陸奥湾、年間約５万トンの貝殻、国内では21万トン

廃棄物処理の問題平成12年の廃棄物処理法

廃棄物の有効利用と資源化

健康と安全の確保

治療薬の開発約1０億円/ﾄﾝの資源とすることが可能

製品開発実用化

ホタテ貝殻のパワー

化学物質軽減分解機能

防虫機能

その他の機能

消臭機能

抗菌機能有効利用(平成6年)

ホタテ貝殻焼成

ホタテ貝殻セラミックス

青森県陸奥湾 貝殻工場

（株）理研日伸（株）理研日伸

青森県の場合 年間約５万トンの貝殻

ホタテ貝殻処理の現状

（株）理研日伸

ホタテ カキ アサリ シジミ ウニ サザエ ホッキ サルボウ アコヤ アワビ ハマグリ

61.5 27 .4 4 .2 1 .9 1 .5 1 .1 0 .9 0 .8 0 .4 0 .2 0 .1

全国の貝類，ウニ類の水揚げ量 (%)

有効利用法 有効利用量(万トン)

建材 0.05

試験研究焼成 0.1

試験研究未焼成 0.1

公共事業、造成埋立材

0.8

リサイクル計 1

■基礎研究としてホタテ貝、アワビ貝殻の強度試験と微視的構造を電子顕微鏡で観察(平成6年)■平成７年８月、日本機械学会の講演会(岩手大学)にて 1995年「自然界にある材料の変形挙動」のオーガナイズドセッションを金沢大学の先輩と設ける。9編の論文

「貝殻の構造と変形挙動」を発表

貝殻の構造と変形挙動に関する研究(1994～)

（株）理研日伸

試験片の採取

放射状線

引張試験後の破断試験片

樹脂で掴み部を固定切り出した試験片

10mm3

0m

m

（株）理研日伸

30μm断面

表面

交差板構造の拡大写真ベニヤ板のように結晶が交差し強度を得ている

5μm

100μm

葉状構造層の拡大写真、柱状の方解石の結晶

5μm

ホタテ貝殻の断面 葉状構造

内面側

貝殻は貝の外骨格生きている細胞

活性炭のように微細な空孔有害物質吸着、浄化

5μm 5μm

アワビの成長領域表面-------ピラミッド構造

アラレ石の板状の結晶がピラミッドのように積み重なっている

巻き貝のアワビの場合

内部では板状結晶が積み重なっており，隣の結晶とかみ合い強度を得ている

（株）理研日伸

CaCo3,CaO,Ca(OH)2の混合物

ホタテ貝殻セラミックスの機能（株）理研日伸

ホタテ貝殻粉砕0.2mm程度に粉砕

ホタテ貝殻焼成1050℃､３時間無酸素で熱処理

ホタテ貝殻セラミックス水溶液 pH12.7

0.15%程度溶解

10μm

セラミックスの電子顕微鏡写真

１．化学物質軽減・分解機能

２．抗菌・除菌機能

３．消臭機能

４．防虫機能

５．その他の機能

CaO+H2O →Ca(OH) 2CaCO3→ CaO ＋ CO2

ATV 2002.8.19

2001.1.24, TBS「オフレコ」テレビ東京 2000.12.27

青森朝日放送 2002.3.16

青森テレビ、2001.3.7

RABテレビ 2000.8.28

「ＢＳジャパン」、2001.12.12

2002.1.28 NHK総合テレビ

CS系テレビ、2002.5.11シックハウス対策と環境で話題となる

フジテレビ、2002.11.21

合　計 全国版 備 考

新聞記事 81 31

TV放送 30 17 ラジオ国際放送1

週刊誌、雑誌等 21 19 世界1

主な展示会 13 6 米国3

集　計 145 73

「ホタテ貝殻の有効利用」に関する産学共同研究TV,新聞記事等一覧 2000.3～2008.6

20カ国語で放送される

ホルムアルデヒド濃度測定装置容積140Lのグローブボックス

試料

濃度測定器

空気循環ポンプ濃度調整シリンジ

■壁材チャフウォールのホルムアルデヒド軽減効果

ホルムアルデヒド濃度と時間の関係　　　　　　　　　　(4 2 0 m m ×3 0 0 m m , 6 枚、湿度調整、容器容量1 1 4 l)

