JPH06141899A - 乳酸菌の高感度検出法 - Google Patents

乳酸菌の高感度検出法

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JPH06141899A
JPH06141899A JP4317920A JP31792092A JPH06141899A JP H06141899 A JPH06141899 A JP H06141899A JP 4317920 A JP4317920 A JP 4317920A JP 31792092 A JP31792092 A JP 31792092A JP H06141899 A JPH06141899 A JP H06141899A
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JP
Japan
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lactic acid
dna
sequence
lactobacilli
acid bacteria
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JP4317920A
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English (en)
Inventor
Yoichi Tsuchiya
陽一 土屋
Yukinobu Kano
幸信 狩野
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Sapporo Breweries Ltd
Original Assignee
Sapporo Breweries Ltd
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Abstract

(57)【要約】 (修正有) 【構成】 乳酸菌を含む検体より、乳酸菌のDNAを抽
出し、この抽出物をtRNAを共沈物として用い、エタ
ノール沈澱処理することにより乳酸菌のDNAを回収す
る。このDNAに対して下記の配列群の少なくとも1つ
を有するか又は該配列に対応する相補的配列を有するオ
リゴヌクレオチドをプライマーとしてPCR(Polymera
se Chain Reaction)を行い、乳酸菌に特異的な配列を
増幅させたのち、乳酸菌の検出を行う。 5′−TGTGGTGGCGATAGCCTGAA−
3′ 5′−GCGTGGCAACGTCCTATCCT−
3′ 【効果】 ビールなどの食品中に含まれる乳酸菌を非常
に高感度、かつ短時間に検出することができる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、乳酸菌の迅速かつ高感
度な検出法に関し、詳しくは食品、特にビールの品質に
悪影響を及ぼすLactobacillus brevisをはじめとする乳
酸菌の検出法に関するものである。
【0002】
【従来の技術と発明が解決しようとする課題】食品、特
にビール製造において、乳酸菌はその耐酸性と耐アルコ
ール性から最も重要な有害菌である。そのため、ビール
などの食品中から該乳酸菌を迅速かつ高感度に検出する
方法の開発が待望されている。かかる要望に応えるべく
我々は研究を重ね、既に特願平3−191114号にお
いて、250mlのビール中にわずか30菌体のL. brevi
s を検出することが可能な方法を開示した。しかし、乳
酸菌はわずか1菌体でも製品ビール中に混入すれば、や
がて増殖して混濁を起こす可能性があることを考えれ
ば、さらに高感度な乳酸菌の検出法が望まれる。そこ
で、本発明の目的は、前述の方法を上回る感度の乳酸菌
の検出法を提供することにある。
【0003】
【課題を解決するための手段】本発明は、下記の工程よ
りなる乳酸菌の高感度検出法に関する。(1)乳酸菌を
含む検体をポリカーボネート製メンブランフィルターを
用いて濾過する工程、(2)該フィルターを、揮発性溶
液中で超音波処理を行って乳酸菌をフィルターより遊離
させた後、揮発性溶液を蒸発させる工程、(3)上記工
程で得た検体試料をlysozyme, mutanolysin,proteina
se KおよびSDSで処理することによって乳酸菌のDN
Aを抽出する工程、(4)上記工程で得た抽出物をtRNA
を共沈物として用い、エタノール沈殿処理することによ
