特許 7687576 付着抑制除去方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B1)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2025-05-26

(45)【発行日】2025-06-03

(54)【発明の名称】付着抑制除去方法

(51)【国際特許分類】

   E02B 1/00 20060101AFI20250527BHJP

【ＦＩ】

E02B1/00 301Z

【請求項の数】 6

(21)【出願番号】P 2023578908

(86)(22)【出願日】2023-09-04

(86)【国際出願番号】 JP2023032192

【審査請求日】2023-12-21

【早期審査対象出願】

【前置審査】

(73)【特許権者】

【識別番号】000211307

【氏名又は名称】中国電力株式会社

(73)【特許権者】

【識別番号】507030863

【氏名又は名称】株式会社セシルリサーチ

(74)【代理人】

【識別番号】100106002

【弁理士】

【氏名又は名称】正林 真之

(74)【代理人】

【識別番号】100120891

【弁理士】

【氏名又は名称】林 一好

(72)【発明者】

【氏名】柳川 敏治

(72)【発明者】

【氏名】西田 有理花

(72)【発明者】

【氏名】山下 桂司

(72)【発明者】

【氏名】神谷 享子

(72)【発明者】

【氏名】太田 真紀

(72)【発明者】

【氏名】齋藤 伸介

(72)【発明者】

【氏名】福本 和美

(72)【発明者】

【氏名】林 義雄

(72)【発明者】

【氏名】深澤 優樹

【審査官】湯本 照基

(56)【参考文献】

【文献】特許第５９６１７７１（ＪＰ，Ｂ１）

【文献】特許第２９０３５９１（ＪＰ，Ｂ２）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｅ０２Ｂ １／００

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

付着生物が付着している構造物に対し、前記付着生物毎に設定され、１６０Ｗｈｍ ^－２ 以上である光の照射量に基づいて前記構造物に光を照射することで、前記付着生物の前記構造物への付着の抑制又は前記構造物に付着した前記付着生物の除去を行い、
前記光の照射量に基づいて照射する光は、４３０～４９０ｎｍの波長域においてピークを有する付着抑制除去方法。

【請求項2】

前記光の照射量は、４８０Ｗｈｍ^－２以上である、請求項１に記載の付着抑制除去方法。

【請求項3】

前記光の照射量は、１９２０Ｗｈｍ^－２以上である、請求項１に記載の付着抑制除去方法。

【請求項4】

前記光の照射量は、４８００Ｗｈｍ^－２以上である、請求項１に記載の付着抑制除去方法。

【請求項5】

前記光の照射量に基づいて照射する光の放射照度は、２０Ｗｍ^－２以上である、請求項１に記載の付着抑制除去方法。

【請求項6】

前記光の照射量に基づいて照射する光の放射照度は、２４０００Ｗｍ^－２以上である、請求項１に記載の付着抑制除去方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、付着抑制除去方法に関する。

【背景技術】

【0002】

従来、水中に浸漬されている水質計や火力発電所、原子力発電所等の海水系統設備等の構造物へのフジツボ類等の生物の付着を防止する技術が知られている。例えば特許文献１には、水中の構造物に対して、４０９～４１２ｎｍの波長を含む光を照射することで、構造物に対する付着生物の付着を防止する方法が知られている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【文献】特開２０１６－１８８５７０号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

特許文献１に開示された方法は、基盤への新たな付着を抑制し予防するものであり、付着をより確実に抑制する点及び基盤に既に多数付着成長してしまっているものを減少・除去する場合には改善の余地があった。

【0005】

本発明は、付着生物の構造物への付着の抑制又は構造物からの付着生物の除去を確実に行うことができる付着抑制除去方法を提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0006】

（１） 本発明は、付着生物が付着する構造物に対し、前記付着生物毎に設定される光の照射量に基づいて前記構造物に光を照射することで、前記付着生物の前記構造物への付着の抑制又は前記構造物に付着した前記付着生物の除去を行う、付着抑制除去方法に関する。

