(57)【要約】      （修正有）【課題】配管や機器に損傷を与えることがなく、かつ人体にも安全なバイオフィルム形成抑制剤の提供。【解決手段】Ｃ１〜Ｃ５アルキルレゾルシノールを有効成分とする、バイオフィルム形成抑制剤。好ましくは、該Ｃ１〜Ｃ５アルキルレゾルシノールが式（I）で示される化合物である、バイオフィルム形成抑制剤。2017218389.tif 000008（式中、Ｒ１〜Ｒ３は夫々独立に、Ｈ、又はＣ１〜５の直鎖／分枝鎖アルキル基；Ｒ１〜Ｒ３が同時に全てがＨになることはない）【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
Ｃ１〜Ｃ５アルキルレゾルシノールを有効成分とする、バイオフィルム形成抑制剤。
【請求項２】
前記Ｃ１〜Ｃ５アルキルレゾルシノールが式（I）で示される化合物である、請求項１記載のバイオフィルム形成抑制剤。
【化１】
2017218389.tif 000006
（式中、Ｒ1、Ｒ2及びＲ3は、それぞれ独立に、水素、又は炭素数１〜５の直鎖もしくは分枝鎖アルキル基を表し、ただし、Ｒ1、Ｒ2及びＲ3が同時に水素になることはない。）
【請求項３】
Ｒ1、Ｒ2及びＲ3のいずれか１つが炭素数１〜５の直鎖もしくは分枝鎖アルキル基であり、かつ残りがいずれも水素である、請求項２記載のバイオフィルム形成抑制剤。
【請求項４】
Ｒ1、Ｒ2及びＲ3のいずれか２つが炭素数１〜５の直鎖アルキル基であり、かつ残りが水素である、請求項２記載のバイオフィルム形成抑制剤。
【請求項５】
前記Ｃ１〜Ｃ５アルキルレゾルシノールが、４−ブチルレゾルシノール、５−メチルレゾルシノール、５−ペンチルレゾルシノール、２−プロピルレゾルシノール、２，５−ジメチルレゾルシノール、２−メチルレゾルシノール、及び４−イソプロピルレゾルシノールからなる群より選択される少なくとも１種である、請求項１記載のバイオフィルム形成抑制剤。
【請求項６】
対象水中での前記Ｃ１〜Ｃ５アルキルレゾルシノールの濃度が１４００ｐｐｍ以下である、請求項１〜５のいずれか１項記載のバイオフィルム形成抑制剤。
【請求項７】
前記Ｃ１〜Ｃ５アルキルレゾルシノールが、４−ブチルレゾルシノールであり、かつ前記対象水中での該アルキルレゾルシノールの濃度が２００ｐｐｍ以下である、請求項６記載のバイオフィルム形成抑制剤。
【請求項８】
前記Ｃ１〜Ｃ５アルキルレゾルシノールが、５−メチルレゾルシノール、５−ペンチルレゾルシノール、２−プロピルレゾルシノール、２，５−ジメチルレゾルシノール、２−メチルレゾルシノール、及び４−イソプロピルレゾルシノールからなる群より選択される少なくとも１種であり、かつ前記対象水中での該アルキルレゾルシノール化合物の濃度が１０００ｐｐｍ以下である、請求項６記載のバイオフィルム形成抑制剤。
【請求項９】
バイオフィルムの主要な原因微生物の生育阻害率が２０％以下となる濃度の前記Ｃ１〜Ｃ５アルキルレゾルシノールを有効成分とする、請求項１〜８のいずれか１項記載のバイオフィルム形成抑制剤。
【請求項１０】
Ｃ１〜Ｃ５アルキルレゾルシノールを対象水中に添加することを含む、バイオフィルム形成抑制方法。
【請求項１１】
前記Ｃ１〜Ｃ５アルキルレゾルシノールが式（I）で示される化合物である、請求項１０記載のバイオフィルム形成抑制方法。
【化２】
2017218389.tif 000007
（式中、Ｒ1、Ｒ2及びＲ3は、それぞれ独立に、水素、又は炭素数１〜５の直鎖もしくは分枝鎖アルキル基を表し、ただしＲ1、Ｒ2及びＲ3が同時に水素になることはない。）
【請求項１２】
Ｒ1、Ｒ2及びＲ3のいずれか１つが炭素数１〜５の直鎖もしくは分枝鎖アルキル基であり、かつ残りがいずれも水素である、請求項１１記載のバイオフィルム形成抑制方法。
【請求項１３】
Ｒ1、Ｒ2及びＲ3のいずれか２つが炭素数１〜５の直鎖アルキル基であり、かつ残りが水素である、請求項１１記載のバイオフィルム形成抑制方法。
【請求項１４】
前記Ｃ１〜Ｃ５アルキルレゾルシノールが、４−ブチルレゾルシノール、５−メチルレゾルシノール、５−ペンチルレゾルシノール、２−プロピルレゾルシノール、２，５−ジメチルレゾルシノール、２−メチルレゾルシノール、及び４−イソプロピルレゾルシノールからなる群より選択される少なくとも１種である、請求項１０記載のバイオフィルム形成抑制方法。
【請求項１５】
前記Ｃ１〜Ｃ５アルキルレゾルシノールが前記対象水中に１４００ｐｐｍ以下の濃度で添加される、請求項１０〜１４のいずれか１項記載のバイオフィルム形成抑制方法。
【請求項１６】
