８ プラズマクラスター発生装置の生活空間での有効性
プラズマクラスター発生装置は、実験容器レベルの極めて狭い空間では作用する。ただし、その活性種は正負イオンではなく活性酸素である。環境表面の細菌について実生活空間で無効であることは前節で述べた。今回、シャープの関与しない第三者によってなされた生活空間により近い実験結果を調べたところ、プラズマクラスター発生装置の空中浮遊カビ胞子、及び空中浮遊ウィルスに対する実生活空間での有効性は認められなかった。一方、これに関連して有効性が実証されたとしてシャープが提示しているデータは不十分なものであった。
また、消費者庁の措置命令に対し、シャープはプラズマクラスター自体の性能、即ち提唱する作用機序に問題はなく、濃度や時間が問題だったとする見解を示している/64/。しかし、調査してみると、同社が根拠としているダニアレルゲン失活実験は、同社が提唱する作用機序やカタログに記載された濃度での効果を裏付けるものではなく、生活環境における試験結果も有効性を示したものと言えなかった。
８．１ 空中浮遊カビ胞子
室内環境学会の「空中浮遊微生物除去および防止性能評価法プロジェクト」で除菌イオン(プラズマクラスター)の性能評価実験が行われている/59,60/。
陰圧管理のできる20[m3]の部屋で、Wallemia sebi とPenicillium glabrum のカビ胞子を、ネブライザまたは超音波法で空中散布した後、①空気清浄機off (対照試験)、②空気清浄機on でイオン発生なし、③空気清浄機 onでイオン発生あり、の三つの場合について空中浮遊胞子を採集し、培養した後に形成されたコロニー数によって空気中の浮遊生菌濃度を求めた。
図23は、W. sebiをネブライザで散布した後の浮遊生菌数濃度の変化を示しており、正負イオンを放出した方が空気中の生菌数は多く、正負イオンによる除菌効果は認められなかった。
図24(a)と(b)は、W. sebiとP. glabrumの空気10[L]あたりの生菌数である。(a)はフィルタかつイオンの場合の初期散布胞子数が少なかった。このため45分と60分で採取された生菌数が少なく、二つのデータの信頼性は低い。適正な濃度で初期散布する必要があるが、生菌数の減衰率を求めることでプラズマクラスター発生装置の効果を評価できる。同図(c)は、胞子散布直後の浮遊生菌数濃度を1とした場合の二つの菌の濃度の平均残存率を示す。フィルタによる効果はあったが、プラズマクラスター発生装置の生菌(カビ胞子)除去効果は認められなかった。
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図25は、シャープが、容積40m3(約10畳)空間におけるセラチア菌の除去効果をハーバード大学教授メルビン・ファースト博士と検証したとして揚げている図である/61/。実験の詳しい説明は一切ない。詳細な実験手順やデータを提示しない限り信頼は得られないであろう。
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８．２ 空中浮遊ウィルス
図26は、容積14.4m3(3畳よりやや広い)の密封状チャンバー内にインフルエンザウイルスをネブライザーで噴霧した後，プラズマクラスター、ナノイー、及びストリーマーをそれぞれ作動させ、回収された活性ウイルス量をプラーク法で測定したものである/62/。
以下、西村氏の論文より引用する。「プラズマクラスターでは、機種の大小にかかわらずコントロールの経時的自然減衰と変わらず(大小それぞれn＝5)，また、放出されたイオンが効率良くウイルスに衝突できるよう、装置をネブライザーのウイルス放出口直下40cm に設置してウイルス放出と同時に使用しても、結果は同じであった(n＝4)。ストリーマ放電機付き空気清浄機は、それより100 倍近い低下が認められた。だが、同機から放電装置を取り外しフィルターのみの空気清浄機状態にしてみても、結果は同じであった。結局、空気中のウイルス量の低下は、付加価値として装着したストリーマ放電機ではなく、フィルターろ過によっていたといえる」/62/。
