JP7370203B2 - 黒ずみ形成方法 - Google Patents
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Description
項1. 以下の工程を含む、黒ずみの形成方法:
基材上にバイオフィルムを形成する第1工程、
前記第1工程で形成したバイオフィルム中の細菌の増殖活性又は生菌数を低下させるストレス処理を行う第2工程、及び
前記第2工程でストレス処理したバイオフィルムに黒色真菌を付着させて増殖させることにより黒ずみを形成させる第3工程。
項2. 前記第2工程におけるストレス処理が、乾燥処理、加熱処置、又は紫外線処理である、項1に記載の黒ずみの形成方法。
項3. 前記第1工程において、マンニトールを含む液体培地を用いてバイオフィルムの形成を行う、項1又は2に記載の黒ずみの形成方法。
項4. 被験試料の抗黒ずみ効果を評価する方法であって、
基材上にバイオフィルムを形成する第1工程、
前記第1工程で形成したバイオフィルム中の細菌の増殖活性又は生菌数を低下させるストレス処理を行う第2工程、及び
前記第2工程でストレス処理したバイオフィルムに黒色真菌を付着させて増殖させることにより黒ずみを形成させる第3工程を含み、
前記第1工程中、前記第1工程後且つ第2工程前、前記第2工程中、前記第2工程後且つ第3工程前、前記第3工程中、及び前記第3工程後よりなる群から選択される少なくとも1つの段階において、被験試料を添加し、被験試料を添加した条件と被験試料を添加していない条件で形成された黒ずみの状態を対比する、評価方法。
項5. 抗黒ずみ効果を有する物質のスクリーニング方法であって、
基材上にバイオフィルムを形成する第1工程、
前記第1工程で形成したバイオフィルム中の細菌の増殖活性又は生菌数を低下させるストレス処理を行う第2工程、及び
前記第2工程でストレス処理したバイオフィルムに黒色真菌を付着させて増殖させることにより黒ずみを形成させる第3工程を含み、
前記第1工程中、前記第1工程後且つ第2工程前、前記第2工程中、前記第2工程後且つ第3工程前、前記第3工程中、及び前記第3工程後よりなる群から選択される少なくとも1つの段階において、候補物質を添加し、候補物質を添加した条件と候補物質を添加していない条件で形成された黒ずみの状態を対比する、スクリーニング方法。
本発明の黒ずみ形成方法は、基材上にバイオフィルムを形成する第1工程;第1工程で形成したバイオフィルム中の細菌の増殖活性又は生菌数を低下させるストレス処理を行う第2工程;及び第2工程でストレス処理したバイオフィルムに黒色真菌を付着させて増殖させることにより黒ずみを形成させる第3工程を含むことを特徴とする。以下、本発明の黒ずみ形成方法について詳述する。
第1工程では、基材上にバイオフィルムを形成する。
第2工程では、前記第1工程で形成したバイオフィルム中の細菌の増殖活性又は生菌数を低下させるストレス処理を行う。従来手法では、基材上に形成させたバイオフィルムに対して黒色真菌を直接付着させて増殖させていたが、かかる手法では、黒ずみが形成できない、形成される黒ずみが小さい、黒色真菌の増殖が遅く黒ずみの形成に長期間要する等の欠点があり、安定的に黒ずみを形成させることができなかった。これに対して、本発明では、黒色真菌を付着させて増殖させる前に、バイオフィルム中の細菌の増殖活性又は生菌数を低下させるストレス処理を行うことにより、従来手法の欠点を克服し、安定的に黒ずみを形成させることが可能になる。
第3工程では、前記第2工程でストレス処理したバイオフィルムに黒色真菌を付着させて増殖させることにより黒ずみを形成させる。
本発明の抗黒ずみ効果の評価方法は、基材上にバイオフィルムを形成する第1工程;第1工程で形成したバイオフィルム中の細菌の増殖活性又は生菌数を低下させるストレス処理を行う第2工程;及び第2工程でストレス処理したバイオフィルムに黒色真菌を付着させて増殖させることにより黒ずみを形成させる第3工程を含み、前記第1工程中、前記第1工程後且つ第2工程前、前記第2工程中、前記第2工程後且つ第3工程前、前記第3工程中、及び前記第3工程後よりなる群から選択される少なくとも1つの段階において、被験試料を添加し、被験試料を添加した条件と被験試料を添加していない条件で黒ずみの状態を対比することを特徴とする。