前記Ｃ１〜Ｃ５アルキルレゾルシノールが、４−ブチルレゾルシノールであり、かつ該アルキルレゾルシノールが前記対象水中に２００ｐｐｍ以下の濃度で添加される、請求項１５記載のバイオフィルム形成抑制方法。
【請求項１７】
前記Ｃ１〜Ｃ５アルキルレゾルシノールが、５−メチルレゾルシノール、５−ペンチルレゾルシノール、２−プロピルレゾルシノール、２，５−ジメチルレゾルシノール、２−メチルレゾルシノール、及び４−イソプロピルレゾルシノールからなる群より選択される少なくとも１種であり、かつ該アルキルレゾルシノールが前記対象水中に１０００ｐｐｍ以下の濃度で添加される、請求項１５記載のバイオフィルム形成抑制方法。
【請求項１８】
前記Ｃ１〜Ｃ５アルキルレゾルシノールが、前記対象水中に、バイオフィルムの主要な原因微生物の生育阻害率が２０％以下となる濃度で添加される、請求項１０〜１７のいずれか１項記載のバイオフィルム形成抑制方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、バイオフィルム形成抑制剤及びバイオフィルム形成抑制方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
バイオフィルムは、固体や液体の表面に付着した細菌やカビ等の微生物の群落が分泌物等と共に形成した構造体である。家庭又は工場の排水設備や水循環システムなどに発生したバイオフィルムは、配管のぬめりやつまり及び悪臭の原因となる。バイオフィルムはまた、下水管の腐食など、設備の劣化を引き起こす。海水の淡水化プラントで使用される逆浸透膜、製紙工場の配管設備などにおいても、バイオフィルム形成による弊害が問題視されている。さらに、バイオフィルムは微生物汚染の原因となる。温泉施設等に発生したバイオフィルムが感染症を引き起こす場合がある。医療分野では、透析等のチューブや内視鏡、コンタクトレンズ等の医療器具に形成されたバイオフィルムが感染源となることがある。また皮膚や口腔内でのバイオフィルム形成が疾病を引き起こすことがある。食品分野では、食品又は調理器具に形成されたバイオフィルムが腐敗や食中毒の原因となることがある。
【０００３】
微生物がバイオフィルムを形成すると、通常の洗浄や殺菌方法に対して耐性となるため、その排除は容易ではない。排水設備や水循環システムにおけるバイオフィルム形成防止のためには、定期的な水の入れ替えや清掃が必要であるが、これらは当該設備やシステムのメンテナンスコストを上昇させる。
【０００４】
水循環システム等におけるバイオフィルムには、緑膿菌（Pseudomonas aeruginosa）等のPseudomonas属、Sphingomonas属、Sphingopyxis属などのグラム陰性微生物が存在する。さらに、水冷式冷却塔におけるバイオフィルムから、Klebsiella属、Flavobacterium属及びRoseomonas属微生物が見つかったという報告がある（非特許文献１及び２）。従来、排水設備や水循環システムなどにおけるバイオフィルム防止には、塩素系薬剤、有機窒素硫黄系薬剤などの殺菌剤が用いられている。しかし、塩素系薬剤には配管や機器への損傷の問題があり、有機窒素硫黄系薬剤には皮膚損傷などの問題がある。そのため、何れの薬剤も十分に殺菌できる濃度では使用することができず、バイオフィルム形成を長期間抑制することができない。
【０００５】
レゾルシノール化合物は、抗菌性物質として知られている。例えば、特許文献１には、ジメチル及びジブチルレゾルシノールが黄色ブドウ球菌及びアクネ菌に対する抗菌活性を有することが記載されている。非特許文献３には、結核菌に対する抗菌物質として４−イソプロピルレゾルシノールが記載されている。一方、これらの化合物が大腸菌、緑膿菌のようなグラム陰性菌に対して抗菌作用を及ぼすことは、これまで明らかにされていない。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】国際公開公報第２００６／１００４９６号
【非特許文献】
【０００７】
【非特許文献１】Biofouling 2011,27(4)393-402
【非特許文献２】Biocontrol Science 2013,18(4)205-209
【非特許文献３】Anti-Infective Agents, 2012, 10(1):6-14
