JP3107346B2 - 発酵槽等における嫌気性菌の増殖を検出する方法 - Google Patents
発酵槽等における嫌気性菌の増殖を検出する方法Info
- Publication number
- JP3107346B2 JP3107346B2 JP06231043A JP23104394A JP3107346B2 JP 3107346 B2 JP3107346 B2 JP 3107346B2 JP 06231043 A JP06231043 A JP 06231043A JP 23104394 A JP23104394 A JP 23104394A JP 3107346 B2 JP3107346 B2 JP 3107346B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- potential
- anaerobic
- anaerobic bacteria
- electrode
- growth
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
Landscapes
- Measuring Or Testing Involving Enzymes Or Micro-Organisms (AREA)
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、発酵槽、工業用水系な
どにおける嫌気性菌の増殖を検出する方法に関する。
どにおける嫌気性菌の増殖を検出する方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】微生物産出ポリマーの生産においては、
一般に通気撹拌発酵槽が使用され、発酵槽は撹拌羽根で
撹拌して基質や酸素を培養液内に均一にするようにして
いる。このような装置を使用して生産されるポリマーの
例としては、キサンタンガム、プルラン、デキストラ
ン、カードラン、Ｂ−１６ポリマー〔アルカリゲネス・
レイタス Ｂ−１６株（ＦＥＲＭ−ＢＰ−２０１５）に
より生産される多糖類〕などがある。これらのポリマー
は非常に分子量が高くなって培養の途中から培養液の粘
度が上がり、最終的には１万センチポイズ以上となるこ
とがしばしばである。このように高粘度となると撹拌が
不完全となり、部分的に酸素が不足する所が出来てく
る。特に、キサンタンガムやＢ−１６ポリマーなどのよ
うに、非ニュートン系のシュードプラスチック性の粘度
特性を示すポリマーは、撹拌羽根による剪断力を受ける
部分のみが粘度低下し、それ以外の部分は高粘度である
ため、培養液全体の撹拌は非常に悪くなる。その結果、
酸素濃度も不均一となり、酸素不足の部分が生ずること
となる。微生物によるポリマーの生産においては、本来
好ましくない菌が混入することがあるが、この混入した
菌が好気性菌の場合は、発酵初期の段階から増殖し、目
的とする菌の増殖が抑制されるので比較的初期の段階で
判別がつき、培養を中止することができる。しかし、混
入した菌が嫌気性菌の場合は、発酵槽に酸素が多いうち
は増殖が抑えられているが、培養が進み、培養液の粘度
がある程度上昇し、酸素不足の所ができるとそこに繁殖
するようになる。嫌気性菌が増殖してくると栄養源が消
費されてしまうため本来目的とする菌の活動が鈍り、培
養生産物の収量が低下することとなる。この場合、培養
の失敗が他種の菌の混入が原因なのか、また培地成分な
どの外的要因なのか判別がつきにくい。しかも、嫌気性
菌が原因の場合、培養の後半時点で初めて判明するの
で、単に培養をやり直すという手間だけの問題でなく、
時間的、エネルギー的無駄も大きくなってしまう。従っ
て、嫌気性菌は出来るだけ早くその存在を知り、判断す
る必要が生じてくる。
一般に通気撹拌発酵槽が使用され、発酵槽は撹拌羽根で
撹拌して基質や酸素を培養液内に均一にするようにして
いる。このような装置を使用して生産されるポリマーの
例としては、キサンタンガム、プルラン、デキストラ
ン、カードラン、Ｂ−１６ポリマー〔アルカリゲネス・
レイタス Ｂ−１６株（ＦＥＲＭ−ＢＰ−２０１５）に
より生産される多糖類〕などがある。これらのポリマー
は非常に分子量が高くなって培養の途中から培養液の粘
度が上がり、最終的には１万センチポイズ以上となるこ
とがしばしばである。このように高粘度となると撹拌が
不完全となり、部分的に酸素が不足する所が出来てく
る。特に、キサンタンガムやＢ−１６ポリマーなどのよ
うに、非ニュートン系のシュードプラスチック性の粘度
特性を示すポリマーは、撹拌羽根による剪断力を受ける
部分のみが粘度低下し、それ以外の部分は高粘度である
ため、培養液全体の撹拌は非常に悪くなる。その結果、
酸素濃度も不均一となり、酸素不足の部分が生ずること
となる。微生物によるポリマーの生産においては、本来
好ましくない菌が混入することがあるが、この混入した
菌が好気性菌の場合は、発酵初期の段階から増殖し、目
的とする菌の増殖が抑制されるので比較的初期の段階で
判別がつき、培養を中止することができる。しかし、混
入した菌が嫌気性菌の場合は、発酵槽に酸素が多いうち
は増殖が抑えられているが、培養が進み、培養液の粘度
がある程度上昇し、酸素不足の所ができるとそこに繁殖
するようになる。嫌気性菌が増殖してくると栄養源が消
費されてしまうため本来目的とする菌の活動が鈍り、培
養生産物の収量が低下することとなる。この場合、培養
の失敗が他種の菌の混入が原因なのか、また培地成分な
どの外的要因なのか判別がつきにくい。しかも、嫌気性
菌が原因の場合、培養の後半時点で初めて判明するの
で、単に培養をやり直すという手間だけの問題でなく、
時間的、エネルギー的無駄も大きくなってしまう。従っ
て、嫌気性菌は出来るだけ早くその存在を知り、判断す
る必要が生じてくる。
【０００３】発酵槽を使用してポリマーの発酵生産を行
う際に、安定した培養液の物性、特に粘度特性を得るこ
とは難しい。その原因はポリマー生産菌の活性のバラツ
キや、培地成分のロット間のバラツキなどとして片付け
られていたが、本発明者は、嫌気性菌の混入も大きな原
因の一つであることを突き止めた。発酵槽は使用後よく
洗浄を行っても、装置内の連結部分などの凹凸部に汚れ
が残ってしまい、そこに嫌気性菌が付着していることが
多い。例えば、芽胞性嫌気性菌である耐熱性のあるクロ
ストデウム属菌は加熱滅菌や蒸気滅菌を行っても完全に