0.00

0.20

0.40

0.60

0.80

1.00

1.20

1.40

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10

時間（m in）

ホルムアルデヒドの濃度（ppm） 1回目

2回目

3回目

● 初期濃度 １ppm

● 試験片 A3版(420mm×300mm)

ガラス板に両面塗布, 5枚

10分後、濃度は1/5に

１ppmの濃度は

●シックハウスを気にしないで建てた家屋で測定される濃度

●人体に危険な濃度指針値は0.08ppm

0

20

40

60

80

100

0 2 4 6 8 10 12

Time（min）

Form

aldeh

yde

Rem

ainin

g（

%）

1st

2nd

3rd

■同一試験片を用いた繰り返しホルムアルデヒド軽減試験

● 初期濃度 40ppm

● 試験片A3版(420mm×300mm)

ガラス板に両面塗布, 5枚● 同一試験片で3回の軽減試験

■平成８年にチャフウォールを施工した病院やその他の家屋

現在も無臭状態が続いている

化学物質を分解？触媒作用？

ホルムアルデヒドやVOCを分解していると推定

ESR(電子スピン共鳴法)によるホタテ貝殻セラミックスから発生するヒドロキシルラジカルの測定

ホタテ貝殻セラミックスのESRスペクトル

DMPO B.G.

600℃で焼成した試薬のCaCO3

600℃で焼成したホタテ貝殻粉末

ホタテ貝殻セラミックス

スペクトル比（1:2:2:1）

Mnマーカ

現在，より強力なホタテ貝殻セラミックスを開発

0.00

0.20

0.40

0.60

0.80

1.00

1.20

0 20 40 60 80 100 120 140

時間(h)

ホルムアルデヒド濃度(ppm)

ブランク

新開発セラミックス

従来のセラミックス

現在推定しているラジカル連鎖反応･OHとH2 は特定済み

・OH

HCHO : CO ・H+: CO ・H+

H2O

・O・・O・

CO2

・H H2

・H

・OH + ・H

・OH

・H

ホタテ貝殻セラミックスの主成分が触媒作用

HCHO + H2O→ CO2 + 2H2

壁材がある限り反応は続く

壁材の二酸化炭素軽減

HCHO + H2O→ CO2 + 2H2 ホルムアルデヒド軽減反応

■二酸化炭素軽減試験 700ppm→220分後のCO2濃度 0ppm

0

100

200

300

400

500

600

700

800

0 50 100 150 200 250

時間（min)

二酸

化炭

素濃

度(p

pm)

CaO＋CO2 → CaCO3 Ca(OH)2＋CO2 → CaCO3＋H2O

部屋の空気は

森林のような空気に

二酸化炭素の固定：炭素を主とした元素の移動光合成 6CO2 + 6H2O → C6H12O6 + 6O2

藍藻類植物プランクトン

CO2 CO2

2.3×1012 ton

海中二酸化炭素量

大気中二酸化炭素量平衡状態

5.6×1016 ton

6CO2+6H2O → C6H12O6+6O2

光合成

O2

H2O

CO2

太陽光

有機物C, H, O

動物プランクトンCO2

貝殻の44%は二酸化炭素から

CaCO3

CO2

CO32-代謝

太陽エネルギー 炭水化物 グルコース

Ca2+ CO32－

CaCO3

方解石の結晶

有機質

コ ロイ ド 状の母液

H2O + CO2 → H2CO3 H2CO3 → 2H＋ + CO3２－

貝の細胞の呼吸代謝から生ずる二酸化炭素CO2

ホタテ貝の養殖は効率の良い二酸化炭素の固定

CO2/CaCO3 貝殻の44%は二酸化炭素からなる。25万トンの貝殻は、

杉の木8百万本の二酸化炭素軽減量に相当(杉の木 1本 14kg／年間の二酸化炭素を吸収)

ホタテ貝殻セラミックス水溶液中での歯周病菌抗菌試験

(a) 生理食塩水で処理した場合 (b) ホタテ貝殻セラミックス溶液で処理した場合

処理時間3分 処理時間3分

虫歯菌も抗菌効果を確認

血液を

含む培地

歯周病菌 炎症を引き起こす感染症

早産■妊婦の羊水中に歯周病菌，早産の引き金，血液から全身へ歯周病の妊婦 43%早産，非歯周病妊婦の早産 6%

■免疫細胞が菌を攻撃→生理活性物質放出→羊膜を攻撃

心筋梗塞や動脈瘤■病巣から歯周病菌を検出,CRCという炎症に関するタンパク質

糖尿病■生理活性物質が血中の糖を筋肉や肝臓に送るインスリンの働きを弱める■膵臓のインスリン産出物質を傷つける

食道ガン■食道ガンの細胞から歯周病菌が高い割合(32%)で検出■口から食堂粘膜に下がり，炎症→正常細胞のDNAを傷つける

Saccharomyces cerevisiae

(酵母菌)