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明は、配管や機器に損傷を与えることがなく、かつ人体にも安全でありながら、バイオフィルム形成を効果的に抑制することができる、バイオフィルム形成抑制剤を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明者らは、鋭意研究の結果、特定のレゾルシノール化合物が、微生物の生育を阻害しない低濃度で使用した場合であっても、バイオフィルム形成を効果的に抑制できることを見出した。
【００１０】
したがって、本発明は、Ｃ１〜Ｃ５アルキルレゾルシノールを有効成分とする、バイオフィルム形成抑制剤を提供する。
また本発明は、Ｃ１〜Ｃ５アルキルレゾルシノールを対象水中に添加することを含む、バイオフィルム形成抑制方法を提供する。
【発明の効果】
【００１１】
本発明のバイオフィルム形成抑制剤は、殺菌又は抗菌作用によらずにバイオフィルム形成を抑制することができる。したがって、本発明によれば、人体に対してより安全にバイオフィルム形成を抑制することができる。また本発明によれば、殺菌剤や抗菌剤を用いた場合のような菌の耐性獲得による効果の低減を防止することができるので、長期にわたり使用しても有効にバイオフィルム形成を抑制することができる。さらに、本発明のバイオフィルム形成抑制剤は、従来の殺菌剤と比べて配管や機器を損傷しにくいため、より経済的である。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】試験化合物１〜７によるバイオフィルム形成抑制。Ａ；生育量（ＯＤ６００）、Ｂ；バイオフィルム形成量（ＯＤ５７０）。各サンプルの棒グラフは、左から化合物溶液の添加量が１、２、４、６、７、８μＬのときのデータを表す。
【図２】水系システムモデルにおける４−ブチルレゾルシノールによるバイオフィルム形成抑制。（ａ）溶媒コントロール；（ｂ）４−ブチルレゾルシノール、ｎ＝２。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
本発明のバイオフィルム形成抑制剤は、家庭又は工場設備などの様々な環境下におけるバイオフィルム形成の抑制に使用される。好ましくは、本発明のバイオフィルム形成抑制剤は、水の流れる配管、水を貯留するタンクやプール、水循環システム、及びそれらに付属する機器などの、そこに水を流す又は貯留することによって機能する設備におけるバイオフィルム形成の抑制に使用される。上記設備のなかでも、少なくともその一部がバイオフィルムが形成しやすい温度、例えば２０℃以上、好ましくは２５℃以上に達する設備で、本発明のバイオフィルム形成抑制剤が好適に使用される。本発明のバイオフィルム形成抑制剤が適用される設備の好適な例としては、水冷式冷却塔を用いた工場設備やビルの冷却システム、工業用の冷却プール、工業用の給水、貯水もしくは排水経路、流湯式暖房システム、排水処理設備、海水の淡水化プラントで使用される逆浸透膜、製紙工場の配管設備などが挙げられる。
【００１４】
本明細書において、「対象水」とは、本発明のバイオフィルム形成抑制剤が適用される水をいう。好ましくは、「対象水」としては、上述した水を流す又は貯留することによって機能する設備に流れる又は貯留されている水、例えば、水冷式冷却塔を用いた工場設備やビルの冷却システムに用いられる水、工業用の冷却プールの水、工業用の給水、貯水もしくは排水経路内の水、流湯式暖房システムで使用される湯、排水処理設備の排水、海水の淡水化プラントで使用される逆浸透膜を通る水、製紙工場の配管設備内の水、などが挙げられる。本発明のバイオフィルム形成抑制剤は、上記対象水に対して添加される。
【００１５】
上記のような設備に発生するバイオフィルムには、緑膿菌（Pseudomonas aeruginosa）等のPseudomonas属、Sphingomonas属、Sphingopyxis属などのグラム陰性微生物が含まれている。さらに、Klebsiella属、Flavobacterium属及びRoseomonas属のグラム陰性微生物が、水冷式冷却塔におけるバイオフィルムに存在する微生物として報告されている（非特許文献１及び２）。
【００１６】
本発明のバイオフィルム形成抑制剤は、Ｃ１〜Ｃ５アルキルレゾルシノールを有効成分として使用する。
【００１７】
本発明で有効成分として使用されるＣ１〜Ｃ５アルキルレゾルシノールとしては、下記の式（I）で示される化合物が挙げられる。
【００１８】
【化１】
2017218389.tif 000002
【００１９】
上記式（I）中、Ｒ1、Ｒ2及びＲ3は、それぞれ独立に、水素、又は炭素数１〜５の直鎖もしくは分枝鎖アルキル基を表す。ただし、Ｒ1、Ｒ2及びＲ3が同時に水素になることはない。