本発明のスクリーニング方法は、基材上にバイオフィルムを形成する第1工程;第1工程で形成したバイオフィルム中の細菌の増殖活性又は生菌数を低下させるストレス処理を行う第2工程;及び第2工程でストレス処理したバイオフィルムに黒色真菌を付着させて増殖させることにより黒ずみを形成させる第3工程を含み、前記第1工程中、前記第1工程後且つ第2工程前、前記第2工程中、前記第2工程後且つ第3工程前、前記第3工程中、及び前記第3工程後よりなる群から選択される少なくとも1つの段階において、候補物質を添加し、候補物質を添加した条件と候補物質を添加していない条件で形成された黒ずみの状態を対比することを特徴とする。
1.方法
・バイオフィルムの形成
BF形成菌(環境分離株、Rhizobium sp.)を前培養し、その前培養液を液体培地(トリプトン5g/l、酵母エキス3g/l、及びCaCl2・H2O 0.83g/l含有)にOD(600nm)が0.01(菌数:4.0×106 cfu/ml)となるよう加えて、BF形成菌懸濁液を作製した。次いで、BF形成菌懸濁液2mlを12ウェルプレートの各ウェルに分注し、更に各ウェルにカバーガラス(基材;縦1.8cm、横1.8cm)を立てかけて、ウェル中のBF形成菌懸濁液にカバーガラスの一部を浸漬させた。その後、12ウェルプレートに蓋をして、更に12ウェルプレートをラップフィルムで覆い、30℃のインキュベーター内で3日間静置培養を行った。
BF形成カバーガラスを表1に示すストレス処理に供した。また、比較のために、ストレス処理を行わなかったBF形成カバーガラスも準備した。
丸形のシャーレ(直径9.0cm)の壁面から0.5~1cm程度離れた底部に、両面テープで、バイオフィルムが上に配されるようにBF形成カバーガラスを固定した。次いで、シャーレ内に、黒色真菌(Cladosporium halotolerans (NBRC111839))の胞子を懸濁させた黒色真菌懸濁液(1000 CFU/ml)20mlを添加し、シーソーシェカー(1.5往復/分)にて、定期的にBF形成カバーガラスが黒色真菌懸濁液に浸漬状態と浸漬されていない状態となるように2時間振とうし、黒色真菌の胞子をバイオフィルムに付着させた。
黒色真菌の培養3日後にカバーガラスの外観を観察した結果を図1に示す。また、実施例1及び比較例1について、黒色真菌の培養3日後及び4日後に形成された黒ずみを拡大観察した結果を図2に示す。バイオフィルムに対してストレス処理を負荷することなく、黒色真菌を付着させて培養を行った場合では、小さな黒ずみしか認められなかった(比較例1)。これに対して、バイオフィルムに対してストレス処理を負荷した後に、黒色真菌を付着させて培養を行った場合には、大きな黒ずみの形成が認められ、抗黒ずみ効果を評価する試験材料として好適なものであった(実施例1~4)。
人工的に形成する黒ずみを実際の環境で生じる黒ずみにより近似させるには、黒ずみの形成過程で不可欠となるバイオフィルムが実際の環境で生じるバイオフィルムに近似する特性を具備させることが望ましい。そこで、バイオフィルム形成方法について、実際の環境で生じるバイオフィルムに近似する特性を具備させるための条件について検討した。
1-1.BF形成菌のコロニーの細胞外多糖類の産生量及び粘性の測定
表2に示す組成の寒天培地に、BF形成菌(環境分離株、Rhizobium sp.)を播種し、30℃で6日間培養した。
<細胞外多糖類の産生量の判定基準>
○:目視で多量の細胞外多糖類が産生している。
△:目視で細胞外多糖類の産生が認められるが、その産生量は多量ではない。
×:目視では細胞外多糖類の産生は認められない。
<粘性の判定基準>
○:著しい糸曳きがあり、粘性が高い。
△:糸曳きがあり、粘性は高いとはいえないが認められる。
×:糸曳きがなく、粘性は認められない。
1-2.バイオフィルムの構造分析
BF形成菌(環境分離株、Rhizobium sp.)を前培養し、その前培養液を表3に示す組成の液体培地にOD(600nm)が0.01(菌数:4.0×106 cfu/ml)となるよう加えて、BF形成菌懸濁液を作製した。次いで、BF形成菌懸濁液2mlを12ウェルプレートの各ウェルに分注し、更に各ウェルにカバーガラス(基材、縦1.8cm、横1.8cm)を立てかけて、ウェル中のBF形成菌懸濁液にカバーガラスの一部を浸漬させた。その後、12ウェルプレートに蓋をして、更に12ウェルプレートをラップフィルムで覆い、30℃のインキュベーター内で6日間静置培養を行った。培養3日後と6日後に、形成されたバイオフィルムを走査電子顕微鏡にて観察した。
