JP3399580B2 - 微生物の電気化学的制御方法及びそれに用いる電子メディエータ - Google Patents
微生物の電気化学的制御方法及びそれに用いる電子メディエータInfo
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Landscapes
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、微生物の電気化学的制
御方法に関する。
御方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】微生物と電極との直接電子移動反応を利
用した電気化学的制御方法が、本発明者により提案され
ている（特開昭６０−１１４７６３号公報）。この電気
化学的制御方法においては、微生物の直接反応が確認さ
れている所定電位以上の電位を微生物に印加すると、微
生物内部の補酵素Ａ（ＣｏＡ）が不可逆的に酸化し、微
生物の呼吸活性及び微生物膜の透過障壁の低下が起こ
り、微生物が死滅する。
用した電気化学的制御方法が、本発明者により提案され
ている（特開昭６０−１１４７６３号公報）。この電気
化学的制御方法においては、微生物の直接反応が確認さ
れている所定電位以上の電位を微生物に印加すると、微
生物内部の補酵素Ａ（ＣｏＡ）が不可逆的に酸化し、微
生物の呼吸活性及び微生物膜の透過障壁の低下が起こ
り、微生物が死滅する。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】本発明者は、前記の電
気化学的制御方法を改良する研究を行ったところ、微生
物と電極との電子移動反応を促進する作用を有する特定
の化合物が存在することを見出した。従って、本発明の
目的は、微生物と電極との電子移動反応を利用した電気
化学的制御方法に特定の化合物を存在させることによ
り、より効率的に微生物内部の補酵素Ａを酸化して、殺
微生物効率を上昇させる方法を提供することにある。
気化学的制御方法を改良する研究を行ったところ、微生
物と電極との電子移動反応を促進する作用を有する特定
の化合物が存在することを見出した。従って、本発明の
目的は、微生物と電極との電子移動反応を利用した電気
化学的制御方法に特定の化合物を存在させることによ
り、より効率的に微生物内部の補酵素Ａを酸化して、殺
微生物効率を上昇させる方法を提供することにある。
【０００４】
【課題を解決するための手段】前記の目的は、本発明に
よる、微生物と電極との電子移動反応を利用した電気化
学的制御方法において、微生物と電極との電子移動を媒
介する電子メディエータの存在下で、微生物と直接的又
は間接的に接触する電極に電位を印加し、微生物内部の
補酵素Ａに作用させることを特徴とする、微生物の電気
化学的制御方法によって達成することができる。
よる、微生物と電極との電子移動反応を利用した電気化
学的制御方法において、微生物と電極との電子移動を媒
介する電子メディエータの存在下で、微生物と直接的又
は間接的に接触する電極に電位を印加し、微生物内部の
補酵素Ａに作用させることを特徴とする、微生物の電気
化学的制御方法によって達成することができる。
【０００５】本発明において、制御対象となる微生物は
特に制限されるものではなく、細菌、糸状菌、酵母、変
形菌、藻類又は原生動物、更には、各種細胞、例えば、
赤血球、白血球、腫瘍細胞、培養細胞、動植物細胞など
を挙げることができる。
特に制限されるものではなく、細菌、糸状菌、酵母、変
形菌、藻類又は原生動物、更には、各種細胞、例えば、
赤血球、白血球、腫瘍細胞、培養細胞、動植物細胞など
を挙げることができる。
【０００６】本発明において使用される電子メディエー
タとは、微生物と電極との電子移動を媒介（促進）する
