JP2016149963A - 抗菌能力および消臭能力を持つ微生物、ならびにそれを用いた抗菌剤、消臭剤、抗菌方法、消臭方法 - Google Patents

Abstract

【課題】
安全性に優れ、目的とする空間の隅々までに効果が得られる消臭方法、ならびに抗菌方法、および微生物粉体、微生物含有液剤、微生物含有ゲル化剤を提供する。また、呼吸器性失陥の原因になる原因菌の発生を抑制する抗菌方法を提供する。
【解決手段】微生物から発生する成分により、非接触状態で、空間内に存在する菌類の発育を抑制する抗菌方法、また、臭い成分を分解する消臭方法である。有効成分を発生する微生物は、微生物担体に担持させた状態で乾燥させた微生物粉体として用いたり、微生物含有液剤として用いたり、吸水性ポリマーに吸水させた微生物含有ゲル化剤として用いたりすることができる。
【選択図】図１

Description

本発明は、空間内に存在する菌類の発育抑制や臭い成分を分解が可能な微生物、及びそれを用いた抗菌方法ならびに消臭方法、および消臭剤、抗菌剤に関する。

従来、さまざまな種類の抗菌剤や抗カビ剤、消臭剤が開発され使用されている。例えば、特許文献１には、トリヨードアリルテトラゾールを有効成分とした抗菌、抗カビ剤が記載されている。また、銀、銅、亜鉛などの重金属を利用した抗菌剤や、微生物が産生する物質（タンパク質）を用いた抗菌方法や脱臭方法も知られている。

また、微生物を用いた抗菌方法には微生物が発生させる気化物質などを用いて空間内の抗菌を行うものがある。例えば特許文献２にはバチルス・プミルス属に属する新規微生物を用いた抗菌方法が記載されている。

特公平４−３４５４８号公報 特開２００８−１８４３９４

特許文献１に記載されているような合成化合物類や重金属を利用した抗菌剤や抗カビ剤、消臭剤などは、安全性に問題があることが多い。また、従来の抗菌方法や脱臭方法は、有効成分が菌類や臭い成分に直接吸着して分解することで効果が得られるものであり、菌類や臭い成分に対して有効な成分は、塗布した場所だけに有効であるため、目的とする空間の隅々まで効果が行き渡ることが少ない。
特許文献２に記載されている微生物では空間の隅々まで効果を行きわたらせることができるが、抗菌のみしか効果を発揮せず大きな消臭を持たない。
そこで、本発明は、安全性に優れ、目的とする空間の隅々までに抗菌消臭効果が得られる抗菌方法ならびに消臭方法、および消臭剤、抗菌剤を提供することを目的とする。

本発明者は、鋭意研究の結果、発見した新規微生物から発生する物質が、空気を介して菌類の発育を抑制したり、臭い成分を分解したりする作用を有することを見出し、発明に至った。

すなわち、本発明は、微生物を利用することを特徴とし、さらに菌が直接接触状態にある箇所だけでなく、菌から発生する物質により、非接触状態で、空間内に存在する菌類の発育を抑制することを特徴とする。

また、その抗菌範囲には呼吸器性失陥の原因になる原因菌も含む。原因菌として夏型過敏性肺炎の原因菌となるTrichosporon cutaneumや、アレルギー性気管支肺アスペルギルス症の原因菌となるAspergillus fumigatusなどがある。

また、その抗菌範囲には建物内のカビ汚染の原因になる原因菌も含む。原因菌としてCladosporium属などがある。

また、前記の能力を持つ菌は消臭能力を持つことも特徴とし、菌もしくは菌の培養液が接触した箇所だけでなく、その周囲の空間の消臭も可能とする。

前記微生物としては、Bacillus属に属する新規のグラム陽性有芽胞桿菌（独立行政法人 産業技術総合研究所 特許生物寄託センター に寄託して平成２７年２月１３日に受領された受領番号ＮＩＴＥ ＡＰ−０２００７を有する新規微生物）を用いることができる。この微生物は、菌類の発育抑制、または臭い成分を分解する特徴を有する。

また、本発明の消臭方法は、接触状態だけでなく非接触状態でも、略密閉状態の空間内に存在する臭い成分を分解することを特徴とする。

本発明によれば、略密閉状態の空間内に存在する菌類や臭い成分に、微生物から発生する揮発性成分が空気を介して吸着し、菌類の発育が抑制されたり臭い成分が分解されたりするので、スプレーなどによる散布や刷毛などによる塗布といった作業を行うことなく、略密閉状態の空間内に微生物を置いておくだけで、空間内の隅々まで効果を得ることができる。しかも安全性が高いため、人が生活している環境下で持続的に使用することが可能である。

