2003 Fiscal Year Annual Research Report
Project/Area Number |
03J50871
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Research Institution | Osaka Prefecture University |
Principal Investigator |
塚本 育子 大阪府立大学, 大学院・工学研究科, 特別研究員(DC1)
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Keywords | Ultrasound / Inactivation / Calorimetric analysis / Cryptosporidium parvum / Saccharomyces cerevisiae / Chlorination / Eschericlia coli / Squeeze flim |
Research Abstract |
本研究は超音波反応場を用いた有機物質の抽出・低分子化、酵素による加水分解促進及び微生物活性化など効率的な物質循環システムの構築に必要とされる、超音波作用の解明および最適化を目的としている。本年度は、超音波と類似した作用をもつ放射線との比較や、微生物代謝活動の測定法を駆使することにより、超音波が有する複雑な作用(活性ラジカルによる化学的作用と、衝撃波による物理的作用)の周波数特性などついて検討した。 酵母・大腸菌および病原性原虫であるクリプトスポリジムへの超音波照射・放射線照射・塩素処理を行い・微生物代謝熱量測定法とフローサイトメトリー法によって評価した。代謝熱測定により得られた増殖速度と遅滞時間を比較した結果、それぞれの処理に大きな違いが見られ、超音波照射によって殺菌作用に起因した変化(数的変化)が、塩素処理によって静菌作用に起因した変化(質的変化)が、さらに放射線照射によっては両作用による変化が見られることがわかった。つまり超音波照射によって微生物はダメージを受け死滅するが、生残した微生物の増殖速度はほとんど変化しないことから、不活性化を目的とする場合には静菌作用を及ぼす他の技術との併用が効果的であることが示唆された。しかし反対に、活性化を目的とする場合に懸念される細胞への増殖能力への悪影響は少ないことがわかった。次にフローサイトメトリーにより核酸量の経時変化を測定した。通常酵母は細胞壁が硬く細胞内の核酸は染色されないが、衝撃波に起因すると思われる細胞壁透過性の増加に伴う核酸の染色が見られた。これら一連の実験によって、超音波の化学的作用と物理的作用が明確に区別できる可能性が高まり、さらに超音波によって水循環システムにおける有害性微生物による汚染の防除が可能であることが示された。また殺菌効果について得られた超音波照射の最適条件は、有機物の低分子化などの条件決定にも適応できうる。
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Research Products
(3 results)
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[Publications] Ikuko Tsukamoto: "Inactivation of Saccharomyces cerevisiae by ultrasonic irradiation"Ultrasonics Sonochemistry. (in press).
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[Publications] Masakazu Furuta: "Inactivation of Escherichia coli by Ultrasonic irradiation"Ultrasonics Sonochemistry. (in press).
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[Publications] Ikuo Tsukamoto: "Inactivation effect of sonication and chlorination on Saccharomyces cerevisiae-calorimetric analysis-"Ultrasonics Sonochemistry. (in press).