【0007】

（２） 前記光の照射量は、１６０Ｗｈｍ^－２以上である、（１）に記載の付着抑制除去方法。

【0008】

（３） 前記光の照射量は、４８０Ｗｈｍ^－２以上である、（１）に記載の付着抑制除去方法。

【0009】

（４） 前記光の照射量は、１９２０Ｗｈｍ^－２以上である、（１）に記載の付着抑制除去方法。

【0010】

（５） 前記光の照射量は、４８００Ｗｈｍ^－２以上である、（１）に記載の付着抑制除去方法。

【0011】

（６） 前記光の照射量に基づいて照射する光の放射照度は、２０Ｗｍ^－２以上である、（１）～（５）のいずれか１つに記載の付着抑制除去方法。

【0012】

（７）前記光の照射量に基づいて照射する光の放射照度は、２４０００Ｗｍ^－２以上である、（１）～（６）のいずれか１つに記載の付着抑制除去方法。

【0013】

（８）前記光の照射量に基づいて照射する光は、４００～４９０ｎｍの波長域においてピークを有する、（１）～（７）のいずれか１つに記載の付着抑制除去方法。

【0014】

（９）前記光の照射量に基づいて照射する光は、４００～４３０ｎｍの波長域においてピークを有する、（１）～（７）のいずれか１つに記載の付着抑制除去方法。

【発明の効果】

【0015】

本発明によれば、付着生物の構造物への付着の抑制又は構造物からの付着生物の除去を確実に行うことができる。

【図面の簡単な説明】

【0016】

【図1】ＬＥＤ光（波長ピーク：４０５ｎｍ）を放射照度２００Ｗｍ^－２で連続照射した場合のタテジマフジツボ・キプリス幼生の時間的な状態変化を示す図である。

【図2】図１に示す結果が得られた試験の対照区におけるタテジマフジツボ・キプリス幼生の時間的な状態変化を示す図である。

【図3】ＬＥＤ光（波長ピーク：４０５ｎｍ）を各放射照度で９６時間連続照射した場合の幼フジツボ率と放射照度との関係を示す図である。

【発明を実施するための形態】

【0017】

以下、本発明の実施形態について説明する。なお、本発明は以下の実施形態に制限されず、適宜変更が可能である。

【0018】

＜付着抑制除去方法＞
本実施形態に係る付着抑制除去方法は、付着生物が付着する構造物に対し、付着生物毎に設定される光の照射量に基づいて構造物に光を照射することで、付着生物の構造物への付着の抑制（以下、付着抑制という）又は構造物に付着した付着生物の除去（以下、付着生物除去という）を行う方法である。

【0019】

付着生物が付着する構造物としては、水中の構造物（水や汗等の液体で永続的又は一時的に濡れた構造物を含む）または気中に設置される構造物、例えば、火力発電所、原子力発電所等の発電施設における海水系統の設備や、これらの設備点検を行うための点検窓が挙げられる。上記以外に、構造物としては、水質計、水中カメラ装置、取水管路、ロータリースクリーン、バースクリーン、ドラムスクリーン、マッセルフィルター、ネットスクリーン、取水ポンプ、循環水ポンプ、循環水管、熱交換器、復水器、軸受冷却水冷却器、潤滑油冷却器、ＬＮＧ気化器、発電機、放水管路、水車、インペラ、バルブ、回転軸、導水管路、ろ過槽、膜、ダム、船舶、造船所における船体、バラスト水タンク、バラスト水導入・排出管、ポンプ類、水産養殖設備、水産試験場、水産設備、水族館、魚介類飼育水槽における水槽、配管、ポンプ類、冷却塔の水タンク及び放熱板、スクラバー水タンク等であってもよい。また例えば浴室やプール、シャワールーム等の床等であってもよい。また例えば汗で一時的に濡れた室内や車内のシートであってもよい。さらに、ビルの外壁・内壁、窓外面・内面、机、椅子、病院手術室、病室等であってもよい。また、ここでいう構造物とは、生物体でもよい。例えば、牡蠣の殻や軟体部、魚、魚に寄生した原虫、プランクトン、藻類、微生物、生物組織及びその一部、皮膚、歯、細胞及びその分泌物等、それらの表面は付着生物の付着する対象となりうる。また、水中の気泡も付着生物の付着する構造物となりうる。すなわち、水中・液中の気泡表面は、多数の付着微生物が集積付着する対象となりうる。また、パック容器の表面、内面及び内部の食品も多数の付着微生物の集積付着する対象となりうる。また、泡、クリーム、ゼリー、ゲル、ミストも付着微生物の集積付着する対象となりうる。

【0020】

付着生物とは、水中の構造物（水や汗等の液体で永続的又は一時的に濡れた構造物を含む）または気中の構造物の表面に付着する性質を持つ生物のことである。付着生物は、例えば初期幼生の間は海中を浮遊しており、付着期幼生になると、適当な構造物に付着して成体に変態する生物であってもよい。付着生物としては、例えば、イガイ類、フジツボ類、ヒドロ虫類、カイメン類、クラゲ類の着生世代、管棲多毛類、コケムシ類、ヨコエビ類等に属する動物、細菌類、ウイルス類、真菌類、藍藻類、原生動物等に属する微生物が挙げられる。また本明細書における付着生物には、微生物によって形成される構造体であるバイオフィルムも含まれる。バイオフィルムは通常は膜状であって、微生物が分泌した多糖等の細胞外高分子物質（ＥＰＳ， ｅｘｔｒａｃｅｌｌｕｌａｒ ｐｏｌｙｍｅｒｉｃ ｓｕｂｓｔａｎｃｅ）を含む。また、バイオフィルムには、微生物の遺骸、排泄物、糞、棲管、遺伝子断片、有機物、無機粒子等が含まれていてもよい。なお、室内、車内のシート表面や床表面、食品、パック容器表面・内面・内部品、生物個体、藻類、組織、細胞、皮膚、歯等にごく薄いバイオフォルムが形成されている場合、このバイオフィルムは付着生物とみなしうる。

