JP6763687B2

JP6763687B2 - 芽胞形成菌の芽胞発芽増殖抑制剤及び芽胞発芽増殖抑制方法

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Publication number: JP6763687B2
Application number: JP2016097288A
Authority: JP
Inventors: 紀子山崎; 菜穂大楽; 博史上野; 俊道岡; 良一大塚
Original assignee: Ueno Fine Chemicals Industry Ltd
Current assignee: Ueno Fine Chemicals Industry Ltd
Priority date: 2016-05-13
Filing date: 2016-05-13
Publication date: 2020-09-30
Anticipated expiration: 2036-05-13
Also published as: JP2017203015A

Description

本発明は、芽胞形成菌の芽胞発芽増殖抑制剤及び芽胞発芽増殖抑制方法に関する。

芽胞形成菌または有芽胞菌は、高熱、乾燥、薬剤、その他の有害作用により周囲の環境条件が悪化すると、芽胞と呼ばれる極めて耐久性の高い細胞構造を形成し、環境に耐えて生き延びることが知られている。芽胞は、数年ないし数十年にわたって休眠状態にあるものも再生能力を有することが知られており、環境が好転すると芽胞から発芽が誘導され、栄養細胞となって細胞分裂を繰り返し、増殖する。このため、食品、化粧品、医薬、医療等の分野では、芽胞を完全に死滅させることが滅菌の基準の一つとなっている。

芽胞形成菌に対する殺菌剤、消毒剤としては、従来より、ポリヘキサメチレンビグアニジン塩酸塩（非特許文献1）やプロタミン（非特許文献２）等が使用されてきた。しかしながら、ポリヘキサメチレンビグアニジン塩酸塩には殺芽胞効果までは期待できず、殺芽胞剤としての適用については、十分な検証が必要であるとの報告もある（非特許文献３）。また、プロタミンに関しても、芽胞形成菌による飲食品や化粧品の腐敗に対し、強い効果を示すものの、芽胞の発芽増殖抑制に対する有効性については十分な検討がなされていない。したがって、既存の薬剤では、芽胞形成菌の芽胞発芽増殖対策は不十分であり、更なる検討が求められている。

一方、近年、マヌカハニーと呼ばれる抗菌活性を有する蜂蜜が注目されている。マヌカハニーは、黄色ブドウ球菌、大腸菌、ヘリコバクターピロリ菌、歯周病菌等に対する抗菌活性を有していることから、これらの菌により引き起こされる疾病の予防および治療への利用が期待されている。また、その有効成分がメチルグリオキサールであることも知られており、これまでにもメチルグリオキサールを利用した殺菌剤組成物（特許文献１）や抗菌組成物（特許文献２）が提案されている。しかしながら、これらの組成物は、いずれも芽胞形成菌への効果については検討されておらず、したがって、メチルグリオキサールの芽胞形成菌の発芽抑制効果については知られていなかった。

特開２００８−７４０８号公報特表２０１２−５０５２０２号公報

高野光男、横山理雄「食品の殺菌」（幸書房、１９９８年６月発行）岡本奬「飲食料品用機能性素材有効利用技術シリーズＮｏ．１５プロタミン」（社団法人菓子総合技術センター、平成４年３月１９日発行）西原力、高麗寛紀「防菌・防黴剤の開発と展望」（シーエムシー出版、２００５年３月発行）

本発明は、芽胞形成菌の芽胞発芽増殖抑制剤及び芽胞発芽増殖抑制方法を提供することを目的とする。

発明者らは、上記課題を解決するために鋭意検討した結果、メチルグリオキサールが芽胞形成菌の芽胞に対し、強い発芽増殖抑制効果を有することを見出し、本発明を完成させた。

すなわち、本発明はメチルグリオキサールを有効成分とする芽胞形成菌の芽胞発芽増殖抑制剤を提供する。

本発明はまた、メチルグリオキサールを有効成分とする芽胞形成菌の芽胞発芽増殖抑制剤を用いる、芽胞形成菌の芽胞発芽増殖抑制方法を提供する。

メチルグリオキサールは、食品中に普遍的に存在する成分であり、コーヒーやココアに含まれるほか、特にマヌカハニーと呼ばれる蜂蜜に多く含まれる。本発明の芽胞発芽増殖抑制剤に使用するメチルグリオキサールは、食品等から抽出または単離されたものであってもよく、合成されたものであってもよい。市販試薬としては、例えば、和光純薬工業株式会社製やＳＩＧＭＡＡＬＤＲＩＣＨ社製の４０％水溶液を使用することができる。

本発明の芽胞発芽増殖抑制剤は、メチルグリオキサールを有効成分として含有することを特徴とし、例えば市販のメチルグリオキサール水溶液（４０％）を溶媒と混合することにより液体組成物として調製される。その際使用される溶媒としては、水道水、蒸留水、イオン交換水、純水や、メタノール、エタノール、プロパノール等のアルコール類等が例示される。
また、本発明の芽胞発芽増殖抑制剤は、浸漬、塗布、噴霧あるいは類似の手段による散布、または布、不織布等に含浸させて拭き取る等の方法で対象物に接触させて使用することができる。または、対象物を芽胞発芽増殖抑制剤に浸漬した状態で保存してもよい。対象物に接触させる際の液体組成物におけるメチルグリオキサールの濃度は、１００ｐｐｍ以上が好ましく、２５００ｐｐｍ以上がより好ましく、５０００ｐｐｍ以上がさらに好ましく、また、メチルグリオキサールは黄色または黄褐色を呈し、特有の臭いを有するため、それらが対象物に影響しないよう、５０００００ｐｐｍ以下で使用するのが好ましい。液体組成物におけるメチルグリオキサールは、例えば、２５００００ｐｐｍ以下、１０００００ｐｐｍ以下、または５００００ｐｐｍ以下で使用することができる。

本発明の芽胞発芽増殖抑制剤の有効成分であるメチルグリオキサールは、酸性域、中性域およびアルカリ性域のいずれのｐＨ範囲でも芽胞発芽増殖抑制効果を発揮する。従って、本発明の芽胞発芽増殖抑制剤の液体組成物のｐＨは、対象物の種類や所望する効果に応じ、ｐＨ調整剤を添加するなどして適宜調整することができる。

本発明の芽胞発芽増殖抑制剤のｐＨを調整する場合、使用するｐＨ調整剤としては特に限定されないが、塩酸、リン酸、クエン酸、酢酸、酒石酸、ほう酸、フマル酸、アジピン酸、リンゴ酸及びそれらの塩、水酸化ナトリウム、水酸化カルシウム、炭酸ナトリウム、炭酸水素ナトリウム、炭酸カルシウム、エタノールアミン等が例示され、これらから選ばれる１種または２種以上を混合したものが好適に用いられる。

本発明の芽胞発芽増殖抑制剤は、有効成分であるメチルグリオキサールの芽胞発芽増殖抑制効果を阻害しない範囲において、他の薬剤を併用することができる。併用される薬剤としては、殺菌剤および／または抗菌剤が例示され、例えば、ポリヘキサメチレンビグアニジン塩酸塩、プロタミン、ポリリジン、グルタルアルデヒド、過酢酸、過酸化水素、安息香酸、パラベン、グリシン、チアミンラウリル硫酸塩等が例示される。上記の通り、メチルグリオキサールは幅広いｐＨ範囲で効果を発揮するため、併用する薬剤が殺菌・抗菌効果を発揮するのに最適なｐＨに調整し、使用することができる。例えば、本発明の芽胞発芽増殖抑制剤において、プロタミンを併用する場合は、液体組成物のｐＨを７．０〜９．０に調整するのが好ましく、グルタルアルデヒドを併用する場合は、液体組成物のｐＨを７．５〜８．５に調整することが好ましく、過酢酸を併用する場合は、液体組成物のｐＨを３．０〜７．０に調整することが好ましい。

本発明の芽胞発芽増殖抑制剤は、食品、化粧品、医薬部外品、医薬品等の製造環境や公共施設、病院、乳幼児施設、介護施設等において使用することができ、対象物としては、金属類、木材、セラミックス、ガラス、プラスチック等の材質からなる硬質表面を有する物品や繊維製品等が例示される。具体的には、包丁、トング、まな板等の調理器具類；パウチ、カップ、トレー、瓶、ボトル等の製品容器類；ピンセット、メス、医療用ガーゼ、医療用脱脂綿、医療用チューブ、補聴器、コンタクトレンズ、透析装置、内視鏡等の医療機器類；食品、化粧品、医薬部外品、および医薬品の製造で使用される各種製造装置および各種包装機器；ならびに作業台、壁、床、工具、配管、衣料、布、不織布等が例示される。その中でも、メチルグリオキサールが有する特有の色と臭いを考慮し、硬質表面を有する物品に使用するのが好ましく、特に調理器具、工具、製品容器、製造装置、包装機器、作業台、壁、床、配管に使用するのがより好ましい。

さらに、本発明の芽胞発芽増殖抑制剤は、食品、化粧品、医薬部外品、および医薬品へ、変敗防止を目的としてこれらの製品へ添加することができる。また、工業用品等の変敗防止を目的に添加することもできる。その中でも、メチルグリオキサールが有する特有の色と臭いを考慮し、工業用品に使用するのが好ましく、金属加工油、塗料、接着剤等に対して好適に使用することができる。

本発明において芽胞発芽増殖抑制剤とは、芽胞形成菌の芽胞から新たな菌が増殖することを抑制するものをいい、従って、芽胞発芽増殖抑制剤が作用する微生物は、芽胞形成菌であれば特に限定されない。具体的には、バチルス・セレウス（Ｂａｃｉｌｌｕｓｃｅｒｅｕｓ）、バチルス・ズブチリス（Ｂａｃｉｌｌｕｓｓｕｂｔｉｌｉｓ）、バチルス・サーキュランス（ＢａｃｉｌｌｕｓＣｉｒｃｕｌａｎｓ）やバチルス・メガテリウム（ＢａｃｉｌｌｕｓＭｅｇａｔｅｒｉｕ）等のバチルス（Ｂａｃｉｌｌｕｓ）属や、ゲオバチルス・ステアロサーモフィラス（Ｇｅｏｂａｃｉｌｌｕｓｓｔｅａｒｏｔｈｅｒｍｏｐｈｉｌｕｓ）等のゲオバチルス（Ｇｅｏｂａｃｉｌｌｕｓ）属、アリサイクロバチルス・アシドテレストリス（Ａｌｙｃｙｃｌｏｂａｃｉｌｌｕｓａｃｉｄｏｔｅｒｒｅｓｔｒｉｓ）等のアリサイクロバチルス（Ａｌｙｃｙｃｌｏｂａｃｉｌｌｕｓ）属等の好気性芽胞形成菌や、クロストリジウム・ボツリナム（Ｃｌｏｓｔｒｉｄｉｕｍｂｏｔｕｌｉｎｕｍ）やクロストリジウム・パーフリンジェンス（Ｃｌｏｓｔｒｉｄｉｕｍｐｅｒｆｒｉｎｇｅｎｓ）等のクロストリジウム（Ｃｌｏｓｔｒｉｄｉｕｍ）属等の嫌気性芽胞形成菌が例示される。その中でも、本発明の芽胞発芽増殖抑制剤は、好気性芽胞形成菌に対して、特にバチルス属に対して特に有効である。

まず、本発明の芽胞発芽増殖抑制剤について、芽胞形成菌に対する最小殺菌濃度を求めた。
［試験例］

試験例１〜２
最小殺菌濃度試験
（試験方法）
メチルグリオキサール（ＳＩＧＭＡＡＬＤＲＩＣＨ社製試薬）およびプロタミン（株式会社ウエノフードテクノ製しらこたん白）について、最小殺菌濃度（以下、「ＭＢＣ」とも称する）の測定を行った。メチルグリオキサールにおいては薬剤濃度４重量％、プロタミンにおいては薬剤濃度２．３６重量％の薬液を調製し、マイクロプレート（９６ウェル）の端に調製した薬剤を１８０μL／ウェル入れ、その隣以降に滅菌水を９０μL／ウェルずつ入れ、薬剤の入ったウェルから９０μLを抜き取り隣のウェルに入れ１／２になるように希釈した。この操作をそれぞれ隣のウェルへ順に行い、段階的な希釈を行った。指定濃度の２．２５倍濃度に調整したミューラーヒントン培地（ベクトン・ディッキンソン社製）を滅菌後、マイクロプレート（９６ウェル）に８０μｌ／ウェルずつ分注した。次に、下記供試菌を１０⁵ｃｆｕ／ｍＬとなるように滅菌水で希釈した後、上記で作製した培地注入済みのマイクロプレート（９６ウェル）に１０μl/ウェルずつ接種した。これを３７℃の恒温器内で２４時間培養し、目視にて菌の生育の有無を確認後、菌の生育が認められなかったウェルの培養液全量（１８０μＬ）を１０ｍＬのＳＣＤＬＰ液体培地（日本製薬株式会社製）に接種した。これを３７℃の恒温器内で４日間培養した後、菌の発育が肉眼で認められない最小薬剤濃度をＭＢＣとした。

供試菌：ＢａｃｉｌｌｕｓｃｅｒｅｕｓＮＢＲＣ１５３０５（芽胞）

（結果）
メチルグリオキサールは、芽胞形成菌に対して抗菌効果を示し、ＭＢＣは５０００ｐｐｍであった。また、芽胞形成菌に対して効果が知られているプロタミンについても効果が確認された。結果を表１に示す。