ホタテ貝殻セラミックス水溶液

Arthroderma benhamiae

(水虫菌)

Arthroderma vanbreuseghemii

(水虫菌)

■水虫菌の生菌率は、ほぼ０%、酵母菌は影響を受けない

白癬菌(水虫菌)の抗菌試験

生理食塩水

（株）理研日伸

（株）理研日伸

院内感染

病院内で、新生児や長期入院で免疫力が落ちている方が黄色ブドウ球菌等に感染する。医療器具や看護師の手などから

生理食塩水 ホタテ貝殻セラミックス水溶液

MRSA(メチシリン耐性黄色ブドウ球菌)の抗菌試験

培養液と添加溶液 0 min 5 min 15 min 30 min

生理食塩水 100% － － 0.882%

ホタテ貝殻セラミックス水溶液添加

100% 4.3% 0.02% 0.0004 %

試薬NaOH添加 100% －　生菌数が多く計測不能

0.006 %

15sec 1 5 10 15 30SSC 58.3 0.14 <10-4 <10-4 <10-4 <10-4

NEW 0.07 <10-4 <10-4 <10-4 <10-4 <10-4

SSC 56.5 37.7 16.4 0.56 0.05 <10-4

NEW 0.02 <10-3 <10-4 <10-4 <10-4 <10-4

SSC 71.9 5.21 <10-4 <10-4 <10-4 <10-4

NEW 0.01 <10-4 <10-4 <10-4 <10-4 <10-4

SSC 62.4 0.28 <10-4 <10-4 <10-4 <10-4

NEW <10-2 <10-3 <10-4 <10-4 <10-4 <10-4

SSC 52.3 4.33 0.05 0.05 0.03 0.03

NEW 0.06 0.01 0.01 0.01 0.01 0.01

SSC 46.2 35.6 5.02 0.09 <10-2 <10-3

NEW <10-2 <10-4 <10-4 <10-4 <10-4 <10-4

SSC 38.2 26.1 12 2.8 0.69 <10-2

NEW <10-2 <10-2 <10-3 <10-4 <10-4 <10-4

SSC 105.00 84.90 57.10 47.50 40.20 21.60

NEW 47.8 17 0.01 0 0 0

MRSA(60905)

MRSA(951121)

白癬菌

黄色ブドウ球菌

緑 膿 菌

サルモネラ

セレウス菌

菌 　名 試験液処理時間　(min)

大 腸 菌

新セラミックス水溶液の開発

SSC:従来のホタテ貝殻セラミックス水溶液NEW:新開発のホタテ貝殻セラミックス水溶液

著しい即効性の向上

抗菌試験における菌の様相 大腸菌の場合

初期状態

溶菌試薬NaOH溶液

pH12.4

添加

凝集

ホタテ貝殻セラミックス溶液pH12.4

凝集細胞の沈殿

・ 大腸菌

・ ミュータンス菌

・ 黄色ブドウ球菌

・ サルモネラ菌

・ セレウス菌

添加

■大腸菌細胞の電子顕微鏡観察

生理食塩水溶液（保温時間1時間）---正常生育の場合

4μm

抗菌試験における菌の様相 大腸菌の場合

試薬のNaOH水溶液の場合 (pH12.4)

4μm

保温時間1時間、生菌率<10-4

溶菌した細胞

苛性ソーダ(NaOH)で大腸菌は溶けてしまう

↓

皮膚が火傷する

保温時間1時間 , 生菌率<10-4

4μm

セラミックス溶液の場合 (pH12.4)