物質であり、具体的には、一般式：
タとは、微生物と電極との電子移動を媒介（促進）する
物質であり、具体的には、一般式：
【化１】
（式中、Ｒ及びＲ’は同一又は異なり、それぞれ水素原
子又は親水性官能基、例えば、カルボン酸基、スルホン
酸基、ヒドロキシ基、アミノ基又は置換アミノ基であ
る）で表されるフェロセン又はその誘導体、例えば、フ
ェロセン、フェロセンモノカルボン酸、フェロセンジカ
ルボン酸又は〔（トリメチルアミノ）メチル〕フェロセ
ン；フェロシアン類、例えば、Ｈ4 Ｆｅ（ＣＮ）6 、Ｋ
4 Ｆｅ（ＣＮ）6 又はＮａ4 Ｆｅ（ＣＮ）6 ；或いはそ
の他の化合物、例えば、２，６−ジクロロフェノールイ
ンドール、フェナジンメトサルフェート、ベンゾキノ
ン、フタロシアニン、ブリリアントクレジルブー、カロ
シアニン、レゾルシン、チオニン、Ｎ，Ｎ−ジメチル−
ジスルホネイティド・チオニン、ニューメチレンブル
ー、トブジンブルー−Ｏ、アリザリンブリリアントブル
ー、フェノチアジノン、フェナジンエトサルフェート、
サフラニン−Ｏ、２，６−ジクロロフェノールインドフ
ェノール、ベンジルビオロゲンなどを挙げることができ
る。
子又は親水性官能基、例えば、カルボン酸基、スルホン
酸基、ヒドロキシ基、アミノ基又は置換アミノ基であ
る）で表されるフェロセン又はその誘導体、例えば、フ
ェロセン、フェロセンモノカルボン酸、フェロセンジカ
ルボン酸又は〔（トリメチルアミノ）メチル〕フェロセ
ン；フェロシアン類、例えば、Ｈ4 Ｆｅ（ＣＮ）6 、Ｋ
4 Ｆｅ（ＣＮ）6 又はＮａ4 Ｆｅ（ＣＮ）6 ；或いはそ
の他の化合物、例えば、２，６−ジクロロフェノールイ
ンドール、フェナジンメトサルフェート、ベンゾキノ
ン、フタロシアニン、ブリリアントクレジルブー、カロ
シアニン、レゾルシン、チオニン、Ｎ，Ｎ−ジメチル−
ジスルホネイティド・チオニン、ニューメチレンブル
ー、トブジンブルー−Ｏ、アリザリンブリリアントブル
ー、フェノチアジノン、フェナジンエトサルフェート、
サフラニン−Ｏ、２，６−ジクロロフェノールインドフ
ェノール、ベンジルビオロゲンなどを挙げることができ
る。
【０００７】本発明の電気化学的制御方法は、前記の電
子メディエータを用いることを除けば、制御対象微生物
と電極との間の電子移動反応を利用する従来公知の任意
の制御方法にそのまま適用することができる。従って、
基本的には、少なくとも１つの電極が浸漬している液体
電解質（特には水）内に制御対象微生物と電子メディエ
ータとを存在させ、その電極に所定電位を印加し、その
電極と接触する微生物との間に電子移動反応を起こさ
せ、微生物内部の補酵素Ａを不可逆的に酸化して、前記
微生物を死滅させるものである。更に、本発明方法によ
れば、前記の電子メディエータを介して、制御対象微生
物と電極とを間接的に接触させ、電子移動反応を起こさ
せることもできる。すなわち、電極に担持されている電
子メディエータに制御対象微生物が接触するか、又は電
極と接触してから遊離した電子メディエータに制御対象
微生物が接触すればよい。これらの接触によって、電子
の授受が行われる。
子メディエータを用いることを除けば、制御対象微生物
と電極との間の電子移動反応を利用する従来公知の任意
の制御方法にそのまま適用することができる。従って、
基本的には、少なくとも１つの電極が浸漬している液体
電解質（特には水）内に制御対象微生物と電子メディエ
ータとを存在させ、その電極に所定電位を印加し、その
電極と接触する微生物との間に電子移動反応を起こさ
せ、微生物内部の補酵素Ａを不可逆的に酸化して、前記
微生物を死滅させるものである。更に、本発明方法によ
れば、前記の電子メディエータを介して、制御対象微生
物と電極とを間接的に接触させ、電子移動反応を起こさ