【0021】

光の照射量は、付着抑制又は付着生物除去のために構造物へ照射する光の総量である。光の照射量は、例えば付着生物の光に対する耐性に応じて設定してもよい。この場合、光の照射量は、例えば光に対して異なる耐性を有する複数の付着生物に対して同じ値を設定してもよく、それぞれ異なる値を設定してもよい。同じ値に設定する場合は、最も光に対する耐性が高い付着生物の付着抑制又は付着生物除去に有効な照射量を設定してもよい。付着生物毎に設定される光の照射量に基づいて構造物に光を照射することで、付着抑制又は付着生物除去を確実に行うことができる。

【0022】

本実施形態で設定される光の照射量は、１６０Ｗｈｍ^－２以上であることが好ましく、２００Ｗｈｍ^－２以上であることがより好ましく、４００Ｗｈｍ^－２以上であることがより好ましく、４８０Ｗｈｍ^－２以上であることがより好ましく、１９２０Ｗｈｍ^－２以上であることがより好ましく、２４００Ｗｈｍ^－２以上であることがより好ましく、４８００Ｗｈｍ^－２以上であることがより好ましく、９６００Ｗｈｍ^－２以上であることが特に好ましい。２００Ｗｈｍ^－２以上の照射量の光を、光に対する耐性が比較的高いフジツボ類等の付着生物に照射することで、遊泳不能（すなわち構造物へ付着不能）となる個体数を増加させることができる。また４００Ｗｈｍ^－２以上の照射量の光を、フジツボ類等の付着生物に照射することで、胸肢突出状態等の無反応と呼べる状態の固体数を増加させることができる。また光の照射量を４８０Ｗｈｍ^－２以上とすることで細菌等の微生物のコロニー出現率を低減することができる。即ち、微生物によって形成され、フジツボ類やイガイ類等の幼生等の大型の付着生物の構造物への付着を促進する下地としてのバイオフィルムの発生を抑制できる。よって、光に対する耐性が比較的高い付着生物の構造物への付着を抑制できる。光の照射量を１９２０Ｗｈｍ^－２以上とすることで、フジツボ類の構造物に付着する個体数をさらに低減でき、光の照射量を２４００Ｗｈｍ^－２以上とすることでフジツボ類の構造物への付着を抑制できる。また、光の照射量を４８００Ｗｈｍ^－２以上とすることで既に構造物に付着したフジツボ類を除去することができ、光の照射量を９６００Ｗｈｍ^－２以上とすることで既に構造物に付着したフジツボ類をより確実に除去することができる。

【0023】

本実施形態で設定される光の照射量に基づいて照射する光の放射照度は、２０Ｗｍ^－２以上であることが好ましく、１００Ｗｍ^－２以上であることがより好ましく、２４０００Ｗｍ^－２以上であることがより好ましい。光の放射照度を２０Ｗｍ^－２以上とし、付着生物毎に設定される光の照射量を照射することで、確実に構造物への付着生物の付着を抑制できる。また光の放射量を２４０００Ｗｍ^－２以上とすることで、付着抑制又は付着生物除去をより短い時間で行うことができる。よって、移動させながら間欠的に光を照射する場合でも比較的短時間で付着抑制又は付着生物除去を行うことができる。

【0024】

構造物に対して照射する光は、４００～４３０ｎｍの波長域においてピークを有することが好ましい。波長が３８０ｎｍ以下の紫外線は付着生物の付着抑制効果があるものの、海水中での透過率が低い問題がある。照射光の波長を上記範囲とすることで、好ましい付着抑制効果及び付着生物除去効果が得られる。照射光の波長は、本発明の効果を阻害しない範囲内で、上記以外の波長域においてピークを有するものであってもよい。例えば照射光の波長は、４３０～４９０ｎｍの波長域においてピークを有するものであってもよい。