は殺菌しきれない場合がある。従来、嫌気性菌の存在を
簡単に検出する方法はなく、菌を実際にサンプリングし
て菌種同定するのが一般的であった。
う際に、安定した培養液の物性、特に粘度特性を得るこ
とは難しい。その原因はポリマー生産菌の活性のバラツ
キや、培地成分のロット間のバラツキなどとして片付け
られていたが、本発明者は、嫌気性菌の混入も大きな原
因の一つであることを突き止めた。発酵槽は使用後よく
洗浄を行っても、装置内の連結部分などの凹凸部に汚れ
が残ってしまい、そこに嫌気性菌が付着していることが
多い。例えば、芽胞性嫌気性菌である耐熱性のあるクロ
ストデウム属菌は加熱滅菌や蒸気滅菌を行っても完全に
は殺菌しきれない場合がある。従来、嫌気性菌の存在を
簡単に検出する方法はなく、菌を実際にサンプリングし
て菌種同定するのが一般的であった。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】本発明は発酵槽又は工
業用水系における嫌気性菌の増殖を簡単に検出し、嫌気
性菌に係わる問題を早期に解決できる方法を提供するこ
とを目的としている。
業用水系における嫌気性菌の増殖を簡単に検出し、嫌気
性菌に係わる問題を早期に解決できる方法を提供するこ
とを目的としている。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明者は、水系におけ
る嫌気性菌の性質を系統的に研究を行った結果、発酵槽
又は工業用水系において増殖した嫌気性菌が特定の金属
の合金に作用したとき、該合金の電位が僅かに変化する
との知見を得て、この事実に基づいて本発明を完成する
に至った。
る嫌気性菌の性質を系統的に研究を行った結果、発酵槽
又は工業用水系において増殖した嫌気性菌が特定の金属
の合金に作用したとき、該合金の電位が僅かに変化する
との知見を得て、この事実に基づいて本発明を完成する
に至った。
【０００６】すなわち、本発明は鉄、ニッケル、銅、ア
ルミニウム及びチタンから選ばれた金属の耐食合金を指
示電極とし、参照電極との間の電位差を測定することを
特徴とする発酵槽又は工業用水系における嫌気性菌の増
殖を検出する方法である。
ルミニウム及びチタンから選ばれた金属の耐食合金を指
示電極とし、参照電極との間の電位差を測定することを
特徴とする発酵槽又は工業用水系における嫌気性菌の増
殖を検出する方法である。
【０００７】本発明の方法に使用される検出器は少なく
とも、該合金よりなる指示電極、参照電極、電位計で構
成される。測定は測定しようとする水系と同一水系内に
指示電極と参照電極を両極が直接接触しないように浸漬
して行なう。両極の間の距離は同一水系内であれば、特
に限定されないが、水系の電気抵抗や、ノイズの影響を
考慮すると、両電極が直接接触しない距離で、１０ｃｍ
以下、好ましくは５ｃｍ以下である。これより大きく離
れていると、感度が鈍くなり、またノイズも大きくなっ
て実用上好ましくない。指示電極の大きさは特に限定す
るものではないが、参照電極に最も接近した所が対電極
として作用するので、最も接近した所が１０ｃｍ以下、
好ましくは５ｃｍ以下になるように設置し、その場所に
結線するようにすればよい。指示電位と参照電極は電気
的に結線され、その間に電位計を置き、両電極間の電位
差を測定する。この場合の電位は＋５００ｍＶ〜−５０
０ｍＶであるので、これに見合った電位計を用いる必要
がある。
とも、該合金よりなる指示電極、参照電極、電位計で構
成される。測定は測定しようとする水系と同一水系内に
指示電極と参照電極を両極が直接接触しないように浸漬
して行なう。両極の間の距離は同一水系内であれば、特
に限定されないが、水系の電気抵抗や、ノイズの影響を
考慮すると、両電極が直接接触しない距離で、１０ｃｍ
以下、好ましくは５ｃｍ以下である。これより大きく離
れていると、感度が鈍くなり、またノイズも大きくなっ
て実用上好ましくない。指示電極の大きさは特に限定す
るものではないが、参照電極に最も接近した所が対電極
として作用するので、最も接近した所が１０ｃｍ以下、
好ましくは５ｃｍ以下になるように設置し、その場所に
結線するようにすればよい。指示電位と参照電極は電気
的に結線され、その間に電位計を置き、両電極間の電位
差を測定する。この場合の電位は＋５００ｍＶ〜−５０
０ｍＶであるので、これに見合った電位計を用いる必要
がある。
【０００８】本発明に用いる指示電極は、鉄、ニッケ
ル、銅、アルミニウム及びチタンから選ばれた金属の耐
食合金よりなっている。これらの耐食合金は酸素を含ん
だ水中では表面に安定かつ均一な不動態膜を作る特性を
有する。鉄合金の例としてはステンレス鋼が代表的なも
のであり、ＳＵＳ−２０１、ＳＵＳ−３０２、ＳＵＳ−
３０４、ＳＵＳ−３０６、ＳＵＳ−３１７、ＳＵＳ−３
１６などがある。ニッケル合金の例としては、キュプロ
ニッケル、モネル、インコネルなどがある。銅合金の例
としては青銅、７０−３０銅ニッケル、シリコン青銅、
レッドブラス、アドミラルティ黄銅などがある。アルミ
ニウム合金の例としては、Ｔｙｐｅ５００５、Ｔｙｐｅ
５０５２、Ｔｙｐｅ５１５４などがある。チタン合金と
しては、Ｔｉ−６Ａｌ−４Ｖ、Ｔｉ−５Ａｌ−２．５Ｓ
ｎなどがある。このような耐食性の材料を用いるのは、
該耐食合金が腐食しにくいために微小域での腐食が生
じ、微弱な電流が流れても腐食電流の発生を電圧の変化
として検出しやすいためで、腐食の大きい材料では、腐
食電流が大きい為に微小域での電流を捕らえられないか
らである。本発明の測定感度、材料の加工性などから実
用上はステンレス鋼が好ましく、そのなかでもＳＵＳ−
３１６とＳＵＳ−３０４が特に好ましい。
ル、銅、アルミニウム及びチタンから選ばれた金属の耐
食合金よりなっている。これらの耐食合金は酸素を含ん
だ水中では表面に安定かつ均一な不動態膜を作る特性を
有する。鉄合金の例としてはステンレス鋼が代表的なも
のであり、ＳＵＳ−２０１、ＳＵＳ−３０２、ＳＵＳ−
３０４、ＳＵＳ−３０６、ＳＵＳ−３１７、ＳＵＳ−３
１６などがある。ニッケル合金の例としては、キュプロ
ニッケル、モネル、インコネルなどがある。銅合金の例
としては青銅、７０−３０銅ニッケル、シリコン青銅、
レッドブラス、アドミラルティ黄銅などがある。アルミ
ニウム合金の例としては、Ｔｙｐｅ５００５、Ｔｙｐｅ
