2015 Fiscal Year Research-status Report
超微細気泡混合水によるバイオフィルムの構造変化と効果的除去法の提案
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26450356
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| Research Institution | Kagoshima University |
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Principal Investigator |
濱中 大介 鹿児島大学, 農水産獣医学域農学系, 准教授 (60399095)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
田中 史彦 九州大学, (連合)農学研究科(研究院), 准教授 (30284912) [Withdrawn]
内野 敏剛 九州大学, (連合)農学研究科(研究院), 教授 (70134393) [Withdrawn]
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| Project Period (FY) |
2014-04-01 – 2017-03-31
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| Keywords | 食の安全 / 保存 / バイオフィルム / ファインバブル水 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
26年度に引き続き、青果物に多く存在するPseudomonas fluorescensを用いて、ステンレス表面上に形成させたバイオフィルムの除去効果を検討した。水道水を原水として作成したバブル水および次亜塩素酸ナトリウム(NaClO)溶液を原水として作成したバブル水のバイオフィルム除去効果を比較したところ、いずれのバブル水もバイオフィルムを効果的に除去することが可能であったが、原水の違いによる効果の差は認められなかった。同じ有効塩素濃度でのNaClO水とバブル水における除去効果を比較すると、バブル水の方が50％以上のバイオフィルムを除去できることが明らかとなった。有効塩素濃度が大きくなるとその差は拡大し、NaClO水をバブル水とした方が、効果的にバイオフィルムを除去可能であった。一方、生菌数については、NaClO水と、これを原水としたバブル水との間に有意差は認められなかった。このことは、本研究で用いたP. fluorescensが形成するバイオフィルムは、内部での細胞分布に局在性があり、とくにステンレス表面において密度が高くなっていたことが示唆され、そのような細胞に対する効率的な除去および殺菌が達成できなかったと考えられた。
P. fluorescensが形成するバイオフィルムの構造に関する検討では、一定時間の低温暴露に及ぼす影響について、共焦点レーザー顕微鏡によって観察した。その結果、25℃で形成させたバイオフィルムは縦方向に大きくなるバイオフィルムを形成させた一方、一時的な低温暴露は水平方向にも大きく拡大するバイオフィルムを形成することが分かった。また、洗浄処理に対しては低温で形成させたバイオフィルムの残存程度が大きくなる傾向であったことから、洗浄によって除去処理を実行する場合、どのような温度履歴を有するバイオフィルムを対象とするのか把握することが重要であると考えられる。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
3: Progress in research has been slightly delayed.
Reason
27年度はP. fluorescensが形成するバイオフィルムについて、バブル水と、対照として次亜塩素酸ナトリウム水等を用いて比較検討し、除去効果は構造的な特徴に起因するとともに、バイオマス量および細胞数減少の両面において把握することが実用化に向けて重要であるということが分かった。また、構造的な特徴については、顕微鏡観察でも把握できたことから、この部分についての進捗はおおむね順調であるといえる。P. fluorescensの他、食性病原細菌、芽胞形成細菌についてもデータを蓄積中であり、多種微生物の洗浄特性の差異について、比較検討結果を現在、取りまとめている段階である。測定機材の変更があり、操作習得にやや時間を要してしまったことにより、バブル水そのものが有するゼータ電位や粒径、粒数等の物性測定について十分なデータを取得するに至らなかったが、次年度は早急なデータ蓄積完了の予定である。当初検討予定であった、酸素、二酸化炭素等、異なるガス組成のバブル水によるバイオフィルム除去の検討についても、導入するガスの濃度設定に時間を要していることから、十分なデータを取得するに至っていないため、この部分においての進捗はやや遅れているため、さらなる改善の必要がある。
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| Strategy for Future Research Activity |
28年度は最終年度として、これまでのステンレス等金属やプラスティック等樹脂の表面において形成されたバイオフィルムのみならず、実際の農産物表面におけるバイオフィルムの除去試験を実施し、処理後農産物の保存中の内部成分損耗および生理活性変化について検討する。これらの測定手順は既に確立しており、当初の計画通りに実施できる。実験にはP. fluorescensに加え、Escherichia coli、Salmonella enterica、Bacillus subtilisを試験微生物として、ニンジン、キャベツ、レタスを試験農産物として用いる。また、27年度で十分なデータが蓄積できなかったバブル水の諸物性の把握、ガス組成が除去効果に及ぼす影響については、27年度末までに測定手順が確立したため、28年度前半でデータを取りまとめる。
最終的にバブル水の諸物性と様々な特性を持つバイオフィルムの除去効果の関係について取りまとめ、学会発表ならびに論文発表する予定である。
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| Causes of Carryover |
移動先研究機関において、物品としては低温インキュベータを購入したが、価格を抑制できたことや、実験系の見直しによって消耗品類の購入も最小限として無駄を省いたことが大きな理由として挙げられる。また、当初予定していた海外と国内における成果発表については、移動先研究機関における教育運営上の理由から、取り止めたため、支出に至らなかったこと、学生アルバイトも不要であったことから、当初予定予算よりも10万円程度の圧縮が可能となった。
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| Expenditure Plan for Carryover Budget |
繰り越した予算については、消耗品の購入に充て、更なる実験データの蓄積のために使用する。使い捨てプラスティックや培地等試薬類が主な購入予定品であるが、学内機器利用についても頻度が高くなることが予想される。その他の物品費および旅費については、当初予定通りに執行し、使用時期や項目に偏り無く事業計画を遂行する予定である。
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Research Products
(2 results)