【0025】

また本実施形態の付着抑制又は付着生物除去では、構造物に対して光を連続的に照射（以下、連続照射という）してもよく、間欠的に照射（以下、間欠照射という）してもよい。

【実施例】

【0026】

以下、実施例に基づいて本発明の内容を更に詳細に説明する。本発明の内容は以下の実施例の記載に限定されない。

【0027】

［フジツボ類に対する光の照射による影響の確認試験］
タテジマフジツボのキプリス幼生（以下、キプリス幼生という）を用いて、ＬＥＤ光による生物の付着抑制効果を確認した。なお、キプリス幼生は、浮遊期であるノープリウス幼生が脱皮を繰り返し、構造物に付着可能に成長した付着期幼生である。後述する幼フジツボは、キプリス幼生が試験容器等の構造物に付着し、変態したフジツボである。

【0028】

試験容器（径６ｃｍ×高さ６ｃｍのシャーレ）に７０ｍｌの試験海水（孔径０．４５μｍメンブレンで濾過した海水）とキプリス幼生（個体数：４４±１２）を入れた。試験区として、この試験容器にガラス蓋を通して、ＬＥＤ光（ピーク波長：４０５ｎｍ）を照射した。ＬＥＤ光の光源としては、ＵＦＬ－５０１－０８ ＵＶ－ＵＴ（株式会社ユーテクノロジー製）を用いた。ＬＥＤ光の照射による試験海水等の昇温を防ぐために、試験中、試験容器の底部外側を水道水に浸した。試験区として、２０Ｗｍ^－２、５０Ｗｍ^－２、１００Ｗｍ^－２、１５０Ｗｍ^－２、及び２００Ｗｍ^－２の５つの放射照度の条件下で試験を行った。試験では、各放射照度の条件下で９６時間連続照射した。試験中に、１日２回、試験容器内のキプリス幼生の状態を観察し、各状態のキプリス幼生の出現率を求めた。試験容器をアルミホイルでカバーし、ＬＥＤ光を照射せずに略恒暗条件としたものを対照区とした。なお、放射照度は、放射照度計Ｏｐｈｉｒ ＳｔａｒＬｉｔｅ－ＰＤ３００ＲＭ－８Ｗを用いて、試験容器の蓋を通して、放射照度を測定、調整した。以下の試験では、全て、この放射照度計を用いて、放射照度を測定・調整した。

【0029】

（試験結果）
＜放射照度２００Ｗｍ^－２の光の照射下におけるキプリス幼生の状態変化＞
図１は、放射照度２００Ｗｍ^－２の試験区におけるキプリス幼生の時間的な状態変化を示すグラフである。図２は、放射照度２００Ｗｍ^－２の試験区に対する対照区におけるキプリス幼生の時間的な状態変化を示すグラフである。図１及び図２の横軸は試験開始時からの経過時間を示し、縦軸は各状態のキプリス幼生の出現率を示している。

【0030】

図２に示すように、対照区では、試験開始から２時間後に８０％以上のキプリス幼生の個体が遊泳しており、６時間経過すると徐々に試験容器に付着して変態を開始し、２４時間後には３０％以上の個体が幼フジツボとなり、９６時間後における幼フジツボの出現率は９０％以上となった。即ち、９０％以上のフジツボが試験容器に付着したことが確認された。

【0031】

一方で図１に示すように、放射照度２００Ｗｍ^－２の照射下で行う試験区の場合、キプリス幼生は、照射開始から２時間で１０％以上の個体が胸肢突出状態となり、照射量が４８００Ｗｈｍ^－２となる２４時間後には９５％以上の個体が閉殻・半閉殻状態で無反応、胸肢突出状態、又は水面に浮いた状態で無反応状態となった。この結果から、フジツボ付着は照射量４００Ｗｈｍ^－２以上で減少が始まり、４８００Ｗｈｍ^－２でほぼ完全に抑制されると推察される。

【0032】

＜各放射照度の光の照射下における幼フジツボ率＞
図３は、ＬＥＤ光を各放射照度で９６時間連続照射した場合の幼フジツボ率と各照射条件との関係を示すグラフである。図３の横軸は放射照度（Ｗｍ^－２）を示し、縦軸は幼フジツボ率（％）を示している。なお、幼フジツボ率とは、各試験容器内に存在するタテジマフジツボのうち幼フジツボが占める割合である。キプリス幼生から幼フジツボに変態したフジツボを評価することで、構造物へのフジツボの付着抑制効果を評価できる。

【0033】

図３に示すように、対照区では、９６時間後における幼フジツボ率は約８５％以上であった。即ち、８５％以上のフジツボがシャーレの底面又は側面に付着したことが確認できた。これに対して、放射照度１５０Ｗｍ^－２の試験区では９６時間後の幼フジツボ率は０．６±１．４％であり、確認されたごく少数の幼フジツボも全て死亡していることが確認された。即ち、放射照度１５０Ｗｍ^－２以上でキプリス幼生の成長を完全に抑制し、構造物への付着を防止できることが確認された。また放射照度２０Ｗｍ^－２の試験区における幼フジツボ率も約７０％に低減された。この結果から、１９２０Ｗｈｍ^－２の照射量を照射することで、付着生物の構造物への付着量を低減できると推察される。

