JPH06126287A - 平均的にクラスターの小さい水 - Google Patents
平均的にクラスターの小さい水Info
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 平均的にクラスタ−の小さい水であって、長
時間安定して存在し得るものを提供することにある。 【構成】 カリウムイオン，マグネシウムイオン，カル
シウムイオンの１種又は２種以上を含み、17Ｏ−ＮＭＲ
スペクトルによる線幅が４０〜７０Ｈｚであることを特
徴とする。
時間安定して存在し得るものを提供することにある。 【構成】 カリウムイオン，マグネシウムイオン，カル
シウムイオンの１種又は２種以上を含み、17Ｏ−ＮＭＲ
スペクトルによる線幅が４０〜７０Ｈｚであることを特
徴とする。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、長時間安定して存在す
ることができるところの平均的にクラスタ−の小さい
（小クラスタ−を含む）水に関するものである。
ることができるところの平均的にクラスタ−の小さい
（小クラスタ−を含む）水に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】水は単一分子では存在できず、水素結合
により多数の分子からなるクラスタ−（分子集団）を形
成しており、この水のクラスタ−は存在場所の諸条件に
よって常に大きさが変化している。クラスタ−が平均的
に小さい水は、例えば、舌の味らい（味細胞）にすっぽ
りはまり込むので、おいしく感じる（松下和弘、食品と
開発 ＶＯＬ．２４ Ｎｏ．７ １９９１年）とか、消
化管からの水の吸収が速くなり、ドリンク剤などが服用
しやすくなる（林秀光、１９９１年）とか、細胞内へ容
易に水が入り込み細胞を活性化する（林秀光、１９９１
年）とか、薬剤の吸収促進作用がある（住吉秀夫ら、１
９９１年）とか、腸内微生物および消化管組織細胞の調
整と活性化により、腸内容物中の変異源物質の生成を減
少させ、癌発生の予防になる可能性がある（松下和弘、
食品と開発 ＶＯＬ．２４ Ｎｏ．７ １９９１年）な
ど、生理学的にも医学的にも有用であることが知られて
いる。また、前述のように指摘されているクラスタ−が
平均的に小さい水の作用の一部（例えば、細胞内へ水が
容易に入り込むこと。）は、植物に対しても同様である
ので、作物による肥料や農薬などの吸収についても動物
に対すると同様に有用であると考えられる。従来、この
ように有用な平均的にクラスタ−の小さい水は、例えば
超音波を照射して水を振動させることにより水素結合を
切断したり、セラミックプレ−トを水に浸漬し、あるい
はセラミックフィルタ−で水を濾過することにより、セ
ラミックスが放射する遠赤外線を水に作用させたり、あ
るいは電気分解型の浄水器のように水に電場ないし磁場
を与えることなどによって生成されていた。
により多数の分子からなるクラスタ−（分子集団）を形
成しており、この水のクラスタ−は存在場所の諸条件に
よって常に大きさが変化している。クラスタ−が平均的
に小さい水は、例えば、舌の味らい（味細胞）にすっぽ
りはまり込むので、おいしく感じる（松下和弘、食品と
開発 ＶＯＬ．２４ Ｎｏ．７ １９９１年）とか、消
化管からの水の吸収が速くなり、ドリンク剤などが服用
しやすくなる（林秀光、１９９１年）とか、細胞内へ容
易に水が入り込み細胞を活性化する（林秀光、１９９１
年）とか、薬剤の吸収促進作用がある（住吉秀夫ら、１
９９１年）とか、腸内微生物および消化管組織細胞の調
整と活性化により、腸内容物中の変異源物質の生成を減
少させ、癌発生の予防になる可能性がある（松下和弘、
食品と開発 ＶＯＬ．２４ Ｎｏ．７ １９９１年）な
ど、生理学的にも医学的にも有用であることが知られて
いる。また、前述のように指摘されているクラスタ−が
平均的に小さい水の作用の一部（例えば、細胞内へ水が
容易に入り込むこと。）は、植物に対しても同様である
ので、作物による肥料や農薬などの吸収についても動物
に対すると同様に有用であると考えられる。従来、この
ように有用な平均的にクラスタ−の小さい水は、例えば
超音波を照射して水を振動させることにより水素結合を
切断したり、セラミックプレ−トを水に浸漬し、あるい
