TWI722083B - 環境改良材料及其製造方法 - Google Patents

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Abstract

本發明提供一種環境改良材料及其製造方法。本發明的課題是在將附著、存在於稚內矽藻頁岩自身的細菌進行滅菌，並且對存在於外部的細菌也進行殺菌或滅菌。解決方案是前述環境改良材料含有經滅菌處理而具有殺菌或滅菌或者去活化功能的顆粒體及/或粉末體的稚內矽藻頁岩，將微生物進行殺菌或滅菌或者去活化。

Description

環境改良材料及其製造方法
本發明有關一種環境改良材料及其製造方法，前述環境改良材料藉由對包括大腸桿菌、金黃色葡萄球菌等一般活菌，如病毒那樣的非細胞生物的微生物進行殺菌或滅菌或者去活化從而能夠實現環境衛生的改善、提高。
稚內矽藻頁岩(地質學名：稚內層矽質頁岩)也被稱為稚內矽藻土，由於其為天然原材料並具有優異的調濕功能，因而一直以來用於如牆體材料那樣的住宅用建築材料，最近還已製作出用於利用了除臭功能的除臭產品等的利用其功能的商品。
稚內矽藻頁岩是新第三紀中新世後期(約1200萬年前至約700萬年前)，在深海堆積的微細浮游生物即矽藻的遺骸(非晶質二氧化矽為主要成分)逐漸承受固結而硬化的容易細地破碎的硬質頁岩。
根據北海道立資源研究所(現北海道立綜合研究機構地質研究所)所實施的調查，稚內矽藻頁岩大多分佈在以稚 內為中心的道北天北地區。
關於稚內矽藻頁岩的細孔半徑，如圖1所示，大多具有1nm至10nm(奈米：1nm為100萬分之1mm)這樣的微細孔(俗稱：中孔)。與此相對，秋田、石川、岡山、大分等其他地方產出的矽藻土中，主要的是細孔半徑為50nm以上的大細孔(俗稱：大孔)。
此外，根據稚內矽藻頁岩的通用資料，稚內矽藻頁岩的總細孔容積為約0.215cm3/g、比表面積為約128.8m2/g。與此相對，在前述其他地方產出的矽藻土的總細孔容積和比表面積為稚內矽藻頁岩的約1/4至1/6(基於北海道立工業試驗廠和北海道立地下資源調查所的共同研究成果報告書(1994年)而製作)。
另外，近年來，為了提高畜產物的安全性，正在進行提高各畜產農場中的衛生管理的措施。作為通常的衛生管理，以維持家畜的健康為主要目的，進行了用於維持提高畜產農場的清潔度以及降低對家畜有害的細菌數等級的管理。
以往使用的消毒劑可以根據病原體而有效地實施，但在另一方面，也存在對人體、家畜有害的消毒劑，運用上必須注意處理。因此，需要對人體、家畜無害，且具有將 有害的細菌殺菌或滅菌的功能的環境改良材料。
其中，有一種使用了屬於天然原材料的稚內矽藻頁岩的畜牧場的環境改良材料已被產品化。需要說明的是，矽藻土在戰爭期間中的食物短缺的時代還用於點心、食品的增量劑，是對人畜無害的天然原材料。
該產品如專利文獻1中記載的那樣，作為容易因排泄物等而變得不衛生的畜舍的微生物增殖抑制材料，將稚內矽藻頁岩製成顆粒體及/或粉末體而用作家畜用地面鋪敷材料。
然而，根據上述專利文獻1的請求項3，作為該畜舍的微生物增殖抑制材料的家畜用地面鋪敷材料具有作為“在保持微生物的同時抑制增殖的材料”的功能，而不具有將微生物本身殺菌或滅菌的功能。
此外，由於該產品未實施滅菌處理，因此在稚內矽藻頁岩的採掘時已經附著、存在的細菌，即使在粉碎成顆粒體及/或粉末體後也仍然殘留在產品中。因此，將該產品撒布於家畜地面鋪敷材料，意味著同時也在撒布殘留於產品中的細菌。
在日本食品分析中心(財團法人)，使用標準瓊脂平板 培養法培養了未實施滅菌處理的稚內矽藻頁岩，結果測定出6.1×102/g的一般細菌數(活菌數)。
[先前技術文獻] [專利文獻]
專利文獻1：日本專利第5248703號公報。
本發明鑒於上述觀點，其目的在於提供環境改良材料及其製造方法，前述環境改良材料對稚內矽藻頁岩附加殺菌或滅菌或者去活化功能，將附著、存在於稚內矽藻頁岩本身的包含細菌、如病毒那樣的非細胞生物的微生物進行殺菌或滅菌或者去活化，同時還能夠將存在於外部的微生物進行殺菌或滅菌或者去活化。
為了實現上述目的，著眼於使稚內矽藻頁岩的細孔半徑為1nm至10nm的微細孔具有微生物的吸附作用，並且作為殺菌或滅菌的方法對稚內矽藻頁岩進行乾熱滅菌處理。