以下、実施例により本発明をさらに説明するが、本発明は、これらの実施例に何ら限定されるものではない。

実施例１〜５および比較例１
抗芽胞試験
（試験方法）
メチルグリオキサール（ＳＩＧＭＡＡＬＤＲＩＣＨ社製試薬）およびプロタミン（株式会社ウエノフードテクノ製しらこたん白）を、滅菌水で終濃度が１００、５００、１０００、２５００、および５０００ｐｐｍ（プロタミンは５０００ｐｐｍのみ）になるように調製し、各試験液９００μｌに、１．０×１０⁶ｃｆｕ／ｍｌの下記供試菌液１００μｌを添加した。３７℃で２４時間静置培養後、この培養液を１００μｌ取り、薬剤影響を無視できる濃度までＳＣＤＬＰ液体培地（和光純薬工業株式会社製）にて希釈後、ＳＣＤＬＰ寒天培地（和光純薬工業株式会社製）に１００μｌずつ塗沫し、３７℃で一晩培養した後、コロニー数のカウントを行い生菌数の測定を行った。ＳＣＤＬＰ寒天培地での生菌数が、コントロールよりも１０分の１以下に抑えられた場合に、芽胞形成菌の芽胞に対する発芽増殖抑制効果があると判断した。なお、本試験において、作用時間中（培地成分等の発芽誘導物質を含まない試験液での培養中）に芽胞が発芽しないことは事前に確認を行っている。

供試菌：ＢａｃｉｌｌｕｓｃｅｒｅｕｓＮＢＲＣ１５３０５（芽胞）

（結果）
メチルグリオキサールを添加した試験区は、コントロールに比べて生菌数が抑えられており、２５００ｐｐｍ以上の濃度においては検出限界以下に抑えられた。一方、プロタミンを添加した試験区は、ＭＢＣ以上の量を添加したのにも関わらず、約３．０×１０^５ｃｆｕ／ｍｌの生菌が確認された。メチルグリオキサールは芽胞形成菌の芽胞に対し、強い発芽増殖抑制効果を有することが示された。結果を表２に示す。

実施例６〜８
（試験方法）
メチルグリオキサール（ＳＩＧＭＡＡＬＤＲＩＣＨ社製試薬）を、ｐＨ２．５、ｐＨ７．０およびｐＨ９．５の１００ｍＭリン酸緩衝液を用いて終濃度が５０００ｐｐｍになるように調製した以外は、実施例１〜５と同様の方法で芽胞形成菌に対する芽胞発芽増殖効果を調べた。

（結果）
メチルグリオキサールは、酸性域（ｐＨ２．５）、中性域（ｐＨ７．０）およびアルカリ性域（ｐＨ９．５）のいずれにおいても芽胞形成菌の芽胞発芽増殖を抑制したことから、幅広いｐＨ範囲で使用可能な薬剤であることが示された。結果を表３に示す。

Claims

メチルグリオキサールを有効成分とする、バチルス属である芽胞形成菌の芽胞に対する芽胞発芽増殖抑制剤であって、芽胞発芽増殖抑制剤を対象物に接触させる際のメチルグリオキサールの濃度が１００ｐｐｍ以上である、芽胞発芽増殖抑制剤。
芽胞発芽増殖抑制剤を対象物に接触させる際のメチルグリオキサールの濃度が２５００ｐｐｍ以上である、請求項１に記載の芽胞発芽増殖抑制剤。
工業用品、繊維製品、または硬質表面を有する物品に使用するための、請求項１または２に記載の芽胞発芽増殖抑制剤。
食品、化粧品、医薬部外品、または医薬品に使用するための、請求項１または２に記載の芽胞発芽増殖抑制剤。
請求項１に記載の芽胞発芽増殖抑制剤を対象物と接触させることを特徴とする、バチルス属である芽胞形成菌の芽胞に対する芽胞発芽増殖抑制方法であって、芽胞発芽増殖抑制剤を対象物に接触させる際のメチルグリオキサールの濃度が１００ｐｐｍ以上である芽胞発芽増殖抑制方法。
請求項２に記載の芽胞発芽増殖抑制剤を対象物と接触させることを特徴とする、バチルス属である芽胞形成菌の芽胞に対する芽胞発芽増殖抑制方法であって、芽胞発芽増殖抑制剤を対象物に接触させる際のメチルグリオキサールの濃度が２５００ｐｐｍ以上である芽胞発芽増殖抑制方法。