【００２０】
好ましい実施形態において、Ｒ1、Ｒ2及びＲ3のいずれか１つは炭素数１〜５の直鎖もしくは分枝鎖アルキル基であり、かつ残りはいずれも水素である。より好ましくは、Ｒ1、Ｒ2及びＲ3のいずれか１つは炭素数１〜４の直鎖もしくは分枝鎖アルキル基であり、かつ残りはいずれも水素である。
【００２１】
別の好ましい実施形態において、Ｒ1、Ｒ2及びＲ3のいずれか２つは炭素数１〜５の直鎖アルキル基であり、かつ残りは水素である。より好ましくは、Ｒ1、Ｒ2及びＲ3のいずれか２つは炭素数１〜４の直鎖アルキル基であり、かつ残りは水素である。
【００２２】
本発明で有効成分として使用されるＣ１〜Ｃ５アルキルレゾルシノールは、上記に例示された式（I）で示される化合物のうちのいずれか１種であってもよく、又はそれらのいずれか２種以上の組み合わせであってもよい。
【００２３】
本発明で有効成分として使用されるＣ１〜Ｃ５アルキルレゾルシノールの好ましい例としては、４−ブチルレゾルシノール（ルシノール）、５−メチルレゾルシノール、５−ペンチルレゾルシノール、２−プロピルレゾルシノール、２，５−ジメチルレゾルシノール、２−メチルレゾルシノール、及び４−イソプロピルレゾルシノールが挙げられる。本発明においては、これらのいずれか１種又はいずれか２種以上の組み合わせを使用することができる。
【００２４】
本発明のバイオフィルム形成抑制剤は、上記Ｃ１〜Ｃ５アルキルレゾルシノール以外の他の成分を含有していてもよい。当該他の成分の例としては、上記Ｃ１〜Ｃ５アルキルレゾルシノールの溶媒、本発明のバイオフィルム形成抑制剤が適用される機器や設備の洗浄もしくは劣化防止のための物質、抗菌もしくは殺菌剤などが挙げられる。しかし、当該他の成分の種類やその濃度は、上記Ｃ１〜Ｃ５アルキルレゾルシノールのバイオフィルム形成抑制作用を阻害しない限り、特に限定されない。
【００２５】
好ましくは、本発明のバイオフィルム形成抑制剤はキレート剤を含有しない。キレート剤としては、カルボン酸系、リン酸系、又はホスホン酸系のキレート剤等が挙げられる。カルボン酸系キレート剤としては、多価カルボン酸、ヒドロキシカルボン酸、アミノカルボン酸、ホスホノカルボン酸、及びそれらの塩、等が挙げられる。多価カルボン酸としては、クエン酸、コハク酸、リンゴ酸、フマル酸、酒石酸、マロン酸、マレイン酸等が挙げられる。ヒドロキシカルボン酸としては、クエン酸、リンゴ酸等の脂肪族ヒドロキシカルボン酸等が挙げられる。アミノカルボン酸としては、エチレンジアミン四酢酸（ＥＤＴＡ）、ニトリロ三酢酸（ＮＴＡ）、イミノ二酢酸、ジエチレントリアミン五酢酸（ＤＰＴＡ）、Ｎ−ヒドロキシエチル−エチレンジアミン三酢酸（ＨＥＤＴＡ）、メチルグリシン二酢酸（ＭＧＤＡ）、アスパラギン酸二酢酸（ＡＳＤＡ）、グルタミン酸二酢酸（ＧＬＤＡ）等が挙げられる。ホスホノカルボン酸としては、２−ホスホノブタン−１，２，４−トリカルボン酸等が挙げられる。リン酸系キレート剤としては、トリポリリン酸及びその塩等が挙げられる。ホスホン酸系キレート剤としては、１−ヒドロキシエタン−１，１−ジホスホン酸（ＨＥＤＰ）等のヒドロキシホスホン酸、アミノトリメチレンホスホン酸（ＡＴＭＰ）等のアミノホスホン酸、及びそれらの塩等が挙げられる。当該塩としてはナトリウム、カリウム等のアルカリ金属塩、アンモニウム塩、アミン塩が挙げられる。
【００２６】
また好ましくは、本発明のバイオフィルム形成抑制剤は有機溶媒を含有しない。有機溶媒としては、例えば、ＣｌｏｇＰが−３〜４、−３〜３．５、−３〜３、−２．５〜４、−２．５〜３．５、−２．５〜３、−２〜４、−２〜３．５又は−２〜３であるものが挙げられる。ここでＣｌｏｇＰとは、ＥＰＩＷＥＢ４．１（ＵＳ  ＥＰＡ）に従って求められるオクタノール−水−分配係数（ｌｏｇＰ）の計算値を表す。有機溶媒の詳細な例としては、アルコール系有機溶媒又はエーテル系有機溶媒、より詳細には、脂肪族アルコール系有機溶媒、脂肪族エーテル系有機溶媒及びグリコール系有機溶媒が挙げられる。グリコール系有機溶媒の例としては、モノ又はポリアルキレングリコールモノアルキルエーテルが挙げられる。さらに詳細な例としては、エチレングリコールモノ（２−エチルヘキシル）エーテル、１−フェノキシ−２−プロパノール、２−フェノキシエタノール、１−ブトキシ−２−プロパノール、エチレングリコールモノブチルエーテル、２−イソブトキシエタノール、２−（２−ｎ−ブトキシエトキシ）エタノール、プロピレングリコール、２−（２−イソブトキシエトキシ）エタノール）、トリエチレングリコールモノブチルエーテル、ジアセトンアルコール、２−エトキシエタノール）、１−メトキシ−２−ｐ−プロパノール、ジプロピレングリコール、２−（２−エトキシエトキシ）エタノール、２−メトキシエタノール、ジエチレングリコールモノメチルエーテル、ジエチレングリコール、トリエチレングリコールモノメチルエーテル）、及びジエチレングリコールモノメチルエーテルが挙げられる。