５０５２、Ｔｙｐｅ５１５４などがある。チタン合金と
しては、Ｔｉ−６Ａｌ−４Ｖ、Ｔｉ−５Ａｌ−２．５Ｓ
ｎなどがある。このような耐食性の材料を用いるのは、
該耐食合金が腐食しにくいために微小域での腐食が生
じ、微弱な電流が流れても腐食電流の発生を電圧の変化
として検出しやすいためで、腐食の大きい材料では、腐
食電流が大きい為に微小域での電流を捕らえられないか
らである。本発明の測定感度、材料の加工性などから実
用上はステンレス鋼が好ましく、そのなかでもＳＵＳ−
３１６とＳＵＳ−３０４が特に好ましい。
【０００９】指示電極の形状は問わないが、水中に浸漬
して使用する場合には、例えば円筒、有底円筒、平板等
が適当である。一方、検出器を独立して設け測定対象の
水系から水を抜き出して測定することもできる。
して使用する場合には、例えば円筒、有底円筒、平板等
が適当である。一方、検出器を独立して設け測定対象の
水系から水を抜き出して測定することもできる。
【００１０】本発明に用いる参照電極は、銀・塩化銀電
極、水素電極、甘コウ電極、硫酸第一水銀電極、酸化水
銀電極などがある。このうち、取り扱いが簡単な点で、
銀・塩化銀電極がもっとも適している。これらは市販品
を用いることができる。
極、水素電極、甘コウ電極、硫酸第一水銀電極、酸化水
銀電極などがある。このうち、取り扱いが簡単な点で、
銀・塩化銀電極がもっとも適している。これらは市販品
を用いることができる。
【００１１】嫌気性菌には、酸素がある場合でも生育で
きる通性嫌気性菌と、酸素存在下では生育できない絶対
嫌気性菌とがあるが、本発明は両者に適用できるもので
ある。通性嫌気性菌の例としては、クロストディウム・
ブチリカン（ＡＴＣＣ２５７７９）、クロストディウム
・スポロジェネス（ＡＴＣＣ７９５５）、アクチノマイ
セス・ボビイス（ＡＴＣＣ１３６８３）、ビフィドバク
テリウム・ビフィデゥウム（ＡＴＣＣ２９５２）があ
り、絶対嫌気性菌の例としては、シゲラ・ダイセンテリ
ア（ＡＴＣＣ１３３１３）、エントロバクター・サカザ
キ（ＡＴＣＣ２９５４４）、セラチナ・マルセッセンス
（ＡＴＣＣ１３８８０）、ビブリオ・マリヌス（ＡＴＣ
Ｃ１５３８１）がある。
きる通性嫌気性菌と、酸素存在下では生育できない絶対
嫌気性菌とがあるが、本発明は両者に適用できるもので
ある。通性嫌気性菌の例としては、クロストディウム・
ブチリカン（ＡＴＣＣ２５７７９）、クロストディウム
・スポロジェネス（ＡＴＣＣ７９５５）、アクチノマイ
セス・ボビイス（ＡＴＣＣ１３６８３）、ビフィドバク
テリウム・ビフィデゥウム（ＡＴＣＣ２９５２）があ
り、絶対嫌気性菌の例としては、シゲラ・ダイセンテリ
ア（ＡＴＣＣ１３３１３）、エントロバクター・サカザ
キ（ＡＴＣＣ２９５４４）、セラチナ・マルセッセンス
（ＡＴＣＣ１３８８０）、ビブリオ・マリヌス（ＡＴＣ
Ｃ１５３８１）がある。
【００１２】嫌気性菌の増殖は指示電極と参照電極との
間の電位差の変化により検出する。その基準としては、
誤認率が高まっても半期検出を求める場合には例えば３
ｍＶ／ｈｒ程度、検出が多少遅れても確実に検出するこ
とが要求される場合には例えば１０ｍＶ／ｈｒ程度の変
化が生じたときに嫌気性菌が増殖したとすることができ
る。上記の値は検出器の精度等によっても異なるので基
本的には各検出器のノイズを越える変化があったときに
嫌気性菌の増殖があったとする。本発明の検出方法にお
いては基本的には指示電極と参照電極の電位差に変化を
生じない筈であるので、ある一定値の電位差の変化があ
ったときに嫌気性菌が増殖したとすることもできる。
間の電位差の変化により検出する。その基準としては、
誤認率が高まっても半期検出を求める場合には例えば３
ｍＶ／ｈｒ程度、検出が多少遅れても確実に検出するこ
とが要求される場合には例えば１０ｍＶ／ｈｒ程度の変
化が生じたときに嫌気性菌が増殖したとすることができ
る。上記の値は検出器の精度等によっても異なるので基
本的には各検出器のノイズを越える変化があったときに
嫌気性菌の増殖があったとする。本発明の検出方法にお
いては基本的には指示電極と参照電極の電位差に変化を
生じない筈であるので、ある一定値の電位差の変化があ
ったときに嫌気性菌が増殖したとすることもできる。
【００１３】本発明の方法は嫌気性菌の増殖を検出する
ものであるので、適用は発酵槽に限られない。例えば、
工業用冷却水系、廃水処理系、製紙工程の抄紙工程など
でも嫌気性菌に起因するスライムやファウリングの発生
があり、これら分野における嫌気性菌の増殖の検出にも
同様に使用することができる。
ものであるので、適用は発酵槽に限られない。例えば、
工業用冷却水系、廃水処理系、製紙工程の抄紙工程など
でも嫌気性菌に起因するスライムやファウリングの発生
があり、これら分野における嫌気性菌の増殖の検出にも
同様に使用することができる。
【００１４】工業用冷却水系においては、循環水は冷水
塔で循環水の一部を蒸発させ、熱を放散させ冷却して再
利用している。系内の水は濃縮されて、栄養物質や汚濁
物質の濃度が上昇し、同時に細菌類、藻類、真菌類など
の微生物数も増加する。これら菌の中には粘着性物質を
産出するものもあり、この粘着性物質に浮遊物の吸着が
加わって、スライムが形成される。また、製紙工場にお
いても、工程水の循環再使用を行っており、用水中の微
生物が増大するとともに、パルプ、デンプン、タルクな
どの浮遊物が堆積し、スライムとなる。このように微生
物活動を伴った汚れの場合は、その付着部分の下層は嫌
気的なり、特別な配慮がない限り嫌気性菌が生育する。
本発明の方法は、このように嫌気性菌の活動が活発にな
ると、言い換えれば、嫌気性菌が増殖すると検出するこ
とができるようになる。しかし、浮遊物が堆積して、嫌
気的な状態を作り出しただけでは電位は変化しないので
検出はできない。殺微生物剤などが添加されてスライム
コントロールの効果が発揮されているときは、嫌気性菌
を含む微生物の活動を抑制されている。このような場合
は、本方法ではスライムを検出しない。従って、本方法
を用いればスライムコントロールの良否の評価もするこ
とが出来る。本発明はこのような工業用水系における嫌
気性菌の増殖さらにそれに伴なうスライムの検出をも含
むものである。
塔で循環水の一部を蒸発させ、熱を放散させ冷却して再
利用している。系内の水は濃縮されて、栄養物質や汚濁
