JP3668787B1

JP3668787B1 - 温度制御装置

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Publication number: JP3668787B1
Application number: JP2004221364A
Authority: JP
Inventors: 精一郎宮原
Original assignee: Daikin Industries Ltd
Current assignee: Daikin Industries Ltd
Priority date: 2004-01-14
Filing date: 2004-07-29
Publication date: 2005-07-06
Anticipated expiration: 2024-07-29
Also published as: JP2005224235A

Abstract

【課題】いずれも真菌である黴及び酵母のいずれの一方をも選択的に優先して培養する。
【解決手段】セル群１０１は加熱機構１０２によって加熱され、冷却機構１０３によって冷却される。これらの動作は加熱・冷却制御部１０４によって制御され、例えば培養温度を略２７℃と３０〜３２℃とを切り替えて採用可能である。かかる温度は温度設定部１０５によって設定される。培養温度を略２７℃に設定すれば、セル群１０１に設けられた培地において真菌が、３０〜３２℃に設定すれば酵母が、それぞれ選択的に優先して培養しやすい。
【選択図】図５

Description

この発明は微生物又は細胞を培養する技術に関し、特にその培養温度に関する。

微生物の培養に際して、微生物毎に培養方法、例えば培養温度が種々提案されている。例えば下記非特許文献１では真菌（黴及び酵母）については２０〜２５℃、普通の細菌については３５〜３７℃、糞便系大腸菌群については４４．５℃が例示されている。

そのほか、菌株の培養温度については例えば非特許文献２に示されたサイトで得られる。

厚生省生活衛生局、「食品衛生検査指針微生物編」、（社）日本食品衛生協会、第３１、７９、８８、２５９ページ "IFO生物資源データベース検索"、［online］、財団法人発酵研究所、［平成１５年１２月３日検索］、インターネット＜ＵＲＬ：http://www.ifo.or.jp/ifodb/wz02.db_j01＞

しかし、特定の微生物又は細胞、特にいずれも真菌である黴と酵母とを、それぞれに適した培養温度で培養する技術はなかった。そのため、両者の一方を選択的に優先して培養することもなかった。

本発明はかかる観点でなされたもので、特定の微生物又は細胞、中でもいずれも真菌である黴及び酵母のいずれの一方をも選択的に優先して培養しうることを目的とする。

この発明の請求項１にかかる温度制御装置（１００，１００Ａ，１００Ｂ，１００Ｃ）は、所定の培養温度で真菌を培養する。そして前記所定の培養温度として、少なくとも２７℃と３０〜３２℃とを切り替えて採用可能である。

この発明の請求項２にかかる温度制御装置（１００，１００Ａ，１００Ｂ，１００Ｃ）は、請求項１記載の温度制御装置である。そして複数が相互に接続可能であり、制御装置（２００）から制御される通信部（１０７）を備える。

この発明の請求項３にかかる温度制御装置（１００，１００Ａ，１００Ｂ，１００Ｃ）は、請求項１記載の温度制御装置である。そして前記所定の培養温度を独立して設定しつつ複数が相互に接続可能であり、複数が相互に接続された場合には特定の一台（１００Ａ）が制御装置（２００）から制御され、前記特定の一台以外の前記温度制御装置（１００Ｂ，１００Ｃ）は前記特定の一台から制御される。

この発明の請求項４にかかる温度制御装置（１００，１００Ａ，１００Ｂ，１００Ｃ）は、請求項３記載の温度制御装置である。そして前記特定の一台（１００Ａ）は、前記特定の一台以外の前記温度制御装置（１００Ｂ，１００Ｃ）の前記制御装置からみたアドレスを管理する。

この発明の請求項５にかかる温度制御装置（１００，１００Ａ，１００Ｂ，１００Ｃ）は、請求項１記載の温度制御装置である。そして、前記所定の培養温度を独立して設定しつつ複数が相互に接続可能であり、複数が相互に接続された場合には特定の一台（１００Ａ）において得られたデータを制御装置（２００）に送信し、前記特定の一台以外の前記温度制御装置（１００Ｂ，１００Ｃ）はそれぞれ自身のデータを前記特定の一台に送信する。

