JP5656397B2 - カビ検出方法 - Google Patents
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Description
本実施形態に係るカビ検出方法は、FISH法を用いて試料からカビを検出する方法であり、以下に説明するように第1〜第11の工程を有するものである。
カビ検出方法について、図1を参照して、説明する。
〔第1の工程〕
まず、第1の工程において、米の貯蔵袋の穴から浮遊粒子をエアーサンプラーで収集する(ステップS1)。ここで用いるエアーサンプラーは、通常の培地に捕集するタイプではなく、水溶液中に浮遊粒子を捕集するタイプが好ましい。
〔第2の工程〕
上記第1の工程が終了すると、次に第2の工程において、浮遊粒子を含む試料に、終濃度が4%になるようにパラホルムアルデヒド溶液を添加し、当該試料を4℃の温度の下で一晩保存することでカビの固定標本を作製する(ステップS2)。
上記第2の工程が終了すると、次に第3の工程において、上記試料をろ過装置によってろ過することで、カビの固定標本をメンブレンフィルタ上に捕集する(ステップS3)。なお、上記メンブレンフィルタは、直径が25mmの円形であり、孔径が0.22μmであるポリカーボネート製のフィルタである。そして、このメンブレンフィルタの中心部の直径16mmの円形領域が、ろ過に使用される。
〔第4の工程〕
上記第3の工程が終了すると、次に第4の工程において、上記メンブレンフィルタを99.5%のエタノールに1分間入れることで脱水し、その後に常温の空気中で乾燥させる(ステップS4)。
上記第4の工程が終了すると、次に第5の工程において、メンブレンフィルタ上の標本にせん断力を付加することでカビの胞子または菌糸の表面を覆う色素層及び細胞壁を破損させる(ステップS5)。第5の工程においてせん断力を加える方法について、3つの方法を説明する。
まず、第1の方法について説明する。
第1の方法では、本実施形態に係るせん断力付加装置Aを使ってメンブレンフィルタ上の標本に含まれるカビにせん断力を付加する。
このせん断力付加装置Aは、効果的にせん断力を与えるために、図2の(a)及び(b)に示すように、先の広いピンセットを加工して簡単にせん断力を与えられるようにしたものである。つまり、せん断力付加装置Aは、対向する1対の上部挟圧片1及び下部挟圧片2からなる。上部挟圧片1では、柄部1aと摘み部1bとが直線状になっている。また、下部挟圧片2では、柄部2aが上部挟圧片1とは逆方向に反り上がるとともに摘み部2bが上部挟圧片1に向って湾曲している。
次に、第2の方法について説明する。
上述のせん断力付加装置Aでは、使い方によって個人差が生じやすい。そのため、本実施形態に係るせん断力付加装置B(図4参照)を用いるのが好ましい。
せん断力付加装置Bは、図4に示すように、下部支持板10に支柱11を介して上部支持板12が設けられている。さらに、せん断力付加装置Bでは、その下部支持板10上に下部挟圧片13が保持され、上部支持板12に押圧用ネジ15で上部挟圧片14が下部挟圧片13に対して所定の圧力を付加できる。そして、せん断力付加装置Bでは、下部挟圧片13及び上部挟圧片14がメンブレンフィルタFl上のカビSlを挟みこみながら圧力を加え、ハンマ(挟圧片変動部)16で圧力方向に対して略垂直方向に上部挟圧片14をずらす。これによりカビSlにせん断力を付加することができる。このようなせん断力付加装置Bは、押圧用ネジ15で圧力を調整するとともにハンマ16の殴打力が一定であるので、カビSlに対して一定のせん断力を付加することができる。そのため、カビSlの破損の程度を一定にすることができる。
次に、第3の方法について説明する。
まず、カットされたメンブレンフィルタとともに直径0.25〜0.3mmのガラスビーズ20mgをマイクロチューブに入れる。そして、ペッスル(棒)でメンブレンフィルタ上のカビ及びガラスビーズを押し付けながらかき混ぜることでカビにせん断力を付加する。その際、ペッスルの角度は5度程度であり、押し付ける回数は1〜10回程度である。
上記第5の工程が終了すると、次に第6の工程において、メンブレンフィルタ上の標本にキチナーゼを添加し、キチナーゼの終濃度が0.1〜5mgになるように調整した上で、標本を1〜20分の間キチナーゼに反応させる(ステップS6)。なお、キチナーゼとは、カビの細胞壁の主成分であるキチンを分解する分解酵素である。
上記第6の工程が終了すると、次に第7の工程において、上記メンブレンフィルタ上の標本に第1のプローブ〜第20のプローブを添加し、標本にプローブを反応させる(ステップS7)。プローブとは、標的微生物であるカビの核酸(多くの場合においてリボソームRNA(ribosome Ribonucleic acid))に対して相補的なポリヌクレオチド(塩基配列)に蛍光色素を共有結合したものである。
1. 第1のプローブ :cgg cgt ctc tag aaa cca(18)
2. 第2のプローブ :agt cgt tgc caa ctc ccc(18)
3. 第3のプローブ :ggt cgt tgc caa ctc ccc(18)
4. 第4のプローブ :gcc atg aga ttc ccc aga(18)
5. 第5のプローブ :cgc tga tga cgt acg ctt(18)
6. 第6のプローブ :cgc tga tga cgt act ctt(18)
7. 第7のプローブ :ccg aac ggg tca aaa tac(18)
8. 第8のプローブ :ccg agc ggg tca aaa tac(18)
9. 第9のプローブ :ccg aac ggg tca aaa tat(18)
10.第10のプローブ:ccg aac ggg tca aaa taa(18)
11.第11のプローブ:ccg aac ggg tca aaa tag(18)
12.第12のプローブ:ccg agc ggg tca aaa taa(18)
13.第13のプローブ:ccg agc ggg tca tta tag(18)
14.第14のプローブ:ccg agc ggg tca tca tag(18)
15.第15のプローブ:aac acg ccc aat ctc tag tc(20)
16.第16のプローブ:aac act ccc aat ctc tag tc(20)
17.第17のプローブ:gcc tgt cga ttc gac tag tt(20)
18.第18のプローブ:gcc tgt cga ttc gac cag tt(20)
19.第19のプローブ:gcc tgt cga ttc gac aag tt(20)
20.第20のプローブ:ccc cct aag ccc aaa aac tt(20)
なお、第1〜第20のプローブの塩基配列の右側に記載する括弧内の数字は、塩基数を示している。また、上記塩基配列における、「a」はアデニン、「t」はチミン、「c」はシトシン、「g」はグアニンである。そして、「a」は「t」と相補的に結合し、「c」は「g」と相補的に結合する。上記第1のプローブ〜第20のプローブでは、左端の塩基に5’末端が結合し、右端の塩基「t」に3’末端が結合している。
(1)第1のプローブは、アルテルナリア(Alternaria)属のカビを検出することを目的とする。
(2)第2のプローブは、カビの1つであるアスペルギルス フミガタス(Aspergillus fumigatus)を検出することを目的とする。
(3)第3のプローブは、第2のプローブを使用する時に、第2のプローブに類似する塩基配列をもつアスペルギルス フミガタス以外のカビの検出を回避することを目的とする。
(4)第4のプローブは、カビの1つであるアスペルギルス ニガー(Aspergillus niger)を検出することを目的とする。
(5)第5のプローブは、オーレオバシジウム(Aureobasidiurn)属のカビを検出することを目的とする。
(7)第7及び第8のプローブは、クラドスポリウム(Cladosporium)属及びデビディエラ(Davidielia)属のカビを検出することを目的とする。
(8)第9〜第12のプローブは、第7及び第8のプローブを使用する時に、第7及び第8のプローブに類似する塩基配列をもつクラドスポリウム属及びデビディエラ属以外のカビの検出を回避することを目的とする。
(9)第13のプローブは、ユーロチウム(Eurotium)属及びそれに近縁のアスペルギルス属のカビを検出することを目的とする。
(10)第14のプローブは、第13のプローブを使用する時に、第13のプローブに類似する塩基配列をもつユーロチウム属及びそれに近縁のアスペルギルス属以外のカビの検出を回避することを目的とする。
(12)第17のプローブは、トリコデルマ(Trichoderma)属とヒポクレア(Hypocrea)属のカビを検出することを目的とする。
(13)第18及び第19のプローブは、第17のプローブを使用する時に、第17のプローブに類似する塩基配列をもつトリコデルマ属とヒポクレア属以外のカビの検出を回避することを目的とする。
(14)第20のプローブは、ワレミア(Wallemia)属のカビを検出することを目的とする。
まず、上記第1〜第20のプローブをハイブリダイゼーションバッファに混ぜたプローブ溶液を作製する。なお、上記ハイブリダイゼーションバッファの構成は、NaClが0.9%、Tris‐Clが20mM、formamideが35%、Blocking reagentが2%、SDS(Sodium Dodecyl sulphate:界面活性剤)が0.02%である。
さらに、振とう機を使ってマイクロチューブを46℃の温度下で、約2時間振とうさせる。これにより、標本に対する上記第1〜第20のプローブの添加が促進される。そして、時間の経過とともに標本に含まれる検出対象のカビと第1のプローブ、第2のプローブ、第4のプローブ、第5のプローブ、第7プローブ、第8のプローブ、第13のプローブ、第15〜第17のプローブ及び第20のプローブとが結合する。また、検出対象外のカビと第3のプローブ、第6のプローブ、第9〜第12、第14のプローブ、第18のプローブ及び第19のプローブとが結合する。
上記第7の工程が終了すると、次に第8の工程において、上記メンブレンフィルタをウォッシングバッファに浸し、メンブレンフィルタ上の未反応のプローブを洗浄する。(ステップS8)。
〔第9の工程〕
上記第8の工程が終了すると、次に第9の工程において、上記メンブレンフィルタを99.5%のエタノールに1分間入れることでメンブレンフィルタを脱水し、その後に常温の空気中で乾燥させる(ステップS9)。
〔第10の工程〕
上記第9の工程が終了すると、次に第10の工程において、スライドガラス上にメンブレンフィルタを載せ、メンブレンフィルタ上の標本にベクターシールドを滴下し、その上に気泡がはいらないようカバーガラスを載せて、密着させる(ステップS10)。
上記第10の工程が終了すると、次に第11の工程において、蛍光顕微鏡にスライドガラスを取り付け、波長495nmの青色の励起光をスライドガラス上のメンブレンフィルタに対して蛍光顕微鏡が照射する。すると、検出対象のカビに結合した第1のプローブ、第2のプローブ、第4のプローブ、第5のプローブ、第7プローブ、第8のプローブ、第13のプローブ、第15〜第17のプローブ及び第20のプローブは波長520nmの緑色の蛍光を発光する。蛍光顕微鏡でメンブレンフィルタを見ると、緑色蛍光を発する検出対象のカビを見ることができる。そして、蛍光顕微鏡で撮影した標本の画像から、第1のプローブ、第2のプローブ、第4のプローブ、第5のプローブ、第7プローブ、第8のプローブ、第13のプローブ、第15〜第17のプローブ及び第20のプローブの蛍光に基づいて検出対象のカビを検出する(ステップS11)。
(1)上記実施形態では、ろ過により試料からメンブレンフィルタ上にカビを捕集した後に、第5の工程において当該カビに対してせん断力を付加し、第6の工程においてチキナーゼを添加したが、本発明はこれに限定されない。
例えば、第2の工程が終了した後に、カビが含まれる試料とともに直径0.25〜0.3mmガラスビーズ0.150gを試験管に入れ、当該試験管を試験管用ミキサーで30〜120秒間攪拌する。そして、試料にキチナーゼを添加する。その後、ガラスビーズは試験管の底に沈降するので、沈降したガラスビーズ以外の試料を使って第3の工程を実行するようにしてもよい。
例えば、FITCの代わりに、Cy3を蛍光色素として使用してもよい。
例えば、PCR(polymerase chain reaction)法、FISH法以外のハイブリダイゼーション法及びDNAチップに第1〜20のプローブを用いてカビを検出するようにしてもよい。すなわち、本発明は、分子生物学的手法を用いたあらゆるカビ検出方法に適用することができる。
例えば、室内環境中のカビ胞子の測定や、ふき取り検査により食物や壁から採取したカビの胞子や菌糸の検出同定にも用いることができる。
Claims (20)
- 分子生物学的手法を用いてカビを検出するカビ検出方法であって、
カビにせん断力を付加することで前記カビの色素層及び細胞壁を破損させ、その後に「cgg cgt ctc tag aaa cca(18)」の塩基配列を有する第1のプローブを用いてアルテルナリア(Alternaria)属のカビを検出することを特徴とするカビ検出方法。 - カビとともにビーズを収容器に入れ、当該収容器内を攪拌することでカビにせん断力を付加することを特徴とする請求項1に記載のカビ検出方法。
- カビとともにビーズを収容器に入れ、棒で前記カビ及び前記ビーズを押し付けながらかき混ぜることでカビにせん断力を付加することを特徴とする請求項1に記載のカビ検出方法。
- せん断力付加装置によって前記カビにせん断力を付加することを特徴とする請求項1に記載のカビ検出方法。
- 前記せん断力付加装置は、ピンセット形状をしており、対向する1対の挟圧片の間に配置されたカビを挟み込みながらカビに圧力を付加するとともに圧力方向に対して略垂直方向にずらすことを特徴とする請求項4に記載のカビ検出方法。
- 前記せん断力付加装置は、カビを所定の圧力で挟む一対の挟圧片と、圧力方向に対して略垂直方向に前記挟圧片のいずれか一方をずらす挟圧片変動部を具備することを特徴とする請求項4に記載のカビ検出方法。
- カビにせん断力を付加した後、当該カビが含まれる標本に細胞壁を分解する分解酵素を添加することを特徴とする請求項1〜6のいずれか一項に記載のカビ検出方法。
