名古屋市立大学の研究グループは、紫外線殺菌技術において、強度が強い紫外線を短時間照射した場合よりも、強度が弱い紫外線を長時間照射した場合の方が殺菌率が高いことを明らかにした。
コロナウイルスほか様々な病原性ウイルスや細菌を殺菌する手法として、紫外線殺菌においては、照射線量（紫外線強度×時間）が同じであれば殺菌率は同じであると従来考えられてきた。しかし今回、研究グループが大腸菌の紫外線殺菌実験にて照射線量が一定の条件下で紫外線照射強度を変えながら殺菌率を評価してみると、紫外線強度が強くて短時間殺菌した場合よりも、紫外線強度が弱くて長時間殺菌した場合の方が、殺菌率が大きいことがわかったという。具体的には、紫外線強度10mW/cm2で1秒間の照射では90％の殺菌率であったのが、紫外線強度0.1 mW/cm2で100秒間の照射では99％の殺菌率という、従来の定説を覆す効果を得た。
さらに研究グループは、この実験結果を確率微分方程式の手法を用いて解析することによって、これまで知られていなかった紫外線殺菌メカニズムの存在を見出した。以前から知られてきた、紫外線照射によるウイルス・細菌のDNA（RNA）破壊による殺菌メカニズムに加えて、紫外線照射によりウイルス・細菌内で活性酸素が生成されることで、活性酸素がウイルス・細菌のDNAや脂質層を破壊するという殺菌メカニズムも存在することが考えられるとしており、2つの効果の共存で実験結果が説明されるとする。
この原理は、大腸菌に限らず種々の細菌でも同様に成立する普遍的な法則だとしている。今回得られた“同じ照射線量でも低強度の紫外線を長時間照射した方が殺菌効果が高い”という知見は、今後の紫外線を用いた殺菌技術および装置開発において、人体への紫外線照射線量の低減につながる可能性をもっており、安全な紫外線殺菌技術の実現に大きく貢献すると期待される。