物質の濃度が上昇し、同時に細菌類、藻類、真菌類など
の微生物数も増加する。これら菌の中には粘着性物質を
産出するものもあり、この粘着性物質に浮遊物の吸着が
加わって、スライムが形成される。また、製紙工場にお
いても、工程水の循環再使用を行っており、用水中の微
生物が増大するとともに、パルプ、デンプン、タルクな
どの浮遊物が堆積し、スライムとなる。このように微生
物活動を伴った汚れの場合は、その付着部分の下層は嫌
気的なり、特別な配慮がない限り嫌気性菌が生育する。
本発明の方法は、このように嫌気性菌の活動が活発にな
ると、言い換えれば、嫌気性菌が増殖すると検出するこ
とができるようになる。しかし、浮遊物が堆積して、嫌
気的な状態を作り出しただけでは電位は変化しないので
検出はできない。殺微生物剤などが添加されてスライム
コントロールの効果が発揮されているときは、嫌気性菌
を含む微生物の活動を抑制されている。このような場合
は、本方法ではスライムを検出しない。従って、本方法
を用いればスライムコントロールの良否の評価もするこ
とが出来る。本発明はこのような工業用水系における嫌
気性菌の増殖さらにそれに伴なうスライムの検出をも含
むものである。
【００１５】
【作用】本発明に用いる合金は水中において表面に不動
態酸化膜を作り、腐食し難くなっている。それでも何か
の原因でこの不動態膜の極めて小さな部分に欠損が生じ
ると、その不動態酸化膜の欠損した部分を補うという作
用が働く。電気的には、酸素による表面の酸化であり、
カソード反応が起きる。
態酸化膜を作り、腐食し難くなっている。それでも何か
の原因でこの不動態膜の極めて小さな部分に欠損が生じ
ると、その不動態酸化膜の欠損した部分を補うという作
用が働く。電気的には、酸素による表面の酸化であり、
カソード反応が起きる。
【００１６】ところが、ある所に微生物やパルプなどの
汚れ成分が付着した場合、 その初期段階では好気的状態
が維持されるが、付着した微生物や汚れ成分によるスラ
イムが成長すると次第に部分的に酸素が不足した状態と
なる。こうして嫌気的状態になると、嫌気性菌が増殖す
る。その増殖過程で有機酸が発生して水素イオン濃度が
上がり、カソード反応を促進させるため、アノード反応
とカソード反応のバランスが崩れることとなる。軟鋼、
亜鉛金属、錫金属など水中で腐食し易い金属は腐食電流
が大きいため、微小な電流をとらえられないが、本発明
における耐食合金は腐食電流が極めて微弱であるため、
僅かな腐食によっても電位が変化する。本発明方法は、
この電位の変化を参照電極に対する電位として測定する
ものである。
汚れ成分が付着した場合、 その初期段階では好気的状態
が維持されるが、付着した微生物や汚れ成分によるスラ
イムが成長すると次第に部分的に酸素が不足した状態と
なる。こうして嫌気的状態になると、嫌気性菌が増殖す
る。その増殖過程で有機酸が発生して水素イオン濃度が
上がり、カソード反応を促進させるため、アノード反応
とカソード反応のバランスが崩れることとなる。軟鋼、
亜鉛金属、錫金属など水中で腐食し易い金属は腐食電流
が大きいため、微小な電流をとらえられないが、本発明
における耐食合金は腐食電流が極めて微弱であるため、
僅かな腐食によっても電位が変化する。本発明方法は、
この電位の変化を参照電極に対する電位として測定する
ものである。
【００１７】従って、単に嫌気的な状態になったとして
も電位は変化しない。そこに嫌気性菌の活動がプラスさ
れ、増殖した嫌気性菌によって僅かな腐食作用があった
とき初めて電位に変化を生じることとなる。
も電位は変化しない。そこに嫌気性菌の活動がプラスさ
れ、増殖した嫌気性菌によって僅かな腐食作用があった
とき初めて電位に変化を生じることとなる。
【００１８】
【実施例】以下に実施例によって本発明を詳細に説明す
るが、本発明はこれらによって何ら制限されるものでは
ない。
るが、本発明はこれらによって何ら制限されるものでは
ない。
【００１９】〔実施例１〕 発酵槽を使用した試験 東京理化社製ＭＢＦ−５００ＭＰＡ型発酵槽１（概略図
を図１に示す。）を２台使用し、この中に指示電極３と
してステンレス鋼ＳＵＳ−３１６で製作した円筒状のコ
ップ（直径２０ｍｍ、高さ３０ｍｍ）と、参照電極４と
して銀・塩化銀標準電極（東和電波社製：ＨＡ−１０
１）よりなる検出器２を設置した。
を図１に示す。）を２台使用し、この中に指示電極３と
してステンレス鋼ＳＵＳ−３１６で製作した円筒状のコ
ップ（直径２０ｍｍ、高さ３０ｍｍ）と、参照電極４と
して銀・塩化銀標準電極（東和電波社製：ＨＡ−１０
１）よりなる検出器２を設置した。
【００２０】この発酵槽１には、検出器２のほか、回転
羽根による攪拌機５、コンデンサー６、溶在酸素計７が
備えつけられている。攪拌機５の基端部近傍には通気管
８が接続されており、フィルター９で除塵された空気が
回転軸内を通ってその先端から培養液（図示されていな
い。）内に通気される。検出器２の指示電極３と参照電
極４は電位差計１０に接続され、電位差計１０はさらに
図示されていないレコーダーに接続されている。発酵槽
１の周囲には温水ジャケット１１が設けられ、温度調節
しうるようになっている。
羽根による攪拌機５、コンデンサー６、溶在酸素計７が
備えつけられている。攪拌機５の基端部近傍には通気管
８が接続されており、フィルター９で除塵された空気が
回転軸内を通ってその先端から培養液（図示されていな
い。）内に通気される。検出器２の指示電極３と参照電
極４は電位差計１０に接続され、電位差計１０はさらに
図示されていないレコーダーに接続されている。発酵槽
１の周囲には温水ジャケット１１が設けられ、温度調節
しうるようになっている。
【００２１】特開平４−２００３８９号公報開示の方法
に従い、下記の培地組成で、一方の発酵槽にはアルカリ
ゲネス・レイタスＢ−１６(ＦＥＲＭ ＢＰ−２０１５)
を接種し（実験Ａ）、他方にはアルカリゲネス・レイタ
スＢ−１６とクロストリデューム・スポロジェネス Ａ
ＴＣＣ７９５５（嫌気性菌）を接種した（実験Ｂ）。
（アルカリゲネスレイタスＢ−１６株ポリマー産出培
地）
に従い、下記の培地組成で、一方の発酵槽にはアルカリ
ゲネス・レイタスＢ−１６(ＦＥＲＭ ＢＰ−２０１５)
を接種し（実験Ａ）、他方にはアルカリゲネス・レイタ
スＢ−１６とクロストリデューム・スポロジェネス Ａ
ＴＣＣ７９５５（嫌気性菌）を接種した（実験Ｂ）。
