JPH0889285A - Method for detecting anaerobic bacteria in fermentation tank or the like - Google Patents

Method for detecting anaerobic bacteria in fermentation tank or the like

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JPH0889285A
JPH0889285A JP6231043A JP23104394A JPH0889285A JP H0889285 A JPH0889285 A JP H0889285A JP 6231043 A JP6231043 A JP 6231043A JP 23104394 A JP23104394 A JP 23104394A JP H0889285 A JPH0889285 A JP H0889285A
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anaerobic bacteria
anaerobic
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bacteria
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靖浩 野畑
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Abstract

PURPOSE: To provide a method for dissolving problems concerning anaerobic bacteria in early stages by simply detecting existence of anaerobic bacteria in a aqueous system. CONSTITUTION: This method for detecting anaerobic bacteria is carried out by using an alloy of a metal selected from copper and titanium or a metal selected from iron, nickel, copper, aluminum and titanium as an indicate electrode 3 and measuring the potential difference between the indicate electrode 3 and the reference electrode 4.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、発酵槽、工業用水系な
どにおいて発生する、嫌気性菌を検出する方法に関す
る。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method for detecting anaerobic bacteria which occurs in fermenters, industrial water systems and the like.

【0002】[0002]

【従来の技術】微生物産出ポリマーの生産においては、
一般に通気撹拌発酵槽が使用され、発酵槽は撹拌羽根で
撹拌して基質や酸素を培養液内に均一にするようにして
いる。このような装置を使用して生産されるポリマーの
例としては、キサンタンガム、プルラン、デキストラ
ン、カードラン、B−16ポリマー〔アルカリゲネス・
レイタス B−16株(FERM−BP−2015)に
より生産される多糖類〕などがある。これらのポリマー
は非常に分子量が高くなって培養の途中から培養液の粘
度が上がり、最終的には1万センチポイズ以上となるこ
とがしばしばである。このように高粘度となると撹拌が
不完全となり、部分的に酸素が不足する所が出来てく
る。特に、キサンタンガムやB−16ポリマーなどのよ
うに、非ニュートン系のシュードプラスチック性の粘度
特性を示すポリマーは、撹拌羽根による剪断力を受ける
部分のみが粘度低下し、それ以外の部分は高粘度である
ため、培養液全体の撹拌は非常に悪くなる。その結果、
酸素濃度も不均一となり、酸素不足の部分が生ずること
となる。微生物によるポリマーの生産においては、本来
好ましくない菌が混入することがあるが、この混入した
菌が好気性菌の場合は、発酵初期の段階から増殖し、目
的とする菌の増殖が抑制されるので比較的初期の段階で
判別がつき、培養を中止することができる。しかし、混
入した菌が嫌気性菌の場合は、発酵槽に酸素が多いうち
は増殖が抑えられているが、培養が進み、培養液の粘度
がある程度上昇し、酸素不足の所ができるとそこに繁殖
するようになる。嫌気性菌が増殖してくると栄養源が消
費されてしまうため本来目的とする菌の活動が鈍り、培
養生産物の収量が低下することとなる。この場合、培養
の失敗が他種の菌の混入が原因なのか、また培地成分な
どの外的要因なのか判別がつきにくい。しかも、嫌気性
菌が原因の場合、培養の後半時点で初めて判明するの
で、単に培養をやり直すという手間だけの問題でなく、
時間的、エネルギー的無駄も大きくなってしまう。従っ
て、嫌気性菌は出来るだけ早くその存在を知り、判断す
る必要が生じてくる。
2. Description of the Related Art In the production of microbially produced polymers,
Generally, an aeration stirring fermentation tank is used, and the fermentation tank is stirred by stirring blades so that the substrate and oxygen are made uniform in the culture solution. Examples of polymers produced using such equipment are xanthan gum, pullulan, dextran, curdlan, B-16 polymer [Alkagenes.
Litas B-16 strain (polysaccharide produced by FERM-BP-2015)] and the like. These polymers have a very high molecular weight, and the viscosity of the culture solution increases from the middle of the culturing, and the final viscosity is often 10,000 centipoise or more. When the viscosity becomes high as described above, the stirring becomes incomplete, and some areas become deficient in oxygen. In particular, polymers such as xanthan gum and B-16 polymer, which have non-Newtonian pseudoplastic viscosity characteristics, have a reduced viscosity only in the portion subjected to the shearing force of the stirring blade, and have high viscosity in other portions. Therefore, the stirring of the whole culture solution becomes very bad. as a result,
The oxygen concentration also becomes non-uniform, and an oxygen-deficient portion will occur. In the production of polymers by microorganisms, originally undesirable bacteria may be contaminated, but when the contaminated bacteria are aerobic bacteria, they grow from the initial stage of fermentation, and the growth of the desired bacteria is suppressed. Therefore, the determination can be made at a relatively early stage, and the culture can be stopped. However, if the contaminated bacteria are anaerobic bacteria, the growth is suppressed while the fermenter contains a lot of oxygen, but if the culture progresses and the viscosity of the culture solution rises to a certain extent, there will be oxygen deficiency. To breed. When the anaerobic bacteria grow, the nutrient source is consumed, so that the activity of the originally intended bacteria becomes dull and the yield of the culture product decreases. In this case, it is difficult to determine whether the failure of the culture is caused by the contamination of other species of bacteria or the external factors such as the medium components. Moreover, if the cause is an anaerobic bacterium, it will not be known until the latter half of the culture, so it is not only a trouble of redoing the culture,
Waste of time and energy will increase. Therefore, it becomes necessary to know the existence of anaerobic bacteria as soon as possible and to judge them.

