、またペデイオシンやロイテリン、ガセリシンなども同様に乳製品や発酵食品に利用され、あるいはその途次にあることから、抗菌剤として使用しているものがある（例えば、特許文献２）。

特許公開平１０−１９５７６６（請求項１）特許公開２００４−２０１５２１（請求項１〜３）

しかしながら、上記の従来の抗菌剤は水溶性に乏しいために、樹脂やバインダ等の薬剤を使用しない限り、例えば天然繊維等の親水性の繊維材に吸着させることは基本的に困難である。また、揮発性或いは昇華性の防カビ剤等も知られているが、十分に密閉性を有する空間内でなければその効果は低いものであった。
また、銀系無機抗菌剤は、熱、光により変色するという欠点があり、また尿硫黄化合物や塩素イオンの存在下で効果を失うという欠点があり、抗菌剤として不十分であった。

さらに、これらの抗菌剤は人体に対するアレルギー反応などの副作用、草木に対する毒性の問題や、病原菌のみならず、人体にとって有益な微生物や、環境中の微生物をも死滅させるといった危険性があった。また、これらの抗菌剤は環境に対する負荷が大きいため、みだりに廃棄することができないという問題もある。

一方、食品生産に用いられるバクテリオシンは、環境に対する負荷は比較的少ないものの、抗菌性ペプチドからなっているため、オートクレーブ等の熱処理によって、その抗菌性能を失ってしまうなど、耐熱性に問題があることから、染色加工には適さなかった。以上のことから、人体や環境に対する負荷が少なく、かつ耐熱性にも優れた抗菌剤が求められていた。

本発明は、上記に鑑み提案されたもので、染色課程において織り編物、糸等の繊維原料にキダチアロエ乾燥葉の熱水抽出液原液を蒸留水で１％から１００％に希釈した水溶液を繊維集合体に処理することで抗菌効果を付与させる。

ただし、絹やレーヨンについては９０℃〜１００℃で処理を行い、ポリエステルでは１１０℃〜１４０℃で処理を行う。

本発明は、天然物由来でなおかつ水溶性であるので、親水性の繊維材にも適用が可能であり、さらに耐熱性もあるので染色加工工程においてもその抗菌効果を失うことが無い。従って、染色と抗菌剤の吸着を同時に行うことも可能である。

キダチアロエは昔から様々な薬効作用が報告されており、健康食品や化粧品として用いられている。さらに、このように処理した繊維集合体をマスクや衣服、カーテン、壁紙等として使用することによって消毒殺菌や抗菌効果を生じさせ、なおかつ人体への副作用や、環境への負荷も少ない抗菌性繊維素材を提供することが可能となる。

特に、本発明により作られた絹の抗菌性繊維集合体は黄色ブドウ球菌に対して水洗い洗濯、ドライクリーニング洗濯、熱処理、紫外線照射等の染色堅ろう度試験後でも抗菌性を失わず、耐久性を有している。

従って、本発明は繊維業界のみならず、医療、食品、化粧品分野など幅広い分野への応用が可能である。

本発明は、キダチアロエの熱水抽出液にレーヨン、絹のうちいずれか1種類に、ボウショウ（硫酸ナトリウム）やソーダ灰（炭酸ナトリウム）を用いて塩基性条件下で吸着させた抗菌性繊維素材、もしくはポリエステルに高圧高温条件下でキダチアロエ熱水抽出液中に含まれている抗菌成分を吸着させた抗菌性繊維素材、もしくは上記培養上清液には、遠心分離処理を行って、菌体を除去したものを用いても良い。

本発明に使用するキダチアロエ熱水抽出液は、キダチアロエの乾燥葉をボールミルを用いて粉砕することで粉状にし、浴比1：10の割合で蒸留水を混合して、95℃まで加熱する。それから、95℃のまま15分間保持し、その後は自然冷却によって常温まで冷却することで得られる。3000rpm、15分間の遠心分離処理によって、キダチアロエ乾燥葉の残さを取り除いたものを用いてもよい。

上記キダチアロエ熱水抽出液と繊維を、浴比70:1〜150:1で混合して、60℃まで加熱し、ボウショウ（硫酸ナトリウム）を80g/lとなるように加え、60℃のまま30分間保持した。その後、ソーダ灰（炭酸ナトリウム）を20g/lとなるように加え,さらに60℃で30分保持した。再び95℃まで加熱し、15分間保持した。溶液温度が常温になるまで放冷し、浴比1:200で1分〜10分程度水洗いして、自然乾燥させた。

また、染色前にキダチアロエの熱水抽出液を作製せずに、繊維を浴比70:1〜150:1で混合し、さらにキダチアロエ乾燥葉の粉末を浴比1：10で混合して、上記の染色処理を行っても良い。