作為吸附作用的代表例，作為二氧化矽-氧化鋁系的吸附劑有沸石，作為碳系的吸附劑有活性炭。任一方都是藉 由表面現象和微細孔的毛細管現象來吸附微生物，並且藉由化學反應，沸石吸附水分子，活性炭吸附作為有機化合物的有氣味的分子。
稚內矽藻頁岩為以氧化矽(SiO2)為主要成分的二氧化矽-氧化鋁系化合物。稚內矽藻頁岩中存在細孔半徑為1nm至10nm、細孔半徑的中心為2nm至4nm的無數個微細孔，具有總細孔容積為約0.215cm3/g、比表面積為約128.8m2/g的吸附作用優異的特性。而且，由於稚內矽藻頁岩為弱酸性，因此與鹼性物質發生化學反應而吸附。特別是，有效地吸附以氨氣為代表的鹼性氣體。需要說明的是，該稚內矽藻頁岩中亦包含具有與稚內矽藻頁岩同樣的物理以及化學性質但由稚內以外的地區產出的矽藻頁岩，因此，在以下說明書中的記載中，“稚內矽藻頁岩”中亦包含具有與稚內矽藻頁岩同樣的物理以及化學性質但由稚內以外的地區產出的矽藻頁岩。
上述滅菌處理為將細菌等微生物完全殺滅或除菌的滅菌法，其中，乾熱滅菌處理法為藉由對乾燥空氣中的物件物進行加熱來使微生物滅菌的滅菌法。
並且，實施方式1中記載的環境改良材料的特徵在於，含有經滅菌處理而具有殺菌或滅菌或者去活化功能的顆粒體及/或粉末體的稚內矽藻頁岩，將微生物殺菌或滅 菌或者去活化。
實施方式2中記載的環境改良材料為實施方式1所記載之環境改良材料，其中前述稚內矽藻頁岩包含於片材中。
實施方式3中記載的環境改良材料為實施方式1所記載之環境改良材料，其中前述片材為布、膜或紙。
實施方式4中記載的環境改良材料為實施方式1所記載之環境改良材料，其中前述稚內矽藻頁岩容納於容器中。
實施方式5中記載的環境改良材料的特徵在於，含有固化的經滅菌處理而具有殺菌或滅菌或者去活化功能顆粒體及/或粉末體的稚內矽藻頁岩。
實施方式6中記載的環境改良材料的製造方法的特徵在於，將稚內矽藻頁岩粉碎而製成顆粒體及/或粉末體，對該顆粒體及/或粉末體的稚內矽藻頁岩進行滅菌處理，對稚內矽藻頁岩賦予微生物的殺菌或滅菌或者去活化功能，使該稚內矽藻頁岩成為如實施方式1至5中任一實施方式所記載之預定的環境改良材料的狀態。
實施方式7中記載的環境改良材料的製造方法為實施方式6所記載之環境改良材料的製造方法，其中前述滅菌 處理為乾熱滅菌處理。
如上所述，自然狀態的稚內矽藻頁岩僅具有保持細菌並抑制增殖的功能，而相對於此，藉由將稚內矽藻頁岩進行滅菌處理，從而附加如下創新性的新功能：能夠將包含大腸桿菌、金黃色葡萄球菌的一般活菌殺菌或滅菌，除此之外，還能夠使如病毒那樣的非細胞生物等微生物去活化。
利用該經滅菌處理的稚內矽藻頁岩的功能的環境改良材料，如在代表性的實施例中所示，藉由用作畜產用環境改良材料從而能夠將排泄物中的大腸桿菌、金黃色葡萄球菌殺菌、滅菌。
此外，由此可提高日常的牛舍的衛生措施，同時能夠減少一直以來進行的牛舍整體的消毒作業的次數。
如上所述地減少牛舍的消毒作業意味著改善飼養作業者的勞動環境，有助於消毒劑等成本的削減。
進而，是作為食品的防腐劑、食品加工設施的具有抗菌、除菌功能的環境改良材料；作為醫療用、住宅用、垃圾收集等的抗菌、除菌劑；有助於提高其他產業、生活環境中需要抗菌、除菌的所有領域中的環境的環境改良材料。
圖1為表示稚內矽藻頁岩的細孔半徑範圍的圖表。
圖2為表示條件不同的各檢體的試驗菌增減的圖表。
圖3a至圖3g為表示根據有無添加經乾熱滅菌處理的稚內矽藻頁岩而引起大腸桿菌的變化的圖。
圖4a至圖4g為表示根據有無添加經乾熱滅菌處理的稚內矽藻頁岩而引起金黃色葡萄球菌的變化的圖。
圖5a至圖5g為表示根據有無添加未經乾熱滅菌處理的稚內矽藻頁岩而引起大腸桿菌的變化的圖。
圖6a至圖6g為表示根據有無添加未經乾熱滅菌處理的稚內矽藻頁岩而引起金黃色葡萄球菌的變化的圖。
圖7a至圖7g為表示根據有無添加經乾熱滅菌處理的大分產矽藻土而引起大腸桿菌的變化的圖。
圖8a至圖8g為表示根據有無添加經乾熱滅菌處理的大分產矽藻土而引起金黃色葡萄球菌的變化的圖。
圖9a至圖9g為表示根據有無添加經乾熱滅菌處理的稚內矽藻頁岩而引起沙門氏菌的變化的圖。
