抗菌について6（豆知識）

抗菌について6（豆知識）
今回は抗菌について豆情報？です。

今までに述べた抗菌技術は様々なところで実用化されています。

まず、歯。
歯には金歯や銀歯が治療として用いられることがあります。
これは人体に安全であることと強度の問題から採用されているようです。（銅はやわらかすぎ、変色が激しいので敬遠されているが...）
もっとも、銀歯も最近は薬や食品によっては変質する恐れがあるとして採用されなくなってきたみたいです。
代わりにセラミックやチタンのものが広まってきました。

靴下などの抗菌製品。
靴下などの雑菌・においをおさえるものとして銅が繊維に練りこまれています。
薬品が練り込まれているものもありますが安全面から銅入りのものが市場のほとんどを占めています。

寺院等の銅瓦や水がめ。
雨によって金属が腐食を免れる目的と藻が生えないようにするため。
銅自体は変色しますが藻が生えないのでかび難く湿気も防げるためのようです。

病院や学校施設のドアノブや階段手すりなど。
現代ではあまり見なくなりましたが、昔の施設ではドアノブなどに「真鍮」を使用していました。
真鍮は亜鉛と銅の合金。手が触れる部位にはこれらの金属で覆うことで菌の繁殖を防止していたと病院関係者から教えていただいたことがあります。

銀食器や銀スプーン。
ヨーロッパで中世に流行しましたが、元は抗菌というより財産的価値が高かった。
また、そのころ貴族の間では暗殺（毒）が多かったため銀食器が流行したといわれています。
（銀食器は酸化還元が激しいため毒物が触れると変色した。これにより毒の有無を確認できるため重宝されたという説も）
銀食器が黒ずむのは抗菌効果の表れで、異物が付着したりして酸化するから黒くなるんですね。

そういえば、TVなどで金のトイレなど紹介されることがあったと思いますが、実はかなり抗菌としては実用的なのかもしれませんね。

また、一部の植物には「フィトンチッド」という抗菌作用があります。
語源はロシア語でフィトン(植物)、チッド(殺)をあわせたものからきています。
緑茶のカテキン、ヒノキのヒノキチオールなどもこれらに属するものだといわれています。
ヒノキのまな板や風呂桶、お茶を用いたうがい殺菌、お茶の葉を使った抗菌ベンチなどの樹脂製品などが有名ですね。

そうそう、樹脂に銀系の抗菌剤を入れたものがありますが、使用しても特段変色しないので本当に抗菌効果があるのかわかりません。
本来なら、金属系のものは金を除いて変色するほど抗菌効果が高いはずなんですが....酸化還元作用などの効果ではないのか？？
イオン系なら霧や水蒸気レベルのものがないとほとんど効果ないはずだが？？？それ以外は補助的にしか効果が無いとおもったが。
今度、じっくり調べてみます。保留ですね。

まだまだ沢山ありますが、こうやって述べていくと抗菌製品には様々なものがあります。
それにしても先人の知恵というか昔の人はすごいです。経験というか理にかなったものは昔からあるものなんですね。

総論として、抗菌効果をうたう製品に科学的根拠があるのかが、購入や使用する前提において知識が必要になってきます。
海外製品（一部の国産品でも）を悪う言うつもりは無いですが、薬品や有害物質が混入されていることもありますし、注意が必要かもしれませんね。

