JP2011078914A - 安定化したオゾンナノバブル核を含有する生体用水の製造方法及び生体用水 - Google Patents
安定化したオゾンナノバブル核を含有する生体用水の製造方法及び生体用水 Download PDFInfo
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Abstract
【課題】安定化したオゾンナノバブル核を含有し、生体の正常な組織に悪影響を与えない生体用水を製造することができる方法を提案する。
【解決手段】本発明のオゾンナノバブル水は、その塩分濃度を、生理食塩水と同等の、0.9％又はその近傍の値としており、これにより、塩分による生体組織への悪影響を抑制し、そしてその塩分濃度において、オゾンのナノバブル核による殺菌作用を効果的に発揮させることができる。このオゾンナノバブル水は、塩分濃度が、0.9％又はその近傍の値の２倍以上高い水を原料水とし、そして生体用水の塩分濃度を上記値に低下させるために混合する希釈用の水としては、圧壊後、逆浸透膜を透過させて脱塩処理を行った水を使用している。
【選択図】図１
【解決手段】本発明のオゾンナノバブル水は、その塩分濃度を、生理食塩水と同等の、0.9％又はその近傍の値としており、これにより、塩分による生体組織への悪影響を抑制し、そしてその塩分濃度において、オゾンのナノバブル核による殺菌作用を効果的に発揮させることができる。このオゾンナノバブル水は、塩分濃度が、0.9％又はその近傍の値の２倍以上高い水を原料水とし、そして生体用水の塩分濃度を上記値に低下させるために混合する希釈用の水としては、圧壊後、逆浸透膜を透過させて脱塩処理を行った水を使用している。
【選択図】図１
Description
本発明は安定化したオゾンナノバブル核を含有する生体用水の製造方法及び生体用水に関する。
近年、水中にナノレベルの大きさの気泡、即ち、所望の気体のナノバブル核を含有させた水が注目されており、医療、農業、水産・養殖等の各分野への応用が図られている。
例えば、非特許文献１には、マイクロバブルとナノバブルの基礎と工学的な応用について記載されている。また非特許文献２〜４には、オゾンナノバブルの殺菌能や、オゾンナノバブルの細胞賦活化能、組織保存能等を利用した医療分野への応用について記載されている。また、非特許文献５には、農業への応用、非特許文献６にはマイクロあるいはナノバブルの水産・養殖分野への応用について記載されている。また上記非特許文献１には、ナノバブルの解析方法として、動的光散乱光度計による測定方法や、ナノバブルに起因するフリーラジカルを計測する電子スピン共鳴法（ＥＳＲ）による計測方法が記載されている。
更に、マイクロバブルの生成と、ナノバブルとしての安定化のメカニズム、そして概念的な安定化の方法は、上記非特許文献１に記載されており、またオゾンナノバブル水の製造方法の具体例が特許文献１に記載されている。
即ち、特許文献１に記載されたオゾンナノバブルの製造方法は、ミネラル類の電解質イオンが混入した水に、直径が10〜50μｍの微小気泡としてオゾンを供給し、そして水中放電に伴う衝撃波や、水の流動時に生じる圧縮、膨張及び渦流等の物理的刺激を加えることにより、微小気泡を縮小させ、この際、水素イオンや水酸化物イオン及び電解質イオンが気液界面に濃縮されて縮小された微小気泡の周囲を取り囲む殻として作用させることにより、縮小した微小気泡、即ち、オゾンナノバブル核を水中に安定化して存在するようにするものである。
本発明においては、このように水素イオンや水酸化物イオン及び電解質イオンが微小気泡の周囲を取り囲んで安定化している微小気泡を「ナノバブル核」と称する。また本発明においては、オゾンのナノバブル核を含む水を「オゾンナノバブル水」とも称する。更に上述したように物理的刺激を加えて、微小気泡が縮小する動作を、本発明においては、「圧壊」と称する。
ナノバブル核を含む水は、非特許文献２の項目３に記載されているように、生体に対して、組織の保存能力の他、修復、再生などの様々な力価や殺菌能を有しており、非特許文献３では、オゾンナノバブル核を含む水の強力な殺菌効果（塩素系の殺菌剤と比較して10〜30倍の殺菌効果）を利用した歯周病治療への応用において、含嗽による歯周ポケットの改善、ＢＯＰの減少が報告されている。
高橋、「マイクロバブルとナノバブルの基礎と工学的応用」、月刊マテリアルインテグレーション、株式会社ティー・アイ・シー、2009年4月25日、第２２巻、第５号、ｐ．2-19
眞野、「ナノバブルの医療分野への応用」、月刊マテリアルインテグレーション、株式会社ティー・アイ・シー、2009年4月25日、第２２巻、第５号、ｐ．30-35
荒川、外２名、「ナノバブル水の歯周病治療への応用」、月刊マテリアルインテグレーション、株式会社ティー・アイ・シー、2009年4月25日、第２２巻、第５号、ｐ．36-43
北條、「オゾンナノバブルの抗炎症・抗細胞増殖作用−血管内皮および平滑筋細胞における効果−」、月刊マテリアルインテグレーション、株式会社ティー・アイ・シー、2009年4月25日、第２２巻、第５号、ｐ．44-48
玉置、「マイクロバブルの農業分野への利用の可能性−オゾンマイクロバブルを利用した水耕培養液の殺菌−」、月刊マテリアルインテグレーション、株式会社ティー・アイ・シー、2009年4月25日、第２２巻、第５号、ｐ．20-23