為了製作使用了稚內矽藻頁岩的環境改良材料，首先，採掘稚內矽藻頁岩，將採掘出來的該稚內矽藻頁岩藉由公知方法進行粉碎，形成稚內矽藻頁岩的顆粒體及/或粉末體。根據維基百科，該顆粒體和粉末體為顆粒的集合 體或粉末的集合體，粉末小於顆粒，顆粒是指用肉眼能夠識別其外觀形狀的程度的大小。如果將顆粒和粉末大致分類，則將10-2m至10-4m(數mm至0.1mm)設為顆粒體，將10-4m至10-9m(直到原子大小的數倍為止)設為狹義的粉末體。
接著，對如上操作而製成的顆粒體及/或粉末體的稚內矽藻頁岩進行滅菌處理。作為該滅菌處理，進行乾熱滅菌處理作為一個例子。該乾熱滅菌處理的原理如下：對製成顆粒體及/或粉末體的稚內矽藻頁岩在160℃至200℃加熱30分鐘至2小時，從而使附著於稚內矽藻頁岩的微生物等的酶、蛋白質熱變性，使其失去活性而進行滅菌。
作為在該乾熱滅菌處理中使用的乾熱滅菌裝置的一個例子，有在前表面具有可開關的門的公知的乾燥電爐。該乾燥電爐的內容積為正面寬度1.2m×深度1.0m×高度1.0m，乾燥容許溫度為150℃至200℃。此外，在電爐內部，隔著間隔在上下方向配置多個棚板。對於該上下的棚板的間隔，以即使在各棚板上排列方形平底盤(bat)也能夠使加熱的空氣充分遍及各方形平底盤上的方式設定。
利用前述乾燥電爐的乾熱滅菌為直接加熱法。即，在乾燥電爐的內壁上安裝有電加熱線圈，藉由電加熱線圈的加熱而將內部空氣溫度上升至預定溫度並保持的結構。此 外，能夠用乾燥電爐進行滅菌處理的稚內矽藻頁岩，1次為300kg至500kg。
乾熱滅菌處理的方法如下：首先，在乾燥電爐外將稚內矽藻頁岩粉碎成顆粒體及/或粉末體，以1.0cm至1.5cm的厚度鋪滿於業務用大型方形平底盤的底面。以比較薄的該厚度鋪滿稚內矽藻頁岩的原因是為了將來自上方的熱均勻地傳導至稚內矽藻頁岩中。
然後，在乾燥電爐內部的棚板上，排列鋪滿了稚內矽藻頁岩的方形平底盤。確認在棚板上排列的方形平底盤的位置之後，關閉乾燥電爐的門，加熱內部空氣。在乾燥電爐的內部溫度達到預定溫度(160℃至200℃)之後，將內部溫度保持30分鐘至2小時，對製成顆粒體及/或粉末體的稚內矽藻頁岩進行乾熱滅菌。對於加熱溫度和加熱時間，根據要進行乾燥的該稚內矽藻頁岩的濕氣情況進行調整。
需要說明的是，為了高效地使其乾燥，還考慮了一邊攪拌稚內矽藻頁岩一邊使其乾燥，但為此，需要必須在作為密閉結構的乾燥電爐中使稚內矽藻頁岩乾燥，必須設置耐熱結構的攪拌裝置等特殊的結構。
此外，家畜用的環境改良材料的使用量根據牛舍的規 模而不同，有時必須使用數百kg的稚內矽藻頁岩，因此，必須是低成本，從而希望使用已設置的乾燥電爐。
為了將附著、存在於未實施滅菌處理的顆粒體及/或粉末體的稚內矽藻頁岩內部和外部的細菌除去，使用乾熱滅菌器進行滅菌處理，使顆粒體及/或粉末體的稚內矽藻頁岩的內部以及外部成為無菌狀態。
為了對成為該無菌狀態後的稚內矽藻頁岩的抗菌效果進行試驗，將無菌狀態的顆粒體及/或粉末體的稚內矽藻頁岩分成小份放入至容器中，向各容器中添加混合一般活菌的代表菌即大腸桿菌以及金黃色葡萄球菌的增殖用試驗菌液，觀察隨著時間的推移而發生的各菌的狀態變化。
試驗在日本食品分析中心(財團法人)實施。對於試驗菌，使用普通洋菜培養基，在35℃±1℃培養18小時至24小時後，使其在普通肉湯(bouillon)培養基中漂浮，將菌數調整為103/mL至104/mL作為試驗菌。關於試驗操作，向檢體4g中添加試驗菌液4mL並進行混合，將其作為試樣。在25℃±1℃保存試樣，在6小時、24小時和48小時後，將試樣用SCDLP(Soya Casein Digest Lecithin Polysorbate)培養基立刻稀釋至10倍，使用菌數測定用培養基測定試樣中的活菌數。需要說明的是，根據預試驗確 認到藉由將試樣用SCDLP培養基稀釋至10倍，從而能夠不受檢體的影響而測定活菌數。
需要說明的是，作為對照，使用未添加檢體的試驗菌液，同樣地進行試驗，對於開始時也測定活菌數。將該試驗結果示於表1。
Figure 105142993-A0202-12-0012-10
 (1)未添加檢體的試驗菌液 (2)<10：未檢測出試驗菌
如表1的試驗結果所示，經滅菌處理的矽藻頁岩中所添加混合的增殖用試驗菌的大腸桿菌以及金黃色葡萄球 菌隨著時間的推移而持續減少，在48小時後，成為幾乎滅菌狀態，即，成為無菌狀態(在圖3a-3g、圖4a-4g中顯示每個時間段的活菌數測定平板)。
添加混合的大腸桿菌在添加時有6.6×103個(圖3a)，而在6小時後，減少至6.8×102個即10.3%(圖3b)，24小時至48小時後，成為40個至50個(圖3d、3f)，幾乎成為滅菌狀態。
同樣添加混合的金黃色葡萄球菌在添加時有1.0×104個(圖4a)，而在6小時後減少至8.5×102個即8.5%(圖4b)、在24小時後，減少至3.6×102個即3.6%(圖4d)、48小時後成為<10(未檢測出試驗菌：圖4f)即滅菌狀態。
相對於此，在未添加稚內矽藻頁岩的僅有增殖用試驗菌的容器(未添加)中，各菌隨著時間的推移而持續增殖，在48小時後，大腸桿菌成為4.0×109個即6.06×105倍(圖3g)、金黃色葡萄球菌急劇增加至2.1×109個即2.1×105倍(圖4g)。
接著，對未經乾熱滅菌處理的自然狀態的稚內矽藻頁岩進行同樣的試驗，將其結果示於表2(在圖5a-5g、圖6a-6g中顯示每個時間段的活菌數測定平板)。
Figure 105142993-A0202-12-0014-9
 (1)包含試驗菌以外的菌(顯示的是試驗菌數)
未經滅菌處理的自然狀態的稚內矽藻頁岩中所添加的增殖用試驗菌在6小時後各自略微地減少(圖5b、圖6b)，但之後會持續增殖，在48小時後，大腸桿菌增加至3.7×106個即6.17×102倍(圖5f)、金黃色葡萄球菌增加至5.3×106個即6.02×102倍(圖6f)。
予以說明的是，未添加稚內矽藻頁岩的僅有增殖用試驗菌的容器(未添加)中，各自隨著時間的推移而持續增殖，在48小時後，大腸桿菌急劇增加至4.5×109個即7.0×105倍(圖5g)、金黃色葡萄球菌急劇增加至8.8×108個即1.0×105倍(圖6g)。
需要說明的是，由於經滅菌處理的稚內矽藻頁岩的試驗和未經滅菌處理的稚內矽藻頁岩的試驗的日期時間不同，因此在各菌的數值方面產生若干差異。
接著，對在國內產出的矽藻土，即大分產矽藻土進行乾熱滅菌處理，進行同樣的試驗，將其結果示於表3(在圖7a-7g、圖8a-8g中顯示每個時間段的活菌數測定平板)。
Figure 105142993-A0202-12-0015-3
Figure 105142993-A0202-12-0016-8
 (1)包含試驗菌以外的菌(顯示的是試驗菌數)
經滅菌處理的大分產矽藻土中所添加的增殖用試驗菌，各自隨著時間的推移而持續增殖，在48小時後，大腸桿菌增加至3.4×109個即4.59×105倍，金黃色葡萄球菌增加至9.4×108個即1.08×105倍。
予以說明的是，僅有增殖用試驗菌的容器(未添加)中，各自隨著時間的推移而持續增殖，在48小時後，大腸桿菌急劇增加至4.5×109個即6.08×105倍(圖7f)、金黃色葡萄球菌急劇增加至2.4×109個即2.76×105倍(圖8f)。
需要說明的是，由於經滅菌處理的大分產矽藻土的試驗與表1、表2的稚內矽藻頁岩的試驗的日期時間不同，因此在各菌的數值方面產生若干差異。
將這些試驗結果匯總並示於圖2。
該圖2中，縱軸表示對數單位的增殖用試驗菌的活菌數(/g)、橫軸表示從開始時到測量時為止的時間。
由圖2可知，經乾熱滅菌處理的稚內矽藻頁岩中，活菌數隨著時間的推移而持續減少，在48小時後成為從分 析上看來可以說是滅菌的狀態。與此相對，未經乾熱滅菌處理的稚內矽藻頁岩與經乾熱滅菌處理的大分產矽藻土同樣地活菌數隨著時間的推移而持續增殖。其差異非常明顯。
接著，對關於其他細菌、病毒的試驗結果進行說明。與上述大腸桿菌、金黃色葡萄球菌的試驗時同樣地為了除去附著、存在於未經滅菌處理的顆粒體及/或粉末體的稚內矽藻頁岩內部以及外部的細菌，使用乾熱滅菌器進行滅菌處理，使顆粒體及/或粉末體的稚內矽藻頁岩內部以及外部成為無菌狀態。
為了對成為該無菌狀態的稚內矽藻頁岩的抗菌效果進行試驗，將無菌狀態的顆粒體及/或粉末體的稚內矽藻頁岩分成小份放入至容器中，向各容器中添加混合一般活菌的代表菌即沙門氏菌的增殖用試驗菌液，觀察隨著時間的推移而發生的各菌的狀態變化。
試驗在日本食品分析中心(財團法人)實施。對於試驗菌，使用普通洋菜培養基在35℃±1℃培養18小時至24小時後，使其在普通肉湯培養基中漂浮，將菌數調整成103/mL至104/mL，作為試驗菌。關於試驗操作，向檢體4g中添加試驗菌液4mL並進行混合，將其作為試樣。在25℃±1℃保存試樣，在6小時、24小時以及48小時後， 將試樣用SCDLP培養基立刻稀釋至10倍，使用菌數測定用培養基測定試樣中的活菌數。需要說明的是，根據預實驗確認到藉由將試樣用SCDLP培養基稀釋至10倍，從而能夠不受檢體的影響而測定活菌數。
使用未添加檢體的試驗菌液作為對照，同樣地進行試驗，對於開始時也測定了活菌數。將該試驗結果示於表4。
Figure 105142993-A0202-12-0018-5
如表4的試驗結果所示，經滅菌處理的矽藻頁岩中所添加混合的增殖用試驗菌的沙門氏菌隨著時間的推移而持續減少，在48小時後減少至3.4%(在圖9a-9g中顯示每個時間段的活菌數測定平板)。
添加混合的沙門氏菌在添加時存在3.8×103個(圖9a)，而在6小時後減少至1.4×103個(圖9b)，在24小時後減少至6.8×102個(圖9d)，在48小時後減少至1.3×102個(圖9f)即3.4%，成為幾乎滅菌的狀態。
相對於此，未添加稚內矽藻頁岩的僅有增殖用試驗菌的容器(未添加)中，沙門氏菌隨著時間的推移而持續增殖，在添加時有3.8×103個(圖9a)，在6小時後急劇增加至8.0×104個(圖9c)，在12小時後急劇增加至1.3×109個(圖9e)，在48小時後急劇增加至2.7×109個(圖9g)。
需要說明的是，表4的數值的各種條件與表1-3的試驗結果稍微不同，因而數值也出現了差異。
接著，對病毒去活化試驗進行說明。與上述大腸桿菌、金黃色葡萄球菌的試驗時同樣地，為了除去附著、存在於未經滅菌處理的顆粒體及/或粉末體的稚內矽藻頁岩內部以及外部的細菌並使病毒去活化，使用乾熱滅菌器進行滅菌處理，使顆粒體及/或粉末體的稚內矽藻頁岩內部以及外部成為無菌狀態。
為了對成為該無菌狀態的稚內矽藻頁岩的病毒去活化效果進行試驗，將無菌狀態的顆粒體及/或粉末體的稚內矽藻頁岩分成小份放入至容器中，向其中的1個檢體(0.5g)添加作為不能進行細胞培養的諾羅病毒的替代病毒而廣泛使用的貓杯狀病毒的病毒液(0.5mL)，進行混合，將其作為試樣。該病毒液是利用將細胞培養後的病毒培養液進行遠心分離所得到的上清液用純淨水稀釋10倍而得 到的。此外，作為使用細胞，使用了CRFK(crandell feline kidney cell；來自貓腎的菌株)細胞。
試驗在日本食品分析中心(財團法人)實施。關於試驗操作，在室溫保存上述試樣，在6小時以及24小時後，將試樣用細胞維持培養基(添加有2%胎牛血清的伊格爾(Eagle)MEM(minimum essential medium；最低必須)培養基)立刻稀釋至10倍，測定試樣的病毒感染滴度。需要說明的是，根據預實驗確認到藉由將試樣用細胞維持培養基稀釋至10倍，從而能夠不受檢體的影響而測定病毒感染滴度。此外，作為細胞增殖培養基，使用了添加有10%胎牛血清的伊格爾(Eagle)MEM培養基。
作為對照，使用未添加檢體的流感病毒的病毒液，同樣地進行試驗，在開始時、6小時以及24小時後，將試樣用細胞維持培養基立刻稀釋至10倍，測定試樣的病毒感染滴度。將該試驗結果示於表5。
接著，對流感病毒的去活化效果進行說明。首先，為了除去附著、存在於顆粒體及/或粉末體的稚內矽藻頁岩內部以及外部的細菌並使病毒去活化，使用乾熱滅菌器進行滅菌處理，使顆粒體及/或粉末體的稚內矽藻頁岩內部以及外部成為無菌狀態。
為了對成為該無菌狀態的稚內矽藻頁岩的病毒去活化效果進行試驗，將無菌狀態的顆粒體及/或粉末體的稚內矽藻頁岩分成小份放入至容器中，向其中1個檢體(0.5g)中添加流感病毒的病毒液(0.5mL)並進行混合，作為試樣。該病毒液是利用將細胞培養後的病毒培養液進行遠心分離所得到的上清液用純淨水稀釋10倍而得到的。此外，作為使用細胞，使用了MDCK(NBL-2)細胞ATCC CCL-34株。
試驗在日本食品分析中心(財團法人)實施。關於試驗操作，在室溫保存上述試樣，在6小時後和24小時後，將試樣用細胞維持培養基(MEM培養基1000mL、10%NaHCO3、L-穀氨醯胺(30g/L)9.8mL、100×MEM用維生素液30mL、10%白蛋白20mL、0.25%胰蛋白酶20mL)立刻稀釋至10倍，測定試樣的病毒感染滴度。需要說明的是，根據預實驗確認到藉由將試樣用細胞維持培養基稀釋至10倍，從而能夠不受檢體的影響而測定病毒感染滴度。
作為對照，使用未添加檢體的流感病毒的病毒液，同樣地進行試驗，在開始時、6小時後以及24小時後，將試樣用細胞維持培養基立刻稀釋至10倍，測定試樣的病毒感染滴度。將該試驗結果示於表5。
Figure 105142993-A0202-12-0022-7
TCID50：半數組織培養感染劑量，median tissue culture infectious dose。
<1.5：未檢測到。
*：諾羅病毒的替代病毒。
如上，經滅菌處理的稚內矽藻頁岩的病毒去活化作用是藉由對稚內矽藻頁岩進行滅菌處理才新賦予的新功能，可明瞭經滅菌處理的稚內矽藻頁岩使病毒去活化的功能是固有的功能。
以下示出應用該經滅菌處理的稚內矽藻頁岩的將大腸桿菌、金黃色葡萄球菌進行殺菌或滅菌的功能以將包括大腸桿菌、金黃色葡萄球菌的一般活菌予以殺菌或滅菌的環境改良材料。
[實施例1]
對於將顆粒體及/或粉末體的稚內矽藻頁岩進行滅菌處理而用作畜產用環境改良材料的實施例進行說明。
為了提高畜產物的安全性，在各個畜產農場採取了農場入口、畜舍周邊的消毒以及畜舍內的消毒等衛生措施。特別是，畜舍內的衛生管理對於家畜的健康維持是重要的要素。
因此，作為家畜的衛生管理的代表例，示出將經滅菌處理的稚內矽藻頁岩用於乳牛、肉牛用牛舍內外的環境改良材料的例子。
為了提高食品安全性，飼養乳牛、肉牛的牛舍內外的安全、衛生管理是重要的。為了維持牛的健康，需要保持牛舍內外清潔且舒適，而作為日常排出物的排泄物為使環境惡化的最大的原因。即，從排泄物產生氨氣，此外，排泄物中包含造成食物中毒的原因的大腸桿菌、金黃色葡萄球菌的食物中毒菌。
一般的連體牛舍的結構是，牛床沿牛舍的長度方向排列，牛床的一側為飼槽、其相反側為排泄物溝。
對於牛床，需要使吃了飼料的牛可以橫臥並慢慢反芻的舒適環境，大多在容易清洗的混凝土床上鋪有稻草等鋪 敷物。
若該鋪敷物少或更換頻率低，則因牛的排泄物而變成泥濘狀態，成為大腸桿菌、金黃色葡萄球菌等增殖的原因。此外，附著於牛的糞隨著牛的移動而被撒布，導致存在於糞中的大腸桿菌、金黃色葡萄球菌被撒布。此外，附著於牛後肢的糞的污染由乳房擴大到乳頭，還會成為乳房炎的致病菌從乳頭侵入的原因。
通常，向牛的餵食為早晚2次進行。此外，牛在餵食時間以外也會繼續吃殘留在飼槽中的飼料。如果吃飼料，喝水，則牛會排泄排泄物。作為排出物的排泄物主要會堆積在排泄物溝中，但同時，也會在牛床的鋪敷物上排泄或飛濺而將鋪敷物弄髒。
因此，為了保持牛舍內外的衛生，需要勤於除去排泄物溝的排泄物，也要勤於更換被排泄物污染的牛床鋪敷物，清掃通道、周邊等，使牛舍內外清潔。
以往，在消毒牛舍整體時，在除去排泄物、被污染的鋪敷物之後，以排泄物溝、牛床、通道為中心，整體地撒布逆化皂、消石灰等消毒劑。關於撒布作業，在作業前使牛退出至牛舍外，在作業時佩戴護目鏡、口罩等保護具等，消毒作業的規模大。此外，消毒劑中有些對人、牛有 害，在處理上必須注意。特別是，消石灰由於有時在牛的乳房引起炎症，因而需要注意：在使牛進入牛舍之前掃出消石灰，或將鋪敷物較厚地鋪敷等。
為了保持牛的飼養環境舒適，需要頻繁更換被排泄物污染的鋪敷物，還必須頻繁清掃牛床、排泄物溝、通道。在每次更換、清掃，撒布消毒劑是非常重體力的勞動。
因此，作為實現日常清潔度的維持、提高並抑制牛床、鋪敷物以及排泄物溝、通道的細菌的環境改良材料，使用屬於天然原材料的低價的稚內矽藻頁岩，其對人、牛無害且能夠簡單地撒布，並且濕氣和氣味的吸收優異，具有保持並抑制菌的作用。
藉由將進行粉碎而製成顆粒體及/或粉末體的稚內矽藻頁岩撒布至牛床、鋪敷物以及排泄物溝、通道，從而吸收濕氣、氣味，並且能夠保持並抑制排泄物中所含的大腸桿菌、金黃色葡萄球菌等一般活菌。
然而，稚內矽藻頁岩自身僅具有阻止細菌增殖的抑制作用，無法進行細菌的殺菌或滅菌。
因此，從安全、衛生管理方面考慮的牛舍內外的消毒作業必須如以往那樣按照相同的頻率進行。
相對於此，本發明的藉由對稚內矽藻頁岩進行滅菌處理而將被附加的包括大腸桿菌、金黃色葡萄球菌的一般活菌進行殺菌或滅菌的環境改良材料具有如下功能，即，具有將所撒布場所的包括大腸桿菌、金黃色葡萄球菌等的一般活菌進行殺菌或滅菌的劃時代的功能。
藉由將包含經滅菌處理的顆粒體及/或粉末體的稚內矽藻頁岩作為環境改良材料撒布至牛床、鋪敷物、排泄物溝、通道，從而能夠將包括排泄物中所含的大腸桿菌、金黃色葡萄球菌等的一般活菌進行殺菌或滅菌。
