[发明专利]具有氧化还原活性的水的生成方法和具有氧化还原活性的水的生成装置

说明书

技术领域

本发明涉及能够引起生物体内的氧化还原反应的具有氧化还原活性的水的生成方法和具有氧化还原活性的水的生成装置。

背景技术

在全世界都需要开发对应对地球变暖有效的、进一步减少C0₂排放新技术的形势下，就水处理技术而言，水中细菌的杀菌和微生物的驱虫还有有机物的分解，主要通过由药物进行的分解、膜过滤法、紫外线杀菌和由臭氧进行的氧化还原反应来实现。

其中，关于臭氧法，利用臭氧浓度更高、超过200ppm的超高浓度臭氧法正被研究，并取得进展。因为臭氧本身不稳定性，虽然认为残余的臭氧不会产生环境负荷，但因为其强氧化力，配管和处理设施的防蚀对策经费增加，必须对全部回路用TEFLON(注册商标)涂覆等实施防蚀措施。

在现实中，残留臭氧在水中以稳定的状态存在数小时，并且气化的臭氧释放到大气中后，也会持续对环境产生影响，即使低浓度的臭氧也会产生呼吸器官损害等对人体造成直接影响。虽然经常与平流层的臭氧层破坏带来的地球变暖的加速混淆，但臭氧比二氧化碳重，在地表上生成的臭氧不会达到平流层，而是停留在对流层，这会使地球变暖加速。

对流层的臭氧本身为很强的温室效应气体，因此有报告指出温室效应气体整体带来的地球变暖的20％到30％是来自对流层臭氧的强制放射力(例如，参照非专利文献1)。

在最近的报告中报告了如下的模拟实验结果：除臭氧带来的直接温室效应，再进一步考虑对于应该吸收二氧化碳的植物的二次影响，对流层臭氧带来的温室效应是从前的2倍(例如，参照非专利文献2)。

一直认为，对流层臭氧的绝大多数为工厂、汽车等的内燃机构排出的氧化氮、烃类等与太阳光线的紫外线发生光化学反应生成的光化学氧化剂，但是厨房等的杀菌、鳞介类的养殖场、一般家庭中臭氧水也有着广泛的利用，由于增加了臭氧水排出和扩散的残留臭氧，这可能是导致光化学烟雾警报(大气中的臭氧浓度持续1小时超过0.12ppm则发出警报)不仅在工业城市和大都市圈内，在地方都市和田园地带也发生的一个原因。因此，需要开发使臭氧处理带来的残留臭氧迅速消失的新的技术，消减臭氧排放总量。

但是，已知自然界和生物体内总是广泛存在的活性氧的强氧化力会引起细胞膜损害，具有杀菌/驱虫能力，在空气净化机等中活性氧的利用受到关注。

活性氧被确认为产生癌变作用和血管新生作用的细胞损害的起因物质，也被作为生物体内损害传达物质。通过损害原因的探明过程，其特性被阐明，得知在生物体内，超氧化物歧化酶(superoxidedismutase)(SOD)和NO·参与消去O₂^-，维持恒常性。

本来，活性氧通常指超氧阴离子自由基(O₂^-)、过氧化氢水(H₂O₂)、羟基自由基(·OH)和单线态氧(¹O₂)等的氧，在广义上表示脂质过氧化物(LOOH、LOO·)、卤化氧(ClO^-)、以及与生物体内血管内皮由来弛缓因子相同的一氧化氮自由基(NO·)、含氧有机自由基等。

虽然广义而言过氧化氢属于活性氧的范畴，但它是极稳定的化合物，在常温下能够长期保存，在高浓度下也能够生成等，与其他的活性氧明显不同。利用鲁米诺反应浓度测定能够通过极微量简单测定等，生态系统和生物体内的氧化还原反应，即redox反应的研究方面，一直作为具有通用性的刺激传达物质被纳入被利用。

本发明中的活性氧，是指在超氧阴离子自由基(O₂^-)、羟基自由基(·OH)、脂质过氧化物(LOOH、LOO·)、卤化氧(ClO^-)、一氧化氮自由基(NO·)、含氧有机自由基(以苯氧基自由基为例)等所谓游离基(free-radical)上，附加单线态氧(¹O₂)和由单线态氧生成的环状过氧化物、氢过氧化物而得到的结构。其中不含过氧化氢。

近年来，生物体外的测定方法和定量技术得到开发，关于其寿命，它只能进行数毫秒或者其以下的极短时间的进行保持动作，无法在水中以稳定的量生成除过氧化氢以外的活性氧。

已经知道，起因于这些活性氧的氧化还原反应，即redox反应，在细胞内经过各种各样的路径导致蛋白合成或信号传导物质的合成，但是它在自然界中的作用还尚在研究中。