BF形成菌のコロニーの細胞外多糖類の産生量及び粘性を測定した結果を表4に示す。また、バイオフィルムを走査電子顕微鏡にて観察した結果を図3に示す。表4から分かるように、マンニトールを含む培地でBF形成菌を培養することにより、細胞外多糖類の産生量が増大し、粘性も高くなっていた。また、図3から明らかなように、マンニトールを含まない培地でBF形成菌を培養した場合、ヌメリ様物質が少ないバイオフィルムが形成されたのに対して、マンニトールを含む培地でBF形成菌を培養した場合、ヌメリ様物質が多量に生成しており、実際の環境で認められるバイオフィルムにより近似した構造になっていた。
BF形成菌(環境分離株、Rhizobium sp.)を前培養し、その前培養液を前記表3に示す組成の液体培地にOD(600nm)が0.01(菌数:4.0×106 cfu/ml)となるよう加えて、BF形成菌懸濁液を作製した。次いで、BF形成菌懸濁液2mlを12ウェルプレートの各ウェルに分注し、更に各ウェルにカバーガラス(基材、縦1.8cm、横1.8cm)を立てかけて、ウェル中のBF形成菌懸濁液にカバーガラスの一部を浸漬させた。その後、12ウェルプレートに蓋をして、更に12ウェルプレートをラップフィルムで覆い、30℃のインキュベーター内で3又は6日間静置培養を行った。
前記試験例1と同条件で黒ずみの形成を行った。
カバーガラス上に形成された黒ずみを観察した結果を図4及び5に示す。この結果、マンニトールを含む培地を用いてバイオフィルムした場合には、胞子の付着がより多い(即ち、濃い黒色を呈する)黒ずみを形成できることが確認された。
Claims (5)
- 以下の工程を含む、黒ずみの形成方法:
バイオフィルム形成能を有する細菌を基材に付着させて培養することにより基材上にバイオフィルムを形成する第1工程、
前記第1工程で形成したバイオフィルム中の細菌の増殖活性又は生菌数を低下させるストレス処理を行う第2工程、及び
前記第2工程でストレス処理したバイオフィルムに黒色真菌を付着させて増殖させることにより黒ずみを形成させる第3工程。 - 前記第2工程におけるストレス処理が、乾燥処理、加熱処置、又は紫外線処理である、請求項1に記載の黒ずみの形成方法。
- 前記第1工程において、マンニトールを含む液体培地を用いてバイオフィルムの形成を行う、請求項1又は2に記載の黒ずみの形成方法。
- 被験試料の抗黒ずみ効果を評価する方法であって、
バイオフィルム形成能を有する細菌を基材に付着させて培養することにより基材上にバイオフィルムを形成する第1工程、
前記第1工程で形成したバイオフィルム中の細菌の増殖活性又は生菌数を低下させるストレス処理を行う第2工程、及び
前記第2工程でストレス処理したバイオフィルムに黒色真菌を付着させて増殖させることにより黒ずみを形成させる第3工程を含み、
前記第1工程中、前記第1工程後且つ第2工程前、前記第2工程中、前記第2工程後且つ第3工程前、前記第3工程中、及び前記第3工程後よりなる群から選択される少なくとも1つの段階において、被験試料を添加し、被験試料を添加した条件と被験試料を添加していない条件で形成された黒ずみの状態を対比する、評価方法。 - 抗黒ずみ効果を有する物質のスクリーニング方法であって、
バイオフィルム形成能を有する細菌を基材に付着させて培養することにより基材上にバイオフィルムを形成する第1工程、
前記第1工程で形成したバイオフィルム中の細菌の増殖活性又は生菌数を低下させるストレス処理を行う第2工程、及び
前記第2工程でストレス処理したバイオフィルムに黒色真菌を付着させて増殖させることにより黒ずみを形成させる第3工程を含み、
前記第1工程中、前記第1工程後且つ第2工程前、前記第2工程中、前記第2工程後且つ第3工程前、前記第3工程中、及び前記第3工程後よりなる群から選択される少なくとも1つの段階において、候補物質を添加し、候補物質を添加した条件と候補物質を添加していない条件で形成された黒ずみの状態を対比する、スクリーニング方法。
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環境バイオテクノロジー学会2018年度大会プログラム講演要旨集,2018年,41, P-04 |
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