花王はこのほど、ドイツのハイデルベルク大学と共同で放射光X線を使った精密解析により、細菌に対する界面活性剤・芳香族アルコール抗菌剤の作用メカニズムを原子・分子スケールで明らかにしたと発表した。
浴室のピンク汚れなどの主な原因であるグラム陰性菌に対し、塩化ベンザルコニウム（界面活性剤）・ベンジルアルコール混合物は高い抗菌効果を示し、浴室洗浄剤などに応用されている。グラム陰性菌は糖鎖と炭化水素鎖を主成分とする「リポ多糖」の層に覆われ、カルシウムイオンがマイナスに帯電したリポ多糖分子同士をつないでバリア層を作っている。塩化ベンザルコニウムはプラス電荷をもち、マイナスに帯電したリポ多糖分子と電気的に引き合う性質があるため、抗菌作用への関与が推察された。そこでサルモネラ菌（グラム陰性菌）から抽出したリポ多糖で均一モデル膜を作製し、塩化ベンザルコニウムとベンジルアルコールを作用させ、放射光X線分析でX線反射率によるリポ多糖層の微細構造の変化と、斜入射角X線蛍光によるカルシウムイオン分布の変化を同時測定した。
その結果、塩化ベンザルコニウムはマイナスに荷電したリポ多糖に結合はするが、リポ多糖膜はカルシウムイオンのバリア層によって安定に維持されている。そこにベンジルアルコールを混ぜると、ベンジルアルコールの作用でリポ多糖分子の糖鎖と炭化水素鎖の界面部分にゆるみが生じ、塩化ベンザルコニウムが膜に侵入して破壊することが分かった。抗菌作用メカニズムを0.01㎚の原子・分子スケールでとらえた世界的に先駆的な発見となった。
抗菌作用メカニズムの解明により、人や環境に低負荷で効果的な抗菌剤や抗菌技術の開発が可能になる上、感染症の原因となるほかの細菌の抗菌や、細菌と類似の表面構造をもつウイルスの不活化メカニズムの解析への応用が期待される。なお、塩化ベンザルコニウムは経済産業省が公表している新型コロナウイルスに有効とされる界面活性剤の1つだ。
同社はサイエンスに裏打ちされた製品や技術の開発を通じて「感染症と向き合う新たな社会」の課題である「公衆衛生レベルの向上」と「感染予防」に貢献していく考えだ。