JP4315496B2 - 硫酸還元菌からの硫化水素産生阻害剤およびそれを含有する硫化水素産生阻害組成物 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、硫酸還元菌からの硫化水素産生阻害剤およびそれを含有する飲食物等の硫化水素産生阻害組成物に関する。
【0002】
【従来の技術】
硫酸還元菌は硫酸塩から硫化水素を産生するので、その硫化水素の発生が問題となる環境や施設での硫酸還元菌からの硫化水素産生阻害剤は有用である。
従来、油井や各種精製工場等の産業施設におけるパイプライン,タンク等の金属設備の腐食において、あるいはまた、各種工場廃水処理あるいは公共汚水処理において、硫化水素が発生するのを抑えるいわゆる硫化水素産生阻害剤として、各種の殺菌剤や抗生剤が使用されている。
【0003】
その殺菌剤や抗生剤としては、塩素、次亜塩素酸、二酸化塩素、オゾン、ホルムアルデヒド、グルタルアルデヒド、アクロレイン、セチルピリジニウムクロリド、塩化セチルトリメチルアンモニウムクロリド、ココジアミン、トリアジン、メチレンビスシアン酸、イソチアゾロン等が使用されている(「Biotechnology Handbooks ・8 Sulfate-Reducing Bacteria」、第10章「Control in Industrial Settings」、Plenum Publishing co. 、New York、第265〜292頁、1995年発行)。
【0004】
また、アントラキノン類(特開平6−279207)、ビートレッド、コチニールピグメント、モナスクピグメント、クリスタルバイオレット、フクシン、ゲンチアンバイオレットB等(特公平3−10394)は、硫酸還元菌による硫化水素産生の抑制に有効であることが知られている。
【0005】
ところで、硫酸還元菌は、産業施設ばかりでなく、人や家畜の腸内にもその存在が確認されており、特に人においてはその糞便中に顕著な数の硫酸還元菌が見つかる。その多くは、デスルホビブリオ(Desulfovibrio )である(Gibsonら、FEMS Microbiology Ecology,86, 第103〜112頁〔1991年〕)。
硫酸還元菌の作用で1日当たり便1g(乾燥重量)から9−3384nmolの硫化水素が発生する(NolletとVerstraete、Environmental Monitoring and Assessment,42, 第113〜131頁〔1996〕)。
【0006】
硫化水素は金属を腐食させるばかりでなく、人にとっては不快な腐敗臭として感じる物質であって、糞便、おならの臭いの主原因物質であり(Moore ら、Gastroenterology,93,第1321〜1329頁〔1987〕)、また、人や家畜に対して毒性が強く、消化管内で発生した硫化水素が消化管粘膜細胞の代謝を阻害するなどして傷害する可能性が示唆されている。
【0007】
特に、硫酸還元菌が産生する硫化水素は、潰瘍性大腸炎の一因であることが示唆されている(William ら、Gastroenterology,104, 第802〜809頁〔1993〕)ほどであり、消化管内の硫酸還元菌の硫化水素産生を抑制する方法が望まれているが、その抑制方法は未だ知られていない。仮に抗生物質を用いた場合、長期投与時の副作用など安全性や耐性菌の出現の問題がある。
【0008】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の目的は、人や家畜に投与しても安全であるとともに、耐性菌の出現のおそれがなく、副作用をともなうこともなく、消化管内および糞便中の硫化水素の発生を効果的に抑制することができる硫化水素産生阻害剤で、しかも、硫化水素の発生が問題となる環境や施設、すなわち、油井や各種精製工場等の産業施設におけるパイプライン,タンク等の金属設備の腐食において、さらに、各種工場廃水処理あるいは公共汚水処理において、硫化水素が発生するのを抑えるのにも使用できる硫化水素産生阻害剤を提供することにある。
【0009】
発明者らは、ハーブ、生薬あるいは食品素材として知られ、人や家畜に対し安全でかつ副作用もないとされている各種の植物の抽出物や食品添加物について、それらの硫酸還元菌からの硫化水素の産生阻害に関し、鋭意検討をくわえ、本発明を完成するに至ったものである。
【0010】
請求項1記載の本発明に係る硫酸還元菌からの硫化水素産生阻害剤は、ペパーミント精油抽出残渣の水抽出物を有効成分とする。
【0011】
請求項2記載の本発明に係る硫酸還元菌からの硫化水素産生阻害剤は、レンセンソウ(連銭草)、キンコツソウ(筋骨草)、ホワイトホアハウンド、マートル、ヨウバイヒ(楊梅皮)、ラズベリーからなる群より選択される植物の抽出物の1種または2種以上を有効成分とする。
【0012】
請求項3記載の本発明に係る硫酸還元菌からの硫化水素産生阻害剤は、 3,4−ジメトキシ−1−アリルベンゼン、3,7−ジメチル−1−オクタノール、3−エトキシ−4−ヒドロキシベンズアルデヒド、ラバンズロール、メトフラン、2−メチルブチルイソバレート、ノポール、3−フェニル−1−プラパノール、trans−サビネンハイドレートからなる群より選択される食品添加物の1種または2種以上を有効成分とする。
【0013】
請求項4記載の本発明に係る硫化水素産生阻害組成物は、レンセンソウ(連銭草)、キンコツソウ(筋骨草)、ホワイトホアハウンド、マートルからなる群より選択される植物の抽出物の1種または2種以上を有効成分とする硫酸還元菌からの硫化水素産生阻害剤を含有してなるものである。
その硫化水素産生阻害組成物としては、飲食物として、たとえば、清涼飲料、チューインガム、キャンディ、チョコレート等の菓子、冷菓、乳製品、酒類、肉類、消臭食品等の食品が挙げられ、また、飲食物以外として、ペットフード、家畜用資料などが挙げられる。
【0014】
上記各種の抽出物を得る植物の産地や形態、あるいは、抽出物の抽出方法等については、それらを特に限定をする必要はないし、当該植物は、そのままの状態で原料とすることも、あるいは所要の乾燥、細断、粉砕等の処理をして原料とすることもできる。
【0015】
たとえば、抽出は、原料に1〜10倍量の抽出溶媒を添加し、25〜100℃の温度で30分〜5時間加熱抽出する方法で実施する。抽出溶媒としては、水、メタノール、エタノール、酢酸エチル、アセトン、エーテル、n−へキサン等から任意の一種を選択して単独の溶媒、任意に選択した2種以上を任意の割合で混合した混合溶媒を使用することが可能である。
また、このようにして得られる抽出液をそのまま用いてもよいし、加熱濃縮、減圧濃縮して用いてもよい。さらには、必要に応じて、スプレードライ法、フリーズドライ法等により乾燥粉末化して用いてもよい。
【0016】
上記各種の食品添加物としては、天然起源の抽出物から得られたものや合成品を使用することができる。
【0017】
さらに、本発明に係る硫酸還元菌からの硫化水素産生阻害剤は、一種を単独で使用するほか、適宜の2種以上の混合物として使用することができ、あるいは、他の医薬または任意の製剤用担体ないし希釈液と混合して使用でき、しかも、任意の剤形にして医薬として利用することができる。その剤形としては、錠剤、顆粒剤、細粒剤、硬カプセル剤、軟カプセル剤または経口用液体製剤等を例示できる。
【0018】
本発明に係る硫酸還元菌からの硫化水素産生阻害剤の投与量は、硫酸還元菌数や硫酸還元活性等によって変化するので一概には規定できないが、1日あたりの全投与量は、人および家畜に対し0.2mg〜100mg/体重kg、好ましくは1mg〜60mg/体重kgである。
【0019】
このように、本発明に係る硫酸還元菌からの硫化水素産生阻害剤は、既に、ハーブ、生薬あるいは食品素材として知られ、人や家畜に安全にしてかつ副作用もないとされている各種の植物の抽出物や食品添加物を有効成分として使用するものであるから、人や家畜に安心して投与できる。
また、油井や各種精製工場等の産業施設におけるパイプライン,タンク等の金属設備の腐食において、さらに、各種工場廃水処理あるいは公共汚水処理において、すなわち、硫化水素の発生が問題となる環境や施設において、その硫化水素が発生するのを抑制するのに使用できることも明らかである。
【0020】
【発明の実施の形態】
以下本発明を複数の実施例、試験例を挙げて説明するが、それによって本発明の範囲が制限されるものではない。
【0021】
〔実施例1−カキネガラシエタノール抽出物〕
カキネガラシの全草を天日乾燥し、得られた乾燥原料100gを粉砕し、得られた粉砕物にエタノール1リットルを添加し、フラスコに入れて室温で24時間静置して抽出した。さらにろ過により得られたエタノール抽出液をエバポレーターで減圧乾固させて、カキネガラシエタノール抽出物14.4gを得た。
【0022】
〔実施例2−コンフリー50%エタノール抽出物〕
コンフリーの乾燥した葉200gを粉砕し、得られた粉砕物に1リットルの50%エタノールを添加し、還流冷却器付きフラスコに入れて85℃で3時間還流抽出した。ろ過により得られたろ液をエバポレーターで減圧濃縮後、さらに凍結乾燥させて、コンフリー50%エタノール抽出物27.1gを得た。
【0023】
〔実施例3−ペパーミント水抽出物〕
ペパーミントの葉を水蒸気蒸留装置により精油部分を除いた後、乾燥、粉砕して得られた粉砕物50gに200ミリリットルの水を添加しフラスコに入れて60℃で2時間攪拌抽出した。ろ過により得られた抽出液をエバポレーターで濃縮乾固させて、ペパーミント水抽出物8.9gを得た。
【0024】
〔実施例4−バジルエタノール抽出物〕
バジルの葉を50℃で真空乾燥させた後、乾燥葉を粉砕し、得られた粉砕物500gに2リットルのエタノールを添加し、還流冷却器付きフラスコに入れ、70℃で2時間撹拌抽出した。ろ過により得られた抽出液をエバポレーターで濃縮し、さらに真空乾燥機で60℃で乾燥させて、5.0gのバジルエタノール抽出物を得た。
【0025】
〔実施例5−パセリ50%エタノール抽出物〕
パセリの乾燥した葉30gに300ミリリットルの50%エタノールを添加して還流冷却器付きフラスコに入れ85℃で3時間還流抽出した。ろ過により得られた抽出液をエバポレーターで濃縮し、さらに凍結真空乾燥させて5.7gのパセリ50%エタノール抽出物を得た。
【0026】
〔実施例6−ヒソップ水抽出物〕
ヒソップの乾燥した葉100gを粉砕し、得られた粉砕物に1リットルの水を添加し還流冷却器付きフラスコに入れ80℃3時間抽出した。ろ過により得られた抽出液を凍結真空乾燥させて20.6gのヒソップ水抽出物を得た。
【0027】
〔実施例7−ホップ水抽出物〕
ホップの乾燥した球果20.1gを粉砕し、得られた粉砕物に100mlの水を添加し、ビーカーに入れ80℃3時間撹拌抽出した。ろ過により得られた抽出液を凍結真空乾燥させて5.2gのホップ水抽出物を得た。
【0028】
〔実施例8−ホワイトホアハウンド水抽出物〕
ホワイトホアハウンドの乾燥した地上部100gを粉砕し、得られた粉砕物に1リットルの水を添加し、還流冷却器付きのフラスコに入れ80℃3時間抽出した。ろ過により得られた抽出液を凍結真空乾燥させて24.3gのホワイトホアハウンド水抽出物を得た。
【0029】
〔実施例9−マザーワート水抽出物〕
マザーワートの乾燥した地上部100gを粉砕し、得られた粉砕物に1リットルの水を添加し、還流冷却器付きフラスコに入れ80℃3時間抽出した。ろ過により得られた抽出液を凍結真空乾燥させて28.4gのマザーワート水抽出物を得た。
【0030】
〔実施例10−ソヨウ50%エタノール抽出物〕
ソヨウ(蘇葉)100gを粉砕し、得られた粉砕物に500mlの50%エタノールを添加し、還流冷却器付きフラスコに入れ80℃3時間抽出した。ろ過により得られた抽出液を凍結真空乾燥させて28.4gのソヨウ50%エタノール抽出物を得た。
【0031】
〔硫酸還元菌の硫化水素産生阻害試験〕
硫酸還元菌としてデスルホビブリオ・デスルフリカンス(Desulfovibrio desulfuricans (DSM642))を用いた。培地は表1に示す試薬を1リットルの水に溶解し、pH6.8に調整後、培地の赤色が消えるまで100%炭酸ガスを通気し、ハンゲート管に10mlずつ分注し、密栓した。
この培地をオートクレーブにより、121℃で15分間滅菌処理した。この滅菌された培地にデスルホビブリオ・デスルフリカンスの培養液を0.2mlずつ接種した。さらに、試料を水またはエタノール溶液として添加し(対照は試料無添加)、37℃で43時間培養した。この試験は常に二酸化炭素100%の雰囲気中において行った。
このような試験においては培地に硫酸還元菌が生存、生育する場合には、硫酸塩が還元され、ヘッドスペースガス中には硫化水素が放出される。
この試験では、ガスクロマトグラフィーによるヘッドスペースガス中の硫化水素分析により、硫酸還元反応の確認を行った。なお硫化水素産生阻害率は下記計算式により求めた。
阻害率(%)=(C−S)/C)×100
(C:対照のヘッドスペースガス中の硫化水素量、S:試料添加のヘッドスペースガス中の硫化水素量)
【0032】
【表1】
【0033】
上記のようにして、実施例1〜10の抽出物を含む本発明による植物の抽出物および同食品添加物について、スクリーニングテストを行い、その結果を表2〜6に示す。
【0034】
【表2】
【0035】
【表3】
【0036】
【表4】
【0037】
【表5】
【0038】
【表6】
【0039】
これらの結果は、本発明硫化水素産生阻害剤が、人や家畜の消化管内および糞便中、油井や各種精製工場等の産業施設における金属設備の腐食や各種工場廃水処理等で、硫化水素産生の原因菌である硫酸還元菌に対して阻害効果を有することを示し、さらに、本発明硫化水素産生阻害剤は、その活性成分により硫酸還元菌からの硫化水素産生阻害効果を発現して硫化水素の産生を阻害することによって、金属の腐食を防止し、また、人や家畜に対する毒性を軽減させ、潰瘍性大腸炎などの炎症を予防・治療し、消化管内容物や糞便、おならの臭いの発生を抑制することを示唆している。
【0040】
〔実施例11−キャンディー〕
以下に示す処方にてキャンディーを作製した。
グラニュー糖 45部
水飴(D.E.42) 50部
水 20部
カキネガラシEtOH抽出物(実施例1) 3部
【0041】
〔実施例12−チューインガム〕
以下に示す処方にて慣用的に用いられる常法に従ってチューインガムを作製した。
ガムベース 20部
砂糖 56部
水飴 13部
ブドウ糖 10部
ホワイトホアハウンド水抽出物 5部
コンフリー50%EtOH抽出物(実施例2)3部
軟化剤 1部
香料 0.5部
【0042】
〔実施例13−チューインガム〕
以下に示す処方にて上記と同様にしてチューインガムを作製した。
ガムベース 20部
砂糖 56部
水飴 13部
ブドウ糖 10部
パセリ50%EtOH抽出物(実施例5) 5部
軟化剤 1部
香料 0.5部
【0043】
〔実施例14−チョコレート〕
以下に示す処方にて慣用的に用いられている常法に従ってチョコレートを作製した。
カカオビター 20部
カカオバター 17部
砂糖 43部
全脂粉乳 20部
ヒソップ水抽出物(実施例6) 1部
香料 0.2部
【0044】
〔実施例15−ビスケット〕
以下に示す処方にて慣用的に用いられる常法に従ってビスケットを作製した。
薄力粉 100部
ショートニング 30部
粉糖 32部
水飴(D.E.42) 5部
脱脂粉乳 1.8部
食塩 1.1部
ペパーミント水抽出物(実施例3) 1部
膨化剤 0.45部
【0045】
〔実施例16−錠剤〕
以下に示す処方にて慣用的に用いられる常法に従って錠剤を作製した。
乳糖 100部
馬鈴薯でんぷん 100部
ソヨウ50%EtOH抽出物(実施例10)60部
【0046】
〔実施例17−飲料〕
以下に示す処方にて慣用的に用いられる常法に従って飲料を作製した。
オレンジ果汁 30部
異性化糖 15.24部
クエン酸 0.1部
ビタミンC 0.04部
香料 0.31部
ホップ水抽出物(実施例7) 0.1部
水 55部
【0047】
〔実施例18−練り歯磨〕
以下に示す処方にて慣用的に用いられる常法に従って練り歯磨を作製した。
炭酸カルシウム 50部
グリセリン 20部
カルボキシメチルセルロース 2部
ラウリル硫酸ナトリウム 2部
n−デカノール 1部
サッカリン 0.1部
バジルEtOH抽出物(実施例4) 8部
クロルヘキシジン 0.01部
水 94部
【0048】
〔実施例19−散剤〕
以下に示す処方にて慣用的に用いられる常法に従って散剤を作製した。
乳糖 62部
馬鈴薯デンプン 25部
2−ノナノン 3部
カンフェン 1部
【0049】
【発明の効果】
以上述べたところから明らかなように、本発明に係る硫化水素産生阻害剤は、ハーブ、生薬あるいは食品材料として知られている植物の抽出物の群、あるいは、3,4−ジメトキシ−1−アリルベンゼン等の食品添加物の群から選択される1種または2種以上を有効成分とするものであるから、人や家畜に対し恬然であり、その消化管内および糞便中での硫化水素産生の抑制はもちろん、油井や各種精製工場等の産業施設におけるパイプライン,タンク等の金属設備の腐食、各種工場排水処理あるいは公共汚水処理における硫化水素産生の抑制にも使用でき、かつ、その抑制または阻害効果が顕著なものである。
【0050】
本発明に係る硫化水素産生阻害組成物は、レンセンソウ(連銭草)、キンコツソウ(筋骨草)、ホワイトホアハウンド、マートルからなる群より選択される植物の抽出物の1種または2種以上を有効成分とする硫化水素産生阻害剤を含有してなるから、飲食物、ペットフードまたは家畜用飼料として有益である。
Claims (4)
- ペパーミント精油抽出残渣の水抽出物を有効成分とすることを特徴とする硫酸還元菌からの硫化水素産生阻害剤。
- レンセンソウ(連銭草)、キンコツソウ(筋骨草)、ホワイトホアハウンド、マートル、ヨウバイヒ(楊梅皮)、ラズベリーからなる群より選択される植物の抽出物の1種または2種以上を有効成分とすることを特徴とする硫酸還元菌からの硫化水素産生阻害剤。
- 3,4−ジメトキシ−1−アリルベンゼン、3,7−ジメチル−1−オクタノール、3−エトキシ−4−ヒドロキシベンズアルデヒド、ラバンズロール、メトフラン、2−メチルブチルイソバレート、ノポール、trans−サビネンハイドレートからなる群より選択される食品添加物の1種または2種以上を有効成分とすることを特徴とする硫酸還元菌からの硫化水素産生阻害剤。
- レンセンソウ(連銭草)、キンコツソウ(筋骨草)、ホワイトホアハウンド、マートルからなる群より選択される植物の抽出物の1種または2種以上を有効成分とする硫酸還元菌からの硫化水素産生阻害剤を含有することを特徴とする硫化水素産生阻害組成物。
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