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「オゾン水」でもコロナ殺菌を証明できた意味の大きさとは

「オゾン・ガス」が新型コロナウイルス(以下、コロナ)を不活化させることが、2020年5月に証明されました。このニュースは主要マスコミでも大きく報じられました(*1、2)。
不活化とは、ウイルスを殺す・感染できない状態にするという意味です。コロナ対策の「強力な武器」が1つ増えたので、重大ニュースになるのは当然です。

そして、その3カ月後になる8月に、「オゾン水」にも、コロナを殺菌する効果があることが実証されました(*3)。
ただこちらはあまり騒がれていません。恐らく、気体のオゾン・ガスがコロナを殺菌するのだから、液体のオゾン水に同じ効果があるのは当たり前と思われているからでしょう。

しかし、オゾン水にコロナの殺菌効果があることの証明も、衛生分野や医療・介護界や産業界などの、確実なコロナ殺菌が求められる領域にとって、相当インパクトがあるニュースです。
なぜなら、気体より液体のほうが、殺菌効果が高まることがあるからです。
オゾン・ガスとオゾン水の二刀流は、コロナ殺菌の格段の進化を予測させます。

*1:http://www.naramed-u.ac.jp/university/kenkyu-sangakukan/oshirase/r2nendo/documents/houdousiryou.pdf
*2:https://www.nikkei.com/article/DGKKZO62004820Y0A720C2LC0000/
*3:https://prtimes.jp/main/html/rd/p/000000015.000017014.html

オゾン・ガスが原形、オゾン水は加工品

オゾン・ガスが原形、オゾン水は加工品

オゾンは元々、ガス(気体)の状態にあります。そのため、オゾン・ガスのことを単に「オゾン」と呼ぶので、本稿でもそのように表記します。
オゾンは原形で、オゾン水はその加工品という違いがあります。

オゾンは殺菌効果が高いガス

オゾン(O3)は酸素(O2)と同じように酸素原子(O)だけで構成されています。酸素に電気や紫外線などで刺激を与えると、オゾンに変わります。
オゾンは強い酸化力を持ち、これが細菌やウイルスに対して殺菌効果を生みます。

その殺菌力の強さは、高濃度のオゾンを人が直接浴びると命の危険があるほどです。ただ、低濃度であれば人の健康を害することはありません。地表から10~50キロほど上空のオゾン層には自然のオゾンが大量に存在しますし、森林も、街中よりオゾン濃度が高い傾向にあります。
オゾンは不安定な状態にあり、時間が経つと酸素原子を1つ切り離して酸素に戻ってしまいます。酸素になれば害はまったくありません。

人工的に水に溶解させたのがオゾン水

オゾン水は、水に人工的にオゾンを溶解させたものです。
例えば炭酸水は、人工的に水に二酸化炭素を溶かしたものですが、オゾン水はこれと同じです。
そして、炭酸水の炭酸が時間の経過とともに抜けてしまうように、オゾン水も時間が経つとオゾン濃度が低下してしまいます。

ガスと液体の二刀流が効果的な理由

ガスと液体の二刀流が効果的な理由

オゾンもオゾン水も、コロナ前から、医療機関や食品工場、浄水場などで殺菌ツールとして使われています。
それでは、原形のオゾンでも殺菌できるのに、なぜオゾン水に加工するのでしょうか。
それは、ガスと液体では「使い勝手」が違うからです。ガスと液体という2つの形態が用意されていると、より効果的に殺菌できます。

オゾン(ガス)は空間の殺菌に向いている

オゾンは部屋の殺菌に使われることがあります。部屋にオゾン発生器を設置して、タイマーをかけて始動させ、部屋を無人にして密閉します。タイマーが切れてオゾン発生器が停止してしばらく経つと、人が部屋のなかに入ることができるようになります。
オゾンは気体なので、壁や天井、床、椅子やテーブルの表面はもちろんのこと、隙間の奥にも入って殺菌していきます。しかも、隙間の奥に入ったオゾンが酸素に変われば、残留物はないので、後処理が要りません。

