JP6835381B2 - 害虫発生抑制方法 - Google Patents
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Description
これら多くの感染症に有効なワウチンおよび抗ウイルス薬は未だに開発途上である。このような現状では、媒介蚊を制御する方法の開発が感染症を抑制する唯一の方法であり期待がかかっている。しかし、マラリアが蚊によって媒介されることがわかって、100年以上経過した現在も蚊に有効な方法は見出されていない。
また、このほかに殺虫剤を散布したり、忌避剤などの防虫剤を皮膚に塗布する方法も一般的ではあるが、一時的なものであり、また多くの場合の有効成分である有機化合物の継続的な使用は健康上からも環境への影響からも望ましいとは言えない。
しかし、蚊などの害虫に対する作用についてはなんら着目されておらず、開示も示唆もない。
(1)酸化チタン粒子、金属粒子及びリン酸カルシウム粒子とを含んでなる複合粒子と害虫又は害虫の卵を接触あるいは近接させる工程を含む害虫防除方法。
(2)害虫が人獣共通感染症の媒介をする害虫である(1)に記載の方法。
(3)人獣共通感染症の媒介をする害虫が蚊である(2)に記載の方法。
(4)接触あるいは近接させる工程が水中で行われる請求項1〜3のいずれかに記載の方法。
(5)酸化チタン粒子、金属粒子及びリン酸カルシウム粒子とを含んでなる複合粒子を部材表面に含む、害虫防除用部材。
(6)部材が不織布、容器、マンホール、雨水枡、コンクリート製品から選ばれるいずれか1つである(4)に記載の害虫防除用部材。
(7)水と組み合わせて、あるいは水中で用いられる(5)又は(6)に記載の害虫防除用部材。
(8)酸化チタン粒子、金属粒子及びリン酸カルシウム粒子とを含んでなる複合粒子を含む、害虫防除用塗料。
(9)酸化チタン粒子、金属粒子及びリン酸カルシウム粒子とを含んでなる複合粒子を含む害虫防除剤。
本発明の複合粒子による蚊の卵孵化抑制法は環境への影響が少なく、扱いが容易な害虫防除方法である。本方法は害虫を殺虫し、また衛生昆虫・ダニを含む害虫の卵の孵化を抑制することによりそれら害虫を防除することができる。防除の対象としては、人獣共通感染症を媒介する衛生昆虫を含む害虫が挙げられ、具体的には、蚊、蛾、ミジンコ、ダニ、及びこれらの卵や幼虫が挙げられる。
本発明で使用される複合粒子は、1個以上の酸化チタン粒子と、1個以上の金属粒子と、1個以上のリン酸カルシウム粒子とを含んでなる。
複合粒子1個あたりの酸化チタン粒子の個数は、1個であってもよいし、2個以上であってもよい。複合粒子1個あたりの酸化チタン粒子の個数は、通常2個以上である。
三次元かつランダムな配置に関する上記実施形態のうち2種以上が組み合わせられてもよい。
本発明の複合粒子と害虫の接触方法としては、害虫や害虫の卵の生息域に本発明の複合粒子を存在させる方法であればいずれでもよく、生息域に存在させる方法としては生息域に部材として載置する方法が挙げられる。また、生息域にすでに存在する部材に塗布、接着、付着、固定化させることにより存在させる方法がある。
部材の種類としては、本発明の複合粒子を保持できる形態のものであればいずれでもよく、不織布などの通気性シート部材、建築物の壁、特に外壁、排水路、雨水桝、マンホールの内部や蓋、U字溝、建設部材、建築資材、砂利、濾材、水たまりへ投下発泡スチロール等の樹脂、紙などが挙げられる。
また、害虫や害虫の卵はこれらの部材に直に接触することのほかに、非接触であっても近傍に接近することにより媒体を介して間接的に接触することも本発明に含まれる。近接させる例としては、水中に本発明の複合粒子を付着した部材を設置した場合にボウフラやミジンコなどの水中生物が遊泳して複合粒子に近接することをいう。この場合、水中生物は水媒体を介して部材に接することになる。近接の程度は、好ましくは5cm以下、より好ましくは3cm以下、さらに好ましくは1cm以下、最もこのましくは5mm以下である。すなわち、本発明の複合粒子を含む害虫防除用部材は、水と組み合わせて、あるいは水中で用いることも好ましい。
本発明によれば、その作用機序は必ずしも明らかではないが、害虫や害虫の卵が複合粒子と接触・近接することで粒子から派生する作用、粒子と生体との相互作用により、生体が何らかのダメージを受けることで死滅、産卵抑制、卵の孵化抑制が行われるものと思われる。