【0034】

＜照射開始から２時間後及び６時間後におけるキプリス幼生の遊泳不能率＞
表１は、各放射照度のＬＥＤ光の照射開始から２時間後及び６時間後におけるキプリス幼生の遊泳不能個体の出現率（以下、遊泳不能率という）と照射量（Ｗｈｍ^－２）を示している。ここでいう遊泳不能個体とは、横転・胸肢運動個体（横転した状態で胸肢を動かす個体）と、胸肢突出個体と、閉殻・半閉殻（無反応）個体を合わせた個体をいう。なお、表中のＮ数とは、試験回数のことである（以下の表も同様である）。

【0035】

【表1】

【0036】

表１に示すように、照射量が１００Ｗｈｍ^－２以下では、キプリス幼生の遊泳不能個体が出現しないことが確認された。一方で、照射量が２００Ｗｈｍ^－２で遊泳不能率が５．８±１０．１％となり、９００Ｗｈｍ^－２で約１０％、１２００Ｗｈｍ^－２で約２０％となることが確認された。この結果から、ＬＥＤ光の照射量２００Ｗｈｍ^－２以上でフジツボ付着期幼生の生理活性が低下し始めることが推察される。すなわち、照射量２００Ｗｈｍ^－２以上で、フジツボ付着は減少し始めると推察される。

【0037】

＜フジツボの付着位置の分布＞
表２は、放射照度２０Ｗｍ^－２の試験区とその対照区におけるシャーレに付着したフジツボの位置分布を示す表である。表３は、放射照度５０Ｗｍ^－２の試験区とその対照区におけるシャーレに付着したフジツボの位置分布を示す表である。

【0038】

【表2】

【0039】

【表3】

【0040】

表２及び表３に示すように、放射照度２０Ｗｍ^－２及び放射照度５０Ｗｍ^－２の両方の条件において、対照区では約８０％の個体がシャーレの底面に付着し、約２０％の個体がシャーレの側面に付着した。一方で、試験区では、シャーレの底面と側面への付着率の差が小さいことが確認できた。対照区における側面付着率と試験区における側面付着率について多重比較検定（Ｂｏｎｆｅｒｒｏｎｉ法）を行った結果、試験区におけるシャーレの側面付着率が有意に増加することが確認された（ｐ＜０．０１）。この結果から、キプリス幼生は、付着する場合もＬＥＤ光（波長ピーク：４０５ｎｍ）が直射する場所を忌避する傾向があると推察される。

【0041】

［ヒドロ虫類に対する光の照射による影響の確認試験］
ヒドロ虫類のタマウミヒドラのヒドラ茎切片を用いて、光の照射がヒドラ虫類に与える影響について確認した。なお、ヒドラ茎切片は、タマウミヒドラ群体からポリプを分取した後、ヒドラ根及びヒドラ花を切り落として作成した。

【0042】

試験容器（径６ｃｍ×高さ６ｃｍのシャーレ）に７０ｍｌの試験海水（孔径０．４５μｍメンブレンで濾過した海水）とヒドラ茎切片（個体数：１２切片）を入れた。試験区として、この試験容器にガラス蓋を通して、ＬＥＤ光（ピーク波長：４０５ｎｍ）を以下表４に示す各放射照度で連続照射した。試験容器をアルミホイルでカバーし、ＬＥＤ光を照射せずに略恒暗条件としたものを対照区とした。試験は、９６時間行い、対照区と各試験区とのヒドラ茎片の再生率及び再生ヒドラ花数を比較した。

【0043】

【表4】

【0044】

（試験結果）
表４は、放射照度１００Ｗｍ^－２及び２００Ｗｍ^－２の試験区と対照区の９６時間後におけるヒドラ茎切片の再生率及び再生ヒドラ花数を示している。表４に示すように、１００Ｗｍ^－２及び２００Ｗｍ^－２の２つの放射照度で９６時間連続照射した場合、ヒドラ茎切片の再生率及び再生ヒドラ花数は０％であることが確認された。即ち、少なくとも９６００Ｗｈｍ^－２以上の照射量を照射することにより、海産ヒドロ虫類の群体形成を完全に抑制可能であることが確認できた。

【0045】

［放射照度の違いによる付着生物への影響の比較試験］
タテジマフジツボのキプリス幼生を用いて、異なる放射照度で同一の照射量を照射した場合のキプリス幼生に与える影響を比較した。