もしオゾン水で部屋のなかを殺菌したら、部屋中が水浸しになります。しかし、オゾン水のほうが向いている殺菌対象もあります。

オゾン水はまとわりついて殺菌し、持ち運びも楽

オゾン水の便利さは、例えば野菜を洗うことを考えると理解しやすいでしょう。
水槽にオゾン水を入れ、そこに野菜を投入すれば殺菌できます。野菜をオゾン水から引き出しても、オゾン水はしばらく野菜に「まとわりついて」いるので、殺菌が継続されます。そして水が蒸発して、オゾン水中のオゾンが酸素に変われば、殺菌が終わります。
とても簡単です。

野菜を気体のオゾンで洗おうとすると、そう簡単にはいきません。オゾンが飛散しない密閉容器をつくり、そのなかに野菜を入れ、そのあとにオゾンを充満させなければなりません。オゾンが酸素に戻るまで、密閉容器から野菜を出すことはできません。途中で密閉容器を開けてしまうと、作業場にオゾンが広がって作業員を害してしまうでしょう。

水はミクロの世界では、水あめのようにドロドロとした粘り気のある状態になっています。この粘り気が、オゾン水を野菜の表面にくっつけます。
しかし気体はその場にとどまっていません。野菜の表面にオゾンを吹きつけても、すぐに空中を漂ってしまいます。
このように、固体の表面を殺菌するときは、オゾン水のほうが断然優れています。

また、オゾン水は持ち運びしやすいというメリットがあります。オゾン水も開放した容器に入れて長時間放置するとオゾンが抜け出てしまうのですが、それでも一定時間内なら容器を使って持ち運びできます。
一方のオゾンは、気体が漏れない密閉容器を用意しなければなりません。
液体を運ぶほうが、気体を運ぶより、圧倒的に楽なのです。

コロナ殺菌には二刀流が望ましい

コロナ前からオゾンもオゾン水も、細菌やウイルスを殺菌するために使われてきました。
その実績から、コロナ禍が発生して間もなく、オゾンとオゾン水も殺菌に使われました。

しかしこれまでは、一般的なウイルスにも効果があるのだからコロナにも効く「だろう」という推測の下、オゾンとオゾン水が使われてきました。ところが、次の章で紹介するように、殺菌効果は「推測」から「証明済み」にグレードアップしました。

コロナを殺菌する作業において、オゾンとオゾン水の2つを使えることは有益です。
ある会社でコロナ感染者が発生したら、その事務所の全従業員を退去させて、事務所を徹底的に除染しなければなりません。このとき、事務所を密閉してオゾンを充満させる「オゾン燻蒸」法が有効です(*4)。

そして新型コロナウイルスは、物体の表面に長時間にわたって付着することがわかっています。印刷物などの紙に付着したコロナは3時間、プラスチックでは7日間にわたって、感染力を維持するという研究結果があります(*5)。
付着したコロナをピンポイントで殺菌するには、オゾン水のほうが便利です。

オゾンとオゾン水の両方のコロナ殺菌の効果が実証されたので、これからは確証をもって作業にあたることができるわけです。

*4:https://www.kaicorp.co.jp/archives/1209.html
*5:https://www.newsweekjapan.jp/stories/world/2020/04/post-93159.php

オゾン水のコロナ殺菌効果は誰がどのように証明したのか

「オゾン水」でもコロナ殺菌を証明できた意味の大きさとは

出典:https://www.miyazaki-u.ac.jp/

宮崎大学医学部と、産業用特殊ポンプメーカーの日機装株式会社(本社・東京都渋谷区)は2020年8月、オゾン水のコロナに対する有効性を確認したと発表しました(*6、7)。

実験方法は次のとおりです。
・コロナを含む液体(ウイルス液)を特殊なチューブに入れ、そのなかにオゾン水を滴下した(これをオゾン水処理という)
・オゾン水処理をしたあとのウイルス液を細胞に付着させ、コロナが細胞に感染するかどうか測定した
・オゾン水の濃度は10mg/L(1リットルの水にオゾンを10mg溶解させた=10ppm)とした

この実験の結果、「ウイルス液+オゾン水」では、細胞に感染は認められませんでした。
「ウイルス液+培養液」と「ウイルス液+滅菌水道水」でも試したところ、細菌にコロナが感染していました。結果をまとめると次のようになります。