り乳酸菌のDNAを回収する工程、(5)乳酸菌DNA
に対して、以下の配列群の少なくとも1つを有するか、
または該配列に対応する相補的配列を有するオリゴヌク
レオチドをプライマーとしてPolymerase Chain Reactio
n (PCR)を行い、乳酸菌に特異的な配列を増幅させ
たのち、乳酸菌の検出を行う工程、 5’−TGTGGTGGCGATAGCCTGAA−3’……(a) 5’−GCGTGGCAACGTCCTATCCT−3’……(b)
【0004】検体中の極少数の微生物の検出をPCRを
用いて行うことを考えた場合、まず初めに検体の容量
(通常は数百ml)をいかに効率よく減らしてPCRにか
けられるような数十μlという容量にするかということ
が問題となる。そこで、本発明においては、まずポリカ
ーボネート製メンブランフィルターを用いて検体を濾過
し乳酸菌を捕獲する。ここで、フィルターの材質である
ポリカーボネートとしては特に制限はないが、ビスフェ
ノール系のものが好ましい。フィルターは、膜厚が10
0μ以下、孔径が1μ以下、特に0.6μ以下のものが好
適である。従来は、主に親水性ポリフッ化ビニリデン系
メンブランフィルターが使用されていたが、乳酸菌の回
収率が十分とは言えなかった。ポリカーボネート製メン
ブランフィルターを用いることにより、乳酸菌の回収率
を向上させることができる。
【0005】次に、濾過に用いたフィルターを揮発性溶
液中で超音波処理を行って乳酸菌をフィルターより遊離
させる。ここで、揮発性溶液は乳酸菌のDNAに損傷を
与えないようなものであればよく、アルコール系,フェ
ノール系などのヒドロキシル基含有化合物が好適であ
り、特にエタノールが好ましい。揮発性溶液中で超音波
処理を行い菌体をフィルターより遊離させた後、エタノ
ール等の揮発性溶液を蒸発させることにより検体の容量
を短時間で減少させる。
【0006】次に、lysozyme, mutanolysin,proteina
se KおよびSDSを用いることによって検体中より乳酸
菌のDNAを効率よく抽出する。エタノール沈澱処理に
よって乳酸菌のDNAを回収する際に、tRNAを共沈物と
して用いることによって回収率を高めることができる。
【0007】さらに、PCRの効率を上げる手段とし
て、ゲノム当たり複数個存在することが知られているrR
NA遺伝子由来の配列をプライマーとして用いる。かかる
プライマーとしては、以下の配列群の少なくとも1つを
有するか、または該配列に対応する相補的配列を有する
オリゴヌクレオチドがある。 5’−TGTGGTGGCGATAGCCTGAA−3’……(a) 5’−GCGTGGCAACGTCCTATCCT−3’……(b)
【0008】なお、本発明ではPCRを行う際に、Taq
Polymeraseよりも耐熱性と正確さに優れているPfu Poly
meraseを使用することによって、一層効率よくPCRを
行うことができる。PCRを行って乳酸菌に特異的な配
列を増幅させたのち、乳酸菌の検出を行う。
【0009】乳酸菌の検出は、種々の方法により実施す
ることができるが、本発明では例えば上記の酵素反応液
をポリアクリルアミド電気泳動またはアガロース電気泳
動にかけることにより行い、増幅されたヌクレオチド断
片の存在とその長さを確認することができる。その結果
から、検体中にプライマーが認識すべきヌクレオチドが
存在しているか否かを判定できる。判定は、臭化エチジ
ウムによる核酸染色により行う。この判定により、乳酸
菌の有無を判定するのである。増幅されたヌクレオチド
断片の検出には、他の電気泳動やクロマトグラフィーも
有効である。
【0010】
【実施例】次に、本発明を実施例により詳しく説明す
る。 実施例1 PCR用サンプルの調製 250mlのビールに様々な数の L. brevis JCM1059T
添加(菌数はコロニーカウント法により測定)した検体
を、ポリカーボネート製メンブレンフィルター(直径4
7mm、膜厚10μ、孔径0.4μm、Millipore 社製、ア
イソポアメンブレン)で吸引濾過した後、該フィルター
を10ml容のチューブに入れ、5mlのエタノールを添加
する。超音波処理5分、振とう30分の後、フィルター
を取り除き、チューブ内のエタノールを濃縮遠心機にて
蒸発させた後、検体を100μlの滅菌水に溶かす。
【0011】次に、上記検体溶液に150μlの溶菌液
A〔(1.67 M sucrose/0.8mg/ml lysozyme/16.