【0046】

試験容器（２４穴マイクロプレート）に２ｍｌの試験海水（孔径０．４５μｍメンブレンで濾過した海水）とタテジマフジツボのキプリス幼生（個体数：１６±４）を入れた。試験区として、ＬＥＤ光（ピーク波長：４０５ｎｍ）を表５に示す照射条件下で連続照射した。ＬＥＤ光の光源としては、ＵＦＬ－５０１－０８ ＵＶ－ＵＴ（株式会社ユーテクノロジー製）を用いた。ＬＥＤ光の照射による試験海水等の昇温を防ぐために、試験中、試験容器の底部外側を水道水に浸した。試験容器をアルミホイルでカバーし、ＬＥＤ光を照射せずに略恒暗条件としたものを対照区とした。試験では、キプリス幼生の遊泳不能率を確認した。

【0047】

【表5】

【0048】

（試験結果）
表４は、放射照度６００Ｗｍ^－２、照射時間８ｈの照射条件及び放射照度６０００、照射時間０．８ｈの照射条件の試験区における遊泳不能率を示している。表５に示すように、放射照度６００Ｗｍ^－２、照射時間８ｈの照射条件及び放射照度６０００、照射時間０．８ｈの照射条件における遊泳不能率はともに９９％以上であった。この２つの照射条件の遊泳不能率に対して統計ソフトＲによる多重比較検定（Ｔｕｋｅｙ ＨＳＤ法）に有意差検定を行った結果、両者に有意差は認められなかった。また、ＴＯＳＴＥＲ同等性検定の結果、両者は統計学的に同等と評価された。この結果から、付着抑制及び生物除去の作用は、放射照度と照射時間の積、即ち照射量に略比例することが確認された。また４８００Ｗｈｍ^－２の照射量を照射することで、付着生物の構造物への付着を防止できると推察される。

【0049】

［付着除去効果確認試験］
試験容器等の構造物に付着したフジツボの付着個体に対する光の照射による付着除去効果を確認した。

【0050】

まず、試験容器（６穴マイクロプレート）に８ｍｌの付着用試験海水（目合０．４５μｍメンブレンで濾過した海水）とタテジマフジツボのキプリス幼生（個体数：約３０）を入れ、１日～２日静置し、試験容器の底面にキプリス幼生を付着させた。その後、試験容器内の付着用試験海水とともに未付着のキプリス幼生を除去し、８ｍｌの飼育用試験海水（目合０．４５μｍカートリッジフィルタで濾過した海水）を試験容器に入れた。試験容器に付着した幼フジツボには、各飼育期間中、餌として浮遊珪藻（Ｃｈａｅｔｏｃｅｒｏｓ ｃａｌｃｉｔｒａｎｓ）を与えて成長させた。飼育期間は、１週間、２週間、３週間、又は４週間とした。各飼育期間が経過後に、成長したフジツボ付着個体の中でも特に大型に成長し活発に曼脚運動を行っている個体を対象として、底盤径を測定し、ＬＥＤ光（波長ピーク：４０５ｎｍ又は４６０ｎｍ）を放射照度２４０００Ｗｍ^－２で照射した。ＬＥＤ光の照射中に、一定時間毎にフジツボ付着個体の状態を観察した。ＬＥＤ光の光源としては、ＵＦＬ－５０１－０８ ＵＶ－ＵＴ（株式会社ユーテクノロジー製）を用いた。

【0051】

（試験結果）
表６は、飼育期間１週間のフジツボ付着個体に対して、ピーク波長４０５ｎｍのＬＥＤ光を照射した場合のフジツボ付着個体の各状態の存在率を示している。表７は、飼育期間２週間のフジツボ付着個体に対して、ピーク波長４０５ｎｍのＬＥＤ光を照射した場合のフジツボ付着個体の各状態の存在率を示している。表８は、飼育期間３週間のフジツボ付着個体に対して、ピーク波長４０５ｎｍのＬＥＤ光を照射した場合のフジツボ付着個体の各状態の存在率を示している。表９は、飼育期間４週間のフジツボ付着個体に対して、ピーク波長４０５ｎｍのＬＥＤ光を照射した場合のフジツボ付着個体の各状態の存在率を示している。表１０は、飼育期間２週間のフジツボ付着個体に対して、ピーク波長４６０ｎｍのＬＥＤ光を照射した場合のフジツボ付着個体の各状態の存在率を示している。なお、照射対象としたフジツボ付着個体の底盤径は、飼育期間１週間の個体で１．０～２．０ｍｍ、２週間の個体で２．０～４．１ｍｍ、３週間の個体で２．５～５．１ｍｍ、４週間の個体で３．１～５．２ｍｍであった。