本発明の微生物粉体は、略密閉状態の空間内に存在する菌類の発育抑制、または臭い成分を分解する特徴を持つ微生物、特にBacillus属に属する新規微生物、または、それを含む２種以上の微生物を微生物担体に担持させた状態で乾燥させたものである。

ここで、微生物担体とは、微生物を保持する能力を有するもののことを言い、具体的には、多孔質ガラス、セラミックス、金属酸化物、活性炭、カオリナイト、ベントナイト、ゼオライト、シリカゲル、アルミナ、アンスラサイト、パーライト等の粒子状担体、デンプン、寒天、キチン、キトサン、ポリビニルアルコール、アルギン酸、ポリアクリルアミド、カラギーナン、アガロース、ゼラチン等のゲル状担体、イオン交換樹性セルロース、イオン交換樹脂、セルロース誘導体、グルタルアルデヒド、ポリアクリル酸、ウレタンポリマー等を用いることができる。また、天然、もしくは合成の高分子化合物も有効であり、セルロースを主成分とする綿、麻、パルプ材より作られる紙類もしくは天然物を変性した高分子アセテート等も用いることができる。さらに、ポリエステル、ポリウレタンを初めとする合成高分子からなる布類も使用することができる。これらは微生物の付着性が良く、微細な間隙を有するものが好ましい。また注入時に容易に浸透できる微細な材料を用いるのがより好ましい。

本発明によれば、略密閉状態の空間内に存在する菌類の発育抑制、または臭い成分を分解する特徴を持つ微生物、特にBacillus属に属する新規微生物、または、それを含む２種以上の微生物を、粉体として取り扱うことができるため、たとえば、本発明の微生物粉体を、織布や不織布などの布類に充填させて略密閉状態の空間内に設置したり、容器に充填して載置したりするだけで、空間内の隅々まで効果を得ることができ、取り扱いが容易となる。

また、微生物と酸化カルシウム水溶液とを混合することによって、抗菌剤や消臭剤として使用することができる微生物含有液剤とすることができる。また、この微生物含有液剤を吸水性ポリマに吸水させることにより、抗菌剤や消臭剤として使用することができる微生物含有ゲル化剤とすることもできる。

ここで、吸水性ポリマは、特に制限されるものではなく、既知のものを使用することができ、デンプン系高分子材料やセルロース系高分子材料、合成高分子など、どのようなものを使用してもよい。なお、微生物の付着面積を増加させるために、吸水性ポリマは顆粒状のものを使用する方が望ましい。

微生物を含む溶液と酸化カルシウム水溶液とを混合することによって、微生物含有液剤ならびに、この液剤を吸水した吸水性ポリマは、酸化カルシウムの作用によりホルムアルデヒドなどの酸性の臭い成分を分解することも可能となる。従って、本発明によれば、略密閉状態の空間における菌類の発育抑制や臭い成分の分解に加えて、シックハウス症候群の原因物質とされるホルムアルデヒドの分解をも行うことで、空間内の環境をさらに改善することが可能となる。なお、酸化カルシウム水溶液としては、例えば、貝殻を焼成して得られた水溶液などを使用することができる。

本発明によれば、微生物から発生する揮発性成分により、非接触状態で、空間内に存在する菌類の発育を抑制したり、臭い成分を分解したりすることができるので、合成化合物類や重金属を用いることのない安全性の高い抗菌、脱臭方法とすることができ、さらに呼吸器性失陥の原因になる原因菌の発生を抑制することができる。

微生物粉体の抗菌効果の定量試験における表４に示す番号１、２、３の被験菌における対照区ならびに処理区の試験培地３の写真を示す。

以下、本発明の実施の形態について詳細に説明する。

（実施例１）
以下に示す実施例では、菌類の発育抑制、または臭い成分を分解する揮発性成分を発生する微生物として、受領番号ＮＩＴＥ ＡＰ−０２００７の、Bacillus属に属する新規微生物（以下、「本菌１」と称す。）を用いた。

１−１：菌学的性質
表１、表２に、本実施例で用いた本菌１の菌学的性質を示す。

１−２：単離方法
なお、本菌１は、以下のようにして単離されたものである。
まず、200か所以上の土壌等から試料を採取し、その希釈液に熱処理などを加えた後にブイヨン培地で３０℃２４時間培養した。そして、コロニーが得られた培地から白金線を用いて菌体を取り、細菌分離株を1000以上得た。これら細菌分離株のアミン、アンモニアなどの消臭能、真菌類への抗菌効果を評価し、これらのいずれにおいても強い能力を持つ菌株を数株得た。さらに、病原因子（溶血毒素、日和見感染能など）に関する試験を行い、病原因子を持たない株を選抜し、本菌１を得た。