8μg/ml mutanolysin) in 16.7 mM potassium ph
osphate buffer(pH 6.8)〕を添加し、37℃で30分
処理した後、150μlの溶菌液 B〔(13.3mM MgCl2
/2.7% triton X-100/2.7% diethyl pyrocarbona
te/0.27mg/ml proteinase K/ 6.7% SDS)in
10 mM potassiumphosphate buffer(pH 6.8)〕を
添加し、70℃で10分処理して溶菌を行った。その
後、フェノール/クロロホルム抽出、エタノール沈澱処
理を行って核酸成分を精製した。なお、エタノール沈澱
処理の際に共沈物として500ngのtRNAを用いた。この
後、10μlの緩衝液(10mM Tris-HCl (pH 8.0)/
1mM EDTA)に溶かし、これをPCR用サンプルとし
た。
【0012】プライマーの合成 L. brevisの 5S rRNA遺伝子の配列(Woese, C.R. et a
l.、J. Mol. Evol.8,143−153(1976))か
ら前記した配列(a),(b) を選び、それと同じ配列を持つ
オリゴヌクレオチドを化学合成した。なお、DNA合成
および精製は宝酒造株式会社に委託した。
【0013】PCR PCR用サンプルに、終濃度500nMのプライマー
(a)および(b)、200μMのdNTPs および10X Pf
u Polymerase用反応液(TOYOBO社製)を加えて全
量を99.5μlとした。これを94℃で5分、45℃で
5分処理した後、75℃に温度を維持しつつ1.25Uの
Pfu Polymerase(TOYOBO社製)を添加した。この
後、直ちに以下の条件でPCRを行った。なお、温度制
御はTAITEC社製、TR−100を用いて行った。
【0014】熱変性:94℃、30秒 アニーリング:45℃、5秒 重合反応:75℃、10秒 以上を1サイクルとして40サイクル実施
【0015】検出 反応液から、増幅されたヌクレオチド断片を検出する方
法として、縦型の5%ポリアクリルアミド電気泳動(Bi
o-Rad 社製、Mini-PROTEAN II)を行った。PCR処理後
の反応液から10μlを取り出し、泳動を行った。泳動
は、TBE溶液(89mM Tris/89mM boric acid/2
mM EDTA (pH 8.0))を用い、300Vで6分行った。
その後、ゲルを臭化エチジウム溶液(0.5μg/ml)に
て染色し、紫外線照射によって視覚化した。
【0016】結果 図1に示したように、ビールに1菌体のL. brevis を添
加した場合、試験した9点中3点が陽性(正解率33
%)となった。その他の菌数の場合、表1のような結果
となった。
【0017】
【表1】
【0018】
【発明の効果】本発明の方法によれば、ビールなどの食
品中に含まれる乳酸菌を非常に高感度に検出することが
できる。しかも、本発明の方法に要する時間は、全工程
で約11時間であり、従来の方法に比べ乳酸菌の検出に
要する時間を大幅に短縮することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 L. brevis 添加(菌数1個/ビール250m
l) 試験結果を示す電気泳動写真である。矢印は、PC
Rによって増幅されたバンドを示し、このバンドが観察
されるものを陽性(+)、観察されないものを陰性
(−)とした。MはDNAサイズマーカーである。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.5 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 C12R 1:225)

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 下記の工程よりなる乳酸菌の高感度検出
    法。 (1)乳酸菌を含む検体をポリカーボネート製メンブラ
    ンフィルターを用いて濾過する工程、(2)該フィルタ
    ーを、揮発性溶液中で超音波処理を行って乳酸菌をフィ
    ルターより遊離させた後、揮発性溶液を蒸発させる工
    程、(3)上記工程で得た検体試料をlysozyme, mutan
    olysin,proteinase KおよびSDSで処理することによ
    って乳酸菌のDNAを抽出する工程、(4)上記工程で
    得た抽出物をtRNAを共沈物として用い、エタノール沈殿
    処理することにより乳酸菌のDNAを回収する工程、
    (5)乳酸菌DNAに対して、以下の配列群の少なくと
    も1つを有するか、または該配列に対応する相補的配列
    を有するオリゴヌクレオチドをプライマーとしてPolyme
    rase Chain Reaction (PCR)を行い、乳酸菌に特異
    的な配列を増幅させたのち、乳酸菌の検出を行う工程、 5’−TGTGGTGGCGATAGCCTGAA−3’……(a) 5’−GCGTGGCAACGTCCTATCCT−3’……(b)
  2. 【請求項2】 揮発性溶液が、エタノールである請求項
    1記載の方法。
  3. 【請求項3】 プライマーが、請求項1記載の各オリゴ
    ヌクレオチドの配列のうち、少なくとも連続した10塩
    基以上を含むオリゴヌクレオチドである請求項1記載の
    方法。
  4. 【請求項4】 PCRを行う際に、Pfu Polymeraseを使
    用する請求項1記載の方法。
  5. 【請求項5】 乳酸菌の検出を、ポリアクリルアミド電
    気泳動またはアガロース電気泳動および臭化エチジウム
    による核酸染色により行う請求項1記載の方法。
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