プラズマガス殺菌に関する基礎研究

• Project/Area Number: 12876054
• Research Category: Grant-in-Aid for Exploratory Research
• Allocation Type: Single-year Grants
• Research Field: 農業機械学
• Research Institution: Kyushu University
• Principal Investigator: 早川 功 九州大学, 大学院・農学研究院, 教授 (30038252)
• Project Period (FY): 2000
• Project Status: Completed (Fiscal Year 2000)
• Budget Amount: ¥2,100,000 (Direct Cost: ¥2,100,000); Fiscal Year 2000: ¥2,100,000 (Direct Cost: ¥2,100,000)
• Keywords: プラズマ / プラズマガス / プラズマ殺菌 / プラズマガス殺菌 / 大腸菌 / Bacillus subtilis IFO 13722 / Bacillus pumilus IFO 14367 / Bacillus stearothermophilus IFO 12550

Research Abstract

プラズマは非常に不安定で反応性に富み、且つその移動速度が750km/sと極めて速い特徴を有する。従って、一般的にこのような物理現象の下では、プラズマガスはエッジング効果を発現する。それ故、IC産業にけるロムマスクやラムマスクの表面加工は全てプラズマガス加工法を用いている。この事実を冷静に考えるならば、プラズマガスは微生物の生息上、最も重要な細胞膜を簡単に破壊もしくは損傷できるものと考える。従って、プラズマガスの利用は全く新しい殺菌技術の開発に繋がるものと推察される。そこでこの種の研究を調査した結果、不活性ガスを使用した殺菌技術に関する報告は皆無であったために、各種のガスが使用できるプラズマガス殺菌装置を試作し、加熱殺菌に強い熱抵抗性を有する耐熱性胞子のプラズマガス殺菌特性について検討した。その結果、毒性が全く無く作業環境に優れているアルゴンガスに2500MHzのマイクロ波を照射して得られるアルゴンガスプラズマは極めてクリーンな状態で、且つ50℃以下で耐熱性胞子を殺菌できた。特に胞子の水懸濁液をプラスチックフイルムの表面に塗布後、乾燥したフイルム上の乾燥胞子層に対するプラズマ殺菌(2.63w/cm^3 microwave plasma density)の結果、乾燥後の胞子層の厚さが初発胞子濃度に関係し、プラズマ照射後の生残菌数とも相関を有し、初期胞子濃度の増加は生残菌数の増加に繋がった。しかし如何なる条件下でも、アルゴンガスプラズマは(1)Bacillus subtilis IFO 13722、(2)Bacillus pumilus IFO 14367、(3)Bacillus stearothermophilus IFO 12550の胞子を50℃以下で3桁以上を殺菌できた。その上、極めてクリーンな作業環境が得られた。