【００２７】
従来、バイオフィルムは、殺菌剤を用いて、バイオフィルムの原因微生物を殺菌することによって防止されていた。一方、本発明は、後述の実施例に示すとおり、上記のＣ１〜Ｃ５アルキルレゾルシノールを用いて、バイオフィルムの原因微生物の生育を阻止することによらずにバイオフィルム形成を抑制する点で、殺菌又は抗菌作用によってバイオフィルム形成を抑える従来の方法とは異なる。したがって、本発明のバイオフィルム形成抑制剤の好ましい一側面は、非抗菌性バイオフィルム形成抑制剤である。ここで「非抗菌性バイオフィルム形成抑制」とは抗菌（又は殺菌）作用によらずにバイオフィルム形成を抑制する作用をいう。
【００２８】
したがって、本発明のバイオフィルム形成抑制剤は、バイオフィルム原因微生物に対して抗菌活性を示すことのできない低濃度のＣ１〜Ｃ５アルキルレゾルシノールを有効成分として使用することができる。好ましい実施形態において、本発明のバイオフィルム形成抑制剤は、対象水中における上記Ｃ１〜Ｃ５アルキルレゾルシノールの濃度が１４００ｐｐｍ（質量ｐｐｍ、本明細書において以下同様）以下となる量で使用される。より好ましい実施形態において、上記Ｃ１〜Ｃ５アルキルレゾルシノールが４−ブチルレゾルシノールである場合、本発明のバイオフィルム形成抑制剤は、対象水中における該アルキルレゾルシノールの濃度が２００ｐｐｍ以下となる量で使用される。別のより好ましい実施形態において、上記Ｃ１〜Ｃ５アルキルレゾルシノールが５−メチルレゾルシノール、５−ペンチルレゾルシノール、２−プロピルレゾルシノール、２，５−ジメチルレゾルシノール、２−メチルレゾルシノール、及び４−イソプロピルレゾルシノールからなる群より選択される少なくとも１種である場合、本発明のバイオフィルム形成抑制剤は、対象水中における該アルキルレゾルシノールの濃度が１４００ｐｐｍ以下、さらに好ましくは１０００ｐｐｍ以下となる量で使用される。
【００２９】
上記Ｃ１〜Ｃ５アルキルレゾルシノールが４−ブチルレゾルシノールの場合、対象水中におけるその濃度は、好ましくは１５ｐｐｍ以上、より好ましくは４０ｐｐｍ以上、さらに好ましくは５０ｐｐｍ以上であって、かつ好ましくは２００ｐｐｍ以下、より好ましくは１４５ｐｐｍ以下、さらに好ましくは１３０ｐｐｍ以下であるか、あるいは、好ましくは１５〜２００ｐｐｍ、１５〜１４５ｐｐｍ、１５〜１３０ｐｐｍ、４０〜２００ｐｐｍ、４０〜１４５ｐｐｍ、４０〜１３０ｐｐｍ、５０〜２００ｐｐｍ、５０〜１４５ｐｐｍ、又は５０〜１３０ｐｐｍである。
【００３０】
上記Ｃ１〜Ｃ５アルキルレゾルシノールが５−メチルレゾルシノールの場合、対象水中におけるその濃度は、好ましくは１６５ｐｐｍ以上、より好ましくは４５０ｐｐｍ以上、さらに好ましくは５００ｐｐｍ以上であって、かつ好ましくは１０００ｐｐｍ以下、より好ましくは７００ｐｐｍ以下、さらに好ましくは６００ｐｐｍ以下であるか、あるいは、好ましくは１６５〜１０００ｐｐｍ、１６５〜７００ｐｐｍ、１６５〜６００ｐｐｍ、４５０〜１０００ｐｐｍ、４５０〜７００ｐｐｍ、４５０〜６００ｐｐｍ、５００〜１０００ｐｐｍ、５００〜７００ｐｐｍ、又は５００〜６００ｐｐｍである。
【００３１】
上記Ｃ１〜Ｃ５アルキルレゾルシノールが５−ペンチルレゾルシノールの場合、対象水中におけるその濃度は、好ましくは１６０ｐｐｍ以上、より好ましくは４００ｐｐｍ以上、さらに好ましくは５００ｐｐｍ以上であって、かつ好ましくは１４００ｐｐｍ以下、より好ましくは１０００ｐｐｍ以下、さらに好ましくは９５０ｐｐｍ以下であるか、あるいは、好ましくは１６０〜１４００ｐｐｍ、１６０〜１０００ｐｐｍ、１６０〜９５０ｐｐｍ、４００〜１４００ｐｐｍ、４００〜１０００ｐｐｍ、４００〜９５０ｐｐｍ、５００〜１４００ｐｐｍ、５００〜１０００ｐｐｍ、又は５００〜９５０ｐｐｍである。
【００３２】
