第3回松柏軒バイオカフェ 「洗剤の力〜酵素の科学」

平成１８年９月１９日（火）、第３回松柏軒バイオカフェが開かれました。お話は荒勝俊さん（花王�叶ｶ物科学研究所）の「洗剤の力〜酵素の科学」でした。どうして、洗濯とバイオは関係があるの？という参加者の疑問が次々に明らかになった、楽しい2時間でした。
３回連続で行った松柏軒バイオカフェは、従来のバイオカフェと異なる時間帯（週日の昼間）に連続して開催したので、いつもバイオカフェに参加しにくい主婦が多く参加し、身近な製品を通じてバイオテクノロジーに学び、話し合いました。スピーチは勿論、会場の質問から広がる話し合いが楽しかったという意見も多くありました。
始まりは今村さんと寺井さんのチェロとバイオリン演奏。秋らしくなったこのごろを反映して、日本とイタリアの秋を音楽で紹介。「小さい秋見つけた」と、ビバルディの「四季」から秋が演奏されました。

今村さんと寺井さんの演奏	お話をされる荒さん

お話の概要

私の研究の道のり
２５年前、研究に情熱を燃やし張り切って入社して配属されたのは、安全性を評価する部署。私の花王（当時は花王石鹸）での最初の仕事は金魚とヒメダカの飼育から始まった。これは、洗剤の排水が湖に流れ込んだときの安全性を実験室レベルで評価する研究であったが、魚の飼育と解剖に明け暮れる毎日に嫌気を覚えたものだ。しかし、今振り返ってみると、消費者と企業をつなぐ重要な研究であり、とても良い勉強になった。
私にとって最初の商品開発研究は、酵素の入った衣料用洗剤の開発でした。それがコンパクト洗剤“アタック”で、青い粒子に含まれる酵素（セルラーゼ）の探索研究。効果の高い酵素を見つけ出し、洗剤に配合できた時の喜びは忘れられない。続いて行ったのが、3種の神器（冷蔵庫、洗濯機、テレビ）の次の“白物電化製品”である自動食器洗浄器専用洗剤の開発であった。日本の自動食器洗浄器の市場は、２０年前は３％。３％しかない市場の為に洗剤の研究開発を行う事は企業にとって大きなリスクがあったが、現在の市場は１０％にまで伸びて、欧米の市場に近づいてきた。開発に８年を要したが、今になって考えてみると市場を見る眼は間違ってなかった。
１０年程前、鹿島の食品研究所に行って「バイオテクノロジーを使った食品を何か作ってこい」と命じられた。最初は身の振り方まで考えたが、研究所の先輩から「対岸から自分の仕事を眺める事も重要だ」と助言され、単身鹿島に乗り込んだ。当時、化粧品研究が花王の三本柱になっており、「食べて美しくなれる乳酸菌を使った食品（健腸美容食品）」つくりに挑戦した。例えば、肌荒れは食生活における植物繊維不足などによる腸内腐敗（便秘）が原因として考えられる。そこで、便秘でない人と便秘の人の腸内環境（腸内細菌の状況）を調べた。方法としては、これらの協力者の便を毎日集めて解析する日が続き、この時ばかりは研究職から足を洗おうと真面目に考えた。結果的には、健腸美容食品は商品化研究にまではつながらなかった。企業の研究は、このように基礎研究で終わってしまうものが多く、むしろ製品につながるほうが珍しいほどで、新製品の開発は難しいものなのだ。
水虫（白癬菌）の研究をしたこともある。どんな人が水虫で悩んでいるのかを調査した時、ブーツをよく履いている女性に多いことが判った。そこで、女性の足元を気軽にお手入れできていつも足を清潔に保てる商品開発に立ち上がった。踏むと足がさっぱりして消臭できるスプレー式の商品を考案し、しかも音が出ないようなノズルの研究も行った。これは、“ケアステップ”という商品で人気商品になったが、現在市販されていない。特にケアステップには、消臭効果のある素材としてチョウジ（丁字）エキスが配合された。
制汗デオドラント剤の開発研究では、身体の味方でもある皮膚常在微生物の繁殖が体臭に影響する事を見出し、皮膚常在微生物を殺してしまうのでなく、臭いの根源（皮膚常在微生物の代謝系）だけを抑制する消臭剤つくりを目指した。