実施例（１）
絹白布とキダチアロエ乾燥葉の熱水抽出液を浴比70:1で混合して、60℃まで加熱し、ボウショウ（硫酸ナトリウム）を80g/lとなるように加え、60℃のまま30分間保持した。その後、ソーダ灰（炭酸ナトリウム）を20g/lとなるように加え,さらに60℃で30分保持した。再び95℃まで加熱し、15分間保持した。溶液温度が常温になるまで放冷し、浴比1:200で1分程度水洗いして、自然乾燥させ、抗菌性絹布を得た。

本発明の抗菌性絹布の抗菌性効果
CFU：colony forming unit（コロニー数）
増殖値＝log（無処理の絹白布におけるCFU）−log（植菌時におけるCFU）
静菌活性値＝log（無処理の絹白布におけるCFU）−log（抗菌性絹布におけるCFU）
殺菌活性値＝log（植菌時におけるCFU）−log（抗菌性絹布におけるCFU）

このように、キダチアロエの熱水抽出液で処理した絹処理布は、グラム陽性細菌である黄色ブドウ球菌、グラム陰性細菌である肺炎かん菌に対して高い抗菌性能を有するという結果が出た。

実施例（２）
実施例（１）の絹白布の代わりに、レーヨン白布を使用した以外は実施例（１）と同様にして抗菌性レーヨン布を得た。

本発明の抗菌性レーヨン布の抗菌性効果
CFU：colony forming unit（コロニー数）
増殖値＝log（無処理の絹白布におけるCFU）−log（植菌時におけるCFU）
静菌活性値＝log（無処理の絹白布におけるCFU）−log（抗菌性絹布におけるCFU）
殺菌活性値＝log（植菌時におけるCFU）−log（抗菌性絹布におけるCFU）

このように、キダチアロエの熱水抽出液で処理したレーヨン処理布においても、グラム陽性細菌である黄色ブドウ球菌、グラム陰性細菌である肺炎かん菌に対して高い抗菌性能を有するという結果が出た。

実施例（３）
ポリエステル白布とキダチアロエ乾燥葉の熱水抽出液を蒸留水で１％に希釈した水溶液を混合し、130℃の状況のもと1時間処理し、その後流水でポリエステル繊維へ吸着しなかったキダチアロエ乾燥葉の熱水抽出液を洗い流し、抗菌性ポリエステル布を得た。

本発明の抗菌性ポリエステル布の抗菌性効果
CFU：colony forming unit（コロニー数）
増殖値＝log（無処理の絹白布におけるCFU）−log（植菌時におけるCFU）
静菌活性値＝log（無処理の絹白布におけるCFU）−log（抗菌性絹布におけるCFU）
殺菌活性値＝log（植菌時におけるCFU）−log（抗菌性絹布におけるCFU）

このように、キダチアロエの熱水抽出液で処理したポリエステル処理布は、グラム陽性細菌である黄色ブドウ球菌に対して高い抗菌性能を有するという結果が出た。

Claims

キダチアロエ熱水抽出物より成る液体を、レーヨンおよび/又は絹を少なくとも一部分含む繊維集合体に対して水との浴比１：２０〜１：１００、温度９０℃〜１００℃の状況下で処理することを特徴とした処理方法。
キダチアロエ熱水抽出物より成る液体をレーヨンおよび/又は絹を少なくとも一部分含む繊維集合体に対して水との浴比１：２０〜１：１００、温度９０℃〜１００℃の状況下でさらに硫酸ナトリウム１０ｇ/L〜１００ｇ/L、炭酸ナトリウム５ｇ/L〜５０ｇ/Lを添加して処理することを特徴とした処理方法。
キダチアロエ熱水抽出物より成る液体をレーヨンおよび/又は絹を少なくとも一部分含む繊維集合体に対して水との浴比１：２０〜１：１００、温度９０℃〜１００℃の状況下でさらに酢酸０．１ｇ/L〜３．０ｇ/Lを添加して処理することを特徴とした処理方法。
キダチアロエ熱水抽出物より成る液体をアセテートを少なくとも一部分含む繊維集合体に対して水との浴比１：２０〜１：１００、温度８０℃〜９０℃の状況下で処理することを特徴とした処理方法。
キダチアロエ熱水抽出物より成る液体をポリエステルを少なくとも一部分含む繊維集合体に対して水との浴比１：２０〜１：１００、温度１１０℃〜１４０℃の状況下で処理することを特徴とした処理方法。
請求項１〜５のいずれかに記載されている処理方法で処理したレーヨン、絹、、アセテート、ポリエステルを少なくとも一部分含む抗菌性繊維素材。