JP2011201846A - 酢酸臭を大幅に軽減させた、根菜類成分の酢酸油出液とミネラル成分による植物活性効果を伴う抗菌組成物 - Google Patents

Abstract

【課題】植物にストレスを与え病気を引き起こす、ウイルス、細菌、カビ（真菌）等に対して、十分な不活化効果を与えると同時に、植物根付近の根圏微生物相を活性化させ植物の発育に良い環境をつくり、悪臭を除去し、人間やペットが誤って口にしてしまっても致命的にならず、かつ製造方法が極めて単純で安価な、抗菌性植物活性剤を提供すること。
【解決手段】辛みのある大根、生姜、ニンニクなどの根菜類として知られる植物の根の酢酸抽出成分に塩化マグネシウム、塩化カリウム、酒石酸を添加した抗菌性植物活性剤である。この抗菌性植物活性剤は、根菜類を氷酢酸に漬け込みエキスを抽出した後に水と塩化カリウム、塩化マグネシウム、酒石酸を加えて攪拌し作製する。構成する成分が、いずれも自然界から得られ最終的に自然界に帰るという、エコロジーな植物活性効果を有する抗菌組成物である。
【選択図】なし

Description

本発明は、植物の栽培に関して、極めて安全であると共に自然界にも優しく、且つ植物の成長に有害なウイルス、細菌及びカビ（真菌）の胞子等に対して不活化作用を持しつつ、酢酸臭を大幅に軽減させた根菜類の氷酢酸抽出成分を有する抗菌性植物活性剤に関する。

従来、建物を密閉して常温で気体の状態で作用させて殺菌する薬剤の燻蒸剤として、クロルピクリン、酸化エチレン、臭化メチルなどを含有したものが有効であるとして広く使用されている。また、人体に対してより優しい天然物から作製される抗菌組成物としては、木酢液や竹酢液が良く知られている（例えば、特許文献１参照）。また、土壌改良や植物の育成効果を上げるために、粉末、粒状、液状の化学肥料や有機肥料もよく知られている。さらに、果物と糖類とを混合して発酵させた植物発酵酵素（例えば、特許文献３参照）や、アニオン性水溶性高分子化合物と金属塩と水とを含有してなる植物育成用ゲル（例えば特許文献２参照）や、ショウガ科植物の月桃の葉精油を１重量％と天然クロレラエキス０．５重量％を混合したものがある（例えば、特許文献４参照）。

特開２００５−０１５７２２号公報 特開２００１−３０２４２６号公報 特開２０００−１６６３８０号公報 特開２０００−００７５１５号公報

上述の燻蒸剤として一般に使用されている、クロルピクリン、酸化エチレン、臭化メチルなどを含有したサ殺虫、殺菌組成物は、人体に対する有害であり、その蒸気を吸引すると中毒災害を引き起こすため、ビニールハウス内で人の世話の必要な植物の栽培には、防護服や防毒マスクの使用が必要となるので、ホウレンソウや小松菜などの野菜や、イチゴなどの果物の栽培にはあまり適していない。また、これらの成分は土壌中の微生物、特に植物の根圏微生物相の他給栄養生物のバランスを破壊する可能性を否定することは出来ない。また、天然物から作られる木酢液や竹酢液は、一般的に化学的に合成される抗菌組成物よりも、人体に対する安全性は比較的高いものの、作製方法によっては必ずしも安全とは言えず、ベンズピレンのような有害な成分が含有していることでも知られている。さらに、木酢液や竹酢液を用いて広範囲の人の生活空間を抗菌したいと考えても、それらの臭気に満ちた空間は、とても人が心地良く生活できる環境とは言えない。加えて、上述の各抗菌組成物は製造が複雑なため非常に高価であり、植物の栽培において、ウイルス、細菌、カビ（真菌）の胞子嚢の不活化に対して、広範囲の生活空間を日常的に抗菌するには無理がある。粉末、粒状、液状の化学肥料や有機肥料は、植物の栽培に効果はあるものの、硝酸態窒素や塩類などが残留しやすく、土壌の特に根圏微生物相のバランスを壊しやすく、連作障害が生じることが多い。また、醗酵酵素や沖縄の月桃のような植物エキスは、抗菌性を有しながら土壌微生物を活性化させることは出来るが、抗菌効果は弱く、病気から植物を守るほどの力はない。ミネラルイオンの作物に対する肥糧効果は期待できるものの、病気を引き起こす細菌やウイルスに対して除菌効果を期待する事はほとんど出来ない。しかし、植物にとって理想の土壌環境は根圏微生物のように植物の成長に有益な微生物群の活性化させると同時に、植物に有害な影響を与える細菌やウイルス及び飛散しているカビの胞子から植物の茎や葉を守ることにより植物の成長に最も良い環境がつくられることが知られている。