上記Ｃ１〜Ｃ５アルキルレゾルシノールが２−プロピルレゾルシノールの場合、対象水中におけるその濃度は、好ましくは２００ｐｐｍ以上、より好ましくは６００ｐｐｍ以上、さらに好ましくは７００ｐｐｍ以上であって、かつ好ましくは１２００ｐｐｍ以下、より好ましくは１０００ｐｐｍ以下、さらに好ましくは８５０ｐｐｍ以下であるか、あるいは、好ましくは２００〜１２００ｐｐｍ、２００〜１０００ｐｐｍ、２００〜８５０ｐｐｍ、６００〜１２００ｐｐｍ、６００〜１０００ｐｐｍ、６００〜８５０ｐｐｍ、７００〜１２００ｐｐｍ、７００〜１０００ｐｐｍ、又は７００〜８５０ｐｐｍである。
【００３３】
上記Ｃ１〜Ｃ５アルキルレゾルシノールが２，５−ジメチルレゾルシノールの場合、対象水中におけるその濃度は、好ましくは１８０ｐｐｍ以上、より好ましくは５５０ｐｐｍ以上、さらに好ましくは６５０ｐｐｍ以上であって、かつ好ましくは１１００ｐｐｍ以下、より好ましくは８００ｐｐｍ以下、さらに好ましくは７４０ｐｐｍ以下であるか、あるいは、好ましくは１８０〜１１００ｐｐｍ、１８０〜８００ｐｐｍ、１８０〜７４０ｐｐｍ、５５０〜１１００ｐｐｍ、５５０〜８００ｐｐｍ、５５０〜７４０ｐｐｍ、６５０〜１１００ｐｐｍ、６５０〜８００ｐｐｍ、又は６５０〜７４０ｐｐｍである。
【００３４】
上記Ｃ１〜Ｃ５アルキルレゾルシノールが２−メチルレゾルシノールの場合、対象水中におけるその濃度は、好ましくは１６５ｐｐｍ以上、より好ましくは４５０ｐｐｍ以上、さらに好ましくは５００ｐｐｍ以上であって、かつ好ましくは１０００ｐｐｍ以下、より好ましくは７００ｐｐｍ以下、さらに好ましくは６５０ｐｐｍ以下であるか、あるいは、好ましくは１６５〜１０００ｐｐｍ、１６５〜７００ｐｐｍ、１６５〜６５０ｐｐｍ、４５０〜１０００ｐｐｍ、４５０〜７００ｐｐｍ、４５０〜６５０ｐｐｍ、５００〜１０００ｐｐｍ、５００〜７００ｐｐｍ、又は５００〜６５０ｐｐｍである。
【００３５】
上記Ｃ１〜Ｃ５アルキルレゾルシノールが４−イソプロピルレゾルシノールの場合、対象水中におけるその濃度は、好ましくは２００ｐｐｍ以上、より好ましくは５００ｐｐｍ以上、さらに好ましくは６００ｐｐｍ以上であって、かつ好ましくは１１００ｐｐｍ以下、より好ましくは７００ｐｐｍ以下、さらに好ましくは６５０ｐｐｍ以下であるか、あるいは、好ましくは２００〜１１００ｐｐｍ、２００〜７００ｐｐｍ、２００〜６５０ｐｐｍ、５００〜１１００ｐｐｍ、５００〜７００ｐｐｍ、５００〜６５０ｐｐｍ、６００〜１１００ｐｐｍ、６００〜７００ｐｐｍ、又は６００〜６５０ｐｐｍが好ましい。
【００３６】
生物学的な安全性及び経済性を考慮すると、本発明のバイオフィルム形成抑制剤は、対象水中での上記Ｃ１〜Ｃ５アルキルレゾルシノールの濃度が、バイオフィルムの主要な原因微生物（例えば緑膿菌）の生育阻止濃度（ｍｉｎｉｍｕｍ  ｉｎｈｉｂｉｔｏｒｙ  ｃｏｎｃｅｎｔｒａｔｉｏｎ：ＭＩＣ）未満となる量で使用されることが好ましい。あるいは、本発明のバイオフィルム形成抑制剤は、対象水中での上記Ｃ１〜Ｃ５アルキルレゾルシノールの濃度が、バイオフィルムの主要な原因微生物（例えば緑膿菌）の生育阻害率が２０％以下となる量で使用されることが好ましい。ここで、微生物の生育阻害率とは、バイオフィルム形成抑制剤非添加の対象水中での微生物の生育量を１００％としたときの、バイオフィルム形成抑制剤を添加した対象水中での該微生物の生育量の減少分（％）[１−（剤添加群での微生物の生育量／剤非添加群での微生物の生育量）｝×１００]をいう。微生物の生育量は、例えばＯＤ６００を基準に測定することができる。
【００３７】
本発明に従ってバイオフィルム形成抑制を実施する場合、対象水中に、上記Ｃ１〜Ｃ５アルキルレゾルシノールを、該対象水中におけるその濃度が上述した所定の範囲になる量で添加することが好ましい。本発明においては、対象水中における上記Ｃ１〜Ｃ５アルキルレゾルシノールの濃度を常時上述した所定の範囲に維持しておく必要はなく、必要なときに、又は定期的に、対象水中における上記Ｃ１〜Ｃ５アルキルレゾルシノールの濃度を上述した所定の範囲に調整し、一定時間維持すればよい。バイオフィルム形成抑制効果の観点からは、該対象水中における該Ｃ１〜Ｃ５アルキルレゾルシノールの濃度を、上述した所定の範囲に２４時間以上維持することが好ましい。対象水中に添加する該Ｃ１〜Ｃ５アルキルレゾルシノールの量や頻度は、対象水の総容量及び入れ換わる容量、対象水を含む機器又は設備の使用頻度、内部温度、汚染状況又はメンテナンスのスケジュール、などにあわせて適宜設定することができる。
【００３８】
本発明はまた、例示的実施形態として以下の物質、製造方法、用途又は方法を包含する。ただし、本発明はこれらの実施形態に限定されない。
【００３９】
〔１〕Ｃ１〜Ｃ５アルキルレゾルシノールを有効成分とする、バイオフィルム形成抑制剤。