- 「agt cgt tgc caa ctc ccc(18)」の塩基配列を有する第2のプローブを用いてカビの1つであるアスペルギルス フミガタス(Aspergillus fumigatus)を検出することを特徴とする請求項1〜7のいずれか一項に記載のカビ検出方法。
- 前記第2のプローブを用いてアスペルギルス フミガタスを検出し、「ggt cgttgc caa ctc ccc(18)」の塩基配列を有する第3のプローブを用いてアスペルギルス フミガタス以外のカビの検出を回避することを特徴とする請求項8に記載のカビ検出方法。
- 「gcc atg aga ttc ccc aga(18)」の塩基配列を有する第4のプローブを用いてカビの1つであるアスペルギルス ニガー(Aspergillus niger)を検出することを特徴とする請求項1〜9のいずれか一項に記載のカビ検出方法。
- 「cgc tga tga cgt acg ctt(18)」の塩基配列を有する第5のプローブを用いてオーレオバシジウム(Aureobasidiurn)属のカビを検出することを特徴とする請求項1〜10のいずれか一項に記載のカビ検出方法。
- 前記第5のプローブを用いてオーレオバシジウム属のカビを検出し、「cgc tgatga cgt act ctt(18)」の塩基配列を有する第6のプローブを用いてオーレオバシジウム属以外のカビの検出を回避することを特徴とする請求項11に記載のカビ検出方法。
- 「ccg aac ggg tca aaa tac(18)」の塩基配列を有する第7のプローブと、「ccg agc ggg tca aaa tac(18)」の塩基配列を有する第8のプローブとを用いてクラドスポリウム(Cladosporium)属及びデビディエラ(Davidielia)属のカビを検出することを特徴とする請求項1〜12のいずれか一項に記載のカビ検出方法。
- 前記第7のプローブ及び前記第8のプローブを用いてクラドスポリウム属及びデビディエラ属のカビを検出し、「ccg aac ggg tca aaa tat(18)」
の塩基配列を有する第9のプローブと、「ccg aac ggg tca aaa t
aa(18)」の塩基配列を有する第10のプローブと、「ccg aac ggg t
ca aaa tag(18)」の塩基配列を有する第11のプローブと、「ccg a
gc ggg tca aaa taa(18)」の塩基配列を有する第12のプローブ
とを用いてクラドスポリウム属及びデビディエラ属以外のカビの検出を回避することを特
徴とする請求項13に記載のカビ検出方法。 - 「ccg agc ggg tca tta tag(18)」の塩基配列を有する第13のプローブを用いてユーロチウム(Eurotium)属及びそれに近縁のアスペルギルス属のカビを検出することを特徴とする請求項1〜14のいずれか一項に記載のカビ検出方法。
- 前記第13のプローブを用いてユーロチウム属及びそれに近縁のアスペルギルス属のカビを検出し、「ccg agc ggg tca tca tag(18)」の塩基配列を有する第14のプローブを用いてユーロチウム属及びそれに近縁のアスペルギルス属以外のカビの検出を回避することを特徴とする請求項15に記載のカビ検出方法。
- 「aac acg ccc aat ctc tag tc(20)」の塩基配列を有する第15のプローブと、「aac act ccc aat ctc tag tc(20)」の塩基配列を有する第16のプローブとを用いてリゾプス(Rhizopus)属のカビを検出することを特徴とする請求項1〜16のいずれか一項に記載のカビ検出方法。
- 「gcc tgt cga ttc gac tag tt(20)」の塩基配列を有する第17のプローブを用いてトリコデルマ(Trichoderma)属及びヒポクレア(Hypocrea)属のカビを検出することを特徴とする請求項1〜17のいずれか一項に記載のカビ検出方法。
- 前記第17のプローブを用いてトリコデルマ属及びヒポクレア属のカビを検出し、「g
cc tgt cga ttc gac cag tt(20)」の塩基配列を有する第
18のプローブと、「gcc tgt cga ttc gac aag tt(20)
」の塩基配列を有する第19のプローブとを用いてトリコデルマ属及びヒポクレア属以外
のカビの検出を回避することを特徴とする請求項18に記載のカビ検出方法。 - 「ccc cct aag ccc aaa aac tt(20)」の塩基配列を有する第20プローブを用いてワレミア(Wallemia)属のカビを検出することを特徴とする請求項1〜19のいずれか一項に記載のカビ検出方法。
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