  • ウイルス液+オゾン水:コロナを不活化できた(殺菌できた)
  • ウイルス液+培養液:コロナ感染が広がった(殺菌できなかった)
  • ウイルス液+滅菌水道水:コロナ感染が広がった(殺菌できなかった)

実験で使ったコロナは、神奈川県衛生研究所から入手しました。

実験概要を伝える宮崎大学医学部のホームページに掲載された画像です。
aは「ウイルス液+培養液」、bは「ウイルス液+滅菌水道水」です。白い斑点は、コロナ感染が広がった状態で、感染が広がっていることがわかります。
cの「ウイルス液+オゾン水」では白い斑点がないので、コロナが感染しませんでした。つまり、オゾン水によってコロナが殺菌されました。

宮崎大学「オゾン水による新型コロナウイルスの不活化効果を確認」

引用元:宮崎大学「オゾン水による新型コロナウイルスの不活化効果を確認」から

*6:https://prtimes.jp/main/html/rd/p/000000015.000017014.html
*7:http://www.med.miyazaki-u.ac.jp/home/mei/2020/08/18/%e3%82%aa%e3%82%be%e3%83%b3%e6%b0%b4%e3%81%ab%e3%82%88%e3%82%8b%e6%96%b0%e5%9e%8b%e3%82%b3%e3%83%ad%e3%83%8a%e3%82%a6%e3%82%a4%e3%83%ab%e3%82%b9%e3%81%ae%e4%b8%8d%e6%b4%bb%e5%8c%96%e5%8a%b9%e6%9e%9c/

オゾン水のほうがオゾンより殺菌効果が高い「OHラジカルについて」

オゾン水に対して、「オゾンを水で薄めた、効果がマイルドなもの」というイメージを持っていたとしたら、それは正しくありません。オゾン水のほうが、オゾンより殺菌効果が高いという評価もあります。
オゾンと水が化学反応を起こすことで、オゾン水には「OHラジカル」という作用が生じます。

酸素原子(O)が3つ結合したオゾン(O3)は、気体として不安定な状態なので、酸素原子を1個放出して、酸素分子(いわゆる酸素、O2)になろうとします。
この現象は、オゾン水のなかでも起きます。オゾン水のなかのオゾンが酸素原子を1個放出すると、その酸素原子は水分子(H2O、いわゆる水)から水素原子(H)を奪います。酸素原子と水素原子がくっついたOHと、水分子から水素原子を1個取られたOHができます。すなわち、オゾン水はOHが増えることになります。

OHには「電子が不足して不安定な状態」という性質があります。そのためOHは他の物質から電子を奪って安定しようとします。
オゾン水に他の物質を入れると、OHはその物質から電子を奪います。電子が奪われた物質は分解されます。これが殺菌であり、これが「OHラジカルによる作用」です(*8、9)。

*8:https://www.gokohshoji.co.jp/data_files/view/234/mode:inline
*9:https://panasonic.jp/nanoe/about.html

オゾン(気体)のコロナ殺菌効果は誰がどのように証明したのか

オゾン(気体)のコロナ殺菌効果は誰がどのように証明したのか
出典:Wikipedia

気体のオゾンのコロナ殺菌の効果は、奈良県立医科大学などが証明し、2020年5月に公開されました(*10)。
実験内容は次のとおりです。

  • 気密性の高い箱のなかにコロナを塗ったステンレスプレートを置く
  • 箱のなかには、オゾン発生器も置く
  • オゾン発生器を稼働させ、箱のなかのオゾン濃度を一定に保つ(これをオゾン処理という。ppmは100万分の1)
  • オゾン処理した、ステンレスプレート上のコロナを細胞に接触させ、感染するかどうか測定する

結果は次のようになりました。

  • オゾン濃度6ppmで55分オゾン処理した結果、コロナは1/1,000~1/10,000まで減った
  • オゾン濃度1ppmで60分オゾン処理した結果、コロナは1/10~1/100まで減った