この発明の請求項６にかかる温度制御装置（１００，１００Ａ，１００Ｂ，１００Ｃ）は、請求項１記載の温度制御装置である。そして前記所定の培養温度を独立して設定しつつ複数が相互に接続可能であり、複数が相互に接続された場合にはその各々が制御装置（２００）から個別に制御される。

この発明の請求項７にかかる温度制御装置（１００，１００Ａ，１００Ｂ，１００Ｃ）は、請求項１記載の温度制御装置である。そして前記所定の培養温度を独立して設定しつつ複数が相互に接続可能であり、複数が相互に接続された場合にはその各々において得られたデータを、個別に制御装置（２００）に送信する。

この発明の請求項８にかかる温度制御装置（１００，１００Ａ，１００Ｂ，１００Ｃ）は、所定の培養温度で微生物又は細胞を培養する。そして前記所定の培養温度として２７℃を採用して黴を培養する。

この発明の請求項９にかかる温度制御装置（１００，１００Ａ，１００Ｂ，１００Ｃ）は、所定の培養温度で微生物又は細胞を培養する。そして前記所定の培養温度として３０〜３２℃を採用して酵母を培養する。

この発明の請求項１０にかかる温度制御装置（１００，１００Ａ，１００Ｂ，１００Ｃ）は、請求項１乃至請求項９のいずれか一つに記載の温度制御装置であり、所定の培養温度で微生物又は細胞を培養する。そして前記所定の培養温度として４２〜４４．５℃をも採用可能とする。

この発明の請求項１１にかかる温度制御装置（１００，１００Ａ，１００Ｂ，１００Ｃ）は、請求項１乃至請求項１０のいずれか一つに記載の温度制御装置であり、所定の培養温度で微生物又は細胞を培養する。そして前記所定の培養温度として３５〜３７℃をも採用可能とする。

この発明の請求項１にかかる温度制御装置によれば、微生物や細胞の種類に応じて適切な培養温度を採用することが出来るので、特定種の微生物又は細胞、特に真菌における黴と酵母とのいずれの一方をも選択的に優先して培養することが容易である。

この発明の請求項２、請求項３、請求項４、請求項５にかかる温度制御装置によれば、一つの制御装置を用いて、異なる培養温度で微生物又は細胞を並行して培養することができる。

この発明の請求項６、請求項７にかかる温度制御装置によれば、各々の温度制御装置で得られたデータを、一つの制御装置に管理させることができる。

この発明の請求項８にかかる温度制御装置によれば、黴の培養速度を高めることができ、迅速な培養に資することができる。また真菌の中でも酵母に対して選択的に優先して培養しやすい。

この発明の請求項９にかかる温度制御装置によれば、酵母の培養速度を高めることができ、迅速な培養に資することができる。また真菌の中でも黴に対して選択的に優先して培養しやすい。

この発明の請求項１０にかかる温度制御装置によれば、大腸菌の培養速度を高めることができ、迅速な培養に資することができる。

この発明の請求項１１にかかる温度制御装置によれば、普通の細菌の培養速度を高めることができ、迅速な培養に資することができる。

Ａ．適切な培養温度の設定．
図１及び図２は平板法を用いた場合の黴の菌数（ＬｏｇＣＦＵ／ｍｌ）と、その検出時間（分）との関係を示すグラフである。いずれも培養温度が２５℃、２７℃、３０℃の場合をそれぞれ破線、実線、一点鎖線で示している。黴菌株として図１、図２はそれぞれAspergillus niger(6341)，Penicillium funiculosum(6345)を採用した場合を示している（菌株を示す括弧内の数字は、発酵研究所（Institute for Furmentation, Osaka）で採用するＩＦＯ番号を示す：以下同様）。

図１、図２で例示されることから理解されるように、黴はその培養速度が２７℃で極大となる。よって真菌培養について非特許文献１で示された培養温度２０〜２５℃や、非特許文献２で示された上記の黴について示された培養温度２４℃よりも、黴の培養温度として略２７℃を採用することが望ましい。

図３及び図４は培養の経過時間（時）と酵母の菌数（ＬｏｇＣＦＵ／ｍｌ）との関係を示すグラフである。いずれも培養温度が２５℃、３０℃、３２℃の場合をそれぞれ一点鎖線、破線、実線で示している。酵母菌株として図３、図４はそれぞれCandida albicans(1594)，Saccharomyces cerevisiae(10217)を採用した場合を示している。

図３、図４で例示されることから理解されるように、酵母はその培養速度が３０〜３２℃である場合の方が、培養温度が２５℃の場合よりも高い。よって真菌培養について非特許文献１で示された培養温度２０〜２５℃や、非特許文献２で示された上記の酵母について示された培養温度２４℃よりも、酵母の培養温度として３０℃以上を用いることが望ましい。

一方、３５℃以上では、普通の細菌についても上述のように培養温度として採用されており、酵母を選択的に培養する観点からは望ましくない。結局、酵母の培養温度として３０〜３２℃であることが望ましい。

以上のことから、培養温度として略２７℃と、３０〜３２℃を採用することにより、それぞれ黴と酵母のいずれか一方を選択して優先的に培養することができる。

Ｂ．温度制御装置の構成．
上記「Ａ．適切な培養温度の設定」で得られた結果に鑑みれば、培養温度として、少なくとも略２７℃と３０〜３２℃とを切り替えて採用可能な温度制御を行うことが望ましい。微生物や細胞の種類に応じて適切な培養温度、特に真菌における黴と酵母とのいずれの一方をも選択的に優先して培養することが容易となるからである。

図５はかかる温度制御を行う温度制御装置１００の構成を示すブロック図である。温度制御装置１００は、セル群１０１、加熱機構１０２、冷却機構１０３、加熱・冷却制御部１０４及び温度設定部１０５を備えている。

セル群１０１は単数若しくは複数のセルを有しており、それぞれには微生物や細胞を培養する培地が格納される。セル群１０１は加熱機構１０２と冷却機構１０３によってそれぞれ加熱、冷却され、所望の温度に設定される。かかる温度設定により、セル群１０１に設けられた培地に対して、上述の温度制御を行うことができる。

加熱機構１０２としては例えば線状ヒータや面上ヒータを採用することができ、更にヒートブロックを用いて熱容量を、引いては恒温性能を高めることもできる。冷却機構１０３としては例えばファンやペルチェ素子を採用することができる。

加熱・冷却制御部１０４は、温度設定部１０５によって設定された温度に基づいて、加熱機構１０２と冷却機構１０３の動作を制御する。温度設定部１０５は少なくとも略２７℃と、３０〜３２℃のいずれをも設定することが可能である。更に、普通の細菌を培養するのに適する３５〜３７℃や、大腸菌を検査するのに適する４２〜４４．５℃に培養温度を設定可能とすることも望ましい。更に少なくとも略２７℃と、３０〜３２℃とを含む、望ましくは３５〜３７℃や４２〜４４．５℃をも含む連続した温度範囲において、培養温度を設定可能であることが望ましい。

加熱・冷却制御部１０４や温度設定部１０５の動作を総括的に制御する中央制御部１０６を設けることも望ましい。これらは従来の技術を採用して構築することが可能である。例えば中央制御部１０６としてマイクロコンピュータを採用することができる。

温度制御装置１００は、セル群１０１における培養の状態を測定する測定部１０８を更に有していることが望ましい。これも中央制御部１０６の制御の元で動作させることができる。

Ｃ．複数の温度制御装置の接続．
温度制御装置１００が更に通信部１０７を備えることも望ましい。温度制御装置１００が培養温度を独立して設定しつつ複数が相互に接続するためである。

図６は複数の温度制御装置１００Ａ，１００Ｂ，１００Ｃが相互に接続されている状態を示す概念図である。温度制御装置１００Ａ，１００Ｂ，１００Ｃにはいずれも上記温度制御装置１００を採用することができる。

複数の温度制御装置１００Ａ，１００Ｂ，１００Ｃのうち、特定の一台、例えば温度制御装置１００Ａが一つの制御装置２００に接続されて制御される。例えば温度制御装置１００Ａの通信部１０７には制御装置２００から制御される。より具体的には、通信部１０７には制御装置２００から温度制御装置１００Ａの温度設定部１０５が設定すべき培養温度の指示Ａと、温度制御装置１００Ｂの温度設定部１０５が設定すべき培養温度の指示Ｂと、温度制御装置１００Ｃの温度設定部１０５が設定すべき培養温度の指示Ｃとが与えられる。