ここで手前味噌の告知ですが、わが社の「トギノン　エコフレンドリー」は唯一無比の抗菌効果のある包丁です。
切った食品に雑菌が繁殖しにくいよう抗菌効果のある刃を採用しています。
原理は銅を挟み込んだ特殊21層抗菌鋼材によって雑菌の繁殖を抑えます。
開発の背景には以前、「O-157」が流行したため抗菌効果のある包丁を開発できないかというものでした。
試行錯誤の上この包丁が出来ました。
金・銀は融点が低すぎるため熱処理が必要となる刃物鋼材には適してませんでした。
そのため水道管、お酒の蒸留器に使われ古来から実績のある銅を用いることとなりました。
抗菌効果が現れると変色します。以前お伝えしたように
「銅も10円玉のように小豆色になったり緑青が付着する。
（銅の金属塩：緑青は1984年に厚生省｛現在：厚生労働省｝の判断基準で、③普通物と判断され無害に等しいと公式見解が発表されました。また口から人体に入っても分解吸収されることはなく、そのまま排泄されるので安全とのこと。）
つまり、変色こそが抗菌効果の現れということになります。
変色を取り除くのには「クエン酸+ナトリウム」が有効で、「梅干」や「レモンに塩」などで用意に元の輝きを取り戻し抗菌効果も復活。磨いた後は水またはお湯で洗い流し乾拭きの簡単お手入れ。」

人体に安全であることを第一に考えた結果なのです。
トギノンエコフレンドリー　もっと詳しく

ご興味のある方はお問い合わせくださいませ。


長くなってきましたので今回はこのあたりで。
次回は刃物の切れ味について述べます。それでは。

抗菌について5（電子編）file2

抗菌について5（電子編）file2

皆さんいかがお過ごしですか？夏至もすぎ日に日に暑くなってますね。

さて、今回は前回書ききれなかった金属の電子・イオン効果の続きを記したいと思います。

抗菌効果を狙って使用される主な金属は、前回お伝えした「酸化チタン」のほかに
1.金
2.銀
3.銅
が挙げられます。
他にもありますが、ここに記した以外の金属はほとんど強力な放射線物質が含まれていたり、重金属などの作用によって人体に有害なものであることが多く「抗菌効果」を狙って使うにはふさわしくありませんので割愛します。

さて、上記に挙げられた「金」「銀」「銅」は同じ仲間であるといえます。オリンピックのメダルではありませんよ。
それは....
化学の「周期表」をご覧になればわかりますが、「金」「銀」「銅」は11属に分類されており同属だといわれているからです。
つまり似通った性質を持っている金属元素ということになります。

これらの金属に抗菌作用があるといわれても、その仕組みについては？？と疑問が多いかと思いますので順をおってご説明します。
実はこれらの金属は「酸化還元作用」や「イオン」を溶出しやすいという性質があります。
また、酸化チタンと違い紫外線は必要としません。
金・銀・銅に水分が接触することで、水を酸素と水素イオンに分解するのは酸化チタンと同じ効果ですが、抗菌効果はこちらのほうが格段に高い。（効率が良い）
細菌には必ず水分があります。（生きているのだから）

この細菌に含まれる水分と反応し活動や組織を分解してしまうのが、直接接触による「酸化還元作用」。

また水槽などでイオンが流失しそれが細菌の細胞膜を破壊する「金・銀・銅イオン効果」。
代表的なこの２つの作用で抗菌効果が得られます。

また、効果のほどは1、金　2、銀　3、銅で、酸化の度合いが強い順といえます。これは電気伝導率の差だとも思われます。
電気伝導率が優れているのは電源コードやオーディオの金プラグ、PCのCPUラインや半田などにも利用されていることで容易に想像できますね。

「金」「銀」「銅」がほかの金属と違うのは酸化し易い（サビ）のだが、ほかの金属のようにサビで分解されない。
表面に金属塩などの皮膜を形成することで腐食が止まるのです。
つまり表面の皮膜だけ取り除けば元の姿を取り戻せるのです。（元の質量が変化するのではなく、汚れが積もるとか付着したとお考えください。）
もっとも、そのなかでも金は特殊で錆ません。（厳密には錆びますが、分解するには特殊な環境や薬品が必要なためここではあえて錆びないとしておきます。）