（アルカリゲネスレイタスＢ−１６株ポリマー産出培
地）
【００２２】 グルコース ；２重量％ イーストエキストラクト；０．０５重量％ 尿素 ；０．０５重量％ Ｋ2ＨＰＯ4 ；０．８４重量％ ＫＨ2ＰＯ4 ；０．４４重量％ ＭｇＳＯ4・７Ｈ2Ｏ ；０．０２重量％ ＮａＣ ；０．０１重量％ 蒸留水 ；残部
【００２３】容量５ｌの発酵槽に上記培地２．７ｌを殺
菌後張込み、上記の菌を接種後３０℃で５日間培養を行
なった。通気攪拌条件としては通気量３ｌ／分、回転数
５００ｒｐｍとした。
菌後張込み、上記の菌を接種後３０℃で５日間培養を行
なった。通気攪拌条件としては通気量３ｌ／分、回転数
５００ｒｐｍとした。
【００２４】その結果、実験Ａでは９．２ｇ／ｌの多糖
類が蓄積し、最終粘度は４８００ｃｐｓ（Ｎｏ．３ロー
ター、３０ｒｐｍ）に達した。実験Ｂは、４．６ｇ／ｌ
の多糖類が蓄積し最終粘度は３６００ｃｐｓ（Ｎｏ．３
ローター、３０ｒｐｍ）となった。この培養に於ける電
位変化を図３に示す。実験Ｂは、培養３日目より電位の
上昇が見られ嫌気性菌の増殖が検知できた。
類が蓄積し、最終粘度は４８００ｃｐｓ（Ｎｏ．３ロー
ター、３０ｒｐｍ）に達した。実験Ｂは、４．６ｇ／ｌ
の多糖類が蓄積し最終粘度は３６００ｃｐｓ（Ｎｏ．３
ローター、３０ｒｐｍ）となった。この培養に於ける電
位変化を図３に示す。実験Ｂは、培養３日目より電位の
上昇が見られ嫌気性菌の増殖が検知できた。
【００２５】嫌気性菌の検出方法は次のようにして行っ
た。すなわち、シャーレにクックドミート培地〔栄研化
学（株）製、Ｅ−Ｍ１０８(商標名)〕を入れ、上記発酵
液０．１ｍｌを接種し、コンラージ棒で広げ、これを脱
酸素材〔三菱ガス化学（株）製、エージレス（商標
名）〕を共存させたデシケータ中に置いた。デシケータ
中の空気を炭酸ガスと充分置換した後、減圧下、３７℃
にて２日間静置し培養し、コロニーの生育をもってクロ
ストディウム・スポロジェネスの存在を確認した。
た。すなわち、シャーレにクックドミート培地〔栄研化
学（株）製、Ｅ−Ｍ１０８(商標名)〕を入れ、上記発酵
液０．１ｍｌを接種し、コンラージ棒で広げ、これを脱
酸素材〔三菱ガス化学（株）製、エージレス（商標
名）〕を共存させたデシケータ中に置いた。デシケータ
中の空気を炭酸ガスと充分置換した後、減圧下、３７℃
にて２日間静置し培養し、コロニーの生育をもってクロ
ストディウム・スポロジェネスの存在を確認した。
【００２６】〔実施例２〕 発酵槽を使用した試験 実施例１と同じ装置を使用した。但し、指示電極３には
インコネルで製作した円筒状のコップ（直径２０ｍｍ、
高さ３０ｍｍ）を用いた。下記の培地組成で、一方の発
酵槽にはキサントモナス・カムペストリス ＡＴＣＣ１
３９５１を接種し（実験Ｃ）、他方にはキサントモナス
・カムペストリス ＡＴＣＣ１３９５１とクロストリデ
ューム・スポロジェネス ＡＴＣＣ７９５５を接種した
（実験Ｄ）。培養条件は実施例１と同様にした。実験Ｃ
は１５．３ｇ／ｌの多糖類が蓄積し、最終粘度は２，０
００ｃｐｓ（Ｎｏ．３ローター、３０ｒｐｍ）に達し
た。実験Ｄは４．６ｇ／ｌの多糖類が蓄積し、最終粘度
は１４００ｃｐｓ（Ｎｏ．３ローター、３０ｒｐｍ）に
達しった。この培養に於ける電位の変化を図４に示す
が、培養３日目より実験Ｄは電位の上昇が見られ嫌気性
菌の増殖が検知できた。
インコネルで製作した円筒状のコップ（直径２０ｍｍ、
高さ３０ｍｍ）を用いた。下記の培地組成で、一方の発
酵槽にはキサントモナス・カムペストリス ＡＴＣＣ１
３９５１を接種し（実験Ｃ）、他方にはキサントモナス
・カムペストリス ＡＴＣＣ１３９５１とクロストリデ
ューム・スポロジェネス ＡＴＣＣ７９５５を接種した
（実験Ｄ）。培養条件は実施例１と同様にした。実験Ｃ
は１５．３ｇ／ｌの多糖類が蓄積し、最終粘度は２，０
００ｃｐｓ（Ｎｏ．３ローター、３０ｒｐｍ）に達し
た。実験Ｄは４．６ｇ／ｌの多糖類が蓄積し、最終粘度
は１４００ｃｐｓ（Ｎｏ．３ローター、３０ｒｐｍ）に
達しった。この培養に於ける電位の変化を図４に示す
が、培養３日目より実験Ｄは電位の上昇が見られ嫌気性
菌の増殖が検知できた。
【００２７】 （キサントモナス・カムペストリスポリマー産出培地） グルコース ；３．５重量％ イーストエキストラクト；０．２重量％ グルタミン酸 ；０．１重量％ ＣａＣｌ3 ；０．００１重量％ Ｋ2ＨＰＯ4 ；０．１重量％ ＫＨ2ＰＯ4 ；０．１重量％ ＭｇＳＯ4・７Ｈ2Ｏ ；０．０２重量％ ＮａＣ ；０．０１重量％ 蒸留水 ；残部
【００２８】〔実施例３〕ガラスチューブ１１とステン
レスＳＵＳ−３０４チューブ３を図６のように組み、図
７のように銀・塩化銀電極４とステンレスチューブ３を
結線し、中間に電位差計１０をおいて両者間の電位を測
定できるようにした。製紙工場抄紙機（新聞紙）の脇に
本装置を置き、スライム１２発生と殺菌剤の評価を行っ
た。ペリタポンプにより、２重管のシェル側に工程の白
水を流量３００ｍｌ／ｍｉｎで通水した。ステンレスチ
ューブ３は銀・塩化銀電極４の前までネジを切ったもの
である。電位差の経時変化の測定結果を図８、９に示
す。図８は白水系に２４時間に１回殺菌剤を添加した時
の電位の経時変化を、そして図９は白水系に８時間に１
回殺菌剤を添加した時の電位の経時変化をそれぞれ示し
ている。この工程では殺菌剤を１日に１回添加していた
が、本発明の装置を設置して約６時間後より電位が上昇
し始めた。本発明の装置のステンレスチューブからスラ
イムを取り除き、洗浄し、再度設置してテストを再開、
殺菌剤を１日に３回添加するようにした。図９に示すよ
うに、電位の上昇が見られたが、殺菌剤を添加すると電
位が低下した。このように電位の上昇がみられた時に殺
菌剤の添加を行うようにすると、全体的には電位の変化
はほとんどなく、本抄紙機においてもスライムの発生も
なくすることができた。
レスＳＵＳ−３０４チューブ３を図６のように組み、図
７のように銀・塩化銀電極４とステンレスチューブ３を
結線し、中間に電位差計１０をおいて両者間の電位を測
定できるようにした。製紙工場抄紙機（新聞紙）の脇に
本装置を置き、スライム１２発生と殺菌剤の評価を行っ
た。ペリタポンプにより、２重管のシェル側に工程の白
水を流量３００ｍｌ／ｍｉｎで通水した。ステンレスチ
ューブ３は銀・塩化銀電極４の前までネジを切ったもの
である。電位差の経時変化の測定結果を図８、９に示