山本、「マイクロバブルの水産・養殖分野への応用」、月刊マテリアルインテグレーション、株式会社ティー・アイ・シー、2009年4月25日、第２２巻、第５号、ｐ．24-29
上述した文献に示されるように、オゾンナノバブル核を含む水の強力な殺菌効果を利用して歯周病治療等、医療分野に応用している例は従来からあるが、これらに用いられているオゾンナノバブル核を含む水の塩分濃度を最適化して用いている例はない。
例えば、従来は、例えば非特許文献３の第40頁左欄４行〜８行に「４名の中等度の歯周炎患者を被験者として、オゾンナノバブル水原液１回，20ml，20秒間の含嗽を毎日２回、２週間続けていただきました．その結果，３mm以上の歯周ポケットの61.8％（225部位中139部位）が１mm以上改善しました。」と記載されているように、提供されているオゾンナノバブル水をそのまま使用しており、オゾンナノバブル核を含む水の塩分濃度を最適化してはいない。尚、このような提供されているオゾンナノバブル水の塩分濃度は約1.8％である。
ところで、水に含まれる塩は、その浸透圧に起因する殺菌効果が古来から利用されており、オゾンナノバブル水に含まれている塩分は、オゾンナノバブル水としての殺菌効果の一翼を担っていることが考えられるが、生体に使用する場合には、濃度が高すぎると、その浸透圧に起因して、皮膚などの生体表面にダメージ等の悪影響を与える可能性もある。
従って、オゾンナノバブル水を生体に使用する場合には、その塩分濃度を最適化することは非常に重要なことである。
本発明は、生体に使用する水としてのオゾンナノバブル水において、その塩分濃度を最適化するための製造方法及び、その製造方法により製造されたオゾンナノバブル核を含有する生体用水を提供することを目的とするものである。
本発明は、上記目的を達成するために、まず、塩分濃度が、0.9％又はその近傍の値の２倍以上高い第１の原料水に、サイズ50μｍ以下のマイクロバブルとしてオゾンを供給し、物理的刺激により圧壊させて、安定化したオゾンナノバブル核を水中に含有させた第１の混合用水を生成すると共に、
塩分濃度が、0.9％又はその近傍の値の２倍以上高い第２の原料水を逆浸透膜に透過させて脱塩処理を行って第２の混合用水を生成し、
これらの第１及び第２の混合用水を混合して、塩分濃度が、0.9％又はその近傍の値に調整することを特徴とする安定化したオゾンナノバブル核を含有する生体用水の製造方法を提案する。
塩分濃度が、0.9％又はその近傍の値の２倍以上高い第２の原料水を逆浸透膜に透過させて脱塩処理を行って第２の混合用水を生成し、
これらの第１及び第２の混合用水を混合して、塩分濃度が、0.9％又はその近傍の値に調整することを特徴とする安定化したオゾンナノバブル核を含有する生体用水の製造方法を提案する。
また本発明は、上記目的を達成するために、まず、塩分濃度が、0.9％又はその近傍の値の２倍以上高い第１の原料水に、サイズ50μｍ以下のマイクロバブルとしてオゾンを供給し、物理的刺激により圧壊させて、安定化したオゾンナノバブル核を水中に含有させた第１の混合用水を生成すると共に、
塩分濃度が、0.9％又はその近傍の値の２倍以上高い第２の原料水に、サイズ50μｍ以下のマイクロバブルとしてオゾンを供給し、物理的刺激により圧壊させて、安定化したオゾンナノバブル核を水中に含有させた後、逆浸透膜を透過させて脱塩処理を行って第２の混合用水を生成し、
これらの第１及び第２の混合用水を混合して、塩分濃度が、0.9％又はその近傍の値に調整することを特徴とする安定化したオゾンナノバブル核を含有する生体用水の製造方法を提案する。
塩分濃度が、0.9％又はその近傍の値の２倍以上高い第２の原料水に、サイズ50μｍ以下のマイクロバブルとしてオゾンを供給し、物理的刺激により圧壊させて、安定化したオゾンナノバブル核を水中に含有させた後、逆浸透膜を透過させて脱塩処理を行って第２の混合用水を生成し、
これらの第１及び第２の混合用水を混合して、塩分濃度が、0.9％又はその近傍の値に調整することを特徴とする安定化したオゾンナノバブル核を含有する生体用水の製造方法を提案する。
そして本発明では、上記の製造方法において、第１及び第２の混合用水を混合した後に、再度、サイズ50μｍ以下のマイクロバブルとしてオゾンを供給し、物理的刺激により圧壊させて生体用水を生成することを特徴とする安定化したオゾンナノバブル核を含有する生体用水の製造方法を提案する。
また本発明では、塩分濃度が、0.9％又はその近傍の値の２倍以上高い第１の原料水に、
塩分濃度が、0.9％又はその近傍の値の２倍以上高い第２の原料水を逆浸透膜に透過させて脱塩処理を行って生成した混合用水を混合して、
その塩分濃度を、0.9％又はその近傍の値に調整した後、サイズ50μｍ以下のマイクロバブルとしてオゾンを供給し、物理的刺激により圧壊させて、安定化したオゾンナノバブル核を水中に含有させた機能水を生成することを特徴とする安定化したオゾンナノバブル核を含有する生体用水の製造方法を提案する。
塩分濃度が、0.9％又はその近傍の値の２倍以上高い第２の原料水を逆浸透膜に透過させて脱塩処理を行って生成した混合用水を混合して、