せることもできる。すなわち、電極に担持されている電
子メディエータに制御対象微生物が接触するか、又は電
極と接触してから遊離した電子メディエータに制御対象
微生物が接触すればよい。これらの接触によって、電子
の授受が行われる。
【０００８】本発明方法においては、少なくとも制御対
象微生物と直接的又は間接的に接触する１つの電極が水
中に浸漬されていればよく、その対極は該水中に浸漬さ
れていても、或いは電導媒体を経て別の媒体に浸漬され
てもよい。制御対象微生物と直接的又は間接的に接触す
る電極に印加する電位は、各電子メディエータに固有の
酸化還元電位以上の電位で、かつ、電解質の電解圧以下
の電位である。その範囲内の電位であれば、一定電位で
も走査電位でもよい。個々の電子メディエータのピーク
電位を検出する際は、サイクリックボルタンメトリー
（ＣＶ）などの走査電位を電極に印加するのが好ましい
が、電子メディエータのピーク電位は一定条件下で固有
の値をとるので、通常は走査電位を印加する必要はな
い。
象微生物と直接的又は間接的に接触する１つの電極が水
中に浸漬されていればよく、その対極は該水中に浸漬さ
れていても、或いは電導媒体を経て別の媒体に浸漬され
てもよい。制御対象微生物と直接的又は間接的に接触す
る電極に印加する電位は、各電子メディエータに固有の
酸化還元電位以上の電位で、かつ、電解質の電解圧以下
の電位である。その範囲内の電位であれば、一定電位で
も走査電位でもよい。個々の電子メディエータのピーク
電位を検出する際は、サイクリックボルタンメトリー
（ＣＶ）などの走査電位を電極に印加するのが好ましい
が、電子メディエータのピーク電位は一定条件下で固有
の値をとるので、通常は走査電位を印加する必要はな
い。
【０００９】本発明方法において、電子メディエータ
は、前記の電子移動反応に介在すればよく、従って、微
生物含有液中に添加するか又は制御対象微生物と接触す
る電極に担持させる。電子メディエータの適当な濃度範
囲は、電子メディエータの溶解が可能な範囲であれば特
に限定されない。しかし、濃度が低過ぎると、反応に時
間がかかる。また、制御対象微生物も前記電子メディエ
ータを介して前記電極と接触すればよく、従って、水中
に懸濁させるか、電極に担持させるか、或いは、電子メ
ディエータ担持電極に担持させる。電極に電子メディエ
ータ又は制御対象微生物を担持させるには、電極に直接
担持するか、又は適当な担体に担持させてから電極に固
定してもよい。電子メディエータを担持させた電極の好
ましい例として、フェロセン修飾電極を挙げることがで
きる。
は、前記の電子移動反応に介在すればよく、従って、微
生物含有液中に添加するか又は制御対象微生物と接触す
る電極に担持させる。電子メディエータの適当な濃度範
囲は、電子メディエータの溶解が可能な範囲であれば特
に限定されない。しかし、濃度が低過ぎると、反応に時
間がかかる。また、制御対象微生物も前記電子メディエ
ータを介して前記電極と接触すればよく、従って、水中
に懸濁させるか、電極に担持させるか、或いは、電子メ
ディエータ担持電極に担持させる。電極に電子メディエ
ータ又は制御対象微生物を担持させるには、電極に直接
担持するか、又は適当な担体に担持させてから電極に固
定してもよい。電子メディエータを担持させた電極の好
ましい例として、フェロセン修飾電極を挙げることがで
きる。
【００１０】本発明は、各種の電気化学的制御方法に適
用することができるが、例えば、魚網に電子メディエー
タを塗布、噴霧又は含浸し、これに電位を印加して電極
とし、水中に浸漬することにより、低電力で効率的に魚
網表面上での微生物の繁殖を防止することができる。更
に、各種の水中構築物の表面に本発明の電子メディエー
タを塗布し、各種微生物の繁殖を防止することができ