す。図８は白水系に２４時間に１回殺菌剤を添加した時
の電位の経時変化を、そして図９は白水系に８時間に１
回殺菌剤を添加した時の電位の経時変化をそれぞれ示し
ている。この工程では殺菌剤を１日に１回添加していた
が、本発明の装置を設置して約６時間後より電位が上昇
し始めた。本発明の装置のステンレスチューブからスラ
イムを取り除き、洗浄し、再度設置してテストを再開、
殺菌剤を１日に３回添加するようにした。図９に示すよ
うに、電位の上昇が見られたが、殺菌剤を添加すると電
位が低下した。このように電位の上昇がみられた時に殺
菌剤の添加を行うようにすると、全体的には電位の変化
はほとんどなく、本抄紙機においてもスライムの発生も
なくすることができた。
【００２９】また、 回収したスライムから、通性嫌気性
菌を含む嫌気性菌の検出を行ったところ、２×１０8ｃ
ｅｌｌ／ｇ（乾燥スライム１ｇあたり）検出され、その
一つの菌種について同定を行ったところ嫌気性菌である
エッセリシア・コリ属であった。嫌気性菌の検出方法
は、 長谷川武治著「微生物の分類と同定 (下）」（学会
出版センター１５０〜１５１頁）に従い、嫌気的に糖を
分解して酸を生成するものを嫌気性菌として測定した。
尚、用いた培地組成は次の通りである。
菌を含む嫌気性菌の検出を行ったところ、２×１０8ｃ
ｅｌｌ／ｇ（乾燥スライム１ｇあたり）検出され、その
一つの菌種について同定を行ったところ嫌気性菌である
エッセリシア・コリ属であった。嫌気性菌の検出方法
は、 長谷川武治著「微生物の分類と同定 (下）」（学会
出版センター１５０〜１５１頁）に従い、嫌気的に糖を
分解して酸を生成するものを嫌気性菌として測定した。
尚、用いた培地組成は次の通りである。
【００３０】 ペプトン ；２．０重量％ ＮａＣ ；５．０重量％ Ｋ2ＨＰＯ4 ；０．３重量％ 寒天 ；２．０重量％ ブロモチモールブルー ；０．０８重量％ 蒸留水 ；残部 ｐＨ ：７．１
【００３１】〔実施例４〕実施例３に述べた装置を用
い、工業用冷却水系循環水の瀘過装置の効果を比較し
た。循環水をろ過装置を通した場合と、通さない場合の
各々の場合について、冷水塔のピットより、ペリスタポ
ンプで循環水を汲み上げ、ガラスチューブ１１とステン
レスチューブ３で構成されている２重管のシェル側に、
流量３００ｍｌ／ｍｉｎで通水した。結果を図１０に示
す。本発明の装置を設置してろ過装置の設置していない
冷水塔の方は３０時間後より自然電位が上昇し始めた
が、一方、瀘過装置を設置している冷水塔は電位の変化
はなかった。また、瀘過装置の設置されていない場合に
ついて、ステンレスチューブを表面にネジを切っていな
いチューブ（図５）に代え再度試験を行ったところ、図
１１に示すように電位の変化は殆どなかった。従って、
循環水中の浮遊物が堆積しやすい箇所にはスライムの発
生する可能性があるが熱交換器チューブ表面のよな平滑
面にはスライムは発生しないことが判った。
い、工業用冷却水系循環水の瀘過装置の効果を比較し
た。循環水をろ過装置を通した場合と、通さない場合の
各々の場合について、冷水塔のピットより、ペリスタポ
ンプで循環水を汲み上げ、ガラスチューブ１１とステン
レスチューブ３で構成されている２重管のシェル側に、
流量３００ｍｌ／ｍｉｎで通水した。結果を図１０に示
す。本発明の装置を設置してろ過装置の設置していない
冷水塔の方は３０時間後より自然電位が上昇し始めた
が、一方、瀘過装置を設置している冷水塔は電位の変化
はなかった。また、瀘過装置の設置されていない場合に
ついて、ステンレスチューブを表面にネジを切っていな
いチューブ（図５）に代え再度試験を行ったところ、図
１１に示すように電位の変化は殆どなかった。従って、
循環水中の浮遊物が堆積しやすい箇所にはスライムの発
生する可能性があるが熱交換器チューブ表面のよな平滑
面にはスライムは発生しないことが判った。
【００３２】ステンレスチューブに付着したスライムを
採取し、実施例３と同様にして嫌気性菌の検出を行った
ところ、７×１０5ｃｅｌｌ／ｇ（乾燥スライム１ｇあ
たり）検出され、その一つの菌種について同定を行った
ところ同定を行ったところ嫌気性菌であるセラチナ・マ
ルセセンス属であった。
採取し、実施例３と同様にして嫌気性菌の検出を行った
ところ、７×１０5ｃｅｌｌ／ｇ（乾燥スライム１ｇあ
たり）検出され、その一つの菌種について同定を行った
ところ同定を行ったところ嫌気性菌であるセラチナ・マ
ルセセンス属であった。
【００３３】
【発明の効果】本発明方法により、発酵槽又は工業用水
系において増殖した嫌気性菌を簡単に、早く検出でき、し
かも経時的に追跡できるので、嫌気性菌による弊害を未
然に防ぐことが可能となる。
系において増殖した嫌気性菌を簡単に、早く検出でき、し
かも経時的に追跡できるので、嫌気性菌による弊害を未
然に防ぐことが可能となる。
【図１】 本発明の実施例で使用された装置の縦断面図
である。
である。
【図２】 上記装置の検出器部分の拡大斜視図である。
【図３】 図１の装置を用いて嫌気性菌が存在する場合
としない場合についてそれぞれ培養を行ない、電位の経
時変化を調べた結果を示すグラフである。
としない場合についてそれぞれ培養を行ない、電位の経
時変化を調べた結果を示すグラフである。
【図４】 図１の装置を用いて嫌気性菌が存在する場合
としない場合についてそれぞれ培養を行ない、電位の経
時変化を調べた結果を示すグラフである。
としない場合についてそれぞれ培養を行ない、電位の経
時変化を調べた結果を示すグラフである。
【図５】 本発明の１実施例で使用された検出器の構造
を示す断面図である。
を示す断面図である。
【図６】 本発明の１実施例で使用された検出器の構造
を示す断面図である。
を示す断面図である。
【図７】 上記検出器を用いた測定装置の構成を示すブ
ロックダイアグラムである。
ロックダイアグラムである。
【図８】 図５の装置を用いて実施系で測定して得られ
た電位の経時変化を示すグラフである。
た電位の経時変化を示すグラフである。
【図９】 図５の装置を用いて実施系で測定して得られ
た電位の経時変化を示すグラフである。
た電位の経時変化を示すグラフである。
【図１０】 図５の装置を用いて実施系で測定して得ら
れた電位の経時変化を示すグラフである。
れた電位の経時変化を示すグラフである。
【図１１】 図５の装置を用いて実施系で測定して得ら