プラズマクラスターの生活空間での浮遊インフルエンザウィルスに対する失活効果はない。
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シャープは、ベトナムホーチミン市パスツール研究所と共同で、容積25m3(約6畳)空間で、浮遊H1N1型インフルエンザウイルスを用いた試験において、プラズマクラスターがウイルスの感染力を約66分で99%抑制することを実証したとして、図27と以下の説明文を揚げている/63/。
「容積25m3の密閉空間にプラズマクラスターイオン発生装置を設置。イオン(濃度25,000個/cm3)を発生させ、浮遊H1N1型インフルエンザウイルスをミスト状(粒径分布1μm以上10μm以下)に噴霧しました。噴霧終了約66分後、空間の浮遊ウイルスを回収し、その感染力(感染力価)をウイルス研究分野で一般的に用いられているTCID50法で調べました。その結果、ウイルスの感染力価はイオン照射なし(送風のみ)の場合と比較して99%抑制されることがわかりました」/63/
シャープが示したグラフ(図27)は、不審な点が多い。
第一に、ウィルスが散布されている状態を出発点として装置を動作させた場合と動作させない場合のウィルス感染力価の推移を調べなければならない。ウィルス散布前にどれくらいの時間、装置を稼働させていたのかも不明である。
第二に、対照(送風のみ)での自然減衰が、いきなり1/100になるのは明らかに不自然である。
第三に、対照の30分から90分の間のデータが抜けており、90分におけるデータの信頼性は乏しい。なぜ、この区間のデータが抜けているのか、不審に思う。
仮に3分から26分にプロットされたデータが信頼できるとしたら、少なくとも稼働状態の装置と浮遊ウイルスが同じ空間で30分以上共存しないとほぼ効果がないということである。その間に人間は感染してしまうであろう。
仮に90分におけるデータが正しく、30分～90分の間に有効性が現れるとしたら、それは、(1)
密閉空間で活性酸素濃度が上昇している (2)
空気循環によってウィルスが装置内部の高濃度な活性酸素の領域を繰り返し通過したために失活効果が現れたと考えられる。ただし、これはフィルタを使用していないという前提での推論である。まさかフィルタを併用したものではないと思うが、図24からフィルタのみの場合も同様な傾向が出るであろう。西村氏が行ったウィルスとの接触を起こりやすくした実験でも効果が無かったことから、そのような憶測さえ生まれる。疑念を払拭するためにも論文レベルの詳しい内容の公表が必要なのである。また、実際の生活空間で換気率が0ということはなく、この実験結果をそのまま生活空間にあてはめることはできない。
なお、ウィルス感染力価の初期値は、装置を動作させた場合と対照が同等でないと効果の検証はできない。信頼性のない回帰直線風の直線には意味がなく、極めて不十分な実験内容である。
フィルタ使用、不使用の件は別にしても、この実験から実生活空間において当該装置が有効であるとは言えない。
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８．３ 浮遊ダニアレルゲン
措置命令後のネットの記事によると、シャープは「プラズマクラスターで重要なのは“濃度”でございまして、濃度が一定に達すれば効果が現れるのです。空気清浄器などでは（原則的に）24時間稼働していますので部屋での（プラズマクラスターイオンの）濃度が高まるのですが、掃除機の場合、一日中回しているわけではないので、掃除機単体で部屋全体を満たすような濃度が一定に達するわけではないんですね。」、「加湿器や空気清浄器などは、連続運転してあげたほうが、お部屋の中のプラズマクラスターイオンの濃度が一定に保たれるので、効果が出やすいという点でおすすめです」としている/64/。
24時間稼働してカタログ記載の一定の濃度が保たれれば、アレルゲンタンパクが分解する。掃除機は使用時間が少ないという見解である。