る。電子メディエータを塗布、噴霧又は含浸する際に
は、電子メディエータを適当な溶媒に溶解させ、必要に
より適当な添加剤を加えてから、通常の塗布、噴霧又は
含浸方法を利用することができる。本発明方法は微生物
を含有する各種の電解質（特に水）、例えば、海水、河
川の水、湖沼の水、水道水又は飲料水の殺菌にも使用す
ることができる。
用することができるが、例えば、魚網に電子メディエー
タを塗布、噴霧又は含浸し、これに電位を印加して電極
とし、水中に浸漬することにより、低電力で効率的に魚
網表面上での微生物の繁殖を防止することができる。更
に、各種の水中構築物の表面に本発明の電子メディエー
タを塗布し、各種微生物の繁殖を防止することができ
る。電子メディエータを塗布、噴霧又は含浸する際に
は、電子メディエータを適当な溶媒に溶解させ、必要に
より適当な添加剤を加えてから、通常の塗布、噴霧又は
含浸方法を利用することができる。本発明方法は微生物
を含有する各種の電解質（特に水）、例えば、海水、河
川の水、湖沼の水、水道水又は飲料水の殺菌にも使用す
ることができる。
【００１１】
【実施例】以下、実施例によって本発明を更に具体的に
説明するが、これらは本発明の範囲を限定するものでは
ない。
説明するが、これらは本発明の範囲を限定するものでは
ない。
【実施例１】供試微生物として、大腸菌（Ｅｓｃｈｅｒ
ｉｃｈｉａ ｃｏｌｉ）（ＪＭ１０９）を用い、ＬＢ培
地で培養した。菌体を前記培地に植菌した後、３７℃で
１２時間振とう培養した。培養後、約２０００Ｇで遠心
集菌し、集菌した菌体を、滅菌した０．１Ｍリン酸緩衝
液（ｐＨ７．０）に懸濁し、再び遠心集菌した。この操
作を３回繰り返し、洗浄を行った。洗浄後、ヘマサイト
メーターを用いて菌体濃度を測定し、試料水を調製し
た。大腸菌１．０×１０5ｃｅｌｌｓ／ｍＬを含む０．
１Ｍリン酸緩衝液を調製し、その菌含有液１ｍＬをメン
ブランフィルタ〔東洋ろ紙（株）製：孔径＝０．４５μ
ｍ，直径＝２５ｍｍ〕上に吸引しながら落とし、菌を固
定化した。菌を固定化した面を、ＢＰＧ（ｂａｓａｌ
ｐｌａｎｅｇｒａｐｈｉｔｅ）電極に接触させて固定
し、０．１Ｍリン酸緩衝液に浸漬し、フェロセンモノカ
ルボン酸（ＦｃＣＯＯＨ）を終濃度が０．５ｍＭになる
ように添加し、図１に示す各種の一定電位を３０分間印
加した。参照極には飽和甘コウ電極（ＳＣＥ）を用い
た。対照試験としては、ＦｃＣＯＯＨを全く添加しない
ことを除いて、全く同様の操作を行った。前記と同じ一
定電位を同じ条件で印加した後、水中の生菌数をコロニ
ー計数法により測定した。その結果を図１に示す。図１
において、○は対照試験（ＦｃＣＯＯＨ無添加）の結果
であり、●は本発明方法の試験（ＦｃＣＯＯＨ添加）の
結果である。
ｉｃｈｉａ ｃｏｌｉ）（ＪＭ１０９）を用い、ＬＢ培
地で培養した。菌体を前記培地に植菌した後、３７℃で
１２時間振とう培養した。培養後、約２０００Ｇで遠心
集菌し、集菌した菌体を、滅菌した０．１Ｍリン酸緩衝
液（ｐＨ７．０）に懸濁し、再び遠心集菌した。この操
作を３回繰り返し、洗浄を行った。洗浄後、ヘマサイト
メーターを用いて菌体濃度を測定し、試料水を調製し
た。大腸菌１．０×１０5ｃｅｌｌｓ／ｍＬを含む０．
１Ｍリン酸緩衝液を調製し、その菌含有液１ｍＬをメン
ブランフィルタ〔東洋ろ紙（株）製：孔径＝０．４５μ
ｍ，直径＝２５ｍｍ〕上に吸引しながら落とし、菌を固
定化した。菌を固定化した面を、ＢＰＧ（ｂａｓａｌ
ｐｌａｎｅｇｒａｐｈｉｔｅ）電極に接触させて固定
し、０．１Ｍリン酸緩衝液に浸漬し、フェロセンモノカ
ルボン酸（ＦｃＣＯＯＨ）を終濃度が０．５ｍＭになる
ように添加し、図１に示す各種の一定電位を３０分間印
加した。参照極には飽和甘コウ電極（ＳＣＥ）を用い
た。対照試験としては、ＦｃＣＯＯＨを全く添加しない