【0052】

【表6】

【0053】

【表7】

【0054】

【表8】

【0055】

【表9】

【0056】

【表10】

【0057】

表１０に示すように、ピーク波長４６０ｎｍのＬＥＤ光を２４０００Ｗｍ^－２で照射した場合、照射量３８４００Ｗｈｍ^－２以上であれば、約半分のフジツボ付着個体が瀕死状態となることが確認できた。一方で、表６～９に示すように、ピーク波長４０５ｎｍのＬＥＤ光を放射照度２４０００Ｗｍ^－２で照射した場合、付着後１週間～４週間飼育成長させた個体では、１２～２４分以内に９０～１００％の個体が死亡したか瀕死の状態となることが確認された。また、早いものでは、照射後２分（すなわち照射量８００Ｗｈｍ^－２）で無反応状態となる個体が見られた。また成長に伴うフジツボ付着個体のＬＥＤ光に対する耐性の上昇は見られなかった。即ち、ＬＥＤ光の照射量が４８００Ｗｈｍ^－２以上であれば、フジツボ付着個体に対して致死作用を及ぼし、構造物から除去可能であることが確認できた。このことから、例えば、月に一回等の所定の周期で４８００Ｗｈｍ^－２以上の照射量の光を構造物に照射することで、既に付着生物が構造物も含めて付着生物を除去できるので、より効率的かつ確実に付着抑制及び付着生物除去を行うことができる。

【0058】

［細菌類に対する光の照射による影響の確認試験］
海洋細菌類を寒天培地に塗抹後、ＬＥＤ光の照射後に出現したコロニー数を計数することにより、細菌増殖に対する光の照射の影響を確認した。

【0059】

海洋細菌類（フジツボの飼育水槽内の海水中の海洋細菌類全般）を含む海水０．１ｍｌをシャーレ（径９ｃｍ×高さ１．５ｃｍ）内の寒天培地表面に滴下して塗抹し、塗抹した寒天培地の半分をアルミホイルで覆い対照区とした。そして、シャーレを１段又は２段重ねにして、上方から表１１及び表１２に示す各放射照度及び照射時間の条件下でＬＥＤ光（ピーク波長：４０５ｎｍ）を照射し、照射開始から約２４時間後の各寒天培地表面の対照区及び試験区におけるコロニー数を計数し、対照区のコロニー数に対する試験区のコロニー数の出現率を算出した。

【0060】

寒天培地としては、蒸留水１Ｌに粉末培地（Ｍａｒｉｎｅ Ａｇａｒ ２２１６、Ｄｉｆｃｏ社製）を入れ、加熱して溶かし、滅菌した後に、シャーレに約２０ｍｌ分注し、３０～６０分静置し、寒天固体培地としたものを用いた。寒天培地に塗抹する海水としては、フジツボ飼育水槽内の海水を孔径０．４５μｍのメンブレン使用して１０倍希釈したものを用いた。

【0061】

【表11】

【0062】

【表12】

【0063】

（試験結果）
表１１は、照射量１２０Ｗｈｍ^－２、照射量４８０Ｗｈｍ^－２、及び照射量１２００Ｗｈｍ^－２の条件下でＬＥＤ光を照射した場合の対照区のコロニー数に対する試験区のコロニー数の出現率（以下、細菌コロニー出現率という）を示している。表１２は、シャーレを２段重ねに配置した場合の下段の寒天培地に対して照射量７６８Ｗｈｍ^－２、照射量１１５２Ｗｈｍ^－２、及び照射量１５３６Ｗｈｍ^－２の条件下でＬＥＤ光を照射した場合の細菌コロニー出現率、上段の寒天培地に対して照射量１６００Ｗｈｍ^－２、照射量２４００Ｗｈｍ^－２、及び照射量３２００Ｗｈｍ^－２で照射した場合の細菌コロニー出現率を示している。

【0064】

表１１及び表１２に示すように、４８０Ｗｈｍ^－２の照射量を照射することで細菌コロニー出現率を７０％未満に抑え、１２００Ｗｈｍ^－２の照射量を照射することで細菌コロニー出現率を６％未満に抑え、２４００Ｗｈｍ^－２以上の照射量を照射することで細菌コロニーの発生を防止できることが確認できた。ＬＥＤ光が直接照射されない下段の寒天培地に対しても一定の放射照度以上で高い除去効果を発揮することが確認できた。

【0065】

［気中の微生物に対する光の照射による影響の確認試験１］
ＬＢ培地に落下した微生物を培養し、ＬＥＤ光の照射後に出現したコロニー数を計数することにより、気中の構造物に付着する微生物に対する光の照射による影響について確認した。