細胞の収縮

細胞の変形

細胞にビットホタテ貝殻セラミックス溶液では大腸菌は溶けない

ホタテ貝殻セラミックスが局部的にアタック

大腸菌

細胞内物質漏出

･OH

細胞外mmol 細胞内mmol

Ca2+ 1 10-4

Na+ 140 10

K+ 5 140

Mg2+ 1 1

細胞内外のイオン濃度

脂質 脂質フリーラジカル 脂質ペルオキシラジカル

過酸化脂質 LOOH

ヒドロキシラジカル・HO

H2O

O2

脂質 LH

LH L・ LOO・

H・+ L・

自動酸化反応

抗菌メカニズムの推定

■ヒドロキシラジカルによる細胞脂質の過酸化反応機構 既知の機構

■強酸と強アルカリは細胞成分の脂質を加水分解する。

人間を含めたすべての生物、動植物を攻撃するので一般には使用できないとされている。しかし，ホタテ貝殻セラミックスはpH12.5の強アルカリにもかかわらず，肌への刺激は蒸留水以下。

ヒドロキシラジカル

強アルカリ性 強力な抗菌効果相乗効果

？

ホタテ貝殻セラミックスの刺激性試験

■ホタテ貝殻セラミックス水溶液はpH12.5の強アルカリ一般の強アルカリ試薬では肌が溶ける

■米国での１４日間の刺激性試験 30名対象肌への刺激は蒸留水以下であることが臨床試験で証明

■美肌効果・角質層がとれ、肌がすべすべ ・シミが消える

■化粧品の開発

■有害物質はいっさい含まれない貝殻は世界でも日本でも食品添加物として認可

ヘリコバクターピロリ菌の抗菌試験

■胃潰瘍，胃炎の発生，胃ガンへの進展として最近注目。・アンモニアが胃壁を溶かす ・ピロリ菌が毒素を発生

・白血球の活性酸素とアンモニアの反応生成物が胃の粘膜を損傷

■日本人の場合 胃の中にピロリ菌が住んでいる人の割合

１０代 ２０代 ３０代 ４０代以上

18.6% 25% 42% 約60～80%

カルシウム発芽玄米、炊き込みサプリでピロリ菌の除菌は可能か 臨床試験の必要

Ｎｅｗ！

ピロリ菌

尿素→アンモニア(アルカリ)＋CO2

胃酸(酸性)中性の層

酵素：ウレアーゼWHO 2014.9に発表

・人類の半数が保菌者・胃ガン患者の90％以上の人からピロリ菌が検出

・菌は川などに生息・毎年2000万人の人を

救える可能性

フェンプロパトリン ミクロブタニル

つけ込み前 0.26 0.10

3分 0.23 0.02

つけ込み前 0.30 0.09

5分 0.17 検出せず

つけ込み前 3.2 0.99

10分 1.6 0.16

キュウリ

ブロッコリー

野 菜 名つけ込み

時間農 薬 濃 度 (ppm)

リンゴ

除農薬効果

*フェンプロパトリン(Fenpropathrin) ミクロブタニル(Myclobutanil)

野菜や果物の鮮度維持

野菜や果物は、エチレンガスにより、容易に腐敗。そして、腐敗した野菜や果物がさらにエチレンガスを発生。

ポリ袋に入れて18日間冷蔵庫で保存

(b)スプレーなし(a) ホタテ貝殻セラミックス水溶液

スプレー

ホタテ貝殻セラミックス水溶液 200ml中にウレタンスポンジを浸積27日後にはほとんど溶解。

プラスチックの溶解処理の可能性があります。

10日後 27日後20時間後 63時間後

ホタテ貝殻セラミックス水溶液中のウレタンスポンジ溶解実験

洗浄剤製品名：シェルクリア（スプレータイプ)

（株）理研日伸

市販の消臭剤、芳香剤

パラジクロロベンゼン除菌剤 塩化ベンザルコニウムいずれも人体に問題の化学物質

■食中毒を予防するためのキッチン用除菌・消臭剤■ホタテ貝殻セラミックスを自然水に溶かした水溶液■卵、野菜、まな板、食器等の除菌■強力な消臭効果 生ゴミ、ペット臭、灯油臭の処理■天然素材100% 有害な化学物質は含まない■野菜等の鮮度保持、農薬除去の可能性がある

抗菌・消臭機能 特許第4366672号「洗浄剤」

（株）理研日伸

貝の魔法 「ポウダー」

ゴミは宝なり

ホタテ貝殻 廃棄物

壁材・塗料 数100万円／ton

水虫治療薬

高付加価値化

数10億円／ton

（上記研究結果は八戸工業大学とチャフローズコーポレーション共同研究開発ものである。イラストと内容を無断利用いただけません）

ホタテ貝殻応用製品の特許は３０件以上申請

洗浄剤 数億円／ton

廃棄物であるホタテ貝殻を高価な資源とすることが可能