ことを除いて、全く同様の操作を行った。前記と同じ一
定電位を同じ条件で印加した後、水中の生菌数をコロニ
ー計数法により測定した。その結果を図１に示す。図１
において、○は対照試験（ＦｃＣＯＯＨ無添加）の結果
であり、●は本発明方法の試験（ＦｃＣＯＯＨ添加）の
結果である。
【００１２】
【実施例２】供試微生物として大腸菌（ＪＭ１０９）を
用い、ＬＢ培地で培養した。菌体を前記培地に植菌し、
３７℃にて１２時間振盪培養した。培養後、約２０００
Ｇで遠心集菌し、集菌した菌体を、滅菌した０．１Ｍリ
ン酸緩衝液（ｐＨ７．０）に懸濁し、再度遠心集菌し
た。この操作を３回繰り返し、洗浄した。洗浄後、ヘマ
サイトメーターを用いて菌体濃度を測定した。得られた
菌体を０．１Ｍリン酸緩衝液（ｐＨ７．０）で希釈し、
大腸菌１．０×１０5ｃｅｌｌｓ／ｍＬを含む０．１Ｍ
リン酸緩衝液（ｐＨ７．０）５０ｍＬを調製した。この
菌体希釈液にＢＰＧ電極を浸漬した。更に、この菌体希
釈溶液にフェロセンモノカルボン酸（ＦｃＣＯＯＨ）を
最終濃度が０．５ｍＭとなるように添加し、図２に示す
各種の一定電位を３５分間印加した。参照極としては、
飽和甘コウ電極（ＳＣＥ）を用いた。一方、対照試験と
してＦｃＣＯＯＨを添加しないことを除いては、前記と
全く同様の操作を行った。図２に示す前記と同じ各種一
定電位を３５分間印加した後、緩衝液中の生菌数をコロ
ニー計測法により測定した。結果を図２に示す。図２に
おいて、○は対照試験（ＦｃＣＯＯＨ無添加）の結果を
示し、●は本発明方法の試験（ＦｃＣＯＯＨ添加）の結
果を示す。
用い、ＬＢ培地で培養した。菌体を前記培地に植菌し、
３７℃にて１２時間振盪培養した。培養後、約２０００
Ｇで遠心集菌し、集菌した菌体を、滅菌した０．１Ｍリ
ン酸緩衝液（ｐＨ７．０）に懸濁し、再度遠心集菌し
た。この操作を３回繰り返し、洗浄した。洗浄後、ヘマ
サイトメーターを用いて菌体濃度を測定した。得られた
菌体を０．１Ｍリン酸緩衝液（ｐＨ７．０）で希釈し、
大腸菌１．０×１０5ｃｅｌｌｓ／ｍＬを含む０．１Ｍ
リン酸緩衝液（ｐＨ７．０）５０ｍＬを調製した。この
菌体希釈液にＢＰＧ電極を浸漬した。更に、この菌体希
釈溶液にフェロセンモノカルボン酸（ＦｃＣＯＯＨ）を
最終濃度が０．５ｍＭとなるように添加し、図２に示す
各種の一定電位を３５分間印加した。参照極としては、
飽和甘コウ電極（ＳＣＥ）を用いた。一方、対照試験と
してＦｃＣＯＯＨを添加しないことを除いては、前記と
全く同様の操作を行った。図２に示す前記と同じ各種一
定電位を３５分間印加した後、緩衝液中の生菌数をコロ
ニー計測法により測定した。結果を図２に示す。図２に
おいて、○は対照試験（ＦｃＣＯＯＨ無添加）の結果を
示し、●は本発明方法の試験（ＦｃＣＯＯＨ添加）の結
果を示す。
【実施例３】供試微生物として大腸菌（ＪＭ１０９）を
用い、ＬＢ培地で培養した。菌体を前記培地に植菌し、
３７℃にて１２時間振盪培養した。培養後、約２０００
Ｇで遠心集菌し、集菌した菌体を、滅菌した０．１Ｍリ
ン酸緩衝液（ｐＨ７．０）に懸濁し、再度遠心集菌し
た。この操作を３回繰り返し、洗浄した。洗浄後、ヘマ
サイトメーターを用いて菌体濃度を測定した。得られた
菌体を０．１Ｍリン酸緩衝液（ｐＨ７．０）で希釈し、
大腸菌１．０×１０5ｃｅｌｌｓ／ｍＬを含む０．１Ｍ
リン酸緩衝液（ｐＨ７．０）５０ｍＬを調製した。一
方、ＢＰＧ電極先端にポリウレタンチューブを被せ、フ
ェロセンモノカルボン酸（ＦｃＣＯＯＨ）を溶解したポ
リエチレンオキサイド／ポリビニルクロライド高分子
（ＰＶＣ−ＰＥＯ）溶液に電極の先端を浸漬し、電極先
端にＰＶＣ−ＰＥＯ膜をコーティングした。この電極を
先に調製した大腸菌１．０×１０5ｃｅｌｌｓ／ｍＬを
含む０．１Ｍリン酸緩衝液（ｐＨ７．０）５０ｍＬに浸