石鹸の誕生
「あらう」という言葉には、洗う部位によって、「洗う」（足）、「澡う」(手)、「沐う」（髪）など、27の文字が使われる。中国の故事には、邪気は額から侵入して足から抜けると言われ、足先に立つと悪い邪気を取り込む事になると言われており、こうした一番汚い足を「洗う」という字が最後まで残ったのではないかと思う。
身を清めるとか身体を洗うという行動は、紀元前５０００年頃のエジプトにおける沐浴の習慣が最初の記述として残っている最古のものだと思う。沐浴の時に天然の炭酸ナトリウム（灰）や粘土を身体に擦りつけ清める習慣があった。ヒンズー教では罪を流し功徳を増すと信じられ、イスラム教において沐浴は“グスル”と呼ばれ、生まれた赤ちゃんの沐浴や聖衣をまとう前に上から清らかな水をかぶって体を清めるというような意味がある。
紀元前４０００年ごろのメソポタミアで発掘された粘土板にシュメール人が記述した石鹸の製造方法がくさび形文字で刻まれていたそうで、これが石鹸の最初の記述だと言われている。
ローマの時代になると、サポー（sapo）の丘の上で羊をいけにえにして祈り、sapoの土で洗うとよく汚れが落ちたそうだ。Sapoの土にはいけにえの羊の油と灰（アルカリ）で天然の石鹸ができていたのだろう。これが「石鹸の原形」と言われている。
イタリアの高価な石鹸である“マルセイユ石鹸”はオリーブオイルとバリラ：barrilla（海藻灰・植物ソーダ：原料はオカヒジキ）を原料にしている。木の灰から作られた石鹸はカリウムが多いカリウム石鹸（軟石鹸）だが、藻類を使うとナトリウム石鹸（硬石鹸）になる。当時、石鹸は高価で、エリザベス女王は３ヶ月1度お風呂に入ることを自慢していたとか、スペインのイザベル女王は人生で2度（一度は産まれたとき、もう一度は結婚の時）お風呂に入った高貴な女性だったとの記録が残っている。いかに、洗剤が高価で、水が貴重だったかということがわかる。

洗濯の歴史
古代ローマでは、洗濯は現在のコインランドリーのような公共の“fullerries”で“fuller（フラー）”と呼ばれる人たちが、大きなたらいに汚れ物を入れその上で踊って、洗濯をしていた。これは井戸端会議と同じような習慣らしい。洗剤としては、小鉢に入れられたフラー土（漂白土）を入れてたたいたりして洗っていた。アルカリ成分として、人の尿、馬の尿（アンモニア）も洗濯に使った。中世ヨーロッパでの洗濯は２−３ヶ月に１度。
ルネサンス期には、ペストや天然痘などの伝染病が大流行していたが、石鹸の普及のおかげで、伝染病で死ぬ人がぐんと減って、約10分の1になったともいわれている。

花王石鹸のはじまり
１８８８年　国内初の銘柄石けんとして、長瀬富郎によって花王石鹸が桐箱３個入り３５銭の高級品だった（当時は米１升が６−７銭）
第一次大戦中、物質不足に悩まされたドイツは、食料（牛脂）以外のものから洗剤を作り出そうとし、やがて石油から合成することに成功した。これが合成洗剤の始まり。衣類の洗濯は、洗濯板でゴシゴシこすっていたが、合成洗剤と洗濯機の開発によって家事労働は軽減化され、技術の発展による労働の軽減の典型的なものとなった。

バイオは洗剤にどのように貢献したか
汚れには、垢のようなたんぱく質、食べこぼしのようなでんぷん汚れなどいろいろな種類がある。体内で作られるたんぱく質を分解するプロテアーゼを洗剤に加えることで、襟汚れなどのタンパク質汚れを分解し、油汚れの分解にはリパーゼ（小腸より分泌する）が利用されている。繊維の中に入り込んだ、汚れを落とすのには、繊維の非結晶領域のセルロースを分解するセルラーゼの力が利用された。生体で働く酵素を上手く私たちは利用していることになる。生物の持っているバイオという機能を商品に利用し、地球環境に優しい製品を作ろうとしているわけです。酵素入り洗剤には「生命の機能」が入っているのです。