温度制御装置１００Ａでは、通信部１０７に与えられた指示Ａ，Ｂ，Ｃのうち、中央制御部１０６が、温度制御装置１００Ａに対する指示Ａを選択して、温度設定部１０５に与える。

温度制御装置１００Ａの通信部１０７に与えられた指示Ａ，Ｂ，Ｃのうち、少なくとも指示Ｂ，Ｃは温度制御装置１００Ｂの通信部１０７に与えられる。

温度制御装置１００Ｂでは、通信部１０７に与えられた指示Ｂ，Ｃ（或いは指示Ａ，Ｂ，Ｃ）のうち、中央制御部１０６が、温度制御装置１００Ｂに対する指示Ｂを選択して、温度設定部１０５に与える。

温度制御装置１００Ｂの通信部１０７に与えられた指示Ｂ，Ｃ（或いは指示Ａ，Ｂ，Ｃ）のうち、少なくとも指示Ｃは温度制御装置１００Ｃの通信部１０７に与えられる。

温度制御装置１００Ｃでは、通信部１０７に与えられた指示Ｃ（或いは指示Ｂ，Ｃ、あるいは指示Ａ，Ｃ、あるいは指示Ａ，Ｂ，Ｃ）のうち、中央制御部１０６が、温度制御装置１００Ｃに対する指示Ｃを選択して、温度設定部１０５に与える。

以上のようにして一つの制御装置２００を用いて、異なる培養温度における微生物又は細胞の培養を並行して行うことができる。

また温度制御装置１００Ａ，１００Ｂ，１００Ｃの各々において測定部１０８が測定した、培養状態を示すデータも、一つの制御装置２００を用いて管理させることができる。例えば温度制御装置１００Ｃにおいて、測定部１０８によって測定されたデータＺは、中央制御部１０６が通信部１０７に出力させる。

温度制御装置１００Ｂにおいて、通信部１０７はデータＺを受ける。また測定部１０８によって測定されたデータＹは、中央制御部１０６が通信部１０７にデータＺと併せて出力させる。

温度制御装置１００Ａにおいて、通信部１０７はデータＹ，Ｚを受ける。また測定部１０８によって測定されたデータＸは、中央制御部１０６が通信部１０７にデータＹ，Ｚと併せて制御装置２００へと出力させる。

図７は複数の温度制御装置１００Ａ，１００Ｂ，１００Ｃが相互に接続されている他の状態を示す概念図である。温度制御装置１００Ａ，１００Ｂ，１００Ｃの各々が制御装置２００から通信部１０７の制御を介して個別に制御されることもできるし、各々は自身において得られたデータを個別に制御装置２００へと送信することもできる。

また、温度制御装置１００Ａは、これ以外の温度制御装置１００Ｂ，１００Ｃの、制御装置２００からみたアドレスを管理してもよい。この場合、温度制御装置１００Ａはいわゆるマスター機として、また温度制御装置１００Ｂ，１００Ｃはいわゆるスレーブ機として、それぞれ機能する。

制御装置２００と温度制御装置１００Ａ，１００Ｂ，１００Ｃとは、その相互間の送受信において、共通した汎用のプロトコル（ＳＣＳＩ）などを採用してもよいし、専用のプロトコルを用いてもよい。その場合には通信部１０７は当該プロトコルに適合した機能を有する。

また、温度制御装置１００Ａがマスター機として、また温度制御装置１００Ｂ，１００Ｃがスレーブ機として、それぞれ機能する場合には、二種のプロトコルを併用してもよい。たとえば制御装置２００と温度制御装置１００Ａとの間の送受信に用いるプロトコルとしてＲＳ−２３２Ｃを、温度制御装置１００Ａと温度制御装置１００Ｂ（あるいは１００Ｃ）との間の送受信に用いるプロトコルとしてＲＳ−４８５を、それぞれ採用してもよい。

