JPH09248166A - 抗菌剤 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 この発明は有機酸ミネラル溶液に関し、この
溶液を食物や皮膚、環境に使用して真菌類、細菌類の細
胞基質の変調、資化の阻止、水分結合に影響を与え、菌
類の増殖を阻止あるいは増殖を操作する抗菌剤とする。 【解決手段】 有機酸中にミネラル（無機塩類）を高濃
度にイオン化状態に溶解させたものである。所望ｐＨを
もつ前記溶液を塗布、混合または希釈して食品、居住環
境、ヒトに使用して安全に、環境を汚染しないで有害な
真菌類、細菌を制御することができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】抗菌剤として、生活環境の保
健衛生の向上に関し、居住の衛生環境の向上と改善に関
するものであり、食品の衛生では生産、加工、流通に関
し、居住衛生環境の改善、疾病の低減に関し、安全で快
適な生活の確保、資源の有効利用に関する。

【０００２】

【従来の技術】食品、衛生環境の抗菌剤としては、化学
合成の無機あるいは有機の製品が多数ある。また抗生物
質や有機酸類、塩類もあり広く利用されている。また、
食酢にミネラルを溶解したものがあるが、食酢の酢酸量
は５ないし１０％であり、ミネラルの溶解量もこれに比
例し抗菌作用がミネラルの量、とくにカルシウム溶解量
に左右されることから従来の技術には抗菌効果の限界が
あった。これは、ひとつにはミネラルが溶解する際に、
ミネラル成分に由来するイオン化列とミネラル相互の干
渉によりマグネシウムなどカルシウム以外のミネラルの
イオン化が先行し、一定の酢酸量下の溶液内での所望カ
ルシウム溶解量をえにくいことにあった。さらに化学合
成品、天然素材の抗菌剤の効果が必ずしも、食品や環境
中のすべての微生物に対して有効ではなく、とくにカビ
などの真菌類、胞子形成菌に効果のある抗菌剤はまれで
ある。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】真菌類の有害なカビ菌
は糸状菌ともいい、土壌をはじめ環境中のどこにも繁殖
しており、食品のほかヒト、住居などに多くの損害を与
えている。たとえば、カビ毒、カビの産生毒がアレルギ
ー症など疾病の原因となり、食品、器物、住居において
は腐敗、変敗による損失がある。

【０００４】カビ菌の胞子は空気中に浮遊し、物体の表
面に付着し菌糸、子実体、胞子が菌叢コロニーを形成
し、さらに胞子を放出して増殖を繰り返す。カビ菌に対
する抗菌剤として化学合成品が広く利用されているが、
健康への影響と環境汚染の可能性があり、より安全で有
効適切な防黴技術が求められている。

【０００５】胞子形成菌は、栄養細胞細菌の増殖が環境
因子により胞子を形成し強固な細胞壁と低水分の胞子の
状態で生存し、熱ショックなどの刺激で発芽し、ふたた
び栄養細胞細菌の増殖を繰り返す耐熱芽胞菌がある。胞
子形成細菌の生活環（life-cycle）を図１に示す。参照
東京教学社刊 新編食品衛生学

【０００６】胞子形成菌が土壌から農産物、食品、ある
いは飼料から家畜へと寄生増殖する過程で、腐敗や疾病
をおこす。胞子形成菌と代表としてはバチルス属菌、ク
ロストリジウム属菌が知られている。胞子の状態では
熱、薬品、紫外線、放射線などに対して強い抵抗性を示
すため、この増殖を阻止する技術の必要性は非常に高
い。とくに強い毒素を発生するウェルシュ菌、セレウス
菌、ポツリヌス菌や食品の腐敗菌の枯草菌は衛生上もっ
とも注意が必要である。

