JP7030695B2 - 微生物の増殖または検出のための化学的に明らかな培地 - Google Patents
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Description
WO 2007/135385は、例えば、細菌、とりわけNeisseria種の増殖のための化学的に明らかな培地を開示する。
GB 2464203は、Campylobacterの計数のための化学的に明らかな培地を開示する。
少なくとも1種の浸透圧保護化合物および少なくとも1種の脂肪酸の組み合わせが、多様な微生物の増殖を促進する、普遍的な、化学的に明らかな、かつ完全に合成の培養培地を生み出すことを可能にすることを見出した。
好ましい態様において、浸透圧保護化合物は、ベタイン(トリメチルグリシン)、エクトイン、プロリン、コリン、サッカロース、トレハロースおよびスペルミジンからなる群から選択される。特に好ましい態様において、浸透圧保護剤は、ベタイン(トリメチルグリシン)およびエクトインからなる群から選択される。さらにより好ましくは、浸透圧保護化合物は、ベタインである。
細胞培養は、細胞の培養に好適な任意の容器、例えば、ペトリティッシュ、接触プレート(contact plate)、ボトル、チューブ、ウェル、ベッセル、バッグ、フラスコまたはタンクにおいて行うことができる。典型的には、容器は、使用の前に滅菌される。インキュベーションは、典型的には、好適な温度、浸透圧、通気、撹拌などの好適な条件下で行われる。当業者は、細胞の増殖/培養を支持または維持するための好適なインキュベーション条件を知っている。
- 細菌:
Achromobacter種 野生型
Acinetobacter lwoffii ATCC(登録商標)17925(商標)
Bacillus clausii ATCC(登録商標)700160
Bacillus halodurans 野生型
Bacillus okuhidensis 野生型
Bacillus pumilus 野生型
Bacillus subtilis ATCC(登録商標)6633(商標)
Bacillus subtilis 野生型
Burkholderia種 野生型
Clostridium sporogenes ATCC(登録商標)11437(商標)
Clostridium sporogenes ATCC(登録商標)19404(商標)
Corynebacterium tuberculostearicum 野生型
Escherichia coli ATCC(登録商標)8739(商標)
Kocuria rhizophila ATCC(登録商標)9341(商標)
Leifsonia種 野生型
Methylobacterium extorquens ATCC(登録商標)43645(商標)
Methylobacterium extorquens NBRC 15911
Methylobacterium fujisawaense 野生型
Methylobacterium mesophilicum ATCC(登録商標)29983(商標)
Methylobacterium亜種 野生型
Micrococcus luteus ATCC(登録商標)10240(商標)
Micrococcus lylae 野生型
Paenibacillus lautus 野生型
Pantoea種 野生型
Propionibacterium acnes ATCC(登録商標)6919(商標)
Pseudomonas aeruginosa ATCC(登録商標)9027(商標)
Ralstonia pickettii 野生型
Salmonella typhimurium ATCC(登録商標)14028(商標)
Serratia marcescens 野生型
Sphingomonas parapaucimobilis 野生型
Sphingomonas paucimobilis ATCC(登録商標)29837(商標)
Sphingomonas paucimobilis 野生型
Staphylococcus aureus ATCC(登録商標)25923(商標)
Staphylococcus aureus ATCC(登録商標)6538(商標)
Staphylococcus epidermidis ATCC(登録商標)12228(商標)
Staphylococcus epidermidis 野生型
Staphylococcus hominis ATCC(登録商標)27844(商標)
Stenotrophomonas maltophilia ATCC(登録商標)13637(商標)
Streptococcus pyogenes ATCC(登録商標)12344(商標)
Streptococcus pyogenes ATCC(登録商標)21059(商標)
Candida albicans ATCC(登録商標)10231(商標)
Debaryomyces hansenii DSM 3428
Exophiala種 野生型
- カビ:
Aspergillus brasiliensis ATCC(登録商標)16404(商標)
Aspergillus brasiliensis 野生型
Aspergillus sydowii DSM 63373
Penicillium commune ATCC(登録商標)10428(商標)
a.検出される傾向にある大部分の細胞の細胞増殖を促進するための生化学物質のバランスを含有する
i)極めて幅広い範囲の原核生物および真核生物のニーズを供給するのに十分な特定の生化学物質を含有するが、同時に
ii)ある種の感受性細胞株の増殖を有意に阻害するほど高い、特定の生化学物質の濃度を含有しない
b.多くの原核生物および真核生物種に存在する栄養要求性のギャップを橋渡しするのに好適な豊富な栄養ベースを含有する
c.増殖が、
i)有意に延長された遅滞期、または
ii)それらが細胞損傷および/または過度の細胞同化活性に打ち勝つのに十分な代謝活性を回復することができないことによる細胞死
を導き得る、広範囲のデノボ酵素合成によって不必要に遅れないように、細胞に供給することができるある種の複雑な生化学物質を含有する。
これはまた、組換えタンパク質、例えば、rインスリン、rBSA、rトランスフェリン、rサイトカインなどを含んでもよい。好ましくは、培地は、組み換えタンパク質を含まない。
チロシンは、L-またはD-チロシン、好ましくはL-チロシンを意味する。
システインは、L-またはD-システイン、好ましくはL-システインを意味する。
アミノ酸前駆体および類似体も含まれる。
緩衝剤の例は、重炭酸塩、リン酸塩、HEPES、PIPES、ACES、BES、TES、MOPSおよびTRISである。
培地は、典型的には、ビタミンを含む。培地中のビタミンの典型的な量は、1リットル当たり5μg~10mgの範囲、好ましくは1リットル当たり50μg~6mgの範囲である。
培地に含まれる核酸の典型的な量は、1リットル当たり0.5~10mgの範囲、好ましくは1リットル当たり1~5mgの範囲である。
- 重炭酸アンモニウム
- 色指示薬
- 蛍光性基質
培地の浸透圧は、典型的には、50mOsmと1000mOsmとの間、より好ましくは150mOsmと500mOsmとの間である。
粉末状細胞培養培地は、好ましくは、全ての成分を混合し、それらを粉砕することによって生産される。成分の混合は、粉砕によって乾燥粉末状細胞培養培地を生産する当業者に知られている。好ましくは、混合物のすべての部分がほぼ同じ組成を有するように、全ての成分を完全に混合する。組成物の均一性が高いほど、均質な細胞増殖に関して、得られる培地の品質は優れる。
当業者は、そのようなミルをどのように運転するか知っている。
粉砕は、標準的な粉砕条件下で行うことができ、10μmと300μmとの間、最も好ましくは25μmと100μmとの間の粒径を有する粉末をもたらす。
好ましい態様において、粉砕は、不活性雰囲気中で行われる。好ましい不活性保護ガスは窒素である。
好ましくは、成分の冷却は、ミルに入られる全ての成分が0℃を下回る、最も好ましくは-20℃を下回る温度である様式において行われる。
投与量スネイル(dosage snail)とも呼ばれる計量スクリューフィーダーは、典型的には、毎分10~200回転の速度で運転され、好ましくは毎分40~60回転で運転される。
粉砕中の酸素レベルは、好ましくは10%(v/v)を下回る。
乾燥粉末細胞培養培地は、取扱いを容易にするための圧縮物としても使用することができる。典型的には、圧縮された培地は、良好な溶解特性を有し、粉塵形成の減少により取り扱いがより容易である。
粉末培地は、好ましくはロールプレスで圧縮される。
ロールの表面は、好ましくは、波形にされている(riffled)。波形は、粉末をロールに粘着させ、プレスにより粉末を引き出すのに役立つ。