れた電位の経時変化を示すグラフである。
れた電位の経時変化を示すグラフである。
２ 検出器 ３ 指示電極 ４ 参照電極
Claims (3)
- 【請求項１】 鉄、ニッケル、銅、アルミニウム及びチ
タンから選ばれた金属の耐食合金を指示電極とし、参照
電極との間の電位差を測定することを特徴とする発酵槽
又は工業用水系における嫌気性菌の増殖を検出する方
法。 - 【請求項２】 ステンレス鋼を指示電極とする請求項１
記載の嫌気性菌の増殖を検出する方法。 - 【請求項３】 銀・塩化銀電極を参照電極とする請求項
１又は２記載の嫌気性菌の増殖を検出する方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP06231043A JP3107346B2 (ja) | 1994-09-27 | 1994-09-27 | 発酵槽等における嫌気性菌の増殖を検出する方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP06231043A JP3107346B2 (ja) | 1994-09-27 | 1994-09-27 | 発酵槽等における嫌気性菌の増殖を検出する方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0889285A JPH0889285A (ja) | 1996-04-09 |
| JP3107346B2 true JP3107346B2 (ja) | 2000-11-06 |
Family
ID=16917389
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP06231043A Expired - Fee Related JP3107346B2 (ja) | 1994-09-27 | 1994-09-27 | 発酵槽等における嫌気性菌の増殖を検出する方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3107346B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP5003553B2 (ja) * | 2008-03-27 | 2012-08-15 | 栗田工業株式会社 | スライムのモニタリング方法、コントロール方法及びコントロール装置 |
-
1994
- 1994-09-27 JP JP06231043A patent/JP3107346B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0889285A (ja) | 1996-04-09 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US4009078A (en) | Detecting the presence of microorganisms | |
| US9206461B2 (en) | Microorganism detection sensor and method of manufacturing the same | |
| Jia et al. | Co-immobilized microbial biosensor for BOD estimation based on sol–gel derived composite material | |
| Scotto et al. | The influence of marine aerobic microbial film on stainless steel corrosion behaviour | |
| Nakasono et al. | Electrochemical prevention of marine biofouling with a carbon-chloroprene sheet | |
| JP3747504B2 (ja) | 銅の孔食防止方法 | |
| CN106770563B (zh) | 一种双电子介体电化学生物传感器及其应用 | |
| EP0543407B1 (en) | Biochemical oxygen demand analyzer, methods of analysis, microorganisms used for analysis | |
| Sangeetha et al. | Torulopsis candida based sensor for the estimation of biochemical oxygen demand and its evaluation | |
| JP3107346B2 (ja) | 発酵槽等における嫌気性菌の増殖を検出する方法 | |
| Pham et al. | Self-build packed-bed bioreactor for rapid and effective BOD estimation | |
| Markx et al. | Dielectric spectroscopy as a tool for the measurement of the formation of biofilms and of their removal by electrolytic cleaning pulses and biocides | |
| JP3926071B2 (ja) | ヒスタミンの定量法及び定量用試薬 | |
| Mazzei et al. | A multi-enzyme bioelectrode for the rapid determination of total lactate concentration in tomatoes, tomato juice and tomato paste | |
| EP2980204A1 (en) | Microorganism detection sensor, method for manufacturing same, and polymer layer | |
| Torres‐Sanchez et al. | Corrosion of AISI 304 stainless steel induced by thermophilic sulfate reducing bacteria (SRB) from a geothermal power unit | |