細菌只要有水分、營養成分就會持續增殖，因此，藉由向水洗清掃後的牛床、通道、排泄物溝上撒布由經滅菌處理的稚內矽藻頁岩形成的顆粒體及/或粉末體的環境改良材料，從而能夠將殘存的細菌進行殺菌、滅菌，並吸收濕氣和氣味。
此外，由於若鋪敷物、通道在清掃前開始髒則菌進行擴散並增殖，因而適宜撒布能夠提高除菌效果。
並且，即使在清掃作業時排泄物附著於衣服上，藉由用將經滅菌處理的稚內矽藻頁岩製成顆粒體或粉末體而成的環境改良材料包覆作業後的衣服，從而也能夠除去附 著的細菌，有助於防止細菌的擴散。
需要說明的是，藉由清掃而收集的排泄物、被污染的鋪敷物等被排出至堆肥場，用於肥料。在堆肥場堆積的排泄物等使排泄物內的包括大腸桿菌、金黃色葡萄球菌等的一般活菌增殖、發酵，將會散發出惡臭。因此，藉由在排出時或在堆積中途撒布由經滅菌處理的顆粒體及/或粉末體的稚內矽藻頁岩形成的環境改良材料，或將其混合至排出物中或者進行包覆，從而能夠在堆肥場進行殺菌、滅菌，還能夠除去以氨臭為代表的鹼性氣味的惡臭。
由此，可以提高日常清潔度，保持牛舍內外清潔且舒適，對牛的健康維持做出很大貢獻。此外，由此牛舍內外的消毒作業可以大幅降低其頻率，能夠對作業者的勞動環境改善和成本削減做出貢獻。
[實施例2]
對於將顆粒體及/或粉末體的稚內矽藻頁岩進行滅菌處理而用作食品防腐劑、食品加工設施的環境改良材料的實施例進行說明。
在保存食品的基本原則中，重要的是使食品不腐爛。食品的腐爛原因大部分是因細菌、黴等微生物而引起的腐爛。為了除去成為腐爛原因的該微生物，可以使用本發明 的藉由對稚內矽藻頁岩進行滅菌處理而將被附加的包括大腸桿菌、金黃色葡萄球菌的一般活菌進行殺菌或滅菌的環境改良材料。
藉由使用由經滅菌處理的稚內矽藻頁岩的顆粒體或粉末體形成的作為防腐劑的環境改良材料來包覆食品，從而能夠將附著於食品的細菌殺菌、滅菌且能夠除去從外部侵入的細菌。由此，能夠使食品不腐爛且長期保存。
此外，藉由將該作為防腐劑的環境改良材料容納於容器中而配置於食品保存室內，從而在室內空氣中漂浮的細菌附著於防腐劑，防腐劑將該附著的細菌進行殺菌、滅菌，從而能夠使食品不腐爛且更長期地保存。
需要說明的是，作為防腐劑，還可以對由經滅菌處理的稚內矽藻頁岩的顆粒體及/或粉末體形成的環境改良材料，以不喪失作為經滅菌處理的稚內矽藻頁岩的功能的方式進行固化而使用。
進而，除了環境改良材料的單獨使用以外，藉由將由顆粒體及/或粉末體形成的經滅菌處理的稚內矽藻頁岩塗布於如膜、紙般的片材，或使其含浸於如布那樣的片材，從而能夠藉由用該片材包裝要進行滅菌的對象物而擴大應用範圍。
此外，細菌在低溫庫、冰箱內的低溫狀態下不增殖，食品的腐爛得到抑制。然而，附著於食品的細菌、冰箱內的細菌沒有死絕。因此，在低溫庫、冰箱內部配置由經滅菌處理的稚內矽藻頁岩的顆粒體及/或粉末體形成的作為防腐劑(也包含固化後的防腐劑)的環境改良材料，從而利用使在庫內空氣中漂浮的細菌的附著於該防腐劑的細菌被殺菌、滅菌，而能夠將冷藏的食品長期保存。同時，如果將低溫、冷藏保存的食品利用上述作為防腐劑的環境改良材料包覆，則更加發揮殺菌、滅菌效果。
另一方面，為了確保食品安全性，食品加工設施的衛生管理是重要的。為了將在食品加工設施內的空氣中漂浮的細菌進行抗菌、除菌，除去以氨臭為代表的鹼性氣味的不愉快的氣味，可以在用於淨化設施內空氣的過濾器(filter)、內牆體材料等中使用環境改良材料，前述環境改良材料包含由經滅菌處理的顆粒體及/或粉末體形成的稚內矽藻頁岩、或固化後的稚內矽藻頁岩。需要說明的是，除了它們的單獨使用以外，還可以將它們塗布，或者還可以使用使其附著、含浸的布、膜、紙等。
此外，在設施內的清掃時，藉由將經滅菌處理的稚內矽藻頁岩的製成顆粒體或粉末體的環境改良材料撒布於地面等，從而能夠對附著於地面等的細菌進行抗菌、除 菌，除去以氨臭為代表的鹼性氣味。
此外，藉由利用由經滅菌處理的顆粒體及/或粉末體的稚內矽藻頁岩形成的環境改良材料來包覆附著有細菌、氣味的作業員的衣服等，從而能夠對附著於衣服等的細菌進行抗菌、除菌，除去以氨臭為代表的鹼性氣味。需要說明的是，除了它們的單獨使用以外，還可以將它們塗布，或者還可以使用使其附著、含浸的布、膜、紙等。