はセラミックフィルタ−で水を濾過することにより、セ
ラミックスが放射する遠赤外線を水に作用させたり、あ
るいは電気分解型の浄水器のように水に電場ないし磁場
を与えることなどによって生成されていた。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前述の
ような手段で生成された小クラスタ−の水は、小クラス
タ−を形成する水分子相互の結合が弱く不安定であり、
数時間ないし数日でもとの大きいクラスタ−に復元して
しまう問題があった。本発明の目的は、長時間安定して
存在し得るところの平均的にクラスタ−の小さい水を提
供することにある。
ような手段で生成された小クラスタ−の水は、小クラス
タ−を形成する水分子相互の結合が弱く不安定であり、
数時間ないし数日でもとの大きいクラスタ−に復元して
しまう問題があった。本発明の目的は、長時間安定して
存在し得るところの平均的にクラスタ−の小さい水を提
供することにある。
【０００４】
【課題を解決するための手段】天然湧水のように、カル
シウムイオンを含んだ水は、水素分子同士の大きな集団
が壊れ、水の分子がカルシウムイオンを取り囲んで、水
だけの場合と比較してより小さなクラスタ−を形成して
いると考えられている（食品と開発、ＶＯＬ．２４ Ｎ
ｏ．７、第８３頁）。そこで本発明者らは、かかる知見
を考慮して研究を重ねた結果、特定の金属イオンを所定
濃度含む水が、17Ｏ−ＮＭＲ測定によるスペクトルの線
幅が４０〜７０Ｈｚであって、安定で平均的にクラスタ
−の小さい水を形成することを見出し、本発明を完成す
るに到ったものである。ＮＭＲ測定による共鳴信号の線
幅は、測定対象であるエネルギ−を吸収した原子核が、
そのエネルギ−を放出するまでの時間（緩和時間）に反
比例する。したがって、対象としている分子の運動が速
くなると、緩和時間は長くなるので、信号の線幅が狭く
なるということは分子が活発に運動していることを示
す。つまり、水のクラスタ−が平均的に小さければ小さ
いほど、分子運動が活発化して信号の線幅は狭くなると
解釈することができる。
シウムイオンを含んだ水は、水素分子同士の大きな集団
が壊れ、水の分子がカルシウムイオンを取り囲んで、水
だけの場合と比較してより小さなクラスタ−を形成して
いると考えられている（食品と開発、ＶＯＬ．２４ Ｎ
ｏ．７、第８３頁）。そこで本発明者らは、かかる知見
を考慮して研究を重ねた結果、特定の金属イオンを所定
濃度含む水が、17Ｏ−ＮＭＲ測定によるスペクトルの線
幅が４０〜７０Ｈｚであって、安定で平均的にクラスタ
−の小さい水を形成することを見出し、本発明を完成す
るに到ったものである。ＮＭＲ測定による共鳴信号の線
幅は、測定対象であるエネルギ−を吸収した原子核が、
そのエネルギ−を放出するまでの時間（緩和時間）に反
比例する。したがって、対象としている分子の運動が速
くなると、緩和時間は長くなるので、信号の線幅が狭く
なるということは分子が活発に運動していることを示
す。つまり、水のクラスタ−が平均的に小さければ小さ
いほど、分子運動が活発化して信号の線幅は狭くなると
解釈することができる。
【０００５】本発明において、水に添加される金属イオ
ンは、カリウムイオン，マグネシウムイオンまたはカル
シウムイオンである。これらの金属イオンをそれぞれ単
独で用いる場合やこれらの２種を用いる場合の、各金属
イオンの適切な濃度は、カリウムイオンの場合は１０〜
３０ｐｐｍ、マグネシウムイオンの場合は４０〜６０ｐ
ｐｍ、カルシウムイオンの場合は９０〜１２０ｐｐｍで
ある。各金属イオンの濃度が前述のとおりである場合、
17Ｏ−ＮＭＲ測定によるスペクトルの線幅はそれぞれ極
小値になる。また、これらの３種の金属イオンを同時に
用いる場合は、それらの金属イオン濃度がカリウムイオ
ン３〜１０ｐｐｍ，マグネシウムイオン１３〜２０ｐｐ
ｍ，カルシウムイオン４５〜５５ｐｐｍである場合、17
Ｏ−ＮＭＲ測定によるスペクトルの線幅は極小値にな
る。前述の本発明による水は、適当な容器内において、
室温下で純水に対し前述の金属イオンを混合することに
よって容易に製造することができる。
ンは、カリウムイオン，マグネシウムイオンまたはカル
シウムイオンである。これらの金属イオンをそれぞれ単
独で用いる場合やこれらの２種を用いる場合の、各金属
