(57)【要約】【課題】二価鉄の供給量をより増加させることができる新規な技術を提供する。【解決手段】  酵母、酵母の抽出物、および酵母の細胞壁のうち少なくとも１種と、リン酸およびリン酸化合物のうち少なくとも１種と、カリウムおよびカリウム化合物のうち少なくとも１種とを含む混合物の水熱反応処理物と、鉄供給原料とを含む二価鉄供給剤。【選択図】  なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
酵母、酵母の抽出物、および酵母の細胞壁のうち少なくとも１種と、リン酸およびリン酸化合物のうち少なくとも１種と、カリウムおよびカリウム化合物のうち少なくとも１種とを含む混合物の水熱反応処理物と、
鉄供給原料と
を含む二価鉄供給剤。
【請求項２】
ケイ酸供給物、コーヒー粕、および茶殻からなる群から１種または２種以上選択される物質をさらに含む請求項１に記載の二価鉄供給剤。
【請求項３】
ケイ酸供給物をさらに含む請求項１または２に記載の二価鉄供給剤。
【請求項４】
コーヒー粕、および茶殻のうち少なくとも１種をさらに含む請求項１から３のいずれか１項に記載の二価鉄供給剤。
【請求項５】
酵母、酵母の抽出物、および酵母の細胞壁のうち少なくとも１種と、リン酸およびリン酸化合物のうち少なくとも１種と、カリウムおよびカリウム化合物のうち少なくとも１種とを含む混合物の水熱反応処理物と、鉄供給原料とを水存在下で反応させることを含む、前記鉄供給原料に由来する二価鉄の量を増加させる方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば土壌等に施用されたときに殺菌に寄与する二価鉄を供給できる、二価鉄供給剤に関する。
【背景技術】
【０００２】
水稲栽培は土壌病害、および連作障害の無い優れた栽培技術である。この栽培技術では、湛水下の水田土壌が還元状態のため、土壌中の三価鉄が二価鉄に還元される。この二価鉄の殺菌作用によりフザリウム菌等の病原菌が死滅するため、土壌病害、および連作障害の無い栽培技術であることが知られている。
一方、水田以外の畑地、ならびにゴルフ場、野球場、およびサッカー場等の芝地の土壌においては還元状態ではないため全ての鉄は三価鉄として存在する。そのため、土壌病原菌を抑制することができず土壌病害が蔓延している。また、化学肥料の過剰な施用により土壌はさらに酸化し、二価鉄がより存在できない土壌となっている。【０００３】
上記状況を改善するために二価鉄資材、およびキレート資材なども市販されているが、安定性が不十分である。これらの二価鉄資材、およびキレート資材などは、酸素に触れるとすぐに酸化して三価鉄に変化してしまうため、二価鉄として土壌に供給することはできない。そのため、より多くの二価鉄を供給できるようにするための資材が提案されている（例えば特許文献１）。特許文献１では、コーヒー豆の粉砕焙煎物および／または茶葉を還元作用成分の供給原料として用い、この還元作用成分の供給原料の乾燥物と二価もしくは三価の鉄を含む鉄供給原料とを水存在下で混合し、反応させることで、鉄供給原料からの二価鉄の供給量を増加させている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特許第５７３３７８１号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、二価鉄をより多く供給できる方法が求められている。
本発明は、二価鉄の供給量をより増加させることができる新規な技術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】
本発明者は上記課題に鑑み鋭意研究を行った。その結果、酵母、酵母の抽出物、および酵母の細胞壁のうち少なくとも１種、リン酸およびリン酸化合物のうち少なくとも１種、ならびに、カリウムおよびカリウム化合物のうち少なくとも１種を含む混合物の水熱反応処理物と、二価鉄塩または三価鉄塩などの鉄供給原料と、を含む混合物を構成することで、より安定して二価鉄を土壌などに供給でき、その供給量を増加させることができることを見出し、本発明を完成させた。【０００７】
本発明の要旨は以下のとおりである。
［１］      酵母、酵母の抽出物、および酵母の細胞壁のうち少なくとも１種と、リン酸およびリン酸化合物のうち少なくとも１種と、カリウムおよびカリウム化合物のうち少なくとも１種とを含む混合物の水熱反応処理物と、鉄供給原料とを含む二価鉄供給剤。