部材の材質としては、複合粒子が固定化されうるものであればいずれでもよく、このうちでも多孔体が望ましい。多孔体の孔径は、数マイクロから数十マイクロが好ましく、透水スピードはあまり速くないものの方が望ましい。
部材の素材としては、コンクリート、アスファルト、セラミックス、スポンジ、不織布、発泡スチロールなどの樹脂、紙等が挙げられる。
複合粒子及びバインダ樹脂を含有する混合液を通気性シート部材に供給した後、あるいは、複合粒子及びバインダ樹脂を含有する混合液中に通気性シート部材を浸漬した後、通気性シート部材を乾燥することにより、複合粒子がバインダ樹脂を介して付着した通気性シート部材を製造することができる。また、複合粒子及びバインダ樹脂を含有する混合液を通気性シートの原反に供給した後、あるいは、複合粒子及びバインダ樹脂を含有する混合液中に通気性シートの原反を浸漬した後、通気性シートの原反を乾燥し、次いで、通気性シートの原反から通気性シート部材を切り出すことにより、複合粒子がバインダ樹脂を介して付着した通気性シート部材を製造することができる。
本付着量は、コンクリートなどの他の部材に塗布する際にも同様の付着量を好ましい範囲として挙げることができる。
本製造例では、酸化チタン粉末、銀粉末及びハイドロキシアパタイト粉末を原料粉末として使用し、1個以上の酸化チタン粒子、1個以上の銀粒子及び1個以上のハイドロキシアパタイト粒子を含んでなる複合粒子を製造した。
原料粉末の合計添加量:4kg以上
シリンダー容積:3.3L
ビーズ:ジルコニア製ビーズ(直径0.5mm、質量0.37mg)
液の流量:2L/分
シリンダー内の羽根の周速:540m/分
液温:35〜45℃
原料粉末1kgあたりの混合時間:30〜40分(約36分)
本試験では、本発明の複合粒子で処理した濾紙上で蚊に卵を産ませ、孵化数を未処理の対照区と比較することで本発明の複合粒子による蚊の卵の孵化に対する影響を調べた。
1.試験方法
1−1.材料
(1)産卵容器
(i)試験区
250mLプラスチック容器内(直径12cm、高さ7cm)に50mLのMilli−Q水と前記M1粒子溶液20μLを加えた(M1粒子の最終濃度0.014%)。次に、産卵用濾紙(高さ4cm、長さ9cm)を前記プラスチック容器の内璧面に貼り付け、試験区とした(図1(A))。産卵用濾紙の高さ1cm分は水面下にあり、3cm分は空気中にあるが湿っている状態である。そして水層と空気層の境界(つまり水際)のより湿った濾紙部分に卵が産み付けられるようにした。
(ii)対照区
本発明の複合粒子を含まないMiliQ水50mLを250mLプラスチック容器内に添加した以外は試験区と同様にしたものを対照区とした(図1(B)。
東京都新宿区初台の人家内で採集した成虫を実験室内で継代したヒトスジシマカ(Aedes albopictus)成虫150個体と米国ノートルダム大学より分与されたネッタイシマカ(Aedes aegypti)成虫150個体を用いた。ヒトスジシマカが媒介する感染症はジカウイルス感染症、デング熱、チクングニア熱、ウエストナイル熱、日本脳炎等である。なお、ウエストナイル熱の媒介蚊は鳥類からの吸血嗜好性をもつアカイエカ類(Culex pipiens, Cx. p. molestus, Cx. p. pallense)であるが、ヒトスジシマカも橋渡し媒介蚊(bridge vector)として本症に関与することが知られている。また、日本脳炎の主な媒介蚊はコガタアカイエカ(Culex tritaeniorhyncus)であるが、ヒトスジシマカも実験的に感染することが知られている。ネッタイシマカが媒介する感染症は、ジカウイルス感染症、デング熱、チクングニア熱、黄熱等である。
(1)蚊の吸血
ネッタイシマカとヒトスジシマカをそれぞれ別の布製成虫ケージ(20×20×30cm)に入れ、Hemotek社製の人工吸血装置により人工膜を介してヘパリン含馬全血を吸血させた。成虫ゲージは37℃の加湿器内に設置された。
吸血直後、成虫ケージ内に、試験区と対照区の産卵容器を設置した。その後、24℃の恒温槽(1日の照明時間は16時間、暗黒は8時間)で成虫が湿った濾紙に卵を産むのを待った。