抗菌効果の仕組みは下図をご覧ください。この図は銅の作用を記していますが金も銀も同様の効果だとお考えいただいてOKです。

図1　「銅イオン効果」


図2　「酸化還元作用」

とまぁ、このような作用が抗菌効果に繋がるのです。

また、この効果を有効に発揮できたほど酸化皮膜が形成されます。
「酸化還元作用」「金・銀・銅イオン効果」で変色。もっとも金だけは前述したとおり変色はまずありません。
銀は酸化で黒ずみます。銅も10円玉のように小豆色になったり緑青が付着する。
（銅の金属塩：緑青は1984年に厚生省｛現在：厚生労働省｝の判断基準で、③普通物と判断され無害に等しいと公式見解が発表されました。また口から人体に入っても分解吸収されることはなく、そのまま排泄されるので安全とのこと。）
つまり、変色こそが抗菌効果の現れということになります。
変色を取り除くのにはクエン酸+ナトリウムが有効で、梅干やレモンに塩などで用意に元の輝きを取り戻し抗菌効果も復活します。

「金」「銀」「銅」は人体に害を及ぼさない優れた金属で抗菌効果を狙った商品にも一役買っている。
具体的な使用例などは...と思いましたが長くなってきましたので今回はこのあたりで。

次回は（電子編）file3としてここで述べた効果について豆情報を記したいと思います。

抗菌について5（電子編）file1

抗菌について5（電子編）file1

いつもながらに思うのですが、これらの知識は私が様々な文献や書籍、専門家の方に伺ったものです。
うる覚えや間違いもあるとは思いますので、その場合はお許しくださいませ。
とある知人の先生の受け売り文句ですが、
・科学とは諸説あり、全ては仮説という定義で成り立っている。昨日の常識が今日の非常識！また逆もしかり。
ですから。

電子というとピンと来ない人もいるのかもしれません。
しかし、案外身近な所にこの技術は使われています。

■電磁波
電磁波とは、放射線や、紫外線・赤外線などの太陽光、電波等の総称で幾つかあるのですが抗菌・殺菌に使われるもので電磁波といわれるものは下記のよな物があげられます。
・マイクロ波　センチ波（SHF)
・長波（LF)
・超長波（VLF)
・紫外線
・遠赤外線
抗菌や殺菌を行う対象物に強い電磁波を当てることで、細菌やウイルスなどの遺伝子を破壊してしまうこと。
よく、電子レンジで**の時間かけると消毒になるというが、これは電磁波の効果というよりも熱が生じることで消毒を行う低温湿熱殺菌である。
だから、電磁波とは異なる。
また、電子レンジレベルの電磁波には細菌やウイルスなどの遺伝子を破壊してしまうほどの効果はないそうです。

■エックス線・ガンマ線
エックス線・ガンマ線も電磁波なのですが、こちらは放射線の仲間に分類されますので分けて記しました。
医療現場にてレントゲンや治療照射などに利用されていることで広く知られています。
殺菌力が強く対象物への透過性も高い。この作用を利用するのにはは放射性物質を取り扱う必要がありますので利用できる施設は限られます。
軌道電子の遷移を起源とするものがX線。原子核内のエネルギー準位の遷移を起源とするものをガンマ線と分類されています。
熱が発生しにくいのでプラスチック製品（注射筒・輸液用チューブなど）を大量に製造する工場などで利用されています。

■電解水
水を電気分解して作られ抗菌・殺菌には以下のものが使われている。
・強酸性水
・強アルカリ水
・酸性水
これらの電解水を精製する際、陰極側に生成される電解水は「次亜塩素酸」を含んでおりこの効果で殺菌を行います。
この「次亜塩素酸」は「次亜塩素酸ナトリウム（一般的な漂白剤の主成分）」と比べて安全性が高くさまざまなところで利用されています。
しかし電解水も次亜塩素酸の濃度により強性のものから弱性のものまでありますので、濃度が高いものは取り扱いにご注意ください。
特に上記のもので強と付いているものは金属部品の洗浄などにも使われているものもあり
「目に入ったり肌に触れたりし場合、速やかにすすぎ洗い医師の診断を受けてください。」
と電解水メーカーの表示があるほど強力なので、水だからといって甘く考えないほうがいいです。
濃度が低いものとしては皆さんもご存知で飲料水に使われる「アルカリイオン水」があり、美容効果や整腸作用、料理に使用するとおいしくなるといわれていますよね。