【００４０】
〔２〕好ましくは、１４００ｐｐｍ以下の上記Ｃ１〜Ｃ５アルキルレゾルシノールを有効成分とする、〔１〕記載のバイオフィルム形成抑制剤。
【００４１】
〔３〕好ましくは、バイオフィルムの主要な原因微生物の生育阻止濃度未満の濃度の上記Ｃ１〜Ｃ５アルキルレゾルシノールを有効成分とする、〔１〕又は〔２〕記載のバイオフィルム形成抑制剤。
【００４２】
〔４〕好ましくは、バイオフィルムの主要な原因微生物の生育阻害率が２０％以下となる濃度の上記Ｃ１〜Ｃ５アルキルレゾルシノールを有効成分とする、〔１〕又は〔２〕記載のバイオフィルム形成抑制剤。
【００４３】
〔５〕好ましくは非抗菌性バイオフィルム形成抑制剤である、〔１〕〜〔４〕のいずれか１項記載のバイオフィルム形成抑制剤。
【００４４】
〔６〕Ｃ１〜Ｃ５アルキルレゾルシノールを対象水中に添加することを含む、バイオフィルム形成抑制方法。
【００４５】
〔７〕好ましくは、上記Ｃ１〜Ｃ５アルキルレゾルシノールを上記対象水中に１４００ｐｐｍ以下の濃度で添加することを含む、〔６〕記載の方法。
【００４６】
〔８〕好ましくは、上記Ｃ１〜Ｃ５アルキルレゾルシノールが上記対象水中にバイオフィルムの主要な原因微生物の生育阻止濃度未満の濃度で添加される、〔６〕又は〔７〕記載の方法。
【００４７】
〔９〕好ましくは、上記Ｃ１〜Ｃ５アルキルレゾルシノールが上記対象水中にバイオフィルムの主要な原因微生物の生育阻害率が２０％以下となる濃度で添加される、〔６〕又は〔７〕記載の方法。
【００４８】
〔１０〕好ましくは、上記対象水中での上記Ｃ１〜Ｃ５アルキルレゾルシノールの濃度が２４時間以上維持される、〔６〕〜〔９〕のいずれか１項記載の方法。
【００４９】
〔１１〕好ましくは非抗菌性にバイオフィルム形成を抑制する、〔６〕〜〔１０〕のいずれか１項記載の方法。
【００５０】
〔１２〕上記〔１〕〜〔１１〕のいずれか１項において、好ましくは、上記Ｃ１〜Ｃ５アルキルレゾルシノールは式（I）で示される化合物である：
【化２】
2017218389.tif 000003
（式中、Ｒ1、Ｒ2及びＲ3は、それぞれ独立に、水素、又は炭素数１〜５の直鎖もしくは分枝鎖アルキル基を表し、ただし、Ｒ1、Ｒ2及びＲ3が同時に水素になることはない。）
【００５１】
〔１３〕上記〔１２〕において、好ましくは、Ｒ1、Ｒ2及びＲ3のいずれか１つが炭素数１〜５の直鎖もしくは分枝鎖アルキル基であり、かつ残りがいずれも水素である。
【００５２】
〔１４〕上記〔１２〕において、好ましくは、Ｒ1、Ｒ2及びＲ3のいずれか２つが炭素数１〜５の直鎖アルキル基であり、かつ残りが水素である。
【００５３】
〔１５〕上記〔１〕〜〔１４〕のいずれか１項において、好ましくは、上記Ｃ１〜Ｃ５アルキルレゾルシノールが、４−ブチルレゾルシノール、５−メチルレゾルシノール、５−ペンチルレゾルシノール、２−プロピルレゾルシノール、２，５−ジメチルレゾルシノール、２−メチルレゾルシノール、及び４−イソプロピルレゾルシノールからなる群より選択される少なくとも１種である。
【００５４】
〔１６〕上記〔１〕〜〔１５〕のいずれか１項において、上記バイオフィルムは、
好ましくはグラム陰性微生物を含むバイオフィルムであり、
より好ましくは、緑膿菌（Pseudomonas aeruginosa）、Sphingomonas属、Sphingopyxis属、Klebsiella属微生物、Flavobacterium属微生物、及びRoseomonas属微生物からなる群より選択される少なくとも１種の微生物を含むバイオフィルムである。
【００５５】
〔１７〕上記〔１〕〜〔１６〕のいずれか１項において、上記バイオフィルムは、
好ましくは、水を流す又は貯留することによって機能する設備におけるバイオフィルム、又は該設備に流れる又は貯留される水におけるバイオフィルムである。
【００５６】
〔１８〕バイオフィルム形成抑制のためのＣ１〜Ｃ５アルキルレゾルシノールの使用。
【実施例】
【００５７】
以下、実施例に基づき本発明をさらに詳細に説明するが、本発明はこれに限定されるものではない。
【００５８】
試験例１  バイオフィルム形成抑制活性の測定
１）試験菌の調製
緑膿菌ＰＡＯ１株（ＡＴＣＣ  １５６９２）をＬＢ培地（Ｌｙｓｏｇｅｎｙ  Ｂｒｏｔｈ；Ｂｅｃｔｏｎ  Ｄｉｃｋｉｎｓｏｎ  社製）で３７℃、２４時間静置培養した。得られた培養液の濁度（ＯＤ６００）を測定し、Ｍｕｅｌｌｅｒ  Ｈｉｎｔｏｎ  Ｂｒｏｔｈ（ＢＢＬ社製）で希釈して、濁度（ＯＤ６００）が１／１０6の懸濁液を１５ｍＬ調製した。