もちろん、上述のプロトコルはシリアル、パラレルのいずれの態様を採ってもよい。

以上のようにして一つの制御装置２００を用いて、異なる培養温度における微生物又は細胞の培養についてのデータを管理させることができる。

なお、当該データ収集において、各温度制御装置１００Ａ，１００Ｂ，１００Ｃにおける培養温度の設定は手動で行っても良い。

上記の指示Ａ，Ｂ，Ｃとしてそれぞれ培養温度を３５℃、４２℃、２７℃とすれば、各温度制御装置１００Ａ，１００Ｂ，１００Ｃのそれぞれが普通の細菌の検査、大腸菌の検査、黴の検査を好適に行うことができる。

また上記の指示Ａ，Ｂ，Ｃとしてそれぞれ培養温度を３５℃、３０℃、２７℃とすれば、各温度制御装置１００Ａ，１００Ｂ，１００Ｃのそれぞれが普通の細菌の検査、酵母の検査、黴の検査を好適に行うことができる。

黴の菌数と、その検出時間との関係を示すグラフである。黴の菌数と、その検出時間との関係を示すグラフである。培養の経過時間と、酵母の菌数との関係を示すグラフである。培養の経過時間と、酵母の菌数との関係を示すグラフである。温度制御装置の構成を示すブロック図である。複数の温度制御装置が相互に接続されている状態を示す概念図である。複数の温度制御装置が相互に接続されている状態を示す概念図である。

符号の説明

１００，１００Ａ，１００Ｂ，１００Ｃ温度制御装置
２００制御装置

Claims

所定の培養温度で真菌を培養し、
前記所定の培養温度として、少なくとも２７℃と３０〜３２℃とを切り替えて採用可能な温度制御装置（１００，１００Ａ，１００Ｂ，１００Ｃ）。
請求項１記載の温度制御装置であって、
複数が相互に接続可能であり、
制御装置（２００）から制御される通信部（１０７）
を備えた温度制御装置（１００，１００Ａ，１００Ｂ，１００Ｃ）。
請求項１記載の温度制御装置であって、
前記所定の培養温度を独立して設定しつつ複数が相互に接続可能であり、
複数が相互に接続された場合には特定の一台（１００Ａ）が制御装置（２００）から制御され、
前記特定の一台以外の前記温度制御装置（１００Ｂ，１００Ｃ）は前記特定の一台から制御される、温度制御装置。
請求項３記載の温度制御装置であって、
前記特定の一台（１００Ａ）は、前記特定の一台以外の前記温度制御装置（１００Ｂ，１００Ｃ）の前記制御装置からみたアドレスを管理する温度制御装置。
請求項１記載の温度制御装置であって、
前記所定の培養温度を独立して設定しつつ複数が相互に接続可能であり、
複数が相互に接続された場合には特定の一台（１００Ａ）において得られたデータを制御装置（２００）に送信し、
前記特定の一台以外の前記温度制御装置（１００Ｂ，１００Ｃ）はそれぞれ自身のデータを前記特定の一台に送信する温度制御装置。
請求項１記載の温度制御装置であって、
前記所定の培養温度を独立して設定しつつ複数が相互に接続可能であり、
複数が相互に接続された場合にはその各々が制御装置（２００）から個別に制御される、温度制御装置。
請求項１記載の温度制御装置であって、
前記所定の培養温度を独立して設定しつつ複数が相互に接続可能であり、
複数が相互に接続された場合にはその各々において得られたデータを、個別に制御装置（２００）に送信する温度制御装置。
所定の培養温度で微生物又は細胞を培養する温度制御装置であって、
前記所定の培養温度として２７℃を採用して黴を培養する、温度制御装置（１００，１００Ａ，１００Ｂ，１００Ｃ）。
所定の培養温度で微生物又は細胞を培養する温度制御装置であって、
前記所定の培養温度として３０〜３２℃を採用して酵母を培養する、温度制御装置（１００，１００Ａ，１００Ｂ，１００Ｃ）。
請求項１乃至請求項９のいずれか一つに記載の温度制御装置であって、
前記培養温度として４２〜４４．５℃をも採用可能とする、温度制御装置（１００，１００Ａ，１００Ｂ，１００Ｃ）。
請求項１乃至請求項１０のいずれか一つに記載の温度制御装置であって、
前記培養温度として３５〜３７℃をも採用可能とする、温度制御装置（１００，１００Ａ，１００Ｂ，１００Ｃ）。