■酸化チタン（光触媒）
金属なのになぜ？
と思われるでしょうが、広く知られている酸化チタンの光触媒の仕組みは空気中の酸素を酸化還元作用するという電子の働きによるものだからです。
紫外線を当てると酸化チタン表面にある皮膜？にある電子が活性化する。電子が震える？動き回る？ので表面についた汚れが落ちやすくなる。
（電子が活性化しているので+、-、を奪い与えることで表面に付着したものの組織を分解する。）
さらに水にさらすことでより酸化が強まる。（水はH2O。酸素と水素による生成物のため）水を酸素と水素イオンに分解することで過酸化水素水などが生成され、抗菌や殺菌の効果が得られるのです。
光と水だけという夢のような光触媒だが蛍光灯レベルの紫外線では効果がないに等しいとのこと。
機能するのには「太陽光レベルの紫外線」が必要。
よって屋内においては効果が見込めないのですが、ブラックライト（紫外光ランプ）を当てることができれば効果を発揮できるでしょう。

金属の電子・イオン効果ものは他にもあります。
続きは「抗菌について電子編5（file2）」にて記したいと思います。
それではまた。

抗菌について4（温度編）

抗菌・殺菌の温度について

殺菌する方法は、物理的な方法によるものと、化学的な方法によるものと大きく分けて２方法あるのですが、温度に関しては物理的な方法となります。

まず、細菌などの微生物は有機物で構成されています。
よって、水分がある状態で加熱すると死滅しやすい。（なぜ死滅しやすいかは下記に記します。）

加熱で一番い思い浮かぶのが火。
「火」には強力な酸化作用があり、焼却することで殺菌ができます。
しかし問題は、菌のついた対象物も燃えてしまうので、菌だけを殺菌したい場合には向かない。
もっとも確実な殺菌方法であるため伝染病などの病原性の強いものには焼却が選択されることが多い。
表面についた菌を殺菌するだけならば、バーナーやライターの火で炙る火炎殺菌も有効です。

おおむね熱による殺菌の基本は100℃以上で行われる。
これは前にも述べた「水分がある状態で加熱すると死滅しやすい」というもので、水分が蒸発する100℃が目安となる。
また、オートクレーブなどの高温高圧滅菌や滅菌用オーブンによる乾熱滅菌では殺菌温度に120～150℃以上のものもありますが、より確実性や時間の短縮をねらった方法であるといえます。

また牛乳などの乳製品や一部食品に用いられる低温殺菌は100℃以下で行われています。
殺菌温度は45～80℃の間で行われるが、30分から数時間かけて処理します。
これは高温だど食品などは変質してしまうので、代わりに時間をかけて消毒殺菌する方法をとっているのです。

加熱の逆の冷却による方法。
10℃以下（マイナスも含む）の状態だと殺菌には至らない場合もあるが、静菌状態となり繁殖を抑える効果があり冷蔵・冷凍状態にはこの効果がある。
いわゆる冷凍保存、コールドスリープといわれる現象。緩やかにしか活動できない、時間を止めてしまうような効果がある。
細菌や微生物などの単純生物に有効。現段階では人間などの高等生物は組織が複雑なため冷凍保存をすると腐敗しにくくなるが細胞は死んでしまう。よくＳＦ映画や小説で冷凍睡眠などといってその人の時間をとめる様な効果がある仕組みが表現されているが、それはこの原理を知ったものが考えたのではないかと思う。将来的には生きたまま冷凍・解凍できるようになるのかもしれませんね。
また、冷蔵庫などもこの温度管理で菌や微生物の繁殖をおさえ食料が腐敗するスピードを遅らせているのです。

このように温度（加熱・冷却）によって、細菌や微生物の抗菌・殺菌作用があることがわかりますが、加熱には死滅させる作用があるが冷却には時間（活動・繁殖）を止める、遅らせる効果しかありません。

