2015 Fiscal Year Annual Research Report
ハイスループットバイオフィルム薬剤感受性試験法の開発と抗バイオフィルム素材の探索
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25450123
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| Research Institution | Fukuoka Industrial Technology Center |
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Principal Investigator |
塚谷 忠之 福岡県工業技術センター, 生物食品研究所, 専門研究員 (50463500)
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| Project Period (FY) |
2013-04-01 – 2016-03-31
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| Keywords | バイオフィルム / 薬剤感受性試験 / 微生物検出 / 抗生物質 / 最小発育阻止濃度 / 最小殺菌濃度 / 最小撲滅濃度 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
バイオフィルムは難治性・慢性感染症の大きな要因の１つであるため、形成されたバイオフィルムの薬剤感受性を迅速かつ正確に把握することは投薬・治療上非常に重要である。そこで、本研究ではハイスループットなバイオフィルム薬剤感受性試験法を開発し、さらに本試験を用いて抗バイオフィルム素材の探索を試みた。
まず、水溶性テトラゾリウム塩を用いた微生物検出法とペグ付きマイクロプレートフタへのバイオフィルム形成法を組み合わせることで、バイオフィルム最小発育阻止濃度、バイオフィルム最小殺菌濃度及び最小バイオフィルム撲滅濃度（BiofilmMEC）の逐次的測定が可能な薬剤感受性試験法の開発を行った。本試験法は、従来法と比較して洗浄などの操作性において格段に簡便な手法であった。また、BiofilmMECの検出時間は2～5時間であり、従来法の24時間を大幅に短縮することが可能であった。
次に、代表的な抗生剤及びバイオフィルム産生菌を用いて、本試験法の妥当性評価を行った。本試験法で得られたBiofilmMEC値を従来法で測定した値と比較したところ、両者は良好に一致した。また、黄色ブドウ球菌のバイオフィルムに対して、バンコマイシン、ダプトマイシン及びテイコプラニンの組み合わせが最適であることが明らかとなった。
さらに、素材ライブラリー（約1000種類）を本試験法へ適用し、抗バイオフィルム素材のスクリーニングを行ったところ、黄色ブドウ球菌及びう蝕菌いずれのバイオフィルムに対しても90%以上の破壊活性を示したのは、ローブマリー(葉)、ウド(皮)、メース、イロコ、レッドパインなどのエタノール抽出液であった。しかし、これらの素材は大腸菌などのグラム陰性菌のバイオフィルムに対しては破壊活性を示さなかった。そこで、食品添加物であるε-ポリリジンとの併用を試みたところ、幅広い菌種のバイオフィルムに対して破壊活性が認められた。
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