漬し、図３に示す各種の一定電圧を３５分間印加した。
参照極としては、飽和甘コウ電極（ＳＣＥ）を用いた。
また、対照試験としてＦｃＣＯＯＨを添加しないことを
除いては、前記と全く同様の操作を行った。図３に示す
前記と同じ各種一定電位を３５分間印加した後、緩衝液
中の生菌数をコロニー計測法により測定した。結果を図
３に示す。図３において、○は対照試験（ＦｃＣＯＯＨ
無添加）の結果を示し、●は本発明方法の試験（ＦｃＣ
ＯＯＨ添加）の結果を示す。
用い、ＬＢ培地で培養した。菌体を前記培地に植菌し、
３７℃にて１２時間振盪培養した。培養後、約２０００
Ｇで遠心集菌し、集菌した菌体を、滅菌した０．１Ｍリ
ン酸緩衝液（ｐＨ７．０）に懸濁し、再度遠心集菌し
た。この操作を３回繰り返し、洗浄した。洗浄後、ヘマ
サイトメーターを用いて菌体濃度を測定した。得られた
菌体を０．１Ｍリン酸緩衝液（ｐＨ７．０）で希釈し、
大腸菌１．０×１０5ｃｅｌｌｓ／ｍＬを含む０．１Ｍ
リン酸緩衝液（ｐＨ７．０）５０ｍＬを調製した。一
方、ＢＰＧ電極先端にポリウレタンチューブを被せ、フ
ェロセンモノカルボン酸（ＦｃＣＯＯＨ）を溶解したポ
リエチレンオキサイド／ポリビニルクロライド高分子
（ＰＶＣ−ＰＥＯ）溶液に電極の先端を浸漬し、電極先
端にＰＶＣ−ＰＥＯ膜をコーティングした。この電極を
先に調製した大腸菌１．０×１０5ｃｅｌｌｓ／ｍＬを
含む０．１Ｍリン酸緩衝液（ｐＨ７．０）５０ｍＬに浸
漬し、図３に示す各種の一定電圧を３５分間印加した。
参照極としては、飽和甘コウ電極（ＳＣＥ）を用いた。
また、対照試験としてＦｃＣＯＯＨを添加しないことを
除いては、前記と全く同様の操作を行った。図３に示す
前記と同じ各種一定電位を３５分間印加した後、緩衝液
中の生菌数をコロニー計測法により測定した。結果を図
３に示す。図３において、○は対照試験（ＦｃＣＯＯＨ
無添加）の結果を示し、●は本発明方法の試験（ＦｃＣ
ＯＯＨ添加）の結果を示す。
【実施例４】供試微生物として大腸菌（ＪＭ１０９）を
用い、ＬＢ培地で培養した。菌体を前記培地に植菌し、
３７℃にて１２時間振盪培養した。培養後、約２０００
Ｇで遠心集菌し、集菌した菌体を、滅菌した０．１Ｍリ
ン酸緩衝液（ｐＨ７．０）に懸濁し、再度遠心集菌し
た。この操作を３回繰り返し、洗浄した。洗浄後、ヘマ
サイトメーターを用いて菌体濃度を測定した。得られた
菌体を０．１Ｍリン酸緩衝液（ｐＨ７．０）で希釈し、
大腸菌１．０×１０5ｃｅｌｌｓ／ｍＬを含む０．１Ｍ
リン酸緩衝液（ｐＨ７．０）を調製した。この菌含有液
１ｍＬをメンブランフィルタ上に吸引させながら落下さ
せ、メンブランフィルタ上に大腸菌を固定化した。一
方、ＢＰＧ電極先端にポリウレタンチューブを被せ、フ
ェロセンモノカルボン酸（ＦｃＣＯＯＨ）を溶かしたポ
リエチレンオキサイド／ポリビニルクロライド高分子
（ＰＶＣ−ＰＥＯ）溶液に電極の先端を浸漬し、先端に
ＰＶＣ−ＰＥＯ膜をコーティングした。この電極と、先
の大腸菌を固定化したメンブランフィルタとを接触させ
て固定化し、０．１Ｍリン酸緩衝液（ｐＨ７．０）５０
ｍＬに浸漬し、図４に示す各種の一定電圧を３０分間印
加した。参照極としては飽和甘コウ電極（ＳＣＥ）を用
いた。一方、対照試験としてＦｃＣＯＯＨを添加しない
ことを除いては、前記と全く同様の操作を行った。図４
に示す前記と同じ各種一定電位を３０分間印加した後、
緩衝液中の生菌数をコロニー計測法により測定した。結
果を図４に示す。図４において、○は対照試験（ＦｃＣ
ＯＯＨ無添加）の結果を示し、●は本発明方法の試験
（ＦｃＣＯＯＨ添加）の結果を示す。
用い、ＬＢ培地で培養した。菌体を前記培地に植菌し、
３７℃にて１２時間振盪培養した。培養後、約２０００
Ｇで遠心集菌し、集菌した菌体を、滅菌した０．１Ｍリ