イオンの適切な濃度は、カリウムイオンの場合は１０〜
３０ｐｐｍ、マグネシウムイオンの場合は４０〜６０ｐ
ｐｍ、カルシウムイオンの場合は９０〜１２０ｐｐｍで
ある。各金属イオンの濃度が前述のとおりである場合、
17Ｏ−ＮＭＲ測定によるスペクトルの線幅はそれぞれ極
小値になる。また、これらの３種の金属イオンを同時に
用いる場合は、それらの金属イオン濃度がカリウムイオ
ン３〜１０ｐｐｍ，マグネシウムイオン１３〜２０ｐｐ
ｍ，カルシウムイオン４５〜５５ｐｐｍである場合、17
Ｏ−ＮＭＲ測定によるスペクトルの線幅は極小値にな
る。前述の本発明による水は、適当な容器内において、
室温下で純水に対し前述の金属イオンを混合することに
よって容易に製造することができる。
【０００６】各金属イオンは、通常食品添加物に使用さ
れる水溶性塩類、好ましくは塩化カリウム，塩化マグネ
シウムおよび塩化カルシウム等の塩化物、または水酸化
カリウム，水酸化マグネシウムおよび水酸化カルシウム
等の水酸化物として添加するのが望ましい。
れる水溶性塩類、好ましくは塩化カリウム，塩化マグネ
シウムおよび塩化カルシウム等の塩化物、または水酸化
カリウム，水酸化マグネシウムおよび水酸化カルシウム
等の水酸化物として添加するのが望ましい。
【０００７】
【作用及び効果】本発明によれば、前述の金属イオンに
より水分子の大きなクラスタ−が破壊され、破壊によっ
て分離した複数の水分子が金属イオンを取り囲んだ状態
で結合するいわゆるイオン結合により、小さなクラスタ
−の水を形成するものと考えられる。そして、このよう
に水素結合より強いイオン結合により前述の小クラスタ
−は安定して存在し得るから、安定で平均的にクラスタ
−の小さい水になる。
より水分子の大きなクラスタ−が破壊され、破壊によっ
て分離した複数の水分子が金属イオンを取り囲んだ状態
で結合するいわゆるイオン結合により、小さなクラスタ
−の水を形成するものと考えられる。そして、このよう
に水素結合より強いイオン結合により前述の小クラスタ
−は安定して存在し得るから、安定で平均的にクラスタ
−の小さい水になる。
【０００８】
【実施例】以下、本発明による好ましい実施例を説明す
る。 実施例−１ 室温下において、塩化カリウム，塩化マグネシウム，塩
化カルシウムを、それらのイオン濃度が１，２０，５
０，１００および２００ｐｐｍとなるように、それぞれ
純水に混合して溶液を調製した。真空ポンプにより、こ
れらの各溶液から脱気し、２０℃の温度下でそれぞれに
つき17Ｏ−ＮＭＲで分析し、ＮＭＲスペクトルで共鳴信
号の線幅を測定したところ、図１で示すような結果であ
った。同図で明らかなように、各溶液ともイオン濃度が
１ｐｐｍで線幅は有意に狭まり、小クラスタ−の割合が
増加した。また、カリウム溶液では２０ｐｐｍで線幅が
７０．１Ｈｚ、マグネシウム溶液では５０ｐｐｍで線幅
が５４．６Ｈｚ、およびカルシウム溶液では１００ｐｐ
ｍで線幅が５１．８Ｈｚと、それぞれ極小値を示した。
る。 実施例−１ 室温下において、塩化カリウム，塩化マグネシウム，塩
化カルシウムを、それらのイオン濃度が１，２０，５
０，１００および２００ｐｐｍとなるように、それぞれ
純水に混合して溶液を調製した。真空ポンプにより、こ
れらの各溶液から脱気し、２０℃の温度下でそれぞれに
つき17Ｏ−ＮＭＲで分析し、ＮＭＲスペクトルで共鳴信
号の線幅を測定したところ、図１で示すような結果であ
った。同図で明らかなように、各溶液ともイオン濃度が
１ｐｐｍで線幅は有意に狭まり、小クラスタ−の割合が
増加した。また、カリウム溶液では２０ｐｐｍで線幅が
７０．１Ｈｚ、マグネシウム溶液では５０ｐｐｍで線幅
が５４．６Ｈｚ、およびカルシウム溶液では１００ｐｐ
ｍで線幅が５１．８Ｈｚと、それぞれ極小値を示した。
【０００９】図２は以上の結果をもとにした３相図であ
るが、この図から明らかなように、前記３種の金属イオ
ンを添加する場合においては、各イオン濃度が、カリウ
ムイオン３〜１０ｐｐｍ、マグネシウムイオン１３〜２
０ｐｐｍ、カルシウムイオン４５〜５５ｐｐｍであると
き、クラスタ−の平均サイズが最も小さい水が生成され
る。
るが、この図から明らかなように、前記３種の金属イオ
ンを添加する場合においては、各イオン濃度が、カリウ
ムイオン３〜１０ｐｐｍ、マグネシウムイオン１３〜２