果たしてそうなのか。浮遊ダニアレルゲンに関して同社が公表したものに、ニュースリリースと日本アレルギー学会大会の抄録、及び技報がある。
８．３．1 浮遊ダニアレルゲン失活実験
同社はニュースリリースで、「『プラズマクラスターイオンによるダニアレルゲン失活実証実験』を実施した結果、イオンが空中に浮遊するダニアレルゲン(=実際に浮遊しているダニの死骸・糞による粉塵)に作用し、イオン濃度1万個/cm3の場合、化学反応により約15分で91%失活させ(イオン濃度3千個/cm3の場合でも、約15分で74%失活)、アレルゲンの作用を効果的に抑える働きがあることがわかりました」としている/65/。
図28はその実験図、図29はイオン濃度10,000[1/cm3]、暴露時間15分でのダニアレルゲン失活効果を示した図である(赤線は当方による追加加筆)/66/。
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この文献を検証すると、作用機序自体、実験方法、及び実験結果の解釈のし方の三つの問題が浮かび上がる。
まず、実験内容の表現に関して。
技報には、「空間平均イオン濃度10,000 個/cm3 の空間に15 分間ダニ粉塵を浮遊させた後，吸引回収したイオン処理ダニ粉塵と，イオンを発生させない空間に15 分間ダニ粉塵を浮遊させた後，吸引回収した未処理ダニ粉塵」とある/66/。
このアレルゲン失活の実験結果は、イオン濃度10,000 個/cm3 での作用のように錯覚させる。そして実際、他で引用される時は、濃度10,000 個/cm3のイオンが効力を持つと宣伝されているのである。しかし、イオン濃度も活性酸素濃度も放電部分が最も高く、循環気流に含まれたダニアレルゲンが放電部付近の高濃度の活性酸素領域を通過する際に最も作用を受ける。空間平均イオン濃度という言い回しには、技報の筆者自身も濃度数千から1万のイオンがタンパクを分解するものでないことを承知しているような心証をもつ。
「1cm3あたり数千から数万の正負イオンが部屋じゅうに広がり、粒子上で反応してタンパクを分解する」、或いは「『空気の汚れをファンの力で吸い込んでフィルターでろ過する待ち受け型の方式』に比べ、室内全体の空気を効果的に清浄するので、フィルターで吸いこめずに淀みやすい空気に対しても直接働きかけます」/65/というプラズマクラスターなるものの作用機序自体が、妄想の産物、偽りであり、同社の技報の記事すら、それを暗示している。
次に、実験内容と実験結果の解釈のし方について。
第一に、プラズマクラスターイオンと称する1cm3あたり数千から数万(103～104[1/cm3]オーダー)の正負イオンが、ダニのアレルゲンタンパク質を分解することはない。
これまで述べたように、当該正負イオンがタンパク粒子上で反応してHO・が生成することは熱力学的にない。また、“2.2 外気のHO・の濃度”の節でみたように、昼間の大気中のHO・濃度は106[1/cm3]オーダーであり、たとえ当該正負イオンが粒子上で反応してHO・が生成するとしても、その濃度は昼間の大気中に存在するHO・の1/100～1/1000である。同社の提唱する作用機序が、真実とはかけ離れた妄想であり、滑稽でさえあることが分かる。この点からだけでも、消費者庁の措置命令「放出されるプラズマクラスターと称するイオンによって、対象商品を使用した室内の空気中に浮遊するダニ由来のアレルギーの原因となる物質を、アレルギーの原因とならない物質に分解又は除去する性能を有するものではなかった」が何を意味しているかわかるだろう。
第二に、アレルゲンを散布する前に装置をどれくらいの時間稼働させていたのか明らかではない。反応速度が大きく、再生産されることのない当該イオンは高濃度にしようと思っても減衰率が大きい。時間をかけて装置を稼働しイオン濃度に大きな変化が見られない場合でも、密閉空間における活性酸素の濃度はより増加すると考えられる。