従って、本発明の目的は、植物の成長によい環境を作ることであり、植物に有害なウイルス、細菌、カビ（真菌）に対して、不活化効果を与えると同時に、植物の生育に有益な土壌菌の活性化を示す、人間やペットが誤って口にしてしまっても致命的な危険を伴わず、広範囲の生活空間に放出しても人に不快感を与えず、かつ製造方法が極めて単純な安価な地上及び植物を取り巻く空間の微生物の不活化及び地下の植物根と根圏微生物の活性化を提供することにある。

そこで、本発明者らは、まず安全性の観点と人に不快感を与えないとの観点から、原料を人が飲食可能な植物の根に絞り、何百通りもの組合せで、ウイルスや細菌よりも強力なカビ（真箘）を用いて、まず、地上部の抗菌作用の大きさについて各種試験を実施した。その結果、大根の根、生姜の茎根、ニンニクの球根を氷酢酸で抽出した抽出液と酒石酸を混合する事により、密閉空間及び開放空間の近隣箇所においてカビ（真菌）や細菌を不活化させると共に地下の根圏微生物を逆に活性化させることができることがわかった。圃場においては、本願発明にかかる植物活性剤を寒天で固めたものを小松菜の種を埋めた場所のすぐ横に置き、透明のプラスチックドームで風を遮断したところ、本願発明にかかる寒天を置かないものとの間に大きな違いが生じた。この寒天を置いたもののすぐ近くの小松菜の種の発芽時期はこの寒天を置かないものよりも早く、発芽数の割合も３倍以上多かった。また、根の発育に関しては、本願発明にかかる寒天を近くに置いた小松菜の根は、この寒天を近くに置かなかった小松菜の根の約２０倍もの重量に成長していた。このことから、本願発明にかかる寒天から気化したガスにより植物の成長に適した環境を作り、植物活性効果があることが理解できる。さらに、塩化カリウムや塩化マグネシウムを加えることにより本願発明にかかる水溶液から発生する酢酸臭を大幅に削減する事が出来ることが分かった。