一説によると加熱の上限温度があるそうで、およそ５億℃ともいわれています。
冷却のほうは広く知られていますが「絶対零度」-273.15℃　が上限だといわれています。
両方ともなぜその温度が上限なのかというと、分子や原子の活動できる温度がその範囲以内というところが諸説の元となっているようです。

-豆知識として-
一度冷凍した食品を解凍した場合、細菌や微生物が活動を再開しますが、その繁殖スピードは冷凍前の２～４倍、それ以上ともいわれています。だから解凍したらなるべく早く調理してくださいね。


温度に関してまだまだ、ありますが...今回はこのあたりで。
それでは、また。

抗菌について3（塩素編）

ついこの間までＴＶで大雪のニュースが流れていましたが、私のいる岐阜県関市は日に日に暖かくなってきました。
そろそろ、冬季冬眠中だった趣味のバイクでツーリングに行きたい！！なんて思っています。

おまたせしました塩素についてお話します。

塩素は食塩から苛性ソーダ（化学工業には必ず必要な物質）を造る際に、副産物として大量にできる薬品です。
汎用性にとみ、石鹸の原料,排ガス,排水の中和、鉄鋼業の脱脂工程等色々な分野で一般的に使用されています。
　
塩素（Cl2）は水と反応し次亜塩素酸（HClO）を生じ、続いて塩酸（HCl）と活性酸素（O）に分解します。
家庭用に販売されている液体の塩素系漂白剤や殺菌剤（洗濯用、キッチン用、ほ乳ビンの殺菌用などのもの）のほぼ全てが、この次亜塩素酸ナトリウムの水溶液、またはそれに少量の界面活性剤（中性洗剤の主成分）等を加えた製品だといえます。

一方で活性酸素も他の物質に対して強い酸化作用を及ぼし、殺菌あるいは漂白等の有益な作用を示すのですが、組胞を破壌し人体に悪影響を及ぼすことがあるとの研究報告があります。


塩素分子は常温常圧では特有の臭いを持つ黄緑色の気体で、毒性と腐食性を持つことが知られています。
塩素原子の電子親和力は非常に大きく、通常イオン化する際は一価の陰イオンとなります。
また、強い漂白・殺菌作用をもつため、パルプや衣類の漂白剤や、水道水やプールの殺菌剤として使用されています。
ただし、気体にして扱うのは困難であり、保存性の点からも水酸化ナトリウム水溶液と反応させて作られる次亜塩素酸ナトリウムが利用されることがほとんどです。

■塩素系で抗菌剤として使用される代表的なものと仕組み

次亜塩素酸ナトリウム　＝　NaOCl
「水 と塩素が反応して次亜塩素酸という化合物に変化。
　Cl2＋2H2O→2HOCL＋H2」
この中の ＨＯがフリーラジカルの一種のヒドロキシラジカルであり、強力な酸化作用を発揮して殺菌。


-豆知識-
前回の酸素編でお話しましたが、酸素系にも漂白剤と使用されているものがありましたね？
そうです、家庭用漂白剤には「塩素系」と「酸素系」とがあります。
塩素系の漂白剤とトイレ用洗剤などの酸性薬剤を混ぜて使用すると、塩素系漂白剤に含まれる弱酸である次亜塩素酸が遊離、分解し猛毒の塩素ガスが発生します。

これを知らずに混ぜて使用して過去には消費者が死亡する事故が発生したのです。
これが所謂、「まぜるな危険」と各社の塩素漂白剤のパッケージに大きく注意書きとして記された謂れです。
ちなみにこの注意書きは塩素漂白剤に記されており酸素系漂白剤には記載ありません。
酸素系は混合しても塩素ガスが発生しないため注意書きはないんですよ。

次亜塩素酸ナトリウム水溶液は時間とともに分解され温度・紫外線なども分解を促進します。
また、60～70℃ほどに温めれば有害物質は揮発してしまうとのこと。ただし、そのときに発生する気体には有害なものが含まれていますので吸い込まないように注意してください。
有害成分の濃度が高いと中毒症状を起こしたり命にかかわることもありますから。



次回は電子、温度についてお話します。
それでは！