好ましい態様においては、圧縮およびふるい掛け後、顆粒状細胞培養培地の粒子の80%超が0.5mmを超えるサイズを有する。
培地は、好ましくは、使用前に滅菌される。滅菌は、好ましくは、濾過および/または熱処理(例えば、121℃で15分間)および/または照射によって、液体状態で行うことができる。
a)
化学物質 (g/L)
NaCl 1.2
K2SO4 1.1
MgSO4・7H2O 0.15
CaCl2・6H2O 0.02
FeSO4・7H2O 0.001
CuSO4・5H2O 0.001
Na2HPO4 10.8
KH2PO4 0.5
(NH4)2SO4 10.0
D-グルコース 7.0
(Appl. Microbiol. Biotechnol. (1988); 27:474-483, Rodriguez-Aparicio et al.から)。
b)
Journal of Bacteriology, Nov. 2007, p. 8079-8087, Palmer et al.に開示された培地。
c)
GB 2464203に開示された培地。
d)
Journal of Bacteriology, May 1980, p. 714-719, Vol. 142, No. 2, Manning and Mitchellに開示された培地。
典型的には、培地は好適な容器に入れられ、微生物で接種される。好適な容器は、上記で定義されている。
本発明による培地は、無菌およびバイオバーデン試験に使用することができる。中間材料および最終製品の無菌試験は、医薬品および医療用デバイスの製造の間に実証されなければならない。
この点に関して、本発明による化学的に明らかな培養培地の使用は、好ましくは、それが低濁度であっても容易に検出することができる透明な培地であるので、有利である。
フィルターのためのホルダーは、単にファンネルなどのステンレス製のデバイスであってもよい。あるいは、試験全体(サンプリング、濾過、培地添加およびインキュベーション)を行うことができる閉鎖デバイスである、Steritest(商標)EZデバイス(Merck Millipore)などの使い捨ての、滅菌された透明なフィルター含有デバイスを使用することができる。
施設内の微生物の環境レベルを試験するための典型的な方法は、デバイスを通して空気のサンプルを濾過し、微生物をフィルター上に保持することである。フィルターをその後、上述のように本発明による培養培地中でインキュベートすることができる。
飲料または飲料水の定期的な微生物学的制御も非常に重要である。飲料試験のための典型的な方法は、1mLのサンプルをプレート中の15mLの溶解した培養培地と混合することである。凝固後、プレートをインキュベートし、目に見えるコロニーを計測する。
培地充填試験は、無菌生産プロセスが、例えば、医薬品または食品および飲料産業において、腐敗性細菌、酵母またはカビなどの微生物コンタミネーションにより影響を受けていないことを検証するために、定期的に行われる。典型的には、培地充填試験では、製品の生産の全プロセスが、それぞれの製品の代わりに滅菌培養培地でシミュレートされる。培地を、その後、上記で定義した無菌試験に供する別々のユニットに充填する。
さらなる側面において、本発明による培地は、同定前の微生物の前増菌に使用することができる。この目的のために、サンプルを培地に接種し、微生物を十分な時間増殖させる。所望の濃度に達するとすぐに、サンプルは、特異的な微生物学的同定などのさらなる処理に供される。
上および下に引用される全ての出願、特許及び刊行物の全開示は、参照により本明細書に組み込まれる。
全ての株についての試験手順:
- フィルター滅菌した液体培養培地を、即座に調製するか、または使用前に冷蔵庫内の125mLガラスボトルに保存する。
- -80℃でHEPES/グリセロール中に保存していた株溶液の段階希釈を0.9%塩化ナトリウム溶液で行う。
- 各培養培地ボトルに20~50CFU/mLで接種する。
- 接種したボトルを、株に応じて22.5℃±2.5℃および32.5℃±2.5℃で最大14日間インキュベートする。
- 滅菌ボトルを対照として並行してインキュベートする。
- 微生物の発育を各ボトルにおいて視覚的に観察する。