［２］      ケイ酸供給物、コーヒー粕、および茶殻からなる群から１種または２種以上選択される物質をさらに含む［１］に記載の二価鉄供給剤。
［３］      ケイ酸供給物をさらに含む［１］または［２］に記載の二価鉄供給剤。
［４］      コーヒー粕、および茶殻のうち少なくとも１種をさらに含む［１］から［３］のいずれか一項に記載の二価鉄供給剤。
［５］      酵母、酵母の抽出物、および酵母の細胞壁のうち少なくとも１種と、リン酸およびリン酸化合物のうち少なくとも１種と、カリウムおよびカリウム化合物のうち少なくとも１種とを含む混合物の水熱反応処理物と、鉄供給原料とを水存在下で反応させることを含む、前記鉄供給原料に由来する二価鉄の量を増加させる方法。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、二価鉄の供給量をより増加させることができる新規な技術を提供することができる。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、本発明の１つの実施形態について、詳細に説明する。
本実施形態は二価鉄供給剤に関し、酵母、酵母の抽出物、および酵母の細胞壁のうち少なくとも１種と、リン酸およびリン酸化合物のうち少なくとも１種と、カリウムおよびカリウム化合物のうち少なくとも１種とを含む混合物の水熱反応処理物と、鉄供給原料とを含む。
本実施形態においては、水熱反応処理物と鉄供給原料とが反応して三価鉄が還元されることにより、鉄供給原料に由来する二価鉄（二価鉄イオン）が増加し、供給される二価鉄の量が従来よりも増加する。
なお、鉄供給原料に由来する二価鉄とは、鉄供給原料から放出された二価鉄のほか、鉄供給原料から放出された三価鉄から変換された二価鉄、および鉄供給原料から放出された二価鉄が三価鉄となり、更にこの三価鉄から変換された二価鉄を含む。
【００１０】
本明細書において鉄供給原料は、水の存在下に二価鉄、または還元されて二価鉄となる三価鉄を放出可能である物質であれば特に限定されず、当業者が適宜設定することができる。具体的には、硫酸鉄（II）などの二価鉄の塩、塩化鉄（III）および硫酸鉄（III）などの三価鉄の塩のほか、製鋼スラグ、ならびに、鉄を含有する土壌等を挙げることができ、本実施形態の二価鉄供給剤は例えばこれらのうち１種または２種以上を鉄供給原料として含有してもよい。
【００１１】
水熱反応処理物は、例えば、国際公開第２０１３／０９４２３５号などに開示されており、国際公開第２０１３／０９４２３５号に開示される方法に従って従来公知の材料から製造することができる。なお、国際公開第２０１３／０９４２３５号に係る国際出願は、例えば日本では特許第５５５５８１８号として登録されている。
水熱反応処理物の原料として用いられる酵母、酵母の抽出物、又は酵母の細胞壁は、特に限定されないが、泥状ビール酵母、圧搾ビール酵母、乾燥ビール酵母、ビール酵母懸濁液、乾燥酵母細胞壁、酵母細胞壁懸濁液、およびビール酵母含有無機物からなる群から選ばれる少なくとも１種に由来することができる。
【００１２】
リン酸またはリン酸化合物は、１種でも２種以上混合して用いてもよい。リン酸またはリン酸化合物は、例えば肥料の成分として従来公知のリン酸化合物を用いることができる。具体的には、肥料としては、種々の可溶性又はク溶性肥料を用いればよく、リン酸化合物としては、例えば、リン鉱石を硫酸で処理してリン酸を可溶化した過リン酸石灰および重過リン酸石灰、亜リン酸、ならびに、混合物としての熔性リン肥料および焼成リン肥等を挙げることができる。
【００１３】
カリウムまたはカリウム化合物は、１種でも２種以上混合して用いてもよい。カリウムまたはカリウム化合物は、例えば肥料の成分として従来公知のカリウム化合物を用いることができる。具体的には、塩化カリウム、硫酸カリウム、水酸化カリウム、亜リン酸カリウム、及び硝酸カリウム等を挙げることができる。
【００１４】
水熱反応処理物は、以下の（ａ）、（ｂ）および（ｃ）の３成分を含む混合物を水熱反応処理（過熱水蒸気処理）に供することにより得ることができる。
（ａ）酵母、酵母の抽出物および酵母の細胞壁からなる群から選択される１種または２種以上