ン酸緩衝液（ｐＨ７．０）に懸濁し、再度遠心集菌し
た。この操作を３回繰り返し、洗浄した。洗浄後、ヘマ
サイトメーターを用いて菌体濃度を測定した。得られた
菌体を０．１Ｍリン酸緩衝液（ｐＨ７．０）で希釈し、
大腸菌１．０×１０5ｃｅｌｌｓ／ｍＬを含む０．１Ｍ
リン酸緩衝液（ｐＨ７．０）を調製した。この菌含有液
１ｍＬをメンブランフィルタ上に吸引させながら落下さ
せ、メンブランフィルタ上に大腸菌を固定化した。一
方、ＢＰＧ電極先端にポリウレタンチューブを被せ、フ
ェロセンモノカルボン酸（ＦｃＣＯＯＨ）を溶かしたポ
リエチレンオキサイド／ポリビニルクロライド高分子
（ＰＶＣ−ＰＥＯ）溶液に電極の先端を浸漬し、先端に
ＰＶＣ−ＰＥＯ膜をコーティングした。この電極と、先
の大腸菌を固定化したメンブランフィルタとを接触させ
て固定化し、０．１Ｍリン酸緩衝液（ｐＨ７．０）５０
ｍＬに浸漬し、図４に示す各種の一定電圧を３０分間印
加した。参照極としては飽和甘コウ電極（ＳＣＥ）を用
いた。一方、対照試験としてＦｃＣＯＯＨを添加しない
ことを除いては、前記と全く同様の操作を行った。図４
に示す前記と同じ各種一定電位を３０分間印加した後、
緩衝液中の生菌数をコロニー計測法により測定した。結
果を図４に示す。図４において、○は対照試験（ＦｃＣ
ＯＯＨ無添加）の結果を示し、●は本発明方法の試験
（ＦｃＣＯＯＨ添加）の結果を示す。
【００１３】
【発明の効果】本発明方法によれば、電子メディエータ
を用いることにより、従来方法よりも低電力で微生物の
制御が可能になり、容易かつ効率的な電気化学的制御が
提供される。しかも、制御対象微生物と電極とが直接に
接触しなくても制御が可能になるので、利用範囲が拡大
される。
を用いることにより、従来方法よりも低電力で微生物の
制御が可能になり、容易かつ効率的な電気化学的制御が
提供される。しかも、制御対象微生物と電極とが直接に
接触しなくても制御が可能になるので、利用範囲が拡大
される。
【図１】微生物が電極上に担持され、メディエータが電
解液中に遊離している条件下での、印加した定電位と、
定電位を３０分間印加した後の水中の生菌率との関係を
示したグラフである。
解液中に遊離している条件下での、印加した定電位と、
定電位を３０分間印加した後の水中の生菌率との関係を
示したグラフである。
【図２】微生物とメディエータとが共に電解液中に遊離
している条件下での、印加した定電位と、定電位を３５
分間印加した後の水中の生菌率との関係を示したグラフ
である。
している条件下での、印加した定電位と、定電位を３５
分間印加した後の水中の生菌率との関係を示したグラフ
である。
【図３】微生物が電解液中に遊離し、メディエータが電
極に担持されている条件下での、印加した定電位と、定
電位を３５分間印加した後の水中の生菌率との関係を示
したグラフである。
極に担持されている条件下での、印加した定電位と、定
電位を３５分間印加した後の水中の生菌率との関係を示
したグラフである。
【図４】微生物とメディエータとが共に電極上に担持さ
れている条件下での、印加した定電位と、定電位を３０
分間印加した後の水中の生菌率との関係を示したグラフ
である。
れている条件下での、印加した定電位と、定電位を３０
分間印加した後の水中の生菌率との関係を示したグラフ
である。
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(56)参考文献 特開 平４−341392（ＪＰ，Ａ)
特開 昭54−91438（ＪＰ，Ａ)
特開 平２−227182（ＪＰ，Ａ)
特開 平４−9654（ＪＰ，Ａ)
(58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名)
A61L 2/02
C02F 1/46