オゾン処理によって、コロナが最大10,000分の1まで殺菌できることがわかりました。

*10:http://www.naramed-u.ac.jp/university/kenkyu-sangakukan/oshirase/r2nendo/documents/houdousiryou.pdf

オゾン水はすぐに実用化できるのか

オゾン水はすぐに実用化できるのか

オゾン水がコロナ殺菌に効果を持つことがわかりました。
その次の課題は、オゾン水の実用化です。
コロナ殺菌は「今まさにやらなければならないこと」であり、医療現場も介護現場も生産現場もレストランも居酒屋も、実用的な殺菌剤を求めています。
では、オゾン水は、2020年8月現在において、実用化できるのでしょうか。その答えは2つあります。

  • すぐに実用化できるとはいいがたい
  • すぐに実用化できる

真逆の答えになりますが、この2つとも「正」といえます。なぜでしょうか。

なぜオゾン水は「すぐに実用化できるとはいいがたい」のか

まず、なぜオゾン水は「すぐに実用化できるとはいいがたい」のか解説します。
厚生労働省は公式サイトで「新型コロナウイルスの消毒・除菌方法」を紹介しています(*9)。ここで紹介されているコロナの消毒・除菌方法は次のとおりです。

  • 水および石鹸による洗浄
  • 熱水
  • アルコール消毒液(濃度70%以上95%以下のエタノール)
  • 次亜塩素酸ナトリウム水溶液(塩素系漂白剤)
  • 手指用以外の界面活性剤(洗剤)
  • 次亜塩素酸水(一定条件を満たすもの)

ここにはオゾンもオゾン水も紹介されていません。それどころか、この公式サイトのページには「オゾン」の文字すらありません。
コロナ対策の司令塔である厚生労働省がオゾン・オゾン水について触れていない以上、「すぐに実用化できる」とはいいがたいでしょう。

そして、オゾン水のコロナ殺菌効果を証明した宮崎大学医学部も「オゾン水での実験の結果であり、実使用環境での効果を示すものではない」と注釈しています(*6)。

なぜオゾン水は「すぐに実用化できる」のか

ではなぜ、オゾン水はコロナ殺菌が必要な現場で「すぐに実用化できる」といえるのでしょうか。その理由は4つあります。
理由その1 厚生労働省が示したコロナの消毒・除菌方法は、実績があるもののなかからいくつかピックアップしたものであり、「その他のコロナの消毒・除菌方法は効果がない」とはいっていないから

ではなぜ、オゾン水はコロナ殺菌が必要な現場で「すぐに実用化できる」といえるのでしょうか。その理由は4つあります。

理由その2 法律的に、オゾン水をコロナ殺菌につかってもまったく問題ないから

オゾンは殺菌目的の食品添加物として使われています(*11)。それを水に含ませたオゾン水で何を殺菌しても法律的に問題になることはありません。
ただ、オゾン濃度を高めてしまうと作業者の健康を害することがあるので、その点には注意が必要です。

理由その3 オゾン水はノロウイルスやインフルエンザウイルス、口蹄疫ウイルスなどへの効果が証明されていて、すでに殺菌剤としての実績があるから(*12、13、14)

コロナはいわば「新人」の有害ウイルスです。そして有害ウイルスには、ノロウイルス、インフルエンザウイルス、口蹄疫ウイルスといった「先輩」が多数存在します。
オゾン水は、こうした「先輩」有害ウイルスを駆逐してきました。

理由その4 オゾン水のコロナへの効果が実証されたから

先ほど「オゾン水のコロナ殺菌効果は誰がどのように証明したのか」で解説したように、オゾン水のコロナへの効果が実証されています。
「先輩」有害ウイルスへの実績があり、「新人」有害ウイルスへの効果が証明されたのに、オゾン水を実用化しない理由はありません。

こうしたことから、オゾン水はコロナ殺菌の現場で「どんどん」使うことができます。
ただし、課題がまだ残っています。

*11:https://www.asama-chemical.co.jp/PN/P155.PDF
*12:https://www.mhlw.go.jp/topics/syokuchu/kanren/yobou/pdf/houkokusyo_110613_01.pdf
*13:https://www.maff.go.jp/j/syouan/douei/tori/pdf/hpai_booklet.pdf
*14:https://www.jstage.jst.go.jp/article/jvma1951/61/3/61_3_233/_pdf