なお、この文献にはオゾン濃度が記載されていない。たとえそれが記載されていてもその値は信用できない。なぜなら、5.1節で述べたように、腸球菌タンパク質分解実験でのオゾン濃度は0.05ppm未満としたと技報にあったので、シャープに測定位置を何度も問い合わせると、シャーレ上0.5[cm]での濃度であった。恣意的な測定位置で恣意的な測定値をまことしやかに提示しているのである。
また、オゾン濃度が低くても、水素を含んだ活性酸素濃度が高い場合がある。
第三に、なぜ実際の製品で試験しないのか。実験では装置に横流ファンとみられるファンで意図的にアレルゲンを含んだ気流を放電部に当てている。当該実験手法はトリインフルエンザの実験のものと同様であるが、それについてのシャープ技報の中で「イオン発生素子表面に風が当たるように送風ファンを配置した」と記している/67/。
第四に、技報では図29をもとに、「阻害率60％で抗原性を比較すると，イオン処理ダニ粗抗原では約4,000ng を必要とするのに対し，未処理ダニ粗抗原では360ng必要とした。つまり，イオン処理粗抗原は約11.1 倍量で同じ阻害率を示したことから，イオン処理によるダニ粉塵のアレルゲン失活率は91％であった。」としている。しかし、これは実験結果を歪めて解釈したものであり、アレルゲンに対する失活効果は、同じDFF(粗ダニ排泄物抗原)濃度に対するイオン有り無しの場合を比較すべきである。即ち、DFF濃度が360[ng/mL]の場合、グラフからイオン無しの場合の抗体と抗原の結合率が83%と読み取れるので、イオン有りの場合のアレルゲン失活効果は、(83-60)/83×100＝28％である。
それでは、アレルゲンタンパク質を分解した物質は何か。4.2節の図13は半径12.2[cm]の円柱内での放電開始2分後のDBD活性酸素濃度である。これに相当するイオン濃度はr=9.7[cm]で5×103 [1/ cm3]であり、装置から直接発生したHO・, とりわけ放電部付近の高濃度のHO・が気流循環の際に通過したダニアレルゲンタンパクを分解したと考えるのが妥当である。
なお、オゾンが活性種であるとする見解がよく見られるが、オゾンは水分があって初めてHO・を生成する。オゾン自体の反応性は高くない。HO・の液相中での反応速度は、オゾンの106倍、酸素原子の103倍である/68/。気相中の悪臭成分であるトリメチルアミン (CH3) 3-Nとの反応速度は、オゾンの107倍である/35/。反応力の強さは濃度と反応速度の積であり、装置から直接発生するHO・を見落としてはならないのである。
シャープが「プラズマクラスターイオンによるダニアレルゲン失活実証実験」と称している実験は、同社が提唱する作用機序やカタログに示された濃度での作用効果を裏付けるものではない。
また、24時間一定の濃度を保てば効果が出るという措置命令後のシャープのコメントは、科学的根拠のない誤った作用機序にもとづいた臆見にしかすぎない。実際、数週間装置を使用した場合のアレルゲン失活試験がある。
８．３．２ 生活環境での浮遊ダニアレルゲン失活試験
シャープのウェブサイトにある“確かな実証実績”には生活環境での試験結果が出ていないが、“確かに”試験は行っていた。
資料として二つある。
(a)
シャープのニュースリリース
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「25人の住居を対象とし、イオンありなしの住居に分けて4週間実験を行い、浮遊ハウスダストを採取しました。 採取したハウスダストからダニアレルゲン汚染の指標物質(Der f1)濃度を測定した結果、試験前の初期アレルゲン量からの増加率を比較するとイオンなしの生活空間ではダニアレルゲンが増加し、イオンありの場合は増加しないことを確認しました」とし、次図を揚げている。
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(b)
第17回日本アレルギー学会春季臨床大会 /70/
大会発表なので抄録のみである。あえて全文を揚げる(図31)。