1−３：消臭効果の定量試験方法。
１０Lバロンボックスを用意し、内部に被検体となる臭気を発生させた。このバロンボックス内に本菌１の培養液を20ml散布し、被検体濃度を観察した。観察にはガステック社の検知管法を用いた。表３に被検体濃度の変化を示す。

表３が示す通り、トリメチルアミン、アンモニア、イソ吉草酸を短時間で30分以内に半分以下に減少させる効果が認められた。特にトリメチルアミン及びアンモニアには優れた消臭能力が確認できた。これに関して詳細なメカニズムはまだ明らかにされていないが、本菌１が外部に何らかの消臭に関連する物質を産生していることが考えられる。

１−４：非接触抗菌効果の定量試験方法
本試験に用いた被験菌について表４に示す。表４に示すように、番号１〜３の菌は糸状菌（カビ）であり、特に、番号１は、室内や浴室の壁によく繁殖する環境常在菌である。これらについては、胞子を人が吸い込むと、アレルギー（喘息）を発症することがある。また、番号２は夏型過敏性肺炎の原因菌であり、番号３はアレルギー性気管支肺アスペルギルス症の原因菌である。

表４に示す被験菌をＰＤＡ培地で培養し胞子を採取しリン酸緩衝液で希釈して胞子懸濁液を作製した。この胞子懸濁液をＰＤＡ培地に塗抹接種し、試験培地１とした。また、本菌１を標準寒天培地に接種し、３０℃で２４時間インキュベートしたものを試験培地２とした。この試験培地１と試験培地２のシャーレをお互いの塗布面を向かい合わせる形でかつ、塗布面が接触しないように貼り合わせて、３０℃で培養した。なお、培養日数は、７日間とした（以下、これを「処理区」と称す。）。

一方、試験培地１と何も塗布していない標準寒天培地を上記と同様に貼り合わせて、３０℃で培養した。なお、上記と同様に、培養日数は７日間とした（以下、これを「対照区」と称す。）。処理区、対照区それぞれについて、発育してきた被験菌のコロニー数を計数し、発育抑制度を算定した。

１−４：定量試験の結果
以下、表５に試験の結果を示す。

表５に示すように、番号１〜３の３種類の糸状菌に対して、きわめて強い抗菌活性が認められた。これに関して詳細なメカニズムはまだ明らかにされていないが、試験方法から推測すると、培地に接種された本菌１から発生する揮発性成分が、空気を介して、寒天培地に塗抹接種された被験菌に吸着し、これにより、被験菌の発育が抑制されたものと考えられる。すなわち、本菌１を用いることにより、対象とする菌類に直接接触しなくても、当該菌類の発育を抑制することができることがわかる。従って、略密閉状態の空間に本菌１を置くだけで、空間内に存在する糸状菌などの菌類の発育の抑制を、空間内の隅々まで行うことが可能となる。

上記試験結果から、本菌１は菌類に対して発育の抑制が可能である。また、臭いの原
因となる成分の分解に対しても有用であることが言える。また、呼吸器性失陥の原因になる原因菌の発生の抑制に対しても有用であると言える。

（実施例２）
生きている微生物や微生物培養液は微生物の活動により保存や移動が難しく、製品として扱いづらい。Bacillus属に属する微生物は乾燥状態などの生存に適さない状態になると芽胞を形成し、乾燥や温度変化などに強い保存に適した状態となる。これを利用して、微生物培養液を多孔質物質に含浸させた後に乾燥させ、芽胞形成を促すことで保存や移動に適した形態にすることができる。

２−１：微生物粉体の製造方法
多孔質の粉末担体としてパーライト２００ｇに、本菌１の微生物培養液４００ｍｌを含浸させた。その後、微生物を担持した担体を常温の低湿度下に置き、乾燥させて水分を１０％以下にし、微生物粉体１とした。

２−２：微生物粉体の消臭効果の定量試験方法
微生物粉体１について、実施例１で示した消臭効果の定量試験と同様の試験を行った。なお、本実施例の場合においては培養液の散布の代わりに、微生物粉体３.０gを不織布製の袋に詰めて封をしたものを壁面に触れぬように吊下げて行った。表６に被検体濃度の変化を示す。

表６が示す通り、トリメチルアミン、アンモニア、イソ吉草酸を短時間で減少させる効果が認められた。これに関して詳細なメカニズムはまだ明らかにされていないが、本菌１が外部に何らかの消臭に関連する物質を産生していることが考えられる。

２−３：微生物粉体の抗菌効果の定量試験
表４に記す被験菌をＰＤＡ培地で培養し胞子を採取しリン酸緩衝液で希釈して胞子懸濁液を作製した。この胞子懸濁液をＰＤＡ培地のシャーレに10か所接種し、試験培地３とした。また、標準寒天培地のシャーレに微生物粉体１を１.５ｇ敷き詰め、３０℃で３時間インキュベートしたものを試験培地４とした。この試験培地３と試験培地４をプラスチック製の容量１０Ｌの密閉容器に入れ、３０℃で培養した。なお、培養日数は７日間とした（以下、これを「処理区」と称す。）。

一方、試験培地３と何も塗布してない標準寒天培地のシャーレを上記と同様のプラスチック製の密閉容器に入れ、３０℃で培養した。なお、上記と同様に、培養日数は７日間とした（以下、これを「対照区」と称す。）。処理区、対照区それぞれについて、発育してきた被験菌のコロニー数とサイズ、胞子の発生の有無を計測し、発育抑制度を算定した。

２−４：定量試験の結果
以下、表７に定量試験の結果を示す。また、図１に、番号１，２、３の糸状菌の場合に
おける対照区ならびに処理区の試験容器１の写真を示す。表７に示すように、番号１〜３の３種類の糸状菌に対して、強い抗菌活性が認められた。番号３の被験菌もコロニーは発生したが、胞子の発生を抑制した。

（実施例３）
微生物含有液剤の製造方法
焼成カルシウム溶液８０％に対して、微生物培養液を０．１％混合させることによって微生物含有液剤を得た。なお、この溶液には、植物酵素を適量混合させるとよい。これにより、微生物による揮発性成分が臭い成分を分解することに加え、焼成カルシウム溶液の作用により酸性の臭い成分を分解し、植物酵素の作用によりアルカリ性の臭い成分を分解することができ、相乗的な効果を得ることが可能となる。

（実施例４）
微生物含有ゲル化剤の製造方法
実施例３で製造した微生物含有液剤を、顆粒状の吸水性ポリマに適量含浸させた。これにより扱いやすいビーズ状のゲルを得た。

本発明によれば、安全性に優れ、目的とする空間の隅々までに効果が得られる抗菌方法
ならびに消臭方法として、風呂場や押入などの略密閉状態の空間に特に好適に用いること
ができる。また、これらの能力に加え、呼吸器性失陥の原因になる原因菌の発生を抑制することができるため、医療や介護の現場などで用いることができる。

Claims (10)

1. 夏型過敏性肺炎の原因菌となるTrichosporon cutaneumと、アレルギー性気管支肺アスペルギルス症の原因菌となるAspergillus fumigatusとを併せて抗菌範囲に含む、日和見病原性及び溶血性毒素を持たない安全なBacillus属に属する微生物。
2. 建物内のカビ汚染の原因となるとなるCladosporium属を抗菌範囲に含む、請求項１記載の日和見病原性及び溶血性毒素を持たない安全なBacillus属に属する微生物。
3. 微生物から発生する成分により、空間内に存在する真菌類の発育を抑制が可能な、請求項１また２記載の日和見病原性及び溶血性毒素を持たない安全なBacillus属に属する微生物。
4. トリメチルアミン及びアンモニアを併せて消臭範囲に含む、請求項１〜３いずれか記載の日和見病原性及び溶血性毒素を持たない安全なBacillus属に属する微生物。
5. 発生する成分により非接触状態で密閉空間内の消臭を行うことが出来、その消臭範囲にトリメチルアミン及びアンモニアを併せて消臭範囲に含む、請求項１〜４いずれか記載の日和見病原性及び溶血性毒素を持たない安全なBacillus属に属する微生物。
6. 受領番号ＮＩＴＥ ＡＰ−０２００７の、Bacillus属に属する新規微生物である請求項１〜５いずれか記載の日和見病原性及び溶血性毒素を持たない安全なBacillus属に属する微生物。
7. 請求項１〜６のいずれか記載の微生物を含む抗菌消臭剤。
8. 微生物を微生物担体に担持させた状態で乾燥させた微生物粉体を用いた請求項７の抗菌消臭剤。
9. 微生物と酸化カルシウム水溶液とを混合して得られた微生物含有液剤、もしくはその液剤を吸水性ポリマーに吸水させて得られた微生物含有ゲルである請求項７の抗菌消臭剤。
10. 請求項１〜６のいずれか記載の微生物を用いた抗菌消臭方法。
    

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