【０００７】胞子形成菌を加熱殺菌するにはバチルス属
枯草菌では１００℃で３時間を必要とされ、食品の加工
では実施が困難であり、さらにはエネルギーの浪費を招
くことでもある。本発明はこれらの課題の解決を目的と
する。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に抗菌剤の原材料を安全な天然の素材に求めて、これを
醸造酢酸発酵法により多種類のミネラル（無機塩類）を
高濃度に溶解させた所望ｐＨの有機酸ミネラル溶液をえ
て、これを食物、ヒト、環境中に使用して、従来では容
易に実現できなかった真菌類、胞子形成菌類の増殖阻止
を、容易な方法で、的確に阻止し良好な安全衛生を目的
とするものである。

【０００９】

【発明の実施の形態】

その１．醸造発酵酢酸ミネラル溶液の製法 〔実施例 １−１〕 （１）ミネラル（無機質）の原材料は骨粉、卵殻、貝殻
を使用しこれを殺菌と活性化のために加熱、微粉にし単
独あるいは組合せ配合する。 （２）米、穀類（麦、コーン）を煮蒸し、酒精、水を加
える。これに酢酸菌（アセノバクター、グルコノバクタ
ー）を加え常温で発酵させる。 （３）発酵が進行して溶液のｐＨが酸性になったら前項
（１）の一部を加える。さらに発酵がすすんで溶液のｐ
Ｈが酸性になったらふたたび（１）の一部を加える。ま
た発酵がすすみ所定のミネラルの投入と、ｐＨが６また
はそれ以下になれば発酵を中止し溶液をとりだす。この
溶液がこの発明に係る有機酸ミネラル液である。醸造発
酵時間は３６時間ないし７２時間である。 （４）有機酸ミラネル溶液 有機酸ミネラル溶液の成分組成 骨粉、卵殻、貝殻は自然のミネラルでありその含有の比
率も自然のバランスである。溶液中のカルシウム原子量
を少なくとも３，８００ｍｇ％（重量比３．８）以上を
陽イオン荷電にて含有することを必要とする。同含有濃
度以上の溶液が、本発明に関わる新規な抗菌効果を発現
することを特徴とするものである。

【００１０】本溶液は、酢酸発酵により酒精はおもに酢
酸になり、米、殻類は酢酸、酒石酸、クエン酸、コハク
酸、リンゴ酸、グルコン酸、フマール酸などの複数の有
機酸として醸生される。ミネラルの成分はカルシウム、
ナトリウム、カリウム、マグネシウム、リン、鉄、亜鉛
などで構成されている。有機酸は溶液中でミネラルの各
成分と化学変化をし、陽イオンの金属塩となるものとし
てカルシウム、ナトリウム、カリウム、鉄亜鉛があり、
ｐＨの上昇となり、陰イオンの非金属塩としては、リ
ン、硫黄、塩、ヨウ素でありｐＨを低下させる。総量と
しては陽イオンが多くｐＨは上昇する。発酵をさらにす
すめることにより有機酸を生成させ溶液中のミネラルと
反応後もさらに発酵させｐＨ６あるいは６以下となれば
発酵を止める。 〔作 用〕 発酵溶液液中に高濃度のミネラルをイオン
化状態で含有でき、細菌細胞膜、壁への高浸透圧作用が
実現できる。 〔効 果〕 本発明の技術を食品、ヒト、居住環境に使
用するに際して安全で正確な効果がえられる。

【００１１】〔実施例 １−２〕ミネラル素材構成を貝
殻６５％、卵殻３０％、サンゴ酸５％としｐＨ４．８か
らなる溶液をえて、これをＡ剤とする。耐熱性芽胞菌に
ついて、Ａ剤を使用しその効果を試験した。

【００１２】胞子形成菌として土壌に由来する耐熱芽胞
菌バチルス属菌の多い農作物の小豆を選び、これを約１
２０分加熱煮蒸し、細菌試験を実施した。 小豆あん Ａ剤０．５％添加のもの 小豆あん Ａ剤無添加のもの を３日間 摂氏２０度で温蔵し細菌増殖の結果を表
１に示す。