会場風景１	会場風景２

話し合い

• 石鹸が合成洗剤にかわったのはなぜ？→物質不足に悩まされたドイツは、食料（牛脂）以外のものから洗剤を作り出そうとし、やがて石油から合成することに成功した。これが合成洗剤の始まり。日本では、なかなか合成洗剤は普及しなかった。その原因は水にあった。日本は軟水なので、石鹸でもよく汚れが落ちるが、欧州の場合は硬水なので石鹸では洗浄力が出ず、ドイツでは９０度に温度をあげて洗濯（煮洗い）する。日本の事情と全然違う。
• いつごろか→１９３３年に米国のコルゲート社から家庭用合成洗剤の第一号が発売され、１９４４年にトリポリリン酸によって洗浄力が向上、１９５２年には米国で合成洗剤が石けんの消費量を上回った。
• 酵素が入ったのはいつごろ→１９７９年に初めてプロテアーゼを配合した酵素入り衣料洗剤が市販され、１９８７年には初の酵素入りコンパクト洗剤として花王「アタック」が発売された。
• 箱が小さくなったのはいつごろ→アタックが出たのは１８年前。１９９０年代前半には日本から波及するかたちで海外でも洗剤のコンパクト化（用量は３分の１）が進んだ。この技術の背景に、酵素の配合、バイオ技術の応用があった。
• 部屋干し洗剤は高いがどこが違うのか→におい生じるのは、皮膚常在菌や雑菌が繁殖するためで、洗濯をちゃんとして除菌できていればこれは改善される。しかし部屋に長く乾かないままおいておくと、環境由来の微生物が付着して繁殖する事でにおいがでる。部屋干し洗剤は衣類についた菌を除菌する目的で、部屋干しをしても菌の繁殖を抑え、においの発生を抑制する素材が配合されている。
• 天日干ししたほうが良いのか→紫外線や乾燥で衣類に付着した微生物が早く死ぬので、天日干しをするとにおいがでにくい。
• 乾燥室は→電気代を気にしないならば、短時間で乾かす事で菌が増えず、においが発生しない。じわじわと水分を減らすと、その間に微生物が繁殖して臭いが発生してしまう
• セルラーゼは繊維を溶かす酵素だが、それを入れて服がぼろぼろにならないのか→我々が開発したセルラーゼは、衣類の単繊維内の非結晶領域（手を結んでない繊維）に入り込んだ汚れ（黄ばみ、黒ずみ）を繊維から引き出す目的で開発された酵素であり、結晶性セルロースには反応せず非結晶性セルロースだけを分解するので、衣服を傷めることはない。
• 絹はたんぱく質だが、プロテアーゼでぼろぼろにならないのか→洗剤に配合しているプロテアーゼは種類にもよるが、ヒトの皮膚のケラチン蛋白を特異的に分解する酵素なので、絹を溶かしてしまうことはないと思う。絹は酵素の問題以前に水洗いが難しいと思うのだが・・・。
• 洗剤の使用量を多くした方が洗浄力は強くなるのか→衣類の重量に対する適正量を使えば大丈夫。泡切れが悪いとすすぎの水を大量に使うので、現在市販されている洗剤は余り泡が立たないようにしている。コンパクト洗剤が発売された当時、泡が沢山出る程汚れが落ちると勘違いして、洗剤を適正量以上入れてしまう人が多かった為、泡の多さと汚れ落ちには何ら関係がないという事を知らせるのに苦労した。全自動洗濯機が広まり、洗濯中の槽内を見なくなったせいか泡立ちを気にする人は減った。
• 汚れの酷いタンパク汚れは部分洗いが良いのか→普通の汚れは通常の洗濯工程（１５分程）で洗えば十分きれいになるが、襟、食べこぼしのタンパク汚れはつけおき洗いなどで強く効かせた方が良い。昔は泥汚れが多かったが、最近は汚れの質が変って、汗をかいたので洗濯するといった、衛生観念重視での洗濯が増えてきた。汚れがひどいときはつけおき洗いや、部分洗いが有効。
• 洗剤と漂白剤は一緒に使えるか→色落ちするものに対して、塩素系漂白剤を入れてはだめ。酸素系漂白剤であれば、しみ汚れの除去や除菌もできるので併用可能です。漂白剤が配合された衣料用洗剤は、色柄物にも安心な漂白成分が入っておりますので、問題はありません。
• 酢、クエン酸、お米のとぎ汁などの洗濯の裏技が流行しているが→酢、お米のとぎ汁は環境に優しいというが、汚れ落ちには限界がある。テレビを見て、我が家でも米のとぎ汁でガス台の掃除をしてみたが、なかなかきれにならなかった。時間と労力をかける気がないと、難しい。洗剤を使って徹底的に綺麗にすることを知ってしまった人が、環境に優しいといって中途半端な汚れ落としで満足できるのだろうか・・・。酢に関しては、酢酸の除菌効果を期待するのかもしれませんが、私は知りませんでした。