その塩分濃度を、0.9％又はその近傍の値に調整した後、サイズ50μｍ以下のマイクロバブルとしてオゾンを供給し、物理的刺激により圧壊させて、安定化したオゾンナノバブル核を水中に含有させた機能水を生成することを特徴とする安定化したオゾンナノバブル核を含有する生体用水の製造方法を提案する。
また本発明では、塩分濃度が、0.9％又はその近傍の値の２倍以上高い第１の原料水に、
塩分濃度が、0.9％又はその近傍の値の２倍以上高い第２の原料水に、サイズ50μｍ以下のマイクロバブルとしてオゾンを供給し、物理的刺激により圧壊させて、安定化したオゾンナノバブル核を水中に含有させた後、逆浸透膜を透過させて脱塩処理を行って生成した混合用水を混合して、
その塩分濃度を、0.9％又はその近傍の値に調整した後、サイズ50μｍ以下のマイクロバブルとしてオゾンを供給し、物理的刺激により圧壊させて、安定化したオゾンナノバブル核を水中に含有させた機能水を生成することを特徴とする安定化したオゾンナノバブル核を含有する生体用水の製造方法を提案する。
塩分濃度が、0.9％又はその近傍の値の２倍以上高い第２の原料水に、サイズ50μｍ以下のマイクロバブルとしてオゾンを供給し、物理的刺激により圧壊させて、安定化したオゾンナノバブル核を水中に含有させた後、逆浸透膜を透過させて脱塩処理を行って生成した混合用水を混合して、
その塩分濃度を、0.9％又はその近傍の値に調整した後、サイズ50μｍ以下のマイクロバブルとしてオゾンを供給し、物理的刺激により圧壊させて、安定化したオゾンナノバブル核を水中に含有させた機能水を生成することを特徴とする安定化したオゾンナノバブル核を含有する生体用水の製造方法を提案する。
また本発明では、以上の製造方法において、第１の原料水と第２の原料水が同一である安定化したオゾンナノバブル核を含有する生体用水の製造方法を提案する。
また本発明では、上記の製造方法において、第１の原料水と第２の原料水の少なくとも一方側が、塩分濃度が2％程度の海辺の井戸水である安定化したオゾンナノバブル核を含有する生体用水の製造方法を提案する。
また本発明では、上記の製造方法において、第１の原料水と第２の原料水の少なくとも一方側が、塩分濃度が３％程度の清浄な海域の海水である安定化したオゾンナノバブル核を含有する生体用水の製造方法を提案する。
そして本発明では、以上のいずれか製造方法により製造された安定化したオゾンナノバブル核を含有する生体用水を提案する。
発明者は、鋭意なる研究、実験の結果、生体に使用する生体用水としてのオゾンナノバブル水は、その塩分濃度を、生理食塩水の塩分濃度と同等の、0.9％又はその近傍の値とすることに想到し、これにより、塩分による生体組織への悪影響を抑制し、そしてその塩分濃度において、オゾンのナノバブル核による殺菌作用を効果的に発揮させることができた。
この際、オゾンナノバブル水は、塩分濃度が、0.9％又はその近傍の値の２倍以上高い水を原料水とし、そして生体用水の塩分濃度を上記0.9％又はその近傍の値に低下させるために混合する希釈用の水としては、塩分濃度が、0.9％又はその近傍の値の２倍以上高い水、例えば、塩分濃度が３％程度の清浄な海域の海水を、逆浸透膜に透過させて脱塩処理を行った水、又は、塩分濃度が、0.9％又はその近傍の値の２倍以上高い水にサイズ50μｍ以下のマイクロバブルとしてオゾンを供給し、物理的刺激により圧壊させて、安定化したオゾンナノバブル核を水中に含有させた後、逆浸透膜を透過させて脱塩処理を行った水を使用するので、オゾンのナノバブル核を水中に効果的に存在させ、塩分による殺菌作用が低下する塩分濃度においても、オゾンのナノバブル核による殺菌効果を発揮させることができた。
上述した混合による塩分濃度の低下の過程は、圧壊の過程の前に行っても良いし、後に行っても良い。また前後に行っても良い。
上述した原料水としては、塩分濃度が2％程度の海辺の井戸水や塩分濃度が３％程度の清浄な海域の海水のように、各種の塩分を含む天然水を利用することにより、圧壊の過程において、良好にオゾンのナノバブル核を生成することができる。
以下、本発明の製造方法の実施の形態を添付図面を参照して説明する。
まず本発明の製造方法の第１の実施の形態を示す図１において、符号１は塩分濃度が、0.9％又はその近傍の値の２倍以上高い塩分を含有する第１の原料水（又はそのタンク）を示すもので、この第１の原料水１は、圧壊用容器２に供給される。この圧壊用容器２には、気体用ボンベ３から、気体、この場合、オゾンが、サイズ50μｍ以下のマイクロバブルとして供給され、この状態において物理的刺激が加えられて圧壊が行われる。尚、第１の原料水とオゾンのマイクロバブルとの混合は、他の混合タンク等において行うようにすることもできることは勿論である。
圧壊用容器２に、サイズ50μｍ以下のマイクロバブルとして供給されたオゾンは、物理的刺激により縮小し、この際、水中の水素イオンや水酸化物イオン及び電解質イオンが気液界面に濃縮されて、縮小された微小気泡の周囲を取り囲む殻として作用し、縮小した微小気泡、即ち、オゾンナノバブル核として水中に安定化して存在するようになる。
こうして圧壊用容器２において、オゾンが圧壊された第１の混合用水は混合タンク４に導入される。
次に、符号５は塩分濃度が、0.9％又はその近傍の値の２倍以上高い塩分を含有する第２の原料水（又はそのタンク）を示すもので、この第２の原料水５は、圧壊用容器６に供給される。この圧壊用容器６には、気体用ボンベ７から、オゾンが、サイズ50μｍ以下のマイクロバブルとして供給され、この状態において物理的刺激が加えられて圧壊が行われる。上記と同様に第２の原料水とオゾンのマイクロバブルとの混合も、他の混合タンク等において行うようにすることもできることは勿論である。
圧壊用容器６に、サイズ50μｍ以下のマイクロバブルとして供給されたオゾンは、物理的刺激により縮小し、この際、水中の水素イオンや水酸化物イオン及び電解質イオンが気液界面に濃縮されて、縮小された微小気泡の周囲を取り囲む殻として作用し、縮小した微小気泡、即ち、オゾンナノバブル核として水中に安定化して存在するようになる。
こうして圧壊用容器６において、オゾンが圧壊された第２の原料水は、逆浸透膜８を透過して塩分と、雑菌やＭｎ、Ｍｇ等の不純物が除去されて第２の混合用水として生成され、この第２の混合用水は混合タンク４に導入される。尚、逆浸透膜８による塩分等の除去は、一段のみで行っても良いし、複数段、例えば２段式に行うことができる。
混合タンク４においては、周知の混合手段により、第１の混合用水と第２の混合用水が所定の混合比で混合され、これにより塩分濃度が生理食塩水と同等の0.9％又はその近傍の値に調整されて、生体用水として生成される。
ここで、第２の混合用水は、塩分濃度が、0.9％又はその近傍の値の２倍以上高い塩分を含有する第２の原料水に、オゾンをマイクロバブルとして供給して圧壊するため、安定化したオゾンナノバブル核が効率的に生成されるのであり、従って逆浸透膜８を透過させる際に、ナノバブル核が、少なからず除去されてしまうとは云っても、より小径のナノバブル核が少なからず残留する可能性がある。
従って、圧壊後、逆浸透膜を透過していない第１の混合用水を、単なる淡水や純水と混合して希釈することにより、生体用水を製造する場合と比較して、オゾンナノバブル核を量的及び質的に良好に含有させた生体用水を製造することができる。
また、第２の原料水として、塩分濃度が３％程度の清浄な海域の海水を使用する場合には、海水中に有用な種々の塩分が含まれるため、図１中の２点鎖線の矢印で示すように、オゾンの圧壊を行わずに、直接に逆浸透膜８に透過させたものを第２の混合用水として利用することもできる。
ここで、塩分濃度が、0.9％又はその近傍の値の２倍以上高い塩分を含有する第１の原料水及び第２の原料水としては、塩分濃度が2％程度の海辺の井戸水や、塩分濃度が３％程度の清浄な海域の海水等を使用することができる。これらの井戸水や海水は、いずれか一方を第１（又は第２）の原料水として使用し、他方を第２（又は第１）の原料水として使用する他、これらの井戸水や海水の一方のみを、第１及び第２の原料水として使用することもできる。即ち、後者では、第１の原料水と第２の原料水が同一である。
図２は、本発明の製造方法の第２の実施の形態を示すものであり、この第２の実施の形態では、原料水は、井戸水や海水の一方のみを使用している。
符号１１は塩分濃度が、0.9％又はその近傍の値の２倍以上高い塩分を含有する原料水（又はそのタンク）を示すもので、この原料水１１は、圧壊用容器１２に供給される。この圧壊用容器１２には、気体用ボンベ１３からオゾンが、サイズ50μｍ以下のマイクロバブルとして供給され、この状態において物理的刺激が加えられて圧壊が行われる。尚、原料水とオゾンのマイクロバブルとの混合は、他の混合タンク等において行うようにすることもできることは勿論である。
符号１１は塩分濃度が、0.9％又はその近傍の値の２倍以上高い塩分を含有する原料水（又はそのタンク）を示すもので、この原料水１１は、圧壊用容器１２に供給される。この圧壊用容器１２には、気体用ボンベ１３からオゾンが、サイズ50μｍ以下のマイクロバブルとして供給され、この状態において物理的刺激が加えられて圧壊が行われる。尚、原料水とオゾンのマイクロバブルとの混合は、他の混合タンク等において行うようにすることもできることは勿論である。
圧壊用容器１２に、サイズ50μｍ以下のマイクロバブルとして供給されたオゾンは、物理的刺激により縮小し、この際、水中の水素イオンや水酸化物イオン及び電解質イオンが気液界面に濃縮されて、縮小された微小気泡の周囲を取り囲む殻として作用し、縮小した微小気泡、即ち、オゾンナノバブル核として水中に安定化して存在するようになる。
こうして圧壊用容器１２において、オゾンが圧壊された第１の混合用水は混合タンク４に導入される。
第１の混合用水の一部は、逆浸透膜１５に導入され、これを透過して塩分と、雑菌やＭｎ、Ｍｇ等の不純物が除去されて第２の混合用水として生成され、この第２の混合用水は混合タンク１４に導入される。尚、逆浸透膜１５による塩分等の除去は、一段のみで行っても良いし、複数段、例えば２段式に行うことができる。
混合タンク１４においては、上述と同様に周知の混合手段により、第１の混合用水と第２の混合用水が所定の混合比で混合され、これにより塩分濃度が生理食塩水と同等の0.9％又はその近傍の値に調整されて、生体用水として生成される。
このように、この第２の実施の形態においても、第１の及び第２の混合用水は、塩分濃度が、0.9％又はその近傍の値の２倍以上高い塩分を含有する原料水に、オゾンをマイクロバブルとして供給して圧壊するため、安定化したオゾンナノバブル核が効率的に生成されるのであり、従って、第２の混合用水は、逆浸透膜を透過させる際に、ナノバブル核が、少なからず除去されてしまうとは云っても、より小径のナノバブル核が少なからず残留しており、従って上記第１の実施の形態と同様に、圧壊後、逆浸透膜を透過していない第１の混合用水を、単なる淡水や純水と混合して希釈することにより、生体用水を製造する場合と比較して、オゾンナノバブル核を量的及び質的に良好に含有させた生体用水を製造することができる。
この実施の形態においても、第２の原料水として、塩分濃度が３％程度の清浄な海域の海水を使用する場合には、海水中に有用な種々の塩分が含まれるため、図２中の２点鎖線の矢印で示すように、オゾンの圧壊を行わずに、直接に逆浸透膜８に透過させたものを第２の混合用水として使用することもできる。
次に図３は本発明の製造方法の第３の実施の形態を示すものである。
図３において、符号２１は塩分濃度が、0.9％又はその近傍の値の２倍以上高い塩分を含有する第１の原料水（又はそのタンク）を示すもので、この第１の原料水１は、混合タンク２２に導入される。
図３において、符号２１は塩分濃度が、0.9％又はその近傍の値の２倍以上高い塩分を含有する第１の原料水（又はそのタンク）を示すもので、この第１の原料水１は、混合タンク２２に導入される。
符号２３は塩分濃度が、0.9％又はその近傍の値の２倍以上高い塩分を含有する第２の原料水（又はそのタンク）を示すもので、この第２の原料水２３は、圧壊用容器２４に供給される。この圧壊用容器２４には、気体用ボンベ２５から、オゾンが、サイズ50μｍ以下のマイクロバブルとして供給され、この状態において物理的刺激が加えられて圧壊が行われる。上記と同様に第２の原料水とオゾンのマイクロバブルとの混合も、他の混合タンク等において行うようにすることもできることは勿論である。
圧壊用容器２４に、サイズ50μｍ以下のマイクロバブルとして供給されたオゾンは、物理的刺激により縮小し、この際、水中の水素イオンや水酸化物イオン及び電解質イオンが気液界面に濃縮されて、縮小された微小気泡の周囲を取り囲む殻として作用し、縮小した微小気泡、即ち、オゾンナノバブル核として水中に安定化して存在するようになる。
こうして圧壊用容器２４において、オゾンが圧壊された第２の原料水は、逆浸透膜２６を透過して、塩分と、雑菌やＭｎ、Ｍｇ等の不純物が除去されて混合用水として生成され、この混合用水は混合タンク２２に導入される。尚、逆浸透膜２６による塩分等の除去は、一段のみで行っても良いし、複数段、例えば２段式に行うことができる。
混合タンク２２においては、上述と同様に周知の混合手段により、第１の原料水と混合用水が所定の混合比で混合され、これにより塩分濃度が生理食塩水と同等の0.9％又はその近傍の値に調整され、次いで、圧壊用容器２７に導入される。
圧壊用容器２７には、気体用ボンベ２８から、オゾンが、サイズ50μｍ以下のマイクロバブルとして供給され、この状態において物理的刺激が加えられて圧壊が行われる。尚、混合された第１の原料水及び混合用水と、オゾンのマイクロバブルとの混合は、他の混合タンク等において行うようにすることもできることは勿論である。
圧壊用容器２７に、サイズ50μｍ以下のマイクロバブルとして供給されたオゾンは、物理的刺激により縮小し、この際、水中の水素イオンや水酸化物イオン及び電解質イオンが気液界面に濃縮されて、縮小された微小気泡の周囲を取り囲む殻として作用し、縮小した微小気泡、即ち、オゾンナノバブル核として水中に安定化して存在するようになる。
こうして圧壊用容器２７において、オゾンが圧壊されることにより、塩分濃度が、0.9％又はその近傍の値に調整された生体用水２９が生成される。
圧壊用容器２７においてオゾンの圧壊が行われる水の濃度は、0.9％又はその近傍の値に調整されているため、塩分濃度の観点からは、第１の原料水をそのままの濃度で圧壊を行う場合と比較して、オゾンナノバブル核の生成効率は悪い。しかしながら、このように濃度を低下させるために希釈水として使用する水は、第２の原料水を、圧壊後、逆浸透膜２６を透過させた混合用水であり、この混合用水は、上述したように、逆浸透膜を透過させる際に、ナノバブル核が、少なからず除去されてしまうとは云っても、より小径のナノバブル核が少なからず残留しているため、第１の原料水２１と混合して圧壊容器２７において圧壊することにより、塩分濃度が低い状態での圧壊ではあっても、オゾンナノバブル核を量的及び質的に良好に含有させた生体用水を製造することができる。
また、第２の原料水として、塩分濃度が３％程度の清浄な海域の海水を使用する場合には、海水中に有用な種々の塩分が含まれるため、図３中の２点鎖線の矢印で示すように、オゾンの圧壊を行わずに、直接に逆浸透膜２６に透過させたものを混合用水として使用することもできる。
この実施の形態においても、塩分濃度が、0.9％又はその近傍の値の２倍以上高い塩分を含有する第１の原料水及び第２の原料水としては、塩分濃度が2％程度の海辺の井戸水や塩分濃度が３％程度の清浄な海域の海水等を使用することができる。これらの井戸水や海水は、いずれか一方を第１（又は第２）の原料水として使用し、他方を第２（又は第１）の原料水として使用する他、これらの井戸水や海水の一方のみを、第１及び第２の原料水として使用することができる。即ち、後者では、第１の原料水と第２の原料水が同一である。
図４は、本発明の製造方法の第４の実施の形態を示すものであり、この第４の実施の形態では、原料水は、井戸水や海水の一方のみを使用している。
図４において、符号３１は塩分濃度が、0.9％又はその近傍の値の２倍以上高い塩分を含有する原料水（又はそのタンク）を示すもので、この原料水３１は、混合タンク３２に導入される。
図４において、符号３１は塩分濃度が、0.9％又はその近傍の値の２倍以上高い塩分を含有する原料水（又はそのタンク）を示すもので、この原料水３１は、混合タンク３２に導入される。
混合タンク３２においては、上述と同様に周知の混合手段により、後述する混合用水と混合され、これにより塩分濃度が生理食塩水と同等の0.9％又はその近傍の値に調整され、次いで、圧壊用容器３３に導入される。
圧壊用容器３３には、気体用ボンベ３４から、オゾンが、サイズ50μｍ以下のマイクロバブルとして供給され、この状態において物理的刺激が加えられて圧壊が行われる。尚、混合された原料水３１及び混合用水と、オゾンのマイクロバブルとの混合は、他の混合タンク等において行うようにすることもできることは勿論である。
こうして圧壊用容器３３において、オゾンが圧壊されることにより、塩分濃度が、0.9％又はその近傍の値に調整された生体用水３５が生成され、その一部は逆浸透膜３６に導入される。そして、この逆浸透膜３６を透過し、脱塩処理されて、混合用水が生成され、この混合用水が上述した混合タンク３２に導入されて、上述した混合がなされる。
圧壊用容器３３においてオゾンの圧壊が行われる水の濃度は、0.9％又はその近傍の値に調整されているため、塩分濃度の観点からは、原料水をそのままの濃度で圧壊を行う場合と比較して、オゾンナノバブル核の生成効率は悪い。しかしながら、このように濃度を低下させるために希釈水として使用する水は、原料水を、圧壊後、逆浸透膜３６を透過させた混合用水であること、また、圧壊後に濃度を低下させるための希釈の過程を有しないため、塩分濃度が低い状態での圧壊ではあっても、オゾンナノバブル核を量的及び質的に良好に含有させた生体用水を製造することができる。
尚、原料水として、塩分濃度が３％程度の清浄な海域の海水を使用する場合には、海水中に有用な種々の塩分が含まれるため、図４中の２点鎖線の矢印で示すように、オゾンの圧壊を行わずに、直接に逆浸透膜８に透過させたものを混合用水として使用することもできる。
本発明により製造された塩分濃度が0.9％のオゾンナノバブル核を含有する生体用水が歯周炎の改善に有効か否かについて明らかにする試験を行った。
［試験の内容］
歯周炎患者に、本発明により製造された生体用水と、コントロールとして、本発明に係る生体用水と色を同一にするために赤色106号にて着色した1.8％食塩水とを、１日２回（朝・夕）２週間使用し、以下の項目に関して検討した。
・臨床パラメータの変化
・ＧＣＦ量の変化
・プラークサンプルにおける歯周病原細菌の有無及び細菌数の増減（総菌数に対する割合）
［試験条件］
・30名のボランティアを対象とする。
・Double blind
randomized control trial
・上述した本発明に係る生体用水とコントロール水を用いて含嗽（１回20ml、30秒間、朝・夕方の２回）
・含嗽後に臨床的、細菌学的解析を行う
［試験の内容］
歯周炎患者に、本発明により製造された生体用水と、コントロールとして、本発明に係る生体用水と色を同一にするために赤色106号にて着色した1.8％食塩水とを、１日２回（朝・夕）２週間使用し、以下の項目に関して検討した。
・臨床パラメータの変化
・ＧＣＦ量の変化
・プラークサンプルにおける歯周病原細菌の有無及び細菌数の増減（総菌数に対する割合）
［試験条件］
・30名のボランティアを対象とする。
・Double blind
randomized control trial
・上述した本発明に係る生体用水とコントロール水を用いて含嗽（１回20ml、30秒間、朝・夕方の２回）
・含嗽後に臨床的、細菌学的解析を行う
［試験結果］
最終被検者数
本発明に係る生体用水群：17名
コントロール水群 ：18名
試験開始時と２週間後の変化量
１．サンプリング部位のポケット深さ（平均）の差
本発明に係る生体用水群：0.5mm減少（p<0.05：有意差あり）
コントロール水群 ：0.5mm減少（p<0.05：有意差あり）
２．4mm以上のポケット数の差
本発明に係る生体用水群：3.167か所減少（p<0.05：有意差あり）
コントロール水群 ：3.938か所減少（p<0.05：有意差あり）
３．4mm以上のポケット平均深さの変化
本発明に係る生体用水群：0.714mm減少（p<0.05：有意差あり）
コントロール水群 ：0.886mm減少（p<0.05：有意差あり）
４．ペリオトロン値
本発明に係る生体用水群：26.111減少（p<0.05：有意差あり）
１週間後と２週間後の変化量：11.556減少
コントロール水群 ：24.938減少（p<0.05：有意差なし）
１週間後と２週間後の変化量：7.867増加
５．細菌検査
Red complexの総細菌数に対する夫々の細菌数の割合の変化を検討した結果、試験開始時と２週間後の変化率は、両群において統計学的に有意差は認められなかった。