オゾン水の実用化への課題

オゾン効果のエビデンス(根拠、証拠)が続々登場

オゾン水は、すでに一般的な殺菌作業では実用化されています。
しかしコロナ殺菌が必要な現場で使おうとすると、大量のオゾン水が必要になり、そこには課題が残ります。

例えばアルコール消毒や次亜塩素酸ナトリウム水溶液消毒の場合、アルコールや次亜塩素酸ナトリウム水溶液をプラスチック容器に詰めてドラッグストアなどで大量に販売できるので、コロナ殺菌の現場で大量に使うことができます。
そのような使い方は、オゾン水ではできません。それはオゾンが抜けてしまうからです。

オゾン水のオゾンは溶けていない?

オゾン水は「オゾンが水に溶解したもの」と説明できますが、正確にはオゾンは水に溶けにくい性質があります(*15)。普通の加工法でつくったオゾン水は、しばらくするとオゾンが大気中に放出されてしまいます。

これを炭酸水で例えるなら、コーラを飲もうと思ってキャップを外したら、その途端に炭酸が抜けてしまい、シュワシュワ感がないただの甘い水になるようなものです。
それでは殺菌効果は期待できません。

*15:https://www.ozonemart.jp/wp/archives/348

特殊な加工法「マイクロバブル」でオゾンを水中にとどめておく

さきほど、「普通の加工法でつくったオゾン水では、しばらくするとオゾンが大気中に放出されてしまう」と解説しました。
そこで「特殊な加工法」で、オゾンを水のなかにとどめておく方法を考えたメーカーがあります。
方法の1つが、オゾンを微細な泡にして水中に滞留させるオゾンバスターなどが採用している「マイクロバブル」法です(*16、17、18)。

魚を飼っている水槽のなかの水に酸素を送り込むエアポンプは、泡がブクブクしています。これは泡が大きいので、酸素がすぐに水の外に出てしまっている状態です。
気体の泡が大きいと浮力が大きくなるので、その気体が水に溶ける前に水面に上がって大気に混ざってしまいます。

そこで、泡を小さくすれば浮力が小さくなり、気体が水中に滞留する時間が長くなり、水に溶けやすくなったり、水のなかに留まったりします。
さらに、気体を水のなかに入れて、水全体に圧力をかければ、気体は水に溶けやすくなります。

オゾンを小さな泡にして、加工中にオゾン水に圧力をかけるのが、特殊な加工法「マイクロバブル」法です。
そしてマイクロバブルより小さい泡を使うのが「ナノバブル」法になります。

オゾン水はすでに実用化されていますが、人類の大敵であるコロナに立ち向かうには、さらに改良を加える必要があるわけです。

*16:https://www.ozonemart.jp/wp/archives/348
*17:https://www.micro-bubble-evc.com/ozone/
*18:http://www.agri-renkei.jp/news/docs/20111003seminar_takahashi.pdf

まとめ~多角的な攻撃の一角になる

まとめ~多角的な攻撃の一角になる

コロナは久しぶりに人類の前に現れた強敵です。2020年8月20日までに、世界で782,918人(*19)が亡くなっていますが、これだけの犠牲を払ってもコロナを封じ込めることができません。
コロナと共存していくウィズコロナ社会を築くには、「コロナに殺されない」方法を開発しなければなりません。ワクチンや治療薬の開発が急ピッチに進められていて、これも「コロナに殺されない」方法の1つです。
3密回避や、外出自粛、マスクの着用と手洗いの徹底も、「コロナに殺されない」方法の1つです。

そして、身の回りのコロナを1粒でも多く殺すオゾン水も「コロナに殺されない」方法になります。
多角的な「コロナに殺されない」方法がそろったとき、コロナの脅威は、インフルエンザやノロウイルス程度の恐ろしさに減るはずです。
より詳しくオゾン水を知りたい方は「オゾン水の特徴」もご覧下さい。

*19:https://vdata.nikkei.com/newsgraphics/coronavirus-world-map/

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