（ｂ）リン酸および／またはリン酸化合物
（ｃ）カリウムおよび／またはカリウム化合物
本明細書において水熱反応処理とは、加温、および加圧により過熱水蒸気を発生させ、発生した過熱水蒸気の影響により対象物の物性を変化させる方法を意味する。
過熱水蒸気を発生させる温度は、好ましくは１２０℃以上２２０℃以下であり、より好ましくは１５０℃以上２１０℃以下である。また、過熱水蒸気を発生させる圧力は、好ましくは０．９ＭＰａ以上１．９ＭＰａ以下であり、より好ましくは１．２ＭＰａ以上１．８ＭＰａ以下である。特に、圧力が０．９ＭＰａ以上１．９ＭＰａ以下であり、且つ、温度が１２０℃以上２２０℃以下で行われる水熱反応処理が好ましく、圧力が０．９ＭＰａ以上１．９ＭＰａ以下であり、且つ、温度が１５０℃以上２１０℃以下で行われる水熱反応処理がより好ましく、圧力が１．２ＭＰａ以上１．８ＭＰａ以下であり、且つ、温度が１５０℃以上２１０℃以下で行われる水熱反応処理が更により好ましい。
上記（ａ）、（ｂ）および（ｃ）の３成分の混合割合は特に限定されず、当業者が適宜設定できる。例えば、（ａ）成分：１００重量部に対し、（ｂ）成分：０より大きく１３５重量部以下、（ｃ）成分：０より大きく１００重量部以下とすることができる。
【００１５】
本実施形態の二価鉄供給剤は、上述の鉄供給原料と水熱反応処理物とを含む混合物とすることができる。混合する方法や割合などは特に限定されず、当業者が適宜設定することができ、例えば、鉄供給原料１００重量部に対し水熱反応処理物１〜２００００重量部とすることができる。
【００１６】
また、本実施形態の二価鉄供給剤は、鉄供給原料と水熱反応処理物とに加えて、本発明の目的を達成できる範囲で他の成分を含むようにしてもよく、特に限定されない。
例えば本実施形態の二価鉄供給剤は、鉄供給原料と水熱反応処理物とを含む溶液、または懸濁液の態様とすることができ、したがって水を含むようにしてもよい。
そのほか、本実施形態の二価鉄供給剤は、微量要素、腐食物質、有機酸、アミノ酸、珪藻土、ゼオライト、発泡気泡コンクリート、肥料原料、または農薬等を含むようにしてもよい。
【００１７】
また、本実施形態の二価鉄供給剤は、ケイ酸供給物、コーヒー粕、および茶殻からなる群から１種または２種以上選択される物質をさらに含むことが好ましい。本実施形態の二価鉄供給剤は、これらの中でもケイ酸供給物をさらに含むことがより好ましい。本実施形態の二価鉄供給剤は、ケイ酸供給物、コーヒー粕、および茶殻からなる群から１種または２種以上選択される物質をさらに含有することで、より多くの二価鉄を供給することができる。
ケイ酸供給物としては、水の存在下でケイ酸（ケイ酸イオン）を供給できる物質である限り特に限定されず、例えば、麦飯石などのケイ酸を含有する鉱物、発泡気泡コンクリート、籾殻、およびケイ酸カリウムなどを挙げることができる。
また、コーヒー粕（コーヒー抽出液を焙煎コーヒー豆から抽出した後の残渣）、および茶殻（緑茶、紅茶、または烏龍茶等の茶成分を抽出した後の残渣）は、公知のものを利用することができ、特に限定されない。
【００１８】
本実施形態の二価鉄供給剤はその態様について特に限定されず、例えば上述のとおり溶液等の液体であってもよく、また、乾燥等の工程を経て製造されるなどした固体であってもよい。固体の状態で土壌等に施用される場合には、施用された土壌等に含まれる水の存在下で水熱反応処理物と鉄供給材料との反応が進行する。
【００１９】
また、本実施形態の二価鉄供給剤について、その施用対象は特に限定されないが、例えば、畑地および芝地などの土壌を挙げることができる。土壌に施用される場合、本実施形態の二価鉄供給剤が施用される量については特に限定されず、当業者が適宜設定することができ、例えば１ｋｇ以上１０００ｋｇ以下の本実施形態の二価鉄供給剤が１０アールの面積の土壌に混合されるようにすればよい。
【００２０】
以上、本実施形態によれば、鉄供給原料に由来する二価鉄が水熱反応処理物の作用により増加するので、より多くの二価鉄を供給することができる。その結果、例えば土壌等に施用されたときに、より大きな殺菌作用が期待される。
【実施例】
【００２１】
以下の実施例により本発明を更に具体的に説明するが、本発明はこれらの実施例に限定されない。
［参考例１：酵母細胞壁、リン酸及びカリウム化合物の混合物の水熱反応処理物］