G01N 27/30
Claims (5)
- 【請求項１】 微生物と電極との電子移動反応を利用し
た電気化学的制御方法において、微生物と電極との電子
移動を媒介する電子メディエータの存在下で、微生物と
直接的又は間接的に接触する電極に電位を印加し、微生
物内部の補酵素Ａに作用させることを特徴とする、微生
物の電気化学的制御方法。 - 【請求項２】 電子メディエータと微生物とを含有する
電解質中に、少なくとも１つの電極を浸漬させる請求項
１に記載の方法。 - 【請求項３】 電子メディエータを含有する電解質中
に、微生物を担持させた少なくとも１つの電極を浸漬さ
せる請求項１に記載の方法。 - 【請求項４】 電子メディエータを担持させた少なくと
も１つの電極を、微生物含有電解質に浸漬させる請求項
１に記載の方法。 - 【請求項５】 電子メディエータと微生物とを担持させ
た少なくとも１つの電極を、電解質中に浸漬させる請求
項１に記載の方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP09728993A JP3399580B2 (ja) | 1993-03-31 | 1993-03-31 | 微生物の電気化学的制御方法及びそれに用いる電子メディエータ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP09728993A JP3399580B2 (ja) | 1993-03-31 | 1993-03-31 | 微生物の電気化学的制御方法及びそれに用いる電子メディエータ |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06285138A JPH06285138A (ja) | 1994-10-11 |
| JP3399580B2 true JP3399580B2 (ja) | 2003-04-21 |
Family
ID=14188351
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP09728993A Expired - Lifetime JP3399580B2 (ja) | 1993-03-31 | 1993-03-31 | 微生物の電気化学的制御方法及びそれに用いる電子メディエータ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3399580B2 (ja) |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB0614338D0 (en) * | 2006-07-19 | 2006-08-30 | Acal Energy Ltd | Fuel cells |
| JP4798503B2 (ja) * | 2007-01-31 | 2011-10-19 | 独立行政法人産業技術総合研究所 | グルコースの測定法 |
| JP4766430B2 (ja) * | 2007-01-31 | 2011-09-07 | 独立行政法人産業技術総合研究所 | エタノールの測定法 |
| WO2024122522A1 (ja) * | 2022-12-09 | 2024-06-13 | 国立研究開発法人物質・材料研究機構 | 殺菌方法、及び殺菌方法に用いる組成物 |
-
1993
- 1993-03-31 JP JP09728993A patent/JP3399580B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH06285138A (ja) | 1994-10-11 |
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