ここで、特に重要なことは、辛み成分を有する根菜類である、生姜の茎根や大根の根やニンニクの球根を氷酢酸で抽出した抽出液を使用することである。これらの根菜類は土壌中で微生物に分解されることなく成長し生態を維持出来ることから土壌中の病原菌や腐敗菌の影響を抑制する何らかの成分を有しているものと思われます。それらの成分を酢酸抽出する事により同様の効果を本願発明品は有する事が出来ている。また、酢酸単独よりも酢酸に数種類のミネラルを加えた時に揮発成分による抗菌効果が向上する事から、常温での蒸気圧ではガス化しないと考えられるミネラル成分が、酢酸と結合するなどの形で揮発し、酢酸分子と共にウイルスや細菌や真菌に吸着、浸透し、蓄積し、結果として、細胞膜の膨化と膜流動性の増加、それにつづきミネラルイオンなどの流入、つまりイオンの透過性の亢進、その結果としてのｐＨ勾配と膜電位の喪失、膜障害に基づく細胞壁の合成阻害と抗生成分の変化などによるもとと思われる除菌効果を示す可能性も考えられます。また、地下においては、地上部と異なり、植物の栽培に不足しがちなマグネシウムや、窒素やリンと同様に、植物体内における含有率の高いカリウムなどは、イオン化しプラスに帯電しているため、地下部に生息する根圏微生物の菌体表層部にくっつけたまま、根の表面に近づき、根の呼吸によって生じた根の表面の水素イオンと交換され根の表面に付着しやがて植物に吸収され、またその間に、根圏微生物は植物根から分泌された炭水化物、有機酸、アミノ酸などの物質を貰いうけ、そのかわりに肥料成分と微生物の分泌物であるアミノ酸やビタミン類などを根に与えているが、本願発明品により土壌表面にミネラルを散布する事により、この根圏微生物と植物根との互いに栄養素を交換する働きが活発になり、結果として根圏微生物は増殖し植物根の成長も促進される事が予想される。また、補酵素Ａと結合した状態で、ほとんど全ての生命形態において代謝と生合成のプロセスにおける中核を担っている脂肪酸の一種である酢酸は、植物根や根圏微生物を活性化させる作用があるので、根圏微生物と植物根の作り出す根圏微生物相の活発な働きを促進し、結果として植物周辺の土壌を団粒化させ、スポンジ状に膨れ上がってくるような良好な土壌構造が可能になり、排気と通気もよく、水分保持力も大きくなり、土壌の暖衝能および塩基置換容量が大きくなる。こうした総合的な作用によって根の活力が維持され、植物にとってより適した土壌環境や空間環境が作り出され、さらに植物の成長は促進されている可能性が極めて高いと考えられる。また、本願発明品にかかわる水溶液が気化する時に、様々な悪臭成分と結合し消臭効果も高めるため、植物の栽培をする作業員のストレスを軽減させることが出来る。

本発明の一つの観点に係る植物活性組成物は、少なくとも、大根の根、生姜の茎根、ニンニクの球根など、辛みのある根菜類の酢酸抽出成分３重量％から２５重量％に酒石酸と塩化マグネシウムと塩化カリウムを添加したものである。酢酸に根菜類の持つ様々な成分と数種のミネラルを含ませることにより相乗効果が生まれ、カビ（真菌）しいては様々なウイルス、細菌等に対する不活化作用を高めると同時に、周囲の悪臭成分に対しても反応し悪臭を低減させ人を心地良くさせる事を期待する事が出来きる。また、塩化カリウムを３重量％から２５重量％加えることにより酢酸臭も大幅に軽減させることが出来る。

本発明の植物活性組成物は液体のまま用いる場合、超音波を利用した機器を用いて加湿器やマイクロミスト発生器を用いて周囲にまくことが出来る。また、高分子吸収材や寒天などで固めて使用する事も出来、その場合それらの添加量は、寒天の場合、０．６重量％から３重量％が適量で、これよりも少ないとゲル状にならないし、これよりも多くても凝固状態に変化は見られない。高分子吸収剤の場合は、５重量％から１０重量％が適量である。

本願発明にかかる植物活性組成物は、ほぼ６０重量％〜９０重量％以上が水で、残りは人が飲食可能な植物の酢酸抽出液と食品添加物であるので、子供などが万一誤って飲んでしまっても、人体にほとんど有害な影響を与えることがなく、従来の植物の除菌及び活性剤に比較して極めて安全である。また、本願発明に係る植物活性組成物は、超音波を利用した、加湿器やマイクロミストの機器を用いることにより、ビニールハウスでの植物の栽培に効率的に用いることが出来る。また、本願発明に係る植物活性組成物は、ゲル状態にすることにより転倒しても零れ難い上、植物活性成分をゲルから徐々に自然放出する構造のため、室内であれば、植木鉢やプランターなどの上に置くだけで安全に使用でき、電気的な装置が使用できない、湿気の強い場所、電源のない場所、火気厳禁の場所などでも手間をかけることなく使用できる。さらに、植物活性組成物の固形物の形状や容器の形状を様々に変更して、ゲルと大気との接触面積を調整することによって、リビングやキッチンなどの広い空間からトイレや浴室などの比較的狭い空間まで、場所を選ばずに植物を置けるところであれば使用できる。

さらに、本発明に係る植物活性組成物は、原料が安価である上、浸漬、攪拌、混合、加熱などの簡単な操作で作製できるので、従来の植物活性組成物に比較して極めて安価に製造することができる。また、原料としても、酢酸と食用野菜など食品や食品添加物成分のみを使用しているため、そのまま廃棄しても自然に帰るため、極めて地球に優しいエコロジーな製品である。

約８リットルの本願発明品を作成するためには、１００グラムの生姜の茎根をまず薄切りにし、５００ミリリットルの氷酢酸に２０時間以上漬け込み、生姜の成分が氷酢酸に溶け込んだことが確認出来たら、氷酢酸と生姜の茎根を分離し、生姜の成分が溶け込んだ酢酸を４００ミリリットルほどを１番容器に取り分ける。続いて、２番容器に、塩化カリウム４００グラム、塩化マグネシウム８０グラム、酒石酸８０グラムを３リットルの精製水で完全に溶かす。また、鍋に４リットルの精製水をいれ寒天１２０グラムの寒天を加え、拡散しながら８０度までゆっくりと熱し、その後直ちに過熱をやめ３番容器に移し６５度になるまで冷やす。その後、１番容器の中身と２番容器の中身を混ぜ、６５度に冷えた３番容器の中身を混ぜる。こうして出来上がった本願発明にかかわる固まる前の寒天を容器や袋に入れて冷やして固め完成する。生姜の茎根の代わりに大根の根や大蒜の球根を用いるときには上記方法で生姜の茎根の部分と入れ替えて行うことにより作成する事が出来る。つまり、本願発明品の製造方法は、生姜の茎根、大蒜の球根、大根の根などを氷酢酸に漬け込んだ後の根菜類の成分を含んだ酢酸を５重量％を１番容器に取り分け。２番容器に、塩化カリウム５重量％、塩化マグネシウム１重量％、酒石酸１重量％と精製水３８重量％を混ぜ撹拌し完全に溶かす。加熱可能な容器に精製水５０重量％と、寒天１．５重量％入れ、８０度まで拡散しながら温め、その６５度まで３番容器に移して冷やす。その後、１番容器の中身と２番容器の中身を混ぜた後、６５度まで冷えた３番容器の中身を混ぜ、容器や袋に一定量計り分け、好みの容器や袋に好みの量を入れ冷えたら完成する。また、本願発明にかかわる寒天をバケツのような容器につくり、そこからへらを使って直接植物の植えられている土の上に容器に入れずにおいてもよい。

本発明を実施例、試験例により更に詳しく説明するが、本発明がこれらによって限定されるものではない。
（抗菌組成物実施例）
下記、表１に従って、本発明の実施例について説明する。直径７８ｍｍ、高さ５１ｍｍの円柱形の容積は２４４ｃｍ^３のプラスチック容器内に、検体２ｇと食パンとカビの生えたゆずの皮５０ｇを入れ密閉してゆずの皮から食パンへのカビの転移を肉眼で観察した。いずれも検体と食パンを入れた時の容器内の温度は３０℃で、湿度は８５％であり、この容器内で実施例１〜５、比較例１〜１１の抗菌組成物を得た。尚、表２に示す、培養期間と食パン表面の菌の発育の評価は、１が全く菌が発育していない。２が１０％以下の発育、３が１０〜３０％以下の発育、４が３０〜６０％以下の発育、５が６０％以上の完全発育を表している。なお、表１に示す配合は全て重量％である。

上述の試験以外にも数十通りの試験を重ねた結果から、根菜の酢酸抽出液を３重量％以上、塩化マグネシウム１重量％以上、塩化カリウム３重量％以上、酒石酸１重量％以上の割合で含ませることにより、カビ（真菌）に対して十分な抗菌効果をもたらすことがわかったが、抗菌効果としては、この濃度が高いほど良い。酢酸濃度が高くなっても、塩化カリウムを追加して加えることにより大幅に酢酸特有の臭いを抑えることが出来、人に嫌悪感を与える臭いを抑えることが出来る。

実施例４と実施例５には抗菌力があることは確認できたが、実施例１〜３と比べて、酢酸特有の臭く人に不快感を与えてしまう。このことから塩化カリウムは酢酸特有の臭いを削減する働きがあることがわかった。

実施例４と５と比較例１と比較例７〜９では、抗菌成分を含む他の植物の酢酸抽出液と根菜類の酢酸抽出液の培養期間内のパン表面の菌の発育状況を比べることが出来るが、根菜類の酢酸抽出液の方が菌に対しての不活化作用が強いことが理解できる。

比較例３の成分は、杉葉の酢酸抽出液５重量％、クエン酸１重量％、塩化マグネシウム１重量％、塩化カリウム５重量％であるのに対し、比較例４の成分は、杉葉の酢酸抽出液５重量％、クエン酸１重量％、塩化マグネシウム１重量％、塩化カリウム３重量％であるが、比較例３の方が培養容器内のパン表面の菌の発育が遅かったことから、塩化カリウム３重量％より塩化カリウム５重量％含有の方が菌に対しての不活化作用が強いことが理解できる。また、塩化カリウム３重量％より塩化カリウム５重量％含有の方が酢酸の臭いも軽減されていた。

比較例５の成分は、杉葉の酢酸抽出液５重量％、塩化カリウム５重量％、塩化マグネシウム１重量％にクエン酸１重量％に対し、比較例６の成分は、杉葉の酢酸抽出液５重量％、塩化カリウム５重量％、塩化マグネシウム１重量％に酒石酸１重量％であるが、比較例５の方が培養容器内のパン表面の菌の発育が遅かったことから、クエン酸含有よりも酒石酸含有の方が菌に対しての不活化作用が強いことが理解できる。

実施例１〜３に対し、比較例１０の菌に対しての不活化作用が弱いことから氷酢酸、酒石酸、塩化カリウム、塩化マグネシウムを混ぜたものにもある程度の抗菌力があることは認められるが、さらに根菜類の成分を加えた方が菌に対しての不活化作用が強いことが理解できる。

カビ（真菌）は各種ウイルスよりもサイズが大きく、細胞組織としても強力であることから、また、これまで各種研究機関で試験を行った結果によれば、カビ（真菌）に効果のある抗菌組成物は、ウイルスに対しても同様の効果を示したことから、本願発明に係る抗菌組成物は、各種のウイルスや、それに対して開発された各種ワクチンに対して耐性を持ってしまったウイルスに対しても有効であると推測される。

産業上の利用の可能性

人体、ペット、植物に対し極めて安全な抗菌成分を揮発させる組成物であるため、様々な場所での使用が予想できます。特に、ビニールハウス栽培の野菜やバラなどの園芸用の植物の栽培時に好適に用いることが出来るものである。

Claims (8)

1. 大根の根を酢酸濃度が３０重量％以上の水溶液か氷酢酸に漬け込み抽出して得られる前記植物の有効成分を含有する抽出液又は抽出エキスを１重量％から４０重量％とを含むことからなる植物活性効果の有する抗菌組成物
2. 生姜の根茎を酢酸濃度が３０重量％以上の水溶液か氷酢酸に漬け込み抽出して得られる前記植物の有効成分を含有する抽出液又は抽出エキスを１重量％から４０重量％とを含むことからなる植物活性効果を有する抗菌組成物
3. ニンニクの球根を酢酸濃度が３０重量％以上の水溶液か氷酢酸に漬け込み抽出して得られる前記植物の有効成分を含有する抽出液又は抽出エキスを１重量％から４０重量％とを含むことからなる植物活性効果を有する抗菌組成物
4. 請求項１乃至３に記載の植物活性効果を有する抗菌組成物に、さらに０．１重量％から３重量％の酒石酸を添加した混合物
5. 請求項１乃至４に記載の植物活性効果を有する抗菌組成物に、さらに１重量％から４０重量％の塩化カリウムを添加した混合物
6. 請求項１乃至５に記載の植物活性効果を有する抗菌組成物に、さらに０．１重量％から３重量％の塩化マグネシウムを添加した混合物
7. 請求項１乃至６に記載の植物活性効果を有する抗菌組成物を、０．５重量％から５重量％の寒天で固めた組成物
8. 請求項１乃至６に記載の植物活性効果を有する抗菌組成物を、１重量％から２０重量％のカルボキシメチルセルロースと混ぜたゲル状の組成物