吸血6日後には、試験区と対照区それぞれの産卵容器の湿った産卵用濾紙上に卵が確認されたため、容器を成虫ケージ内から取り出して、蓋をして3日間、24℃に静置した。
その後、卵が生みつけられた濾紙を同じ産卵容器内の水中に浸漬した。幼虫の餌としては、CE−2粉末飼料(クレア社製)を適量の水で溶いて与えた。
幼虫の孵化を確認するために、約2週間孵化の有無を観察し、孵化した幼虫の数をカウントした。産卵用濾紙上の卵の数は、試験終了の際にカウントした。
検定はフィッシャーの正確確率検定(Fisher’s exact test)を採用した。
ヒトスジシマカについては、試験区の本発明の複合粒子で処理された産卵用濾紙に生まれた卵の数は250個であり、そのうち孵化した数は45個(孵化率18%)であった。これに対して、対照区では、無処理の産卵用濾紙に産まれた卵の数は、170個であり、そのうち孵化した数は148個(孵化率87%)であった。オッズ比は、0.033(95%信頼性区間:0.019、0.057)であった。
また、ネッタイシマカについては、試験区の本発明の複合粒子で処理された産卵用濾紙に生まれた卵の数は75個であり、このうち孵化した数は12個(孵化率16%)であった。これに対して、対照区では、無処理の産卵用濾紙に生まれた卵の数は、51個であり、そのうち孵化した数は32(孵化率62.7%)であった。オッズ比は、0.113(95%信頼性区間:0.049、0.262)であった。
以上より、本発明の複合粒子は蚊の種類を問わず、蚊の孵化率を有意に抑制できることがわかった。
本試験では、本発明の複合粒子を含むバインダーで塗装処理した培養容器中に微小生物を泳がせ、本発明の複合粒子による生存への影響を調べた。
1.試験方法
1−1.材料
(1)培養容器
素焼きの培養容器(容量30〜50ml)に本発明の複合粒子M1:バインダー(製品名トナンボンド):水=1:1:1で混合したスラリーを筆で一様に塗布し、常温で12時間放置して乾燥することにより試験用の培養容器を作製した。
また、バインダー:水=1:1のスラリーを素焼きの培養容器に同様に塗布してコントロール用培養容器を作製した。
(2)微小生物
タマミジンコ、カイミジンコ、ボウフラは、神奈川県麻生区の民家の池より採取した。
1−2.試験方法
(1)コントロール区
コントロール用培養容器に池の水を入れタマミジンコ4匹とカイミジンコ4匹を投入した。
(2)試験区1
試験用培養容器に池の水を入れタマミジンコ15匹、カイミジンコ3匹を投入した。
(3)試験区2
試験用培養容器に池の水を入れタマミジンコ30匹、カイミジンコ8匹、ボウフラ8匹を投入した。
上記試験はすべて室温(約26℃)で行った。
(1)コントロール区
試験開始後10日間経過してもミジンコは全て元気に泳ぎ回っていた。
(2)試験区1
試験開始後3時間でタマミジンコ全て死亡、カイミジンコは1日後に全て死亡した。
(3)試験区2
試験開始後4時間でタマミジンコが全て死亡、1日後にカイミジンコが全て死亡、15日後にボウフラは6匹が死亡、28日後には全て死亡した。
以上より、本発明の複合粒子はミジンコ類及びボウフラに対して殺虫効果があることがわかった。
本試験では、下記試験場所にて、本発明の複合粒子を含むバインダーで塗装処理した容器に水を入れ、本発明の複合粒子によるボウフラ、蚊の発生抑制効果を長期間にわたって調べた。
1.試験方法
1−1.材料
(1)容器
(a)試験区1のコンクリート容器
上部が開放された円柱型のコンクリート容器(内径45cm、高さ19cm、内容量約30L)に本発明の下記複合粒子溶液(i)30ml、バインダー溶液(ii)30ml、水30mlの混合溶液90mlのうち、約25mlを刷毛で円柱型のコンクリート容器内側全面に高さ15cmくらいまで塗装(塗布)し、常温で3日間放置して乾燥することにより試験用の容器を作製した。
(i)複合粒子溶液;本発明の複合粒子M1を35重量%含む水溶液
(ii)バインダー溶液;製品名トナンボンド(トナンボンド株式会社製)をごく少量の水に溶かしたもの
(b)試験区2のコンクリート容器
コンクリート容器に塗布した混合溶液を、上記(i)の複合粒子溶液30ml、(ii)のバインダー溶液30ml、水120mlの混合溶液180mlとした以外は試験区1のコンクリート容器と同様に作製した。