【００５９】
２）培養
表１記載の試験化合物のエタノール溶液を調製した。対照には、エタノール溶媒のみ（ＥｔＯＨ対照）を用いた。エタノール溶液における試験化合物の濃度は、試験化合物１は２０ｍＭ、試験化合物２〜７は１００ｍＭであった。９６ｗｅｌｌマイクロプレート（３５１１７２；日本ベクトンディキンソン社製）の各ｗｅｌｌに、６μＬのＤＭＳＯ（東京化成）と、各試験化合物のエタノール溶液１〜８μＬを添加した後、室温に５時間放置することによってエタノールを揮発させた。上記１）で調製した緑膿菌の懸濁液を各ｗｅｌｌに１４５μＬ添加して培養を開始した。
【００６０】
【表１】
2017218389.tif 000004
【００６１】
３）測定
上記９６ｗｅｌｌマイクロプレートを３０℃、２４時間静置培養した後、濁度（ＯＤ６００）を測定して生育状況を確認した。続いて、各ｗｅｌｌを０．１％クリスタルバイオレットで染色した後、生理食塩水で２回洗浄し、２００μＬのエタノールを添加し、吸光度（ＯＤ５７０）を測定することによってバイオフィルム形成量を求めた。測定したＯＤ６００をもとに、下記式に従って対照（エタノールのみ）に対する生育阻害率を計算した。またＯＤ５７０をもとに、下記式に従って対照（エタノールのみ）に対するバイオフィルム（ＢＦ）抑制率を計算した：
生育阻害（％）＝｛１−（化合物添加群ＯＤ６００／対照群ＯＤ６００）｝×１００
ＢＦ抑制（％）＝｛１−（化合物添加群ＯＤ５７０／対照群ＯＤ５７０）｝×１００
【００６２】
４）結果
生育量（ＯＤ６００）及びバイオフィルム形成量（ＯＤ５７０）を図１に、生育阻害（％）及びＢＦ抑制（％）を表２に示す。表２においては、上記式にて計算された生育阻害率又はＢＦ抑制率が０以下の場合は阻害なしとしている。表１記載の各化合物は、菌の生育阻害率よりも明らかに高いＢＦ抑制率を示す傾向があった。また表１記載の化合物は、菌の生育阻害率が２０％以下となるような抗菌効果のない濃度でもバイオフィルム形成抑制作用を示した。したがって、表１記載の化合物が、殺菌又は抗菌によらずにバイオフィルム形成を抑制する作用（すなわち、非抗菌性バイオフィルム形成抑制作用）を有することが示された。
【００６３】
【表２】
2017218389.tif 000005
【００６４】
試験例２  水系システムモデルを用いたバイオフィルム形成抑制活性の評価
１００ｍＬ容量の培養槽を有するアニュラーリアクター（アート科学社製）を用いた水系システムモデルにより、４−ブチルレゾルシノール（東京化成）のバイオフィルム形成抑制活性を評価した。アニュラーリアクターの培養槽には、毎分１６０回転の速度で回転する円筒形の回転体が設置され、この回転体に予め取り付けた１２枚のテストピースを経時的に取り出してそこに形成されたバイオフィルムを定量した。建物屋上に設置された、実際に使用中の水冷式冷却塔から採取した冷却水を、毎分１０ｍＬの流速でアニュラーリアクター培養槽（３０℃に維持）に供給しながら、別途、４−ブチルレゾルシノールのエタノール溶液（１５ｇ／Ｌ）を、シリンジポンプＹＳＰ−２０１（ＹＭＣ社製）を使って毎分１０μＬの流速で該アニュラーリアクター培養槽に供給した（培養槽内冷却水中における４−ブチルレゾルシノール濃度は１５ｐｐｍ）。培養槽から経時的に取り出したテストピース（ｎ＝２）を０．１％クリスタルバイオレットで染色し、生理食塩水で２回洗浄した後、１５ｍＬのエタノールに回収し、吸光度（ＯＤ５７０）を測定することによってバイオフィルム形成量を求めた。テストピースの取得と同時に、リアクターの入口と出口から水をサンプリング（ｎ＝２）してＲ２Ａ寒天（日本製薬）に塗沫し、３０℃、７日間培養した後、菌数を測定した。溶媒コントロールとして、エタノールのみを添加した系で同様の実験を行った。
【００６５】
結果を図２に示す。リアクター入口及び出口の菌数は、溶媒コントロール系（図２（ａ））及び４−ブチルレゾルシノール添加系（図２（ｂ））ともに１０４個／ｍＬ近辺を維持しており、４−ブチルレゾルシノールが菌数を減少させなかったことが示された。一方で、バイオフィルム形成量（ＯＤ５７０）は、溶媒コントロール系では最終的に１．０を超えたのに対し、４−ブチルレゾルシノール添加系では０．４以下に抑えられていた。これらの結果より、４−ブチルレゾルシノールが、水中の菌数を減少させることなく、バイオフィルム形成を抑制したことが示された。
【図１】
2017218389.tif 000009
【図２】
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