• 浴剤を入れた残り湯は洗濯に使って良いか→翌日の風呂の残り湯をそのまま洗濯に使うのはあまりお勧めしない。節水にはなるが、人が入浴したお風呂のお湯には沢山の雑菌が存在し、これが３０度で一晩繁殖すると、お湯の中の菌は大変な数に増えているはず。菌がたくさんいる水で洗うことになる。残り湯を使うのであれば、風呂水洗浄剤などを入れて残り湯の雑菌の繁殖を抑える事で衛生的に洗濯に使える。どうしても残り湯で洗濯する場合は、すすぎは残り湯を使わない様にしましょう。
• ハイターを残り湯に入れて除菌して洗濯に使ったらどうか→ハイターには酸素系と塩素系がある。塩素系のハイターには次亜塩素酸が入っているので除菌効果はあるが、同時に漂白臭があり（プールの消毒を思い出して下さい）、また漂白効果で色物や柄物の色落ちの心配がある。酸素系（過炭酸ソーダ）であれば除菌もできて安心。
• 洗濯洗剤には、粉タイプと液体タイプがあるが、その違いは→米国では液体洗剤の使用の方が多い。洗濯機に液体の投入口がついている、日本は粉末洗剤が主流。液体洗剤は中性から弱アルカリでアルカリを強める事ができないが、粉末洗剤だとpHを１０ぐらいにできるので強固にへばり付いた汚れが落ちやすい。
• 業務用洗剤は高いが、きれいになる気がする→同一銘柄であれば業務用も一般用も組成は変らないので安全性的には問題無いと思う。業務用として市販された特殊な洗剤の場合、組成が強めに処方されている場合が有り、手があれるといった問題を引き起こす可能性が有る。特にpHは注意したほうが良い。
• 合成洗剤に比べて石鹸は環境に優しいのか→合成洗剤は１９６６年に琵琶湖などの家庭排水による赤潮の発生など、環境に大きな打撃を与えた時期があり、その名残りで合成洗剤は環境によくないという印象を未だに抱いている人たちがいる。現在、合成洗剤は湖沼への影響を低減する事を目的に無リン化や生分解性の高い界面活性剤の配合が進められ、今では環境に優しい洗剤となっている。
• 中性洗剤とはどういうもの→中性なので腐食されやすいアルミニウムで作られた製品やデリケートなウールやカーペットの染み抜きなどの洗浄に使えるマイルドな洗剤。環境へのバランスはいい。汚れの種類と汚れた面の素材に適した洗剤を選んで用いる。
• 子供運動靴を手で洗うときに手袋をしないと、手が荒れる以外に体に悪いことがありますか。洗った後、長い間ぬるぬるします→手袋をしてください。毒性はないが、手あれしやすくなる。
• 酵素は働く条件（働き安い温度やpHが決まっている）が厳しく、品質管理が厳しいと思っていたが、→酵素は水が無いと反応できないが、その半面水が存在すると他の成分の影響を受けて不安定になる。粉末洗剤の場合、乾燥した状態であれば酵素の機能が大きく低下する事はない。実際の洗浄においては水が存在し、酵素と界面活性剤やキレート剤などの洗浄成分が接触するので、酵素によっては機能できなくなる。私たちはこうした洗剤条件で働く酵素を天然界から探し出すことから研究が始まる。洗剤用の酵素をつくる微生物を探し出す作業は正に宝探し。洗濯に適したアルカリpHに安定で、水温で洗浄効果を示す酵素生産菌を求めて地球の裏側まで探しに出かけた。アルカリ性の環境でも働く酵素生産微生物をつかまえるためにアルカリ性の土地を探しに出かけ、そこに住む微生物を探した事もある。微生物は自分のえさになるものがある場所に集まってくるので、地球を放浪して土地から探し出すだけでなく、近くの畑にいろいろなものをまいて、そこで訓養され集まってきた菌を集めるといった方法もある。
• 遺伝子組換えで、有効に働くよい酵素を作る菌をつくらないのか→原理的には充分開発可能と考えられるが、現状ではまだ行っていない。微生物資源を寄託する施設(NITEなど)を国が運営しているので、そこから遺伝子を貰ってきて安全な宿主に組換えることは今後有り得ると思う。
• アタックの洗濯排水でメダカは死にますか→OECD(欧州経済協力機構)では生態への影響を調べる試験方法を定めており、花王の製品はこの試験に合格している。私たちは、こうした生態系での安全性評価を実験室の中に水槽をおいてメダカなどを飼って調べたが、米国の大手洗剤会社は町の実際の河川を使って、洗剤排水の環境影響を調べている。