０ｐｐｍ、カルシウムイオン４５〜５５ｐｐｍであると
き、クラスタ−の平均サイズが最も小さい水が生成され
る。
【００１０】この実施例による水は、添加された金属イ
オンにより、水素結合している大きなクラスタ−が破壊
され、集団から分離した複数の水分子が金属イオンを取
り囲んだ状態でイオン結合されることにより小クラスタ
−を形成し、この結合状態は水素結合より強いため容易
に破壊されず、小クラスタ−のままで長時間安定して存
在することができる。この実施例による各溶液を塩化ビ
ニ−ル製の瓶に詰めて密栓し、冷暗室（４℃）で３カ月
保存した後、同様に17Ｏ−ＮＭＲによって分析したが、
それらのスペクトルの線幅は変化していなかった。
オンにより、水素結合している大きなクラスタ−が破壊
され、集団から分離した複数の水分子が金属イオンを取
り囲んだ状態でイオン結合されることにより小クラスタ
−を形成し、この結合状態は水素結合より強いため容易
に破壊されず、小クラスタ−のままで長時間安定して存
在することができる。この実施例による各溶液を塩化ビ
ニ−ル製の瓶に詰めて密栓し、冷暗室（４℃）で３カ月
保存した後、同様に17Ｏ−ＮＭＲによって分析したが、
それらのスペクトルの線幅は変化していなかった。
【００１１】前記実施例の塩化物に代えて、水酸化物を
使用して実施したが、前記実施例の場合とほぼ同様な結
果を得たので、それらの詳細な説明は省略する。
使用して実施したが、前記実施例の場合とほぼ同様な結
果を得たので、それらの詳細な説明は省略する。
【００１２】実施例−２ 室温下において、水酸化カリウムを、そのイオン濃度が
２５ｐｐｍになるように純水に混合溶解した。この溶液
におけるインドメタシンの溶解度を分光光度計（λ＝２
６７ｎｍ）を用いて測定し、純水におけるその溶解度と
を比較した。その結果を図３に示している。図示の結果
から明らかなように、水酸化カリウム溶液と純水におけ
るインドメタシンの吸光度は、それぞれ４．８７：０．
２５であり、水酸化カリウム水溶液では、インドメタシ
ンの溶解度が純水のほぼ２０倍になった。
２５ｐｐｍになるように純水に混合溶解した。この溶液
におけるインドメタシンの溶解度を分光光度計（λ＝２
６７ｎｍ）を用いて測定し、純水におけるその溶解度と
を比較した。その結果を図３に示している。図示の結果
から明らかなように、水酸化カリウム溶液と純水におけ
るインドメタシンの吸光度は、それぞれ４．８７：０．
２５であり、水酸化カリウム水溶液では、インドメタシ
ンの溶解度が純水のほぼ２０倍になった。
【００１３】実施例−２の水酸化カリウムに代えて、マ
グネシウム，カルシウムの水酸化物や塩化物，及びカリ
ウムの塩化物を使用して同様に実施したところ、前述の
実施例−２とほぼ同様な結果であったので、それらの詳
細な説明は省略する。
グネシウム，カルシウムの水酸化物や塩化物，及びカリ
ウムの塩化物を使用して同様に実施したところ、前述の
実施例−２とほぼ同様な結果であったので、それらの詳
細な説明は省略する。
【図１】本発明の実施例による水について、それぞれ17
Ｏ−ＮＭＲによって分析した結果を示す線図である。
Ｏ−ＮＭＲによって分析した結果を示す線図である。
【図２】図１の結果をもとにした３相図である。
【図３】本発明の実施例による水と、純水とのインドメ
タシンの溶解度を比較したグラフである。
タシンの溶解度を比較したグラフである。
Claims (3)
- 【請求項１】 カリウムイオン，マグネシウムイオン，
カルシウムイオンの１種又は２種以上を含み、17Ｏ−Ｎ
ＭＲスペクトルによる線幅が４０〜７０Ｈｚであること
を特徴とする、平均的にクラスタ−の小さい水。 - 【請求項２】 イオン濃度が、カリウムイオン１０〜３
０ｐｐｍ又はマグネシウムイオン４０〜６０ｐｐｍ若し
くはカルシウムイオン９０〜１２０ｐｐｍであることを
特徴とする、請求項１に記載の平均的にクラスタ−の小
さい水。 - 【請求項３】 カリウムイオン，マグネシウムイオン，
カルシウムイオンの３種を含み、各イオン濃度が、カリ
ウムイオン３〜１０ｐｐｍ，マグネシウムイオン１３〜
２０ｐｐｍ，カルシウムイオン４５〜５５ｐｐｍである
ことを特徴とする、請求項１に記載の平均的にクラスタ
−の小さい水。
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