【００１３】

【表１】

【００１４】無添加区では耐熱芽胞菌バチルス属枯草菌
が活発に増殖しており、これは同属の枯草菌である。一
般生菌数も腐敗の直前を示す。Ａ剤の添加区では枯草菌
の増殖はみられない。つぎにの胞子形成を確認し、そ
の培地から胞子を採取して懸濁液を作成し、胞子の発芽
にヒートショックを与えるため１００℃５分間加熱し、
その懸濁液を、Ａ剤を所要濃度に希釈混入の培養プレー
トに接種し、Ａ剤が耐熱芽胞菌の増殖を阻止する効果を
試験した。また再加熱しない懸濁液の接種培地を用意し
胞子菌と栄養細胞細菌の増殖試験も併行して実施し、こ
れを表２に示す。

【００１５】

【表２】

【００１６】再加熱菌は、加熱して接種した試験プレー
ト 非再加熱菌は、加熱しないで接種した試験プレート 再加熱により胞子菌以外の一般生菌は加熱滅菌され培地
には胞子菌のみが接種されている。非再加熱菌では、共
存の一般生菌が加熱滅菌されていないため総量として菌
コロニーは若干多い傾向となる。 〔作 用〕 懸濁液を加熱し、耐熱芽胞菌の胞子発芽の
特長であるヒートショックを与え、芽胞の発芽を促し、
発芽から栄養細胞への強力な転生と細胞増殖過程におい
て、高浸透圧によるミネラルイオン浸透の細胞膜、細胞
壁の透過による、細胞基質のミネラル変性、タンパク合
成酵素失活など細菌増殖環境に多大な影響を与える。 〔効 果〕 従来、複雑な工程と多くのエネルギー消費
をともなう、耐熱胞子形成菌の枯草菌の増殖阻止につい
て、本発明に係る有機酸ミネラル溶液の一定濃度（０．
８％以上）において容易に、正確に阻止することが確認
できた。食品の生産、流通、貯蔵において、本発明の技
術が利用されることにより保健衛生上有益であり、経済
効率は向上し、省エネルギーとなる。

【００１７】〔実施例 ２−１〕ミネラル素材構成を卵
殻７５％、貝殻２５％、ｐＨ４．８からなる溶液をＢ剤
とし、以下実施例にある試験をなす。真菌類のカビ菌
は、空気中に無数に飛び交っているカビ菌の胞子が物体
に付着して繁殖し菌叢としてコロニーを形成する。繁殖
は胞子によっておこなわれる。胞子が発芽し発芽管を出
して菌糸を生じ栄養摂取をし子実体、胞子の菌叢を形成
しさらに胞子を放出し繁殖を繰り返す。カビには、菌の
毒性と、菌が産生する毒素、および腐敗がある。繁殖に
は空気を必要とし、物体の表面に胞子が着生して成長増
殖を繰り返すが、胞子の着生後における増殖阻止の効果
について切りもちで試験をした。もちは加水が少なく、
カビの発生しやすい食品であるので、カビの着生と増殖
の確認の試験が容易に実施できる。同一製造条件の切ち
もちについて 無処理 Ｂ剤の水の１０倍希釈液を塗布 を空気が自由に出入できる同一容器内に収納して２
１日間経過した結果を表３に示す。

【００１８】

【表３】

【００１９】無処理品に増殖したカビは真菌のペニシリ
ウム属の青カビである。 〔作 用〕 １０％液は、Ｂ剤を水で１０倍に希釈し、
切りもちの片面に刷毛で塗布したものである。この試験
は空気が自由に出入りできる同一容器に試験品を収納し
て実施しており、カビの胞子が各試験品への付着は確認
できることから、Ｂ剤希釈水のミネラルイオンが、胞子
着生後、胞子の細胞壁に浸透し、細胞基質のミネラル変
性、タンパク合成酵素失活、さらに資化阻害をなし、カ
ビの有機養料菌としての炭水化物、窒素源の栄養摂取を
も阻害して成育および増殖阻止の資化の阻害の作用が確
認できた。 〔効 果〕 試験は、Ｂ剤がカビ胞子の発芽、成育を抑
制し、菌増殖と菌叢形成を阻止する効果を正確に示して
いる。このような効果は、従来は無酸素雰囲気下でおこ
なわれ、本試験のような安全性の高い抗菌剤を希釈して
食品あるいは、器物に直接塗布し、長期間効果を維持す
る方法はなく、上記試験は本発明の特徴とするものであ
る。

【００２０】〔実施例 ２−２〕薯蕷饅頭は米粉、山
芋、砂糖を材料に使用する食品で水分が多く、原料由来
の細菌類、カビ菌、腐敗菌が着生増殖が早い。Ａ剤を下
記内容にて塗布し通常どうりに蒸して製品とする。他に
無処理のものを同一条件で用意しカビ菌の増殖阻止試験
をした。 無処理 Ａ剤を水で５倍に希釈し饅頭の外側にスプレーし、無
処理品と同一に１２分蒸して、室内、常温で保存した。 カビ発生と増殖阻止の比較試験の結果を表４に示す。

【００２１】

【表４】

【００２２】無処理品のカビは、普通に澱粉加工品に繁
殖する。アスペルギルス、ユーロチウムとみられる。 〔作 用〕 比較試験において、同一の保存条件下で、
胞子の着生もほぼ同一量あり、抗菌剤のカビ菌の発芽、
増殖の阻止がなされている。作用については実施例２の
１記載と同じ。 〔効 果〕 加熱による効果の減少がなく、加工に際し
ての温度変化にも影響がなく、安定した効果があり、安
全で容易な使用法であり、効果は正確であり長期間持続
する。

【００２３】〔実施例 ２−３〕 酵母への抗菌剤の利用について 酵母は主に有用菌として利用され、ときには有害菌とな
ることもあるが、有用菌としても、酵母の増殖、すなわ
ち発酵作用の操作があり、また酵母の着生による炭酸ガ
スによる包装食品の膨張、破袋、腐敗発酵など有害作用
での抗菌剤の利用がある。パン酵母作用のパン生地にミ
ネラル溶液Ｂ剤を添加して膨張率の推移について比較試
験をし表５に示す。

【００２４】

【表５】

【００２５】〔作 用〕 酵母は細菌類、カビ菌より大
きい単細胞微生物であり、細胞壁の組成がグルカン、マ
ンナンなど強固なため、抗菌剤の利用が難しいといわれ
る。抗菌剤の添加量は細菌類、カビ菌への使用量よりも
多い量が必要であるが、高浸透圧の作用により、細胞
壁、細胞質膜を浸透して、細胞内容の原形質に影響し阻
害作用を与えている。 〔効 果〕 酵母の発酵を阻止、遅延する効果がある。
これは酵母を利用する技術として、あるいは酵母汚染に
よる腐敗増殖阻止としての抗菌剤を提供するものであ
る。

【００２６】〔実施例 ２−４〕 栄養細胞細菌類にたいする作用と効果 栄養細胞細菌への抗菌作用の機序 菌体内へのカルシウムをはじめとするミネラル類の高い
浸透圧により、細胞結合水の滲出による自由水の増加
と、タンパク質の変性と、細胞分裂の増殖サイクル下で
の栄養細胞にたいする高浸透圧作用、栄養摂取の阻害す
なわち資化阻害で、細菌増殖と離水の関係のなかで抗菌
効果をみるためカスタードクリームの腐敗と離水につい
て試験をし表６に示す。細菌の増殖と離水が比例し、増
殖の阻止が有効にはたらいている。添化区では離水がな
いことが確認できた。 〔作 用〕 胞子形成菌、カビ、酵母などの成育最適環
境下においてでも本抗菌剤が十分な効果があることは、
当然ながらこれらより抵抗性の劣る細菌にはより有効で
ある。それは単に増殖阻止を腐敗と離水の両面の関係を
みることでさらに効果を確認できる。対象には短時間で
腐敗しやすいカスタードクリームを使用し、これの一般
生菌の増加と離水による抗菌効果を試験した。Ａ剤を添
加し、この結果を表６に示す。

【００２７】

【表６】

【００２８】〔効 果〕 この試験結果によると細菌の
増殖と並行して離水もすすみ、抗菌効果による栄養細胞
細菌の増殖阻止と離水防止の効果が同時に明らかになっ
た。本発明は栄養細胞細菌類の抗菌剤として提供するも
のである。

【００２９】その３居住環境での抗菌効果 〔実施例 ３〕 黒カビの増殖防止効果 ぜん息やアレルギーの原因物質ともいわれ、環境衛生の
なかで対策が求められているカビ菌である。浴室のタイ
ル目地の黒カビを対象に試験を実施した。Ｂ剤を局法ワ
セリンに３％を混合希釈しこれを試験に供した。予め黒
カビが密生している浴室タイル目地に試験区を設定す
る。洗剤で洗浄後黒カビ胞子の着床と増殖の試験を実施
した。試験区以外の周辺の黒カビはそのままである。 Ａ試験区 洗剤でカビを除去ワセリンのみを塗布 Ｂ試験区 洗剤でカビ除去後抗菌剤ワセリンを塗布 新たなカビの発生までの時間差を計測して抗菌効果の判
定結果を表７に示す。

【００３０】

【表７】

【００３１】２５日後に黒カビのコロニーが発生 ３７日後に周囲と同一の密度に増殖 ５８日後に黒カビのコロニーが発生 ７８日後に周囲と同一となる 黒カビ（クラドスポリウム類）は、住居のほか器物、農
産物などその繁殖は広範囲におよぶ。 〔作 用〕 食品関連の抗菌作用のみでなく、さらに対
象を広くし、食品とは条件の異なる居住環境において
も、同様の抗菌作用がある。黒カビの着生に好適な条件
下においても、胞子への直接の浸透作用、細胞基質の変
性、胞子の発芽、資化阻害により増殖の阻止作用があ
る。 〔効 果〕 黒カビの増殖阻止効果は、抗菌剤の利用対
象がさらに広く生活環境の全般に安全正確な抗菌効果を
提供するものである。

【００３２】その４ ヒトの皮膚糸状菌の抗菌 〔実施例 ４〕皮膚に感染する糸状菌を皮膚糸状菌とい
い、少胞子菌、白癬菌、表皮菌の３属がある。代表的な
白癬菌について抗菌試験をした。白癬菌は皮膚に着生増
殖し感染症として、シラクモ、ミズムシ、タムシなどの
原因となる。ミネラル溶液Ａ剤を微量添加した培地に白
癬菌を接種し、Ａ剤無添加の培地との白癬菌増殖と増殖
阻止の試験結果を表８に示す。

【００３３】

【表８】

【００３４】無添加の培地の白癬菌を接種培養 Ａ剤 ０．５％希釈添加培地に白癬菌を接種培養 Ａ剤 １．０％希釈添加培地に白癬菌を接種培養 培養温度３５℃とした。 〔作 用〕 皮膚糸状菌は増殖の条件がヒトに由来の栄
養成分と温度などの条件がともなうため、それに適した
栄養成分の培地において培養と増殖阻止の効果比較を
し、前記各実施例にあるとうりの細胞の増殖阻止の作用
は同様にあった。 〔効 果〕 ヒトの表皮付近に生存する感染症について
は、無害で抗菌効果のあるものでなければならないが、
この目的をあう抗菌剤を提供するものである。

【００３５】その５ 〔実施例 ５〕一般的にｐＨが４．５以下になると細菌
の成育が抑制されるが、これは微生物の細胞内のタンパ
ク質が低いｐＨでの強い浸透圧により細胞膜を透過した
ミネラルにより細胞基質が影響をうけ、そして細菌の増
殖機能を阻害し、結果として阻止の作用をする。これは
有機酸類は溶液中で一部が解離するが水素イオン濃度が
増加すると解離の比率が減り非解離分子が細菌の細胞膜
を透過してタンパク質変性をひきおこすことによる。

【００３６】緩衝作用 本発明のミネラル溶解液のｐＨについては、たとえば１
００倍に希釈した水溶液においてｐＨが６前後の弱酸性
を維持しながらもなおかつ水溶液中の水素イオン濃度が
ｐＨの上昇の条件であってもｐＨを維持する能力をもつ
ことが確認され、本溶液が広範囲にわたる緩衝作用があ
り、従来の抗菌剤にないすぐれた特長をもつ。

【００３７】クエン酸０．５％溶解液ｐＨ２．８である
が、Ａ剤１％水溶液にクエン酸０．５％を加えた場合、
ｐＨ４．８でありｐＨの低下はない。これは、低いｐＨ
下でのみ実現していた高い浸透圧の作用あるいは細菌類
の増殖阻止作用が、強酸性域に限定されないという利点
をもたらすものである。すなわち、食品にあっては食味
への影響、ヒトの皮膚では過度の酸刺激の緩和、環境で
は機器の酸化、腐食を改善する。またこれが、細菌の細
胞膜、細胞壁を浸透しうる十分な浸透圧をもつ理由であ
る。この緩衝作用の効果を表９に示す。

【００３８】

【表９】

【００３９】また殺虫剤に対して本液の５００倍希釈液
として利用すると水５００倍希釈液に比べて１５０％以
上の殺虫効果が得られる。

【００４０】

【発明の効果】この発明は、食品に利用されている素材
を原材料に使用して広範囲な用途をもち、安全で正確な
方法で抗菌剤を提供するものである。本抗菌剤有機酸ミ
ネラル溶解液は、ｐＨ４．５以下に低下せずに、これよ
り低いｐＨ領域下の浸透圧よりもはるかに高い浸透圧を
維持し、細菌類の細胞壁、細胞膜を透過する効果をも
つ。そしてミネラルイオン量濃度が高いことは、細胞基
質に影響を与え、細胞増殖因子を阻害する結果、細菌類
の増殖を阻止する。さらに細菌類の資化阻害は、カビ胞
子の発芽を長期にわたりこれを阻止する効果に現れてい
る。食品では食味に影響なしに、腐敗を防ぎ、省エネル
ギーをはかり抗生物質の食用動植物への濃厚使用や習慣
使用による耐抗菌の弊害を減少するものである。居住環
境において本抗菌剤は新規な効果をもち、環境衛生に有
効な技術を提供するものである。ヒトの健康向上につい
てもまた資源の損失をも防ぐ効果がある。ヒトの皮膚感
染症菌類について、これらにたいする抗菌剤の新しい技
術については常に求められており、本抗菌剤はとくに刺
激がなく、体内吸収での安全性もある抗菌剤を提供する
ものである。本抗菌剤は緩衝作用の範囲が広く緩衝機能
があるので多種類の薬剤等の希釈剤として利用すること
ができる。弱酸性域内で、強酸性域の薬剤効果を発揮で
きるなどのあらたな希釈剤を提供するものである。

【図面の簡単な説明】

【図１】胞子形成細菌の生活環の説明図である。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 // Ｃ１２Ｊ 1/00 Ｃ１２Ｊ 1/00 Ｚ

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 醸造酢酸発酵溶液に貝殻、卵殻、骨粉、
   サンゴ殻などをｐＨ６．０以下をもって、高濃度のイオ
   ン状態、少なくともカルシウムイオン量が３％以上溶解
   させたことを特徴とする細菌類増殖阻止の有機酸ミネラ
   ル溶液の抗菌剤の製法。
2. 【請求項２】 請求項１で製造された有機酸ミネラル溶
   液を３倍ないし３００倍に希釈し、食品に塗布あるいは
   混合して真菌類、胞子形成菌類の増殖を阻止する抗菌
   剤。
3. 【請求項３】 請求項１で製造された有機酸ミネラル溶
   液を６倍ないし５００倍に希釈して環境中に散布、塗布
   して真菌類、胞子形成菌類の増殖を阻止する抗菌剤。
4. 【請求項４】 請求項１で製造された有機酸ミネラル溶
   液を３倍ないし３００倍に希釈し、皮膚感染症の皮膚糸
   状菌の増殖を阻止する抗菌剤。
5. 【請求項５】 請求項１で製造された菌類増殖阻止ミネ
   ラル溶液を２倍ないし１０００倍に希釈し、薬品、乳化
   剤、糊化剤、酒精あるいは他の希釈剤と併用する抗菌
   剤。