進而，本發明的環境改良材料在食品保管設施中也具有同樣的效果。除此之外，本發明的環境改良材料可以撒布於設施周邊，或在食品廢棄處、垃圾堆放處等因細菌、黴等微生物滋生而使得食品容易腐爛的場所也發揮效果。
此外，本發明的環境改良材料可以用作醫療用抗菌、除菌材料。
在醫院、老年人養護設施等醫療設施中，採取用於減輕、排出存在於室內空氣中的細菌、病毒、不愉快氣味的措施。
作為醫療設施的空調系統的抗菌、除菌材料，可以將由經滅菌處理的顆粒體及/或粉末體形成的稚內矽藻頁岩所形成的環境改良材料用於淨化設施內空氣的過濾 器，對空氣中的細菌、病毒進行抗菌、除菌。同時，本發明的環境改良材料能夠除去以氨臭為代表的鹼性氣味。
在病房、走廊、大廳等的內裝材料中使用由經滅菌處理的顆粒體及/或粉末體的稚內矽藻頁岩形成的環境改良材料，能夠對院內的細菌、病毒進行抗菌或除菌。同時，能夠除去以氨臭為代表的鹼性氣味。此時，作為內裝材料，除了單獨使用由經滅菌處理的顆粒體及/或粉末體或者固定材料的稚內矽藻頁岩形成的環境改良材料以外，還可以將該稚內矽藻頁岩塗布，或將使其附著、含浸的布、膜、紙等用作環境改良材料。
此外，能夠在醫療用口罩、穿著的衣服上裝配經滅菌處理的顆粒體及/或粉末體的稚內矽藻頁岩，提高抗菌性、除菌性。
進而，本發明的環境改良材料可以用作住宅用抗菌、除菌材料。為了維持並提高舒適的居住環境，可以使用經滅菌處理的顆粒體及/或粉末體的稚內矽藻頁岩。
此外，在室內的空調機、空氣淨化機的過濾器中使用由經滅菌處理的顆粒體及/或粉末體的稚內矽藻頁岩形成的環境改良材料，從而能夠將室內空氣抗菌、除菌並進行淨化。同時，能夠除去以氨臭為代表的鹼性氣味。
此外，藉由在廚房、垃圾堆放處、寵物的飼養場所等容易滋生細菌的空間配置由經滅菌處理的顆粒體及/或粉末體的稚內矽藻頁岩形成的環境改良材料，從而能夠抑制細菌的滋生，進行除菌。
進而，本發明的環境改良材料可以用作垃圾收集的抗菌、除菌材料。
垃圾的收集是為了維持城鎮的生活功能而必不可少的作業。廚餘垃圾容易腐爛，尤其所收集的廚餘垃圾中容易滋生細菌，氣味也很強烈。
藉由將經滅菌處理的顆粒體及/或粉末體的稚內矽藻頁岩的作為環境改良材料撒布於垃圾堆放處內的地面，或撒布於垃圾收集車的貨室內，或撒布於收集工廠內部，從而能夠抑制細菌的滋生，進行除菌。如果將本發明的環境改良材料從垃圾上方以覆蓋垃圾的方式撒布，則能夠進一步發揮殺菌、滅菌效果。同時，能夠除去以氨臭為代表的鹼性氣味。
除了上述以外，本發明的環境改良材料能夠作為有效地改良環境的材料而應用於如下領域，即，汽車的抗菌、除菌過濾器；教育、保育設施，供餐設施的抗菌、除菌劑； 食堂、飯店等餐飲店的抗菌、除菌劑；旅館的抗菌、除菌劑；寵物店、動物醫院的抗菌、除菌劑；以及其他產業、生活環境中需要抗菌、除菌的所有領域。
如上所述，藉由本發明的由經滅菌處理的稚內矽藻頁岩形成的環境改良材料，能夠將包括大腸桿菌、金黃色葡萄球菌的一般活菌確實地殺菌或滅菌，能夠確實地使如病毒那樣的非細胞生物等微生物去活化。
因此，本發明的環境改良材料不限於上述例示，能夠適用於廣泛的領域並發揮有效的效果。

Claims (7)

  1. 一種環境改良材料，其含有經乾熱滅菌處理而具有殺菌或滅菌或者去活化功能的顆粒體及/或粉末體的稚內矽藻頁岩，利用稚內矽藻頁岩將微生物進行殺菌或滅菌或者去活化。
  2. 如請求項1所記載之環境改良材料，其中前述稚內矽藻頁岩包含在片材中。
  3. 如請求項2所記載之環境改良材料，其中前述片材為布、膜或紙。
  4. 如請求項1所記載之環境改良材料，其中前述稚內矽藻頁岩容納於容器中。
  5. 一種環境改良材料，其含有固化的經乾熱滅菌處理而具有殺菌或滅菌或者去活化功能的顆粒體及/或粉末體的稚內矽藻頁岩。
  6. 一種環境改良材料的製造方法，其將稚內矽藻頁岩粉碎而製成顆粒體及/或粉末體，對該顆粒體及/或粉末體的稚內矽藻頁岩進行乾熱滅菌處理以對稚內矽藻頁岩賦予微生物的殺菌或滅菌或者去活化功能，使該稚內矽藻頁岩成為如請求項1至5中任一項所記載之預定的環境改良材料的狀態。
  7. 如請求項6所記載之環境改良材料的製造方法，其中前述乾熱滅菌處理係藉由將稚內矽藻頁岩在160℃至200℃加熱30分鐘至2小時來進行。
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