【0066】

メディウム瓶にトリプトン５ｇ、酵母エキス２．５ｇ、ＮａＣｌ５ｇ、寒天７．５、蒸留水４８０ｍｌを加えて攪拌したものを１２１℃、２０分でオートクレーブ処理し、シャーレに２０ｍｌ分注したものを室温で固化させてＬＢ培地を作成した。このＬＢ培地が入った３つのシャーレのフタを開けた状態で、室内における屋外への出口付近の床面から高さ約９０ｃｍのカウンタに置き、８時間静置した。８時間後にフタを閉め、３つのシャーレをそれぞれサンプル１～３とし、各サンプルの真上から表１３に示す各サンプルの照射条件下でＬＥＤ光（ピーク波長：４０５ｎｍ）を照射し、照射開始から８時間後に各サンプルを３５℃に設定した恒温インキュベータ内で４８時間培養し、各サンプルの培地表面のコロニー数を計数した。ＬＥＤ光の光源としては、ＵＦＬ－５０１－０８ ＵＶ－ＵＴ（株式会社ユーテクノロジー製）を用いた。なお、ＬＥＤ光を照射せずに８時間静置したシャーレであるサンプル３を対照区とした。

【0067】

【表13】

【0068】

（試験結果）
表１３は、各サンプルのコロニー数と、照射量１６００Ｗｈｍ^－２のＬＥＤ光を連続照射した場合と間欠照射した場合の対照区に対する除菌率を示している。表１３に示す対照区に対する除菌率は、ＬＥＤ光を照射した後のサンプル１又は２のコロニー数をサンプル３の対照区のコロニー数で割った値である。表１３に示すように、対照区であるサンプル３では、細菌や真菌類のコロニーが４７個観察された。これに対して、サンプル１では１つのコロニー、サンプル２で３つのコロニーが観察され、連続照射と間欠照射の両方の場合において照射量１６００Ｗｈｍ^－２を照射することで、上記除菌率が９０％以上となった。この結果から、気中の細菌や真菌類等の気中の構造物の表面に付着する付着生物に対しても、照射量１６００Ｗｈｍ^－２以上でほぼ完全に除去できると推察される。

【0069】

［気中の微生物に対する光の照射による影響の確認試験２］
ＬＢ培地に落下した微生物を培養し、表１３に示す放射条件よりも低い放射照度でＬＥＤ光の照射後に出現したコロニー数を計数することにより、気中の構造物に付着する微生物に対する光の照射による影響について確認した。

【0070】

上記「気中の微生物に対する光の照射による影響の確認試験１」と同じ手順でＬＢ培地を作成し、ＬＢ培地が入った５つのシャーレのフタを開けた状態で、室内における屋外への出口付近の床面から高さ約９０ｃｍのカウンタに置き、８時間静置した。８時間後にフタを閉め、５つのシャーレをそれぞれサンプル４～８とし、各サンプルの真上から表１４に示す各サンプルの照射条件下でＬＥＤ光（ピーク波長：４０５ｎｍ）を照射し、照射開始から８時間後に各サンプルを３５℃に設定した恒温インキュベータ内で４８時間培養し、各サンプルの培地表面のコロニー数を計数した。ＬＥＤ光の光源としては、ＵＦＬ－５０１－０８ ＵＶ－ＵＴ（株式会社ユーテクノロジー製）を用いた。なお、ＬＥＤ光を照射せずに８時間静置したシャーレであるサンプル６～８を対照区とした。

【0071】

【表14】

【0072】

（試験結果）
表１４は、各サンプルのコロニー数と、照射量１６０Ｗｈｍ^－２のＬＥＤ光を連続照射した場合と間欠照射した場合の対照区の平均コロニー数に対する除菌率を示している。表１４に示す対照区の平均コロニー数に対する除菌率は、ＬＥＤ光を照射した後のサンプル４又は５のコロニー数をサンプル６～８の対照区のコロニー数の平均で割った値である。表１４に示すように、３つの対照区では、細菌や真菌類のコロニーが１３～１８個観察された。これに対して、サンプル４、５ではそれぞれ５つのコロニーが観察され、照射量を１６０Ｗｈｍ^－２とした場合であっても、上記除菌率が６０％以上となった。この結果から、気中の細菌や真菌類等の気中の構造物の表面に付着する付着生物に対しては、１６０Ｗｈｍ^－２程度の照射量であっても、高い付着抑制又は付着生物除去の効果が得られると推察される。

【要約】

付着生物の構造物への付着の抑制又は構造物からの付着生物の除去を確実に行うことができる付着抑制除去方法を提供すること。付着抑制除去方法は、付着生物が付着する構造物に対し、付着生物毎に設定される光の照射量に基づいて構造物に光を照射することで、付着生物の構造物への付着の抑制又は構造物に付着した付着生物の除去を行い、光の照射量は、１６０Ｗｈｍ^－２以上であり、光の照射量に基づいて照射する光の放射照度は、２０Ｗｍ^－２以上である。

【図1】

【図2】

【図3】