最終被検者数
本発明に係る生体用水群：17名
コントロール水群 ：18名
試験開始時と２週間後の変化量
１．サンプリング部位のポケット深さ（平均）の差
本発明に係る生体用水群：0.5mm減少（p<0.05：有意差あり）
コントロール水群 ：0.5mm減少（p<0.05：有意差あり）
２．4mm以上のポケット数の差
本発明に係る生体用水群：3.167か所減少（p<0.05：有意差あり）
コントロール水群 ：3.938か所減少（p<0.05：有意差あり）
３．4mm以上のポケット平均深さの変化
本発明に係る生体用水群：0.714mm減少（p<0.05：有意差あり）
コントロール水群 ：0.886mm減少（p<0.05：有意差あり）
４．ペリオトロン値
本発明に係る生体用水群：26.111減少（p<0.05：有意差あり）
１週間後と２週間後の変化量：11.556減少
コントロール水群 ：24.938減少（p<0.05：有意差なし）
１週間後と２週間後の変化量：7.867増加
５．細菌検査
Red complexの総細菌数に対する夫々の細菌数の割合の変化を検討した結果、試験開始時と２週間後の変化率は、両群において統計学的に有意差は認められなかった。
［結果の分析］
・各項目に対する改善率を解析した結果、項目１、２及び３に関しては、両群共に２週間の含嗽により統計学的に有意に改善した。また、夫々の値において、両群の間に統計学的な有意差は認められなかった。
・細菌検査に関しては、Red complexの総細菌数に対する夫々の細菌数の割合の変化を検討した結果、試験開始時と２週間後の変化率は、両群において統計学的に有意差は認められなかった。
・ペリオトロン値に関しては、試験開始時と２週間後で平均値を比較すると、本発明に係る生体用水群のみで統計学的有意に値が減少した。更に、１週間毎と２週間後の比較では、本発明に係る生体用水群では減少したが、コントロール水群においては増加していた。
・各項目に対する改善率を解析した結果、項目１、２及び３に関しては、両群共に２週間の含嗽により統計学的に有意に改善した。また、夫々の値において、両群の間に統計学的な有意差は認められなかった。
・細菌検査に関しては、Red complexの総細菌数に対する夫々の細菌数の割合の変化を検討した結果、試験開始時と２週間後の変化率は、両群において統計学的に有意差は認められなかった。
・ペリオトロン値に関しては、試験開始時と２週間後で平均値を比較すると、本発明に係る生体用水群のみで統計学的有意に値が減少した。更に、１週間毎と２週間後の比較では、本発明に係る生体用水群では減少したが、コントロール水群においては増加していた。
［試験の総括］
臨床検査結果について：4mm以上のポケットに対して、両群共に改善が認められた。コントロール水群においても1.8％という高い塩分濃度に対して、歯周病原細菌が他の口腔内細菌と共に強い影響を受けた結果、殺菌効果が得られ、歯周病対策と成りうることが明らかになった。同時に、本発明に係る生体用水では、塩分濃度がコントロール水の塩分濃度よりも半分程度低く、生理食塩水と同程度であるにも係わらず、殺菌効果が得られ、歯周病対策と成りうることが明らかになった。
ペリオトロン値とは、歯肉溝浸出液量を間接的に計測した数値を示しており、歯周ポケットにおける炎症の程度を間接的に検出することが可能である。このことから当該数値について、試験開始時と２週間後で平均値を比較すると、本発明に係る生体用水群のみで統計学的有意に値が減少している意味は、本発明に係る生体用水の浸透性が高いために4mm以上の歯周炎のある歯周組織に対しても、オゾンナノバブル核の有する殺菌効果と修復効果が相乗作用として働くことによって、高塩分濃度液のみでは不可能な、ダメージの強い歯周組織の回復を促進しているものと考えられる。
このことから軽度の歯周病（歯肉炎）であるならば、1.8％という高塩分濃度溶液を、十分な歯周病対策として利用できるが、治療を要するようなポケット深さが4mm以上の歯周炎に対しては、十分な歯周病対策として利用できないことが分かる。一方、本発明に係る生体用水では、生理食塩水と同等な塩分濃度により、塩分による歯周組織に対しての悪影響を与えずに、歯周病原細菌の殺菌を行うことができ、歯周病対策として十分に有効に利用できることが分かる。
臨床検査結果について：4mm以上のポケットに対して、両群共に改善が認められた。コントロール水群においても1.8％という高い塩分濃度に対して、歯周病原細菌が他の口腔内細菌と共に強い影響を受けた結果、殺菌効果が得られ、歯周病対策と成りうることが明らかになった。同時に、本発明に係る生体用水では、塩分濃度がコントロール水の塩分濃度よりも半分程度低く、生理食塩水と同程度であるにも係わらず、殺菌効果が得られ、歯周病対策と成りうることが明らかになった。
ペリオトロン値とは、歯肉溝浸出液量を間接的に計測した数値を示しており、歯周ポケットにおける炎症の程度を間接的に検出することが可能である。このことから当該数値について、試験開始時と２週間後で平均値を比較すると、本発明に係る生体用水群のみで統計学的有意に値が減少している意味は、本発明に係る生体用水の浸透性が高いために4mm以上の歯周炎のある歯周組織に対しても、オゾンナノバブル核の有する殺菌効果と修復効果が相乗作用として働くことによって、高塩分濃度液のみでは不可能な、ダメージの強い歯周組織の回復を促進しているものと考えられる。