磁力撹拌型水熱反応釜に蒸留水１４３．６ｇを投入後、酵母細胞壁（アサヒフードアンドヘルスケア株式会社）２５．４ｇ、８５％リン酸１６．２ｇ、硫酸カリウム１４．８ｇを投入した。蓋を閉めて撹拌して混合した後、昇温を開始した。圧力１．６ＭＰa以上及び温度１８０℃の条件下で１０分間処理して水熱反応処理物１を得た。【００２２】
［実施例１］
０．１％塩化鉄（III）６水和物（和光純薬工業株式会社）水溶液２０ｍｌに水熱反応処理物１を０．４ｍｌ添加した後、撹拌して混合し、反応液を調製した。この反応液を室温で２分間放置した後、０．４５μｍのフィルターで濾過し、その濾液について二価鉄分析用試験紙（株式会社共立理化学研究所）を用いて二価鉄を定量した。【００２３】
［比較例１］
０．１％塩化鉄（III）６水和物（和光純薬工業株式会社）水溶液２０ｍｌにケイ酸資材（エーワンシリカ、清和肥料工業株式会社製）を０．４ｍｌ添加した後、撹拌して混合し、反応液を調製した。この反応液を室温で２分間放置した後、０．４５μｍのフィルターで濾過し、その濾液について二価鉄分析用試験紙（株式会社共立理化学研究所）を用いて二価鉄を定量した。【００２４】
［実施例２］
０．１％塩化鉄（III）６水和物（和光純薬工業株式会社）水溶液２０ｍｌに水熱反応処理物１を０．４ｍｌ、ケイ酸資材（エーワンシリカ、清和肥料工業株式会社製）を０．４ｍｌ添加した後、撹拌して混合し、反応液を調製した。この反応液を室温で２分間放置した後、０．４５μｍのフィルターで濾過し、その濾液について二価鉄分析用試験紙（株式会社共立理化学研究所）を用いて二価鉄を定量した。【００２５】
［比較例２］
０．１％塩化鉄（III）６水和物（和光純薬工業株式会社）水溶液２０ｍｌに含水率６０％のコーヒー粕（アサヒ飲料株式会社）を４ｇ添加した後、撹拌して混合し、反応液を調製した。この反応液を室温で２分間放置した後、０．４５μｍのフィルターで濾過し、その濾液について二価鉄分析用試験紙（株式会社共立理化学研究所）を用いて二価鉄を定量した。【００２６】
［実施例３］
０．１％塩化鉄（III）６水和物（和光純薬工業株式会社）水溶液２０ｍｌに水熱反応処理物１を０．４ｍｌ、含水率６０％のコーヒー粕（アサヒ飲料株式会社）を４ｇ添加した後、撹拌して混合し、反応液を調製した。この反応液を室温で２分間放置した後、０．４５μｍのフィルターで濾過し、その濾液について二価鉄分析用試験紙（株式会社共立理化学研究所）を用いて二価鉄を定量した。【００２７】
［比較例３］
０．１％塩化鉄（III）６水和物（和光純薬工業株式会社）水溶液２０ｍｌに含水率６０％の茶殻（アサヒ飲料株式会社）を４ｇ添加した後、撹拌して混合し、反応液を調製した。この反応液を室温で２分間放置した後、０．４５μｍのフィルターで濾過し、その濾液について二価鉄分析用試験紙（株式会社共立理化学研究所）を用いて二価鉄を定量した。【００２８】
［実施例４］
０．１％塩化鉄（III）６水和物（和光純薬工業株式会社）水溶液２０ｍｌに水熱反応処理物１を０．４ｍｌ、含水率６０％の茶殻（アサヒ飲料株式会社）を４ｇ添加した後、撹拌して混合し、反応液を調製した。この反応液を室温で２分間放置した後、０．４５μｍのフィルターで濾過し、その濾液について二価鉄分析用試験紙（株式会社共立理化学研究所）を用いて二価鉄を定量した。【００２９】
実施例、および比較例の定量結果を表１に示す。その結果、水熱反応処理物１と塩化鉄（III）６水和物とを混合することにより三価鉄が二価鉄に変換され、二価鉄が増加することが示された。また、水熱反応処理物１と塩化鉄（III）６水和物との混合溶液にケイ酸資材、コーヒー粕、または茶殻を混合することにより、さらに三価鉄が二価鉄に変換されることが理解できる。【００３０】
【表１】
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【産業上の利用可能性】
【００３１】
本発明の二価鉄供給剤は、三価鉄を二価鉄に変換することができるため、従来の二価鉄供給剤と比較してより安定して二価鉄を供給することができる。本発明の二価鉄供給剤は、例えば、土壌病害の蔓延している畑地、ならびに、ゴルフ場、野球場、およびサッカー場等の芝地などの土壌の健全化に貢献することが期待される。
【国際調査報告】
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