| Lu et al. | Effects of acetic acid on the regrowth of heterotrophic bacteria in the drinking water distribution system | |
| Tag et al. | Arxula adeninivorans LS3 as suitable biosensor for measurements of biodegradable substances in salt water | |
| US6673222B1 (en) | Biological activity probe | |
| Thomas et al. | Real-time detection of potassium cyanide pollution in surface waters using electric organ discharges wave emitted by the tropical fish, Apteronotus albifrons | |
| JP5709038B2 (ja) | Ｂｏｄセンサ、ｂｏｄ測定方法及びｂｏｄ測定装置 | |
| Hernández Gayosso et al. | Evaluation of a biocide effect upon microbiologically influenced corrosion of mild steel | |
| Compere et al. | Behaviour of stainless steel in natural seawater | |
| JP3599979B2 (ja) | 微生物の測定法 | |
| JP3120505B2 (ja) | 好気性微生物の測定法および測定装置 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (prs date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20070908 Year of fee payment: 7 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (prs date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20080908 Year of fee payment: 8 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (prs date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20080908 Year of fee payment: 8 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (prs date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090908 Year of fee payment: 9 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (prs date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090908 Year of fee payment: 9 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (prs date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090908 Year of fee payment: 9 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (prs date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100908 Year of fee payment: 10 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (prs date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100908 Year of fee payment: 10 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (prs date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110908 Year of fee payment: 11 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (prs date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110908 Year of fee payment: 11 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (prs date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120908 Year of fee payment: 12 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (prs date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120908 Year of fee payment: 12 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (prs date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130908 Year of fee payment: 13 |
|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |