JPH10101502A

JPH10101502A - 抗菌剤

Info

Publication number: JPH10101502A
Application number: JP25294396A
Authority: JP
Inventors: Takeshi Yamazaki; 剛山崎; Hiroyuki Takano; 博幸高野; Akihiro Yamada; 昭浩山田; Daisuke Kamimura; 大輔上村
Original assignee: Chichibu Onoda Cement Corp; Sagami Chemical Research Institute
Current assignee: Taiheiyo Cement Corp; Sagami Chemical Research Institute
Priority date: 1996-09-25
Filing date: 1996-09-25
Publication date: 1998-04-21

Abstract

(57)【要約】【課題】人畜に対して毒性が低く、かつ抗菌作用の強
い抗菌剤及びバイオフィルム形成阻害剤の提供。【解決手段】パルミトレイン酸を有効成分とする抗菌
剤及びバイオフィルム形成阻害剤。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は抗菌剤、詳しくは工
場設備や海洋構造物等に排水中の生物や海洋生物等が付
着するのを防止するための抗菌剤に関する。

【０００２】

【従来の技術】近年各種用水系の微生物による障害が多
発し、種々の弊害をもたらしている。例えば石油化学工
場等で用いられている循環冷却方式の熱交換器や配管等
に、バクテリアや糸状菌に由来するバイオフィルム（微
生物が物体を被覆するように付着して形成した皮膜）が
発生し、これらのバイオフィルムがパイプ等を閉塞して
冷却効率を低下させる。また海洋においても、かかるバ
イオフィルムがイガイやフジツボ等の大型生物の付着を
促進し、船舶等の燃料効率の低下、海上構造物等の景観
悪化、魚網汚染等の被害増大を招来している。

【０００３】従来これらの付着防止策としては、船底、
海上構造物の没水部分や魚網等にはＴＢＴＯ（Ｔｒｉｂ
ｕｔｙｌｔｉｎｏｘｉｄｅ）に代表される有機スズ化
合物や銅化合物等の有機系抗菌剤、無機系抗菌剤が用い
られてきた（例えばChemistry&Industry ５ March 199
0，123-127頁参照）。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら上記の無
機系抗菌剤、有機系抗菌剤は、工業的に複雑な合成工程
により製造されるものも多く、またその用い方によって
は人畜に対して有害で疾患の原因となるものもあり、ま
た有機系抗菌剤である抗生物質に対して耐性菌が出現す
るなどの問題も生じている。また上記の有機スズ系化合
物や有機銅化合物等は、他の多くの生体に対し毒性やそ
の蓄積性が見られ、さらに海水に比較的溶出し易いため
生体系への影響が懸念されている。

【０００５】このため上記の抗菌剤に替わる、安全性が
高く、海洋構造物等への微生物付着を抑制する薬剤、と
りわけバイオフィルムを形成する付着微生物に対しての
み強い抗菌作用を有する薬剤が必要とされる。したがっ
て本発明は、人畜に対して毒性が低く、安全性が高い天
然化合物を有効成分とする抗菌剤、特にバイオフィルム
の形成を阻害する作用の強い阻害剤を提供することを目
的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明者らは上記課題を
解決するため、海洋構造物等の付着微生物に対して優れ
た抗菌効果を有し、人畜に対し毒性がほとんどない天然
化合物について検討した結果、安全性に優れたパルミト
レイン酸が付着微生物に対して著しく優れた抗菌作用を
有し、特に海洋微生物のバイオフィルム形成に対する阻
害作用を有することを見出し本発明を完成させた。

【０００７】すなわち本発明はパルミトレイン酸を有効
成分とする抗菌剤を提供するものである。

【０００８】本発明はまたパルミトレイン酸を有効成分
とするバイオフィルム形成阻害剤を提供するものであ
る。

【０００９】

【発明の実施の形態】本発明に係る抗菌剤の有効成分で
あるパルミトレイン酸は、炭素数１６、カルボキシル末
端から数えて９位の炭素に二重結合を１つ含有するシス
体の脂溶性不飽和脂肪酸である。パルミトレイン酸は、
人畜に対する毒性は殆どなく、河川あるいは海洋汚染を
引き起こすこともない。かかるパルミトレイン酸は市販
品を用いることができるが、また例えば次の方法により
珪藻等の微生物から抽出することもできる。

【００１０】まず珪藻、好ましくはナヴィキュラｓ
ｐ．ＣＯＣＣ９４５６株（Ｎａｖｉｃｕｌａｓｐ．Ｃ
ＯＣＣ９４５６）を、一般的な培養方法例えば、海水と
アルカリ金属の燐酸塩、硝酸塩、珪酸塩、硫酸塩等の無
機化合物とを主成分とする混合物を培地とし、約２０〜
２５℃の温度下にて数日から数週間可視光を照射するこ
とにより、培養する。次に一般的な抽出方法例えば、該
培養物にエタノール等のアルコール系又はエーテル系の
溶媒を加えて粉砕し、これを概ね２４時間以上放置し、
残渣を濾別したものをカラムクロマトグラフィーや高速
液体クロマトグラフィー（ＨＰＬＣ）等により分画し、
パルミトレイン酸を得る。

【００１１】かかる方法により抽出したパルミトレイン
酸は、市販品のパルミトレイン酸と同一濃度で同一の効
果を有する。すなわち上記の抽出方法で得られたパルミ
トレイン酸は、非常に低濃度でかつ他の脂肪酸等の化合
物が混合している状態でも強い抗菌効果を発揮する。こ
のため純度の高いパルミトレイン酸まで精製する必要が
なく、抽出、精製は極めて容易に行うことができる。

【００１２】前記パルミトレイン酸は、海洋構造物にお
いてバイオフィルムを形成する一般的な海洋性付着微生
物である光合成細菌に優れた抗菌作用を示し、特に光合
成細菌の中でもロドスピリルム・サレキシゲンスＳＣＲ
Ｃ−１１３株（Ｒｈｏｄｏｓｐｉｒｉｌｌｕｍｓａｌ
ｅｘｉｇｅｎｓ、工業技術院生命工学工業技術研究所寄
託ＦＥＲＭＰ−１３５９９、特開平６−３２７４９５
号公報参照）に対して際だった増殖阻害活性を有するも
のである。

【００１３】本発明に係る抗菌剤及びバイオフィルム形
成阻害剤は例えば、塗料やその他のコーティング剤に混
入した形態、あるいは適当な溶媒に溶解させた溶液の形
態とすることができる。該溶媒としては特に制限はない
が例えば、メタノール、エタノール、プロパノール、メ
チルエーテル、エチルエーテル、酢酸エチル、クロロホ
ルム等であり、あるいはこれらの混合溶媒を用いてもよ
い。

【００１４】本発明に係る抗菌剤またはバイオフィルム
形成阻害剤を熱交換器、船底、海上構築物等の被塗布物
に塗布等する場合のパルミトレイン酸の濃度（被塗布物
の単位面積あたり）は、１μｍｏｌ／ｃｍ²程度以上、
好ましくは１０μｍｏｌ／ｃｍ²程度以上である。

【００１５】

【実施例】次に実施例を挙げて本発明をさらに詳しく説
明するが、本発明は以下の実施例に限定されるものでは
ない。なお抗菌活性の評価は、静岡県下田市の海岸土砂
より単離した光合成細菌である前記ロドスピリルム・サ
レキシゲンスＳＣＲＣ−１１３株を用いて行った。

【００１６】＜実施例１＞鹿児島県指宿岡児ケ水温泉よ
り分離した珪藻ナヴィキュラｓｐ．ＣＯＣＣ９４５６株
を以下の培養条件下で培養した。培地は表１、表２、表
３に記した成分からなる改変エプリー（Ｅｐｐｌｅｙ）
培地を用い、１．５リットル容ルー型フラスコで培養温
度２２℃、湿度６０％、光量６０００ルクスの白色蛍光
灯照射下で２週間静置培養した。得られた培養物を遠心
分離して集めた後、培養物に７５％エタノールを加え超
音波破砕を行い、３日間冷蔵庫内で静置後、残査を濾別
した。得られた残査を水と酢酸エチルで分配し、酢酸エ
チル可溶性（脂溶性）成分を得た。該脂溶性成分をメタ
ノール：クロロホルム混合溶媒に溶解させ、脂溶性成分
濃度１０％の溶液に調整して本剤１とした。なお表２は
表１中の微量栄養素溶液の成分を、また表３は表１中の
ビタミン溶液の成分を表す。

【００１７】

【表１】

【００１８】

【表２】

【００１９】

【表３】

【００２０】次にロドスピリルム・サレキシゲンスＳＣ
ＲＣ−１１３株をペプトン０．１％、酵母エキス０．５
％を含む５０％濃度の人工海水培地に接種し、２５℃で
１日間培養した。本剤１を１．２７ｃｍ×２．６ｃｍの
両面スリガラスに片面あたり１０μl 塗布（脂溶性成分
濃度はスリガラスの表面積あたり３００μg ／ｃｍ²）
し、これを培養液中に浸漬し、更に３日間培養した。培
養終了後、波長６１０nmでの培養液の濁度（Ｏ．Ｄ．）
を測定し、試料のロドスピリルム・サレキシゲンスＳＣ
ＲＣ−１１３株に対する増殖阻害活性、すなわち抗菌活
性を評価した。培養液の波長６１０nmでのＯ．Ｄ．を表
４に示す。ここで対照は、本剤１を添加せずにロドスピ
リルム・サレキシゲンスＳＣＲＣ−１１３株を培養した
場合を示す。表４より、本剤１はロドスピリルム・サレ
キシゲンスＳＣＲＣ−１１３株の増殖を著しく阻害して
おり、高い抗菌活性を有することが確認された。

【００２１】

【表４】

【００２２】＜実施例２＞実施例１で得た脂溶性成分を
シリカゲルカラムクロマトグラフィー、ＯＤＳカラムを
用いたＨＰＬＣ等によりパルミトレイン酸を分離精製し
た。得られたパルミトレイン酸をメタノール：クロロホ
ルム混合溶媒に溶解させ、０．１％のパルミトレイン酸
溶液を調整し本剤２とした。

【００２３】次いで、ロドスピリルム・サレキシゲンス
ＳＣＲＣ−１１３株をペプトン０．１％、酵母エキス
０．５％を含む５０％濃度の人工海水培地に接種し、２
５℃で１日間培養した。本剤２を１．２７ｃｍ×２．６
ｃｍの両面スリガラスに片面あたり１０μl 塗布（パル
ミトレイン酸濃度はスリガラスの表面積あたり３μg ／
ｃｍ²）し、これを培養液中に浸漬し、更に３日間培養
を続けた。培養終了後、波長６１０nmでの培養液の濁度
（Ｏ．Ｄ．）を測定し、試料のロドスピリルム・サレキ
シゲンスＳＣＲＣ−１１３株に対する増殖阻害活性を評
価した。培養液の波長６１０nmでのＯ．Ｄ．を表５に示
す。ここで、対照は本剤２を添加せずにロドスピリルム
・サレキシゲンスＳＣＲＣ−１１３株を培養した場合を
示す。表５より、本剤２はロドスピリルム・サレキシゲ
ンスＳＣＲＣ−１１３株の増殖を著しく阻害しており、
高い抗菌活性を有することが確認された。

【００２４】

【表５】

【００２５】＜実施例３＞市販のパルミトレイン酸試薬
（Ａｌｄｒｉｃｈ社製）をメタノール：クロロホルム混
合溶媒に溶解させ、０．１％のパルミトレイン酸溶液を
調整して本剤３とした。

【００２６】次いで、ロドスピリルム・サレキシゲンス
ＳＣＲＣ−１１３株をペプトン０．１％、酵母エキス
０．５％を含む５０％濃度の人工海水培地に接種し、２
５℃で１日間培養した。本剤３を１．２７ｃｍ×２．６
ｃｍの両面スリガラスに片面あたり１０μl 塗布（パル
ミトレイン酸濃度はスリガラスの表面積あたり３μg ／
ｃｍ² ）し、これを培養液中に浸漬し、更に３日間培養
を続けた。培養終了後、波長６１０nmでの培養液の濁度
（Ｏ．Ｄ．）を測定し、試料のロドスピリルム・サレキ
シゲンスＳＣＲＣ−１１３株に対する増殖阻害活性を評
価した。培養液の波長６１０nmでのＯ．Ｄ．を表６に示
す。ここで、対照は本剤３を添加せずにロドスピリルム
・サレキシゲンスＳＣＲＣ−１１３株を培養した場合を
示す。表６より、本剤２はロドスピリルム・サレキシゲ
ンスＳＣＲＣ−１１３株の増殖を著しく阻害しており、
高い抗菌活性を有することが確認された。

【００２７】

【表６】

【００２８】＜実施例４＞重合度７００のポリビニルブ
ラチール樹脂７５mgをクロロホルム２mlに溶解させた溶
液（Ｉ）に、実施例１及び２と同一の手順で作製し抽出
分離したパルミトレイン酸を１８０mg添加し本剤４とし
た。また溶液（Ｉ）に該パルミトレイン酸を３６０mg添
加し本剤５とした。さらに溶液（Ｉ）に該パルミトレイ
ン酸を５４０mg添加し本剤６とした。

【００２９】次にタテ２５０ｍｍ、ヨコ２５０ｍｍ、厚
さ３ｍｍの塩化ビニル製の平板表面に、半径１．８ｃｍ
の円を３つ設け、各円内にそれぞれ本剤４、本剤５、及
び本剤６を同量ずつ均一に塗布し、乾燥した。各円内の
パルミトレイン酸濃度は円の表面積あたりそれぞれ７
０、１４０、２１０μmol ／ｃｍ² であった。次いでこ
の平板を外海との間に海水の交流が常時行われている生
け簀内水深約１０ｃｍの位置に設置し、３０日間放置し
た後、この平板を引き上げて表面を観察した。本剤４、
本剤５、及び本剤６を塗布した円内には、付着生物が殆
ど見られなかったが、平板表面のそれ以外の部分には多
量の付着生物が見られた。すなわち、本剤４、本剤５、
本剤６を塗布した場合、ロドスピリルム・サレキシゲン
スＳＣＲＣ−１１３株等の光合成細菌のみならず、糸状
菌等の他の微生物の付着をも防止することができること
が確認された。

【００３０】＜比較例１＞鹿児島県竹島東風泊岩場潮だ
まりより分離した渦鞭毛藻ペリディニウムｓｐ．ＣＯ
ＣＣ９４５９株（Ｐｅｒｉｄｉｎｉｕｍｓｐ．ＣＯＣ
Ｃ９４５９）を次に示す培養条件下で培養した。培地は
表１、表２、及び表３に記した成分からなる改変エプリ
ー（Ｅｐｐｌｅｙ）培地を用い、１．５リットル容ルー
型フラスコで培養温度２２℃、湿度６０％、光量６００
０ルクスの白色蛍光灯照射下で２週間静置培養した。得
られた培養物を遠心分離して集めた後、培養物に７５％
エタノールを加え超音波破砕を行い、３日間冷蔵庫内で
静置後、残渣を濾別した。得られた残査を水と酢酸エチ
ルで分配し、酢酸エチル可溶性（脂溶性）成分を得た。
該脂溶性成分をメタノール：クロロホルム混合溶媒に溶
解させ、脂溶性成分濃度１０％の溶液に調整して比較剤
１とした。なお表２は表１中の微量栄養素溶液の成分
を、また表３は表１中のビタミン溶液の成分を表す。

【００３１】次にロドスピリルム・サレキシゲンスＳＣ
ＲＣ−１１３株をペプトン０．１％、酵母エキス０．５
％を含む５０％濃度の人工海水培地に接種し、２５℃で
１日間培養した。比較剤１を１．２７ｃｍ×２．６ｃｍ
の両面スリガラスに片面あたり１０μl 塗布（脂溶性成
分濃度はスリガラスの表面積あたり３００μg ／ｃｍ
² ）し、これを培養液中に浸漬し、更に３日間培養し
た。培養終了後、波長６１０nmでの培養液の濁度（Ｏ．
Ｄ．）を測定し、試料のロドスピリルム・サレキシゲン
スＳＣＲＣ−１１３株に対する増殖阻害活性、すなわち
抗菌活性を評価した。培養液の波長６１０nmでのＯ．
Ｄ．を表７に示す。ここで対照は、比較剤１を添加せず
にロドスピリルム・サレキシゲンスＳＣＲＣ−１１３株
を培養した場合を示す。表７より、比較剤１はロドスピ
リルム・サレキシゲンスＳＣＲＣ−１１３株の増殖を阻
害することなく、対照と同等の生育を示した。すなわち
渦鞭毛藻ペリディニウムｓｐ．ＣＯＣＣ９４５９株培
養物中には抗菌成分が含まれていないことを示してお
り、分析の結果比較剤１からはパルミトレイン酸は殆ど
検出されなかった。

【００３２】

【表７】

【００３３】＜比較例２＞市販のミリスチン酸、パルミ
チン酸、ステアリン酸、オレイン酸及びアラキジン酸の
脂肪酸標品５種（いずれもＡｌｄｒｉｃｈ社製）をそれ
ぞれメタノール：クロロホルム混合溶媒に溶解させて各
１％溶液を調整した。次いで、ロドスピリルム・サレキ
シゲンスＳＣＲＣ−１１３株をペプトン０．１％、酵母
エキス０．５％を含む５０％濃度の人工海水培地に接種
し、２５℃で１日間培養した。前記調製した各脂肪酸溶
液を、１．２７ｃｍ×２．６ｃｍの両面スリガラスにそ
れぞれ片面あたり３３．３μl 塗布（脂肪酸濃度はスリ
ガラスの表面積あたり１００μg ／ｃｍ²）し、これを
培養液中に浸漬し、更に３日間培養を続けた。培養終了
後、波長６１０nmでの培養液の濁度（Ｏ．Ｄ．）を測定
し、各脂肪酸に対するロドスピリルム・サレキシゲンス
ＳＣＲＣ−１１３株の増殖阻害活性を評価した。培養液
の波長６１０nmでのＯ．Ｄ．を表８に示す。ここで対照
は上記の脂肪酸を添加せずにロドスピリルム・サレキシ
ゲンスＳＣＲＣ−１１３株を培養した場合を示す。表８
より、ミリスチン酸、パルミチン酸、ステアリン酸、オ
レイン酸及びアラキジン酸の何れの脂肪酸もロドスピリ
ルム・サレキシゲンスＳＣＲＣ−１１３株の増殖を阻害
することなく対照と同等の生育を示した。即ち、パルミ
トレイン酸以外の脂肪酸には抗菌活性がないことを示唆
している。

【００３４】

【表８】

【００３５】

【発明の効果】本発明により、ロドスピリルム・サレキ
シゲンスＳＣＲＣ−１１３等の光合成細菌に対する抗菌
効果を有し、かつ海洋汚染や人畜に対する有害性がほと
んどない、パルミトレイン酸を有効成分とする抗菌剤を
得ることができる。かかる抗菌剤は複雑な製造工程や高
価な設備を必要とせず、極めて容易かつ安価に製造する
ことができる。該パルミトレイン酸はまたバイオフィル
ム形成阻害剤として用いることができる。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者山田昭浩神奈川県相模原市西大沼４丁目４番１号財団法人相模中央化学研究所内 (72)発明者上村大輔神奈川県相模原市西大沼４丁目４番１号財団法人相模中央化学研究所内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】パルミトレイン酸を有効成分とする抗菌
剤。
【請求項２】光合成細菌に対する抗菌剤である、請求
項１記載の抗菌剤。
【請求項３】パルミトレイン酸を有効成分とするバイ
オフィルム形成阻害剤。