SPMC Technical Review
キチンナノファイバーとその応用
Chitin nanofibers and their applications

星光ＰＭＣ株式会社
技術本部 中川 麻里
池田 洋輔
柳堀有希乃
株式会社マリンナノファイバー研究開発部 伊福 佐苗
医療用途として活用されてきた。

1. はじめに一方、キチンのその他の活用については、種々の検討がなされたものの、実用化に至ったケースは限

キチンは、カニやエビなどの甲殻類や昆虫の外殻られている。キチンはほとんどの溶剤、水に不溶であを構成する成分であり、自然界に豊富に存在する天るため加工性に乏しく、このことがキチンの産業利用然資源である。工業的には、主にカニ、エビなどの殻を大きく妨げる要因となっていた。

を熱アルカリ処理により脱タンパク化し、さらに強酸による脱カルシウム行程を経てキチンが得られる。

2. キチンナノファイバーについて

キチンは N-アセチル-D-グルコサミンが β-1,4 結合した直鎖構造である（図 1）。キトサンはキチンの脱アキチンナノファイバーは、キチンをナノレベルまで微セチル化誘導体であり、ギ酸、酢酸、プロピオン酸な細化した繊維である。キチンはもともと結晶性の繊維

どと塩を形成するため酸性条件下では水に溶解する。

であり、鳥取大学で開発された方法で解繊することにより、幅約 10～20 ナノメートルのナノファイバーにすることができる。1)

脱アセチル化

キチンナノファイバーの特徴の 1 つは、水にきれいに分散することである。図 2 に示す通り、水に混ぜてもすぐに沈殿してしまうキチン粉末と比べ、キチンナノファイバーは半透明のジェルを形成し、水中に分散しキチンキトサンた状態を維持できる。このため、化粧品のような水性

図 1. キチン・キトサンの構造の製品への配合が可能なことに加え、水を除去してキチン・キトサンの主な効果は以下の通りである。

シートを形成したり、凍結乾燥によって綿状にできた・保湿り等、様々な成形加工が可能になった。

・脂肪の吸収の制御

鳥取大学を中心として、キチンナノファイバーに関・血中コレステロールの低下する基礎研究が積極的に行われており、この素材の・免疫機能の調整持つ様々な機能が明らかにされてきた。例えば、創・皮膚や肉芽組織の再生傷部や炎症部にキチンナノファイバーを塗ることで、・抗菌傷や炎症が緩和することが報告されている 2),3)。

キチンを特殊な溶媒で溶解して不織布状や綿状に加工した創傷被覆材等が製品化され、人や動物用の
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キチンナノファイバーとその応用

3. キチンナノファイバーの製造と性質（株）マリンナノファイバーでは、自社特許技術の湿式粉砕法で、キチンからキチンナノファイバーを製造している。このキチンナノファイバーは、解繊前に脱アセチル化を行っているものがあり、一部がキトサンとなっている。
キチンナノファイバー製品の性質を表 1 に示す。幅

図 2. キチンとキチンナノファイバーの水分散性が数十ナノメートルで、長さが数マイクロメートルの細興味深いことに、キチンナノファイバーは創傷や炎長い繊維であり、このようなアスペクト比の高い繊維症に対しキチンと同等以上の効果があり、ステロイドが水に分散しているため、キチンナノファイバーの水医薬品と同等レベルの治癒効果を示す結果も出ている。ナノファイバー化することでキチンの持つ生理作分散液は高いチキソ性を示す。図 4 はキチンナノファ用がより引き出されたと言える。その他、肌に塗れば、イバー製品 S-HL-02 の B 型粘度計による回転数と粘度の関係を表したものである。このグラフでは、回キチンナノファイバーの薄膜が肌をコーティングして転数が高い時は粘度が低く、回転数が低い時は粘度潤いをもたらすこと 4)、植物に使えば成長促進や病害が高いことが示されており、S-HL-02 はチキソ性を有抵抗性を向上させること 5)、さらに、プラスチックと複する物質だといえる。チキソ性は、延ばしたり攪拌し合化すれば補強効果があること 6) などが明らかにさたりする時はスムーズに動くが、静止状態では流れれている。このように、キチンナノファイバーは医農工にくく広がらない性質のことであり、化粧品・食品そしを含む幅広い分野で応用が期待できる、優れた素材て工業用途などで多くの利点がある。例えば、塗料にである （図 3）。

キチンナノファイバーを混ぜた場合、塗布時には広が当社グループの（株）マリンナノファイバーでは、キりやすいが塗布後は垂れることなく安定する。また、チンナノファイバーの製造、開発を行い、最終製品のキチンナノファイバーを添加した化粧品は、肌に塗っ販売まで行っている。次に、マリンナノファイバー社のている時には広がるが、塗った後は流れ落ちないな製造するキチンナノファイバーの特徴と、産業利用のどの利点がある。

状況について報告する。

表 1.キチンナノファイバー製品の性質
分子量

数万～数十万ナノファイバーのサイズ

幅 ：数十ナノメートル
長さ：数マイクロメートル

形状

水分散液

pH

酸性～中性

乳化作用あり図 3. キチンナノファイバーに期待される応用分野

2SPMC Technical Review 2024 No.1

キチンナノファイバーとその応用許可を取得しており、キチンナノファイバーを配合した粘度

25000

自社ブランドの化粧品の製造販売を行っている。
表 2. 安全性試験結果

20000

製品名粘度(mPa・s)