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まず、(b)は、イオン有り無しの二群に分ける際、無作為に選べば両者の平均値に有意差はないはずである。その上でイオン有りと無しの場合の差の検定を行わなければならない。両者の増加量を比較しても有効性の検証はできない。例えば両者とも初め100で、最後101と102になったとすると、測定値でみると効果がないのは明らかだが、微小な増加量は2倍である。なお、この検定が増加量ではなく二群の測定アレルゲン量の差を検定したとは受け取れない。もしそうなら、”ダニアレルゲン量(濃度)が有意差をもって抑制された”となるはずだからである。(a)とも合わせてそう解される。
(a)は、恣意的な表示で縦軸は定量的な意味をなさないが、あえて解釈すれば、イオンなしの場合にはアレルゲン量の増加があり、それを100%の点で記し、イオンありの場合に増加がなかったということを表現したいのだろう。しかし、これも前後でアレルゲン量が100と101であっても同様の表示になる。また、比較する期間として4週間は長すぎるし、その間掃除をしないことも実状に合わない。4週間までのダニアレルゲン量はどうだったのか。
シャープの発表したデータは、生活環境での浮遊ダニアレルゲンの失活効果を示したものと言えない。もう少しましなデータを提示すべきであるが、提示できないのだろう。このような憶測を払拭するには、少なくとも測定されたアレルゲン量自体を経時的に示すべきである。
1[m3]の実験空間で提示されたアレルゲン失活効果は、生活環境では全く認められない。生活環境でのイオン濃度はカタログ程度はあるだろう。失活実験と提示された効果がいかに実態とかけ離れたものであるかがわかる。他の有害物質についても同様であろうと推測されても致し方あるまい。馬鹿らしくて、時間がもったいなくて、今のところ精査するつもりはない。
なお、24時間一定の濃度を保てば効果が出るというコメントの真偽も、これらの試験結果から推して知られよう。
８．４ 結 論
シャープの関与しない第三者によって行われた空中カビ胞子と空中インフルエンザウィルスに対する実験から、プラズマクラスター発生装置が実生活空間においてこれらに対し効果がないことがわかった。
シャープがこれらに関連して、第三者機関によって実生活空間程度の容積での有効性が実証されたとして発表した内容は、極めて不十分なもので信頼性に欠けている。第三者機関で効果が実証されたとするなら、少なくとも論文レベルの実験内容を公表すべきである。そうしないと真の活性種の件は別にして、これらに関して発表された効果内容の信頼性は得られないであろう。
浮遊ダニアレルゲンに関し、容積1[m3]、イオン濃度10,000[個/cm3]、15分で91% 失活させたとする実験は、真の活性種の件は別にしても、イオン濃度10,000[個/cm3]でのアレルゲン失活効果を示したものではなく、失活率の算出のし方も不適切である。 なお、この実験でアレルゲンを失活させたのは主に放電部付近の高濃度のHO・とみられる。
また、生活環境で行った比較試験は、アレルゲンの増加量ではなく測定量に有意差がないとアレルゲン失活効果があったとは認められない。
今回、実生活空間程度の容積での実験や生活環境における試験でのプラズマクラスター発生装置の効果について調べてみると、同社の提示している内容はアカデミック何某と標榜していることとは縁遠く、とてもアカデミックと呼べるものではなかった。
作用機序はもちろんだが、今回調査した実生活空間ないし環境空間での効果・効能についても、“みせかけ”、“ふり(それらしくよそおうこと)”と形容されるべき内容であった。
１ 熱力学的考察 〔 図1-3，表１-15，式(1)-(47) 〕
２ 誘電体バリア放電，外気，及び室内のHO・濃度 〔 図4-8，式(48)-(50) 〕
３ HO・と両極性イオンのエアロゾル粒子及び平板への衝突量 〔 図9-11，表16，式(51)-(67) 〕
４ ＤＢＤで発生する活性酸素濃度の数値計算シミュレーション〔 図12-22，表17-20，式(68)-(79) 〕
５ プラズマクラスター発生装置の活性種 〔 式(80)-(87) 〕
８ プラズマクラスター発生装置の生活空間での有効性〔 図23-31 〕