このことから軽度の歯周病（歯肉炎）であるならば、1.8％という高塩分濃度溶液を、十分な歯周病対策として利用できるが、治療を要するようなポケット深さが4mm以上の歯周炎に対しては、十分な歯周病対策として利用できないことが分かる。一方、本発明に係る生体用水では、生理食塩水と同等な塩分濃度により、塩分による歯周組織に対しての悪影響を与えずに、歯周病原細菌の殺菌を行うことができ、歯周病対策として十分に有効に利用できることが分かる。
本発明は以上の通りであるので、製造された生体用水は、その殺菌効果と修復効果により、生体の正常組織に悪影響を与えずに、歯周病等の対策として使用できる他、場合によっては飲用することにより、急性食中毒の予防を図れる等、生体用の機能水として、種々の使用を行うことができる。
１，５，１１，２１，２３，３１ 原料水（又はそのタンク）
２，６，１２，２２，２４，３３ 圧壊用容器
３，７，１３，２５，２８，３４ オゾンタンク
４，１４，２２，３２ 混合タンク
８，１５，２６，３６ 逆浸透膜
９，１６，２９，３５ 生体用水
２，６，１２，２２，２４，３３ 圧壊用容器
３，７，１３，２５，２８，３４ オゾンタンク
４，１４，２２，３２ 混合タンク
８，１５，２６，３６ 逆浸透膜
９，１６，２９，３５ 生体用水
Claims (9)
- 塩分濃度が、0.9％又はその近傍の値の２倍以上高い第１の原料水に、サイズ50μｍ以下のマイクロバブルとしてオゾンを供給し、物理的刺激により圧壊させて、安定化したオゾンナノバブル核を水中に含有させた第１の混合用水を生成すると共に、
塩分濃度が、0.9％又はその近傍の値の２倍以上高い第２の原料水を逆浸透膜に透過させて脱塩処理を行って第２の混合用水を生成し、
これらの第１及び第２の混合用水を混合して、塩分濃度が、0.9％又はその近傍の値に調整することを特徴とする安定化したオゾンナノバブル核を含有する生体用水の製造方法。 - 塩分濃度が、0.9％又はその近傍の値の２倍以上高い第１の原料水に、サイズ50μｍ以下のマイクロバブルとしてオゾンを供給し、物理的刺激により圧壊させて、安定化したオゾンナノバブル核を水中に含有させた第１の混合用水を生成すると共に、
塩分濃度が、0.9％又はその近傍の値の２倍以上高い第２の原料水に、サイズ50μｍ以下のマイクロバブルとしてオゾンを供給し、物理的刺激により圧壊させて、安定化したオゾンナノバブル核を水中に含有させた後、逆浸透膜を透過させて脱塩処理を行って第２の混合用水を生成し、
これらの第１及び第２の混合用水を混合して、塩分濃度が、0.9％又はその近傍の値に調整することを特徴とする安定化したオゾンナノバブル核を含有する生体用水の製造方法。 - 第１及び第２の混合用水を混合した後に、再度、サイズ50μｍ以下のマイクロバブルとしてオゾンを供給し、物理的刺激により圧壊させて生体用水を生成することを特徴とする請求項１又は２に記載の安定化したオゾンナノバブル核を含有する生体用水の製造方法。
- 塩分濃度が、0.9％又はその近傍の値の２倍以上高い第１の原料水に、
塩分濃度が、0.9％又はその近傍の値の２倍以上高い第２の原料水を逆浸透膜に透過させて脱塩処理を行って生成した混合用水を混合して、
その塩分濃度を、0.9％又はその近傍の値に調整した後、サイズ50μｍ以下のマイクロバブルとしてオゾンを供給し、物理的刺激により圧壊させて、安定化したオゾンナノバブル核を水中に含有させた機能水を生成することを特徴とする安定化したオゾンナノバブル核を含有する生体用水の製造方法。 - 塩分濃度が、0.9％又はその近傍の値の２倍以上高い第１の原料水に、
塩分濃度が、0.9％又はその近傍の値の２倍以上高い第２の原料水に、サイズ50μｍ以下のマイクロバブルとしてオゾンを供給し、物理的刺激により圧壊させて、安定化したオゾンナノバブル核を水中に含有させた後、逆浸透膜を透過させて脱塩処理を行って生成した混合用水を混合して、
その塩分濃度を、0.9％又はその近傍の値に調整した後、サイズ50μｍ以下のマイクロバブルとしてオゾンを供給し、物理的刺激により圧壊させて、安定化したオゾンナノバブル核を水中に含有させた機能水を生成することを特徴とする安定化したオゾンナノバブル核を含有する生体用水の製造方法。 - 第１の原料水と第２の原料水が同一であることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の安定化したオゾンナノバブル核を含有する生体用水の製造方法。
- 第１の原料水と第２の原料水の、少なくとも一方側が、塩分濃度が2％程度の海辺の井戸水であることを特徴とする請求項１〜６までのいずれか１項に記載の安定化したオゾンナノバブル核を含有する生体用水の製造方法。
- 第１の原料水と第２の原料水の少なくとも一方側が、塩分濃度が３％程度の清浄な海域の海水である請求項１〜６までのいずれか１項に記載の安定化したオゾンナノバブル核を含有する生体用水の製造方法。
- 請求項１〜８のいずれか１項の製造方法により製造された安定化したオゾンナノバブル核を含有する生体用水。
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