S-HL-02

マリンナノファイバー
S-HL-0215000

敏感肌対象 24 時間
10000

安全品

閉塞パッチテスト
スティンギングテスト

5000

非刺激性（乳酸スティンガー使用）

眼刺激性（SIRC 細胞）

0020

4060

回転数（rpm）

区分外**OECD テストガイドライン 491 に沿った判定基準により UN GHS が25℃規定する危険有害性区分において、眼損傷/刺激作用を有する物質と図 4.B 型粘度計によるキチンナノファイバー製品の粘度は分類されない。

キチンナノファイバー製品の物性は、解繊前のキチ

キチンは肌への様々な機能があることから、肌のトンの脱アセチル化の度合いにより大きく異なることがラブルに悩む方向けの化粧品を展開している。ライン分かっている。（株）マリンナノファイバーでは、鳥取アップとしてハンドクリーム、ハンドジェル、フェイスパ

大学での研究成果をベースに独自のノウハウにより、ック、スカルプローションなどがある（図 5）。

用途に合わせたキチンナノファイバーを設計できる。

4. キチンナノファイバーの産業利用
現在、（株）マリンナノファイバーは、自社で製造したキチンナノファイバーを原材料としてメーカーなどに供給する B2B ビジネスと、キチンナノファイバーを配合した最終製品を自社で製造する B2C ビジネスを展開している。
図 5. 自社製品の一部（KANI DANOMITM シリーズ）

4-1 化粧品分野への応用
上述した基礎研究で明らかにされているキチンナノファイバーの効果は、ヘルスケアの分野で活用され4-2 ペットケア分野への応用ている。

キチンは動物医療の分野で活用されてきたことから、（株）マリンナノファイバーで製造しているキチンナノ

キチンナノファイバーも同様に、動物ケアの領域で応ファイバーの代表的な品番の安全性データを表 2 に用できると考える。従来のキチン製品は上述した加示す。S-HL-02 は、肌や眼に対しての安全性が確認

工性の課題から、粉状、綿状、布といった形態に限らされており、人向けの化粧品原料として使用できる。

れており、使用時は包帯で巻くなど何らかの形で肌に既に化粧品メーカーを中心にキチンナノファイバーが固定する必要があった。これに対しキチンナノファイ活用されており、これまでに数十種類のキチンナノフバーは水に分散したジェルであることから、外用剤のァイバー配合製品が誕生している。

ように塗るだけでキチンを肌に適用可能である。さらまた、（株）マリンナノファイバーは化粧品製造販売に、キチンは食品成分由来の安全な成分であるた
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キチンナノファイバーとその応用

め、水に分散したキチンを舐めさせることで口腔ケ工性の課題を克服した。食品、化粧品、動物ケア商

アに適用可能である。

品に使用することでキチンの可能性を広げてきた。

実際に、鳥取大学の基礎研究ではキチンナノファイ

キチンナノファイバーの研究は現在も多方面から行バーを投与することで、猫の歯肉炎の症状が改善すわれており、（株）マリンナノファイバーにおいても、今ることが報告されている 7)。また、（株）マリンナノファ

後市場の大きい工業分野や農業分野へとキチンナノイバーにおいては、キチンナノファイバーが口腔内細ファイバーの活用を広げるべく、検討を進めている。

菌 の 一 つ で あ る ジ ン ジ バ リ ス 菌 (Porphyromonas

廃材であるカニ殻を活用するエコテクノロジーでよりgingivalis) に対し、抗菌性能を有することを明らかに多くの人を笑顔にできるよう、取り組んでいきたい。

している。ジンジバリス菌は、人や犬の歯周病の原因菌として知られている細菌で、繁殖時にチオール系《参考文献》の化合物を代謝物として排出することから、口臭の要

1)特許第 5186694 号公報

因にもなっていると明らかにされている。

2) R. Izumi, et. al., Carbohydrate Polymers 123 (2015)
461.
3) R. Izumi, et. al., Carbohydrate Polymers 146 (2016) 320.
4) I. Ito, et. al., Carbohydrate Polymers 101 (2014) 464.
5) H. Kaminaka, et. al. Frontiers in Plant Science, 6, 1(2015).

不検出6) S. Ifuku et al., Green Chem., 2011, 13, 1708.
7) K. Harada et. al, Thai J Vet Med. 2022. 52(4): 769.

図 6. キチンナノファイバーのジンジバリス菌に対する抗菌性能

図 6 は、キチンナノファイバーの有／無の条件で、ジンジバリス菌の培養試験を行った結果を示す。キチンナノファイバーの濃度に応じてジンジバリス菌の生菌数が減少し（すなわち、菌の繁殖を抑制し）、4,000ppm ではほとんど菌を繁殖させない程の抗菌性能を示した。これらの結果は、キチンナノファイバーが犬や猫の口腔内の健康維持に非常に有効であることを示すものである。
これらの研究成果を背景に、（株）マリンナノファイ
バーでは、動物病院向けに、犬猫用の肌用保湿ケア製品と口腔用ケア製品を製造販売している。

5. まとめ本報では、キチンナノファイバーとその活用について述べた。キチンをナノファイバー化することで、水に均一に分散させることが出来るようになり、従来の加4SPMC Technical Review 2024 No.1

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星光 PMC 株式会社株式会社マリンナノファイバー

技術本部

研究開発部

技術企画部

部長 伊福 佐苗

課長 中川 麻里(Sanae Ifuku)(Mari Nakagawa)

星光 PMC 株式会社

星光 PMC 株式会社

技術本部

技術本部

技術企画部

技術企画部

主任 池田 洋輔柳堀 有希乃(Yosuke Ikeda)(Yukino Yanagibori)

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