(c)対照区のコンクリート容器
上記(ii)のバインダー溶液30ml、水30mlの混合溶液60mlを用いた以外は試験区1のコンクリート製の容器と同様に作製した。
1−2.試験方法
対照区のコンクリート容器1個、試験区1のコンクリート容器3個、試験区2のコンクリート容器6個に水道水を24L入れ、ビニールシートのテントの下に約1年間放置して、4ヶ月目から約1ヶ月毎のボウフラの発生個数をカウントした。7ヶ月目のカウント後に水を全部入れ替えた。テントは屋根のみで側面は外気にさらされている状態であり、容器の下面には木製の高さ5cmほどのスノコを敷き、直接地面に容器が触れないようにした。
1−3.試験場所
神奈川県秦野市戸川
1−4.試験期間
2017年12月5日より1年間。試験期間中の気温は3℃〜35℃であった。
結果を表3に示す。本発明の複合粒子を含むバインダーを塗布した試験区1、試験区2では1年間にわたりほとんどボウフラが発生しなかった。これに対して本発明の複合粒子を塗布しなかった対照区では80匹もボウフラが発生した。
以上より、本発明の複合粒子は蚊の産卵を抑制し、ボウフラの発生を有意に抑制する効果があることがわかった。
上記試験例1では本発明の複合粒子溶液をしみこませた濾紙、試験例2、試験例3では複合粒子をバインダーで塗装処理した容器で効果を確認した。このほかに、ハイドロ銀チタンを固定化した不織布や発泡スチロールでも同様の効果が期待できる。
1.複合粒子付着不織布の製造
製造例1で得られた複合粒子M1の懸濁液(スラリー)にバインダ樹脂を加えて混合液を調製した後、ポリエステル製スパンポンド不織布を混合液に浸漬し、不織布に混合液を含浸させた。浸漬後、混合液から不織布を取り出し、ローラーでプレスして余剰の混合液を絞り出した。プレス後、不織布を約130℃で約1分間乾燥して、複合粒子付着不織布N1を製造した。バインダ樹脂としては、ウレタン系樹脂(C3H7NO2/NH2COOC2H5)を使用した。
発泡スチロールの原材料に本発明の複合粒子M1又はM2を混ぜて複合粒子付着発泡スチロール及び発泡スチロールビーズを製造した。
(1)不織布を容器内壁面に被覆する
水を入れた容器の内壁面に前記1.の不織布N1又はN2を張り巡らせ、下部が水に浸るように設置する。蚊の多くは水面近くの壁に卵を産み付けるため、内壁に張り巡らされた水面付近の不織布に卵を産み付けることになる。したがって、卵は不織布中の複合粒子と接触することで孵化が抑制される。
水を入れた容器の水中に前記1.の不織布N1又はN2をランダムに丸めて浸漬する。これにより水面近くの不織布を壁面として蚊は卵を産み付ける。したがって、卵は不織布中の複合粒子と接触することで孵化が抑制される。
水を入れた容器の水面に前記2.の発泡スチロールシートまたは発泡スチロールビーズを浮かせる。蚊のうちでもマラリアを媒介するハマダラカは水面に直立するように卵を産むことが知られている。したがって、このような蚊の卵は水面に浮いている発泡スチロールシートや発泡スチロールビーズと接触することで効率的に孵化を抑制することができる。
Claims (7)
- 酸化チタン粒子、銀粒子及びリン酸カルシウム粒子とを含んでなる複合粒子と害虫又は害虫の卵を水中で接触あるいは近接させる工程を含む害虫防除方法。
- 害虫が人獣共通感染症の媒介をする害虫である請求項1に記載の方法。
- 人獣共通感染症の媒介をする害虫が蚊である請求項1又は2に記載の方法。
- 酸化チタン粒子、銀粒子及びリン酸カルシウム粒子とを含んでなる複合粒子を部材表面に含む、害虫防除用部材であって、水と組み合わせて、あるいは水中で用いられる害虫防除用部材。
- 部材が不織布、容器、マンホール、雨水枡、コンクリート製品から選ばれるいずれか1つである請求項4に記載の害虫防除用部材。
- 酸化チタン粒子、銀粒子及びリン酸カルシウム粒子とを含んでなる複合粒子を含む、害虫防除用塗料であって、水と組み合わせて、あるいは水中で用いられる害虫防除用塗料。
- 酸化チタン粒子、銀粒子及びリン酸カルシウム粒子とを含んでなる複合粒子を含む害虫防除剤であって、水と組み合わせて、あるいは水中で用いられる害虫防除剤。
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