異なる栄養的ニーズを示す、Methylobacterium extorquensおよびStaphylococcus epidermidisの2つの微生物の増殖性能を、40mgから1g/Lまでに及ぶアミノ酸、5mg/Lにおける窒素含有塩基、10μg/Lから1.5mg/Lまでに及ぶ少数元素、50μg/Lから5.6mg/Lまでのビタミン、デキストリン、ピルバート、および塩から成り立つ標準的な化学的に明らかな培地と、浸透圧保護化合物であるベタイン100mg/Lおよび脂肪酸であるオレイン酸20mg/Lの組み合わせで補充された同じ標準的な化学的に明らかな培地とにおいて評価する。100mLのフィルター滅菌した化学的に明らかな培地を即座に調製し、50CFU/mL未満の微生物を接種する。各接種された培養培地ボトルを、撹拌することなく、22.5℃±2.5℃でインキュベートする。増殖は、毎日モニタリングされる濁度の増加により定義される。
いくつかの株の時間増殖性能を、普遍的な標準的な培地であるトリプチック・ソイ・ブロス(TSB)と、浸透圧保護化合物であるベタイン100mg/Lおよび脂肪酸であるオレイン酸20mg/Lで補充された標準的な化学的に明らかな培地とにおいて観察する。100mLのフィルター滅菌した化学的に明らかな培地に、20~50CFU/mLの微生物を接種する。各接種された培養培地ボトルを、撹拌することなく、最大14日間、22.5℃±2.5℃(表1)および32.5℃±2.5℃(表2)でインキュベートする。
以下の例において、化学的に明らかな培地の酵母およびカビを増殖させる能力をそれらのそれぞれの視覚的な検出時間を研究することにより評価する。この目的のために、各場合において、100ml液体培養培地のサンプルに3つの酵母および4つのカビを個別に接種し、撹拌すること無く、22.5℃±2.5℃および32.5℃±2.5℃においてインキュベートする。
Claims (12)
- 少なくとも1種の浸透圧保護化合物および少なくとも1種の脂肪酸を含み、浸透圧保護化合物がベタインであることを特徴とする、化学的に明らかな培養培地であって、培地中の浸透圧保護化合物の濃度が、培養培地の10~360mg/lの範囲であり、培地中の脂肪酸の濃度が、培養培地の5~40mg/lの範囲である、前記培養培地。
- 浸透圧保護化合物が、トリメチルグリシンであることを特徴とする、請求項1に記載の化学的に明らかな培養培地。
- 脂肪酸が、ミリストレイン酸、オレイン酸、リノール酸、ステアリン酸、パルミチン酸、アラキジン酸またはサピエン酸からなる群から選択されることを特徴とする、請求項1または2に記載の化学的に明らかな培養培地。
- 脂肪酸が、オレイン酸であることを特徴とする、請求項1~3のいずれか一項に記載の化学的に明らかな培養培地。
- 少なくとも1以上のサッカリド成分、1以上のアミノ酸、1以上のビタミンまたはビタミン前駆体、1以上の塩、1以上の緩衝剤成分、1以上の補因子および1以上の核酸成分(窒素含有塩基)をさらに含むことを特徴とする、請求項1~4のいずれか一項に記載の化学的に明らかな培養培地。
- 少なくとも1種の蛍光性基質をさらに含む、請求項1~5のいずれか一項に記載の化学的に明らかな培養培地。
- 微生物を培養するための、請求項1~6のいずれか一項に記載の化学的に明らかな培養培地の使用。
- 微生物が、細菌、酵母および真菌からなる群から選択されることを特徴とする、請求項7に記載の使用。
- バイオバーデン、無菌、環境、食品および飲料、または培地充填の試験のための、請求項1~6のいずれか一項に記載の化学的に明らかな培養培地の使用。
- 成分を組み合わせ、および混合するステップを含む、請求項1~6のいずれか一項に記載の化学的に明らかな培養培地を調製する方法。
- 生存する微生物でコンタミネートされているかどうかを決定しようとするサンプルから微生物を検出するための方法であって、請求項1~6のいずれか一項に記載の培養培地にサンプルを接種するステップ、および微生物の増殖を観察するステップを含むことを特徴とする、前記方法。
- 少なくとも1種の浸透圧保護化合物および少なくとも1種の脂肪酸を含み、浸透圧保護化合物がベタインであることを特徴とする、化学的に明らかな培養培地のための、補充物であって、培地中の浸透圧保護化合物の濃度が、培養培地の10~360mg/lの範囲であり、培地中の脂肪酸の濃度が、培養培地の5~40mg/lの範囲である、前記補充物。
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