マイクロサーモメトリーによるオンライン生菌数計測

• Project/Area Number: 09750863
• Research Category: Grant-in-Aid for Encouragement of Young Scientists (A)
• Allocation Type: Single-year Grants
• Research Field: 生物・生体工学
• Research Institution: Hokkaido University
• Principal Investigator: 丸山 英男 北海道大学, 水産学部, 助手 (20241375)
• Project Period (FY): 1997 – 1998
• Project Status: Completed (Fiscal Year 1998)
• Budget Amount: ¥2,400,000 (Direct Cost: ¥2,400,000); Fiscal Year 1998: ¥1,100,000 (Direct Cost: ¥1,100,000); Fiscal Year 1997: ¥1,300,000 (Direct Cost: ¥1,300,000)
• Keywords: マイクロサーモメトリ / 生菌数 / 代謝熱 / サーミスタ / グルコース代謝

Research Abstract

2本のビード型サーミスタ(B定数4,132K,100kΩ(25℃))を使用した差動方式による生菌数測定を行った.昨年度の結果よりこの方式によって回分式で約0.005℃の変化まで測定可能であった.昨年度に引き続きモデル微生物として大腸菌(Echerichia coli DH1),乳酸菌(Leuconostoc mesenteroides IFO3832)および酵母(Saccharomyces cerevisiae IFO2043)の3種類を使用した.連続式測定への応用のために,500mL三角フラスコ内で培養した菌体培養液を自作の測定用カラムと流路を取り付けた自作の容器に入れて液定量ポンプでその培養液を系内で循環させた.カラム容量は約10mLで入り口部とカラム内の出口付近にサーミスタを取り付け,カラムほぼ中央に基質注入口を取り付けたものを用いた.基質としては20g/Lグルコース溶液1mLを加えた.実験は全て30℃恒温水槽内で測定を行った.液循環体積速度を0.05〜0.5mL毎秒の範囲で変化させることによって,測定カラム内の平均液滞留時間を200〜20秒に変化させて実験を行った.この実験範囲では乳酸菌の発熱による温度変化は菌数を変化させてもほとんど得ることが出来なかった.これは基本的に乳酸菌の発熱量が酵母などと比較して非常に低いことが理由である.大腸菌を用いて滞留時間200秒で測定した場合,回分式で観測されたパルス型の温度変化はその時間および応答ともに20g-drycell/L以下の範囲で非常に小さく観測されたがばらつきが非常に大きく生菌数との明瞭な比例関係は得られなかった.同様に酵母を用いて滞留時間200秒で測定した場合,菌体濃度20〜40g-drycell/Lでパルス上の温度変化が観測されたが,感度の点では回分式よりも非常に劣った.今回行った実験範囲では菌体濃度を回分式の時よりも高濃度にしなければならなかった.