【0003】発酵槽を使用してポリマーの発酵生産を行
う際に、安定した培養液の物性、特に粘度特性を得るこ
とは難しい。その原因はポリマー生産菌の活性のバラツ
キや、培地成分のロット間のバラツキなどとして片付け
られていたが、本発明者は、嫌気性菌の混入も大きな原
因の一つであることを突き止めた。発酵槽は使用後よく
洗浄を行っても、装置内の連結部分などの凹凸部に汚れ
が残ってしまい、そこに嫌気性菌が付着していることが
多い。例えば、芽胞性嫌気性菌である耐熱性のあるクロ
ストデウム属菌は加熱滅菌や蒸気滅菌を行っても完全に
は殺菌しきれない場合がある。従来、嫌気性菌の存在を
簡単に検出する方法はなく、菌を実際にサンプリングし
て菌種同定するのが一般的であった。
When performing fermentative production of a polymer using a fermenter, it is difficult to obtain stable physical properties of a culture solution, particularly viscosity characteristics. The cause has been clarified as variation in activity of polymer-producing bacteria and variation among lots of medium components, but the present inventor found out that contamination of anaerobic bacteria is also one of the major causes. Even if the fermenter is thoroughly washed after use, stains are left on the concavo-convex parts such as the connection part in the device, and anaerobic bacteria are often attached to the stains. For example, a heat-resistant Clostodium genus, which is a spore-forming anaerobic bacterium, may not be completely sterilized by heat sterilization or steam sterilization. Conventionally, there is no method for easily detecting the presence of anaerobic bacteria, and it is common to actually sample the bacteria to identify the bacterial species.

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする課題】本発明は水系内におい
て嫌気性菌の存在を簡単に検出し、嫌気性菌に係わる問
題を早期に解決できる方法を提供することを目的として
いる。
SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to provide a method capable of easily detecting the presence of anaerobic bacteria in a water system and quickly solving the problems associated with anaerobic bacteria.

【0005】[0005]

【課題を解決するための手段】本発明者は、嫌気性菌の
性質を系統的に研究を行った結果、嫌気性菌が特定の金
属の合金に作用したとき、該合金の電位が僅かに変化す
るとの知見を得て、この事実に基づいて嫌気性菌の存在
を検出する方法を完成するに至った。
As a result of systematically studying the properties of anaerobic bacteria, the present inventor has found that when the anaerobic bacteria act on an alloy of a specific metal, the potential of the alloy slightly decreases. Based on this finding, we have completed a method for detecting the presence of anaerobic bacteria.

【0006】すなわち本発明は、銅、チタンから選ばれ
た金属、あるいは鉄、ニッケル、銅、アルミニウム、チ
タンから選ばれた金属の合金を指示電極とし、同一水系
に存在させた参照電極との間の電位差を測定することに
よる嫌気性菌の検出方法に関するものである。
That is, according to the present invention, a metal selected from copper and titanium or an alloy of a metal selected from iron, nickel, copper, aluminum and titanium is used as an indicator electrode, and a reference electrode that is present in the same aqueous system is used. The present invention relates to a method for detecting an anaerobic bacterium by measuring the potential difference between.

【0007】本発明の方法に使用される検出器は少なく
とも、該合金よりなる指示電極、参照電極、電位計で構
成される。測定は測定しようとする水系と同一水系内に
指示電極と参照電極を両極が直接接触しないように浸漬
して行なう。両極の間の距離は同一水系内であれば、特
に限定されないが、水系の電気抵抗や、ノイズの影響を
考慮すると、両電極が直接接触しない距離で、10cm
以下、好ましくは5cm以下である。これより大きく離
れていると、感度が鈍くなり、またノイズも大きくなっ
て実用上好ましくない。指示電極の大きさは特に限定す
るものではないが、参照電極に最も接近した所が対電極
として作用するので、最も接近した所が10cm以下、
好ましくは5cm以下になるように設置し、その場所に
結線するようにすればよい。指示電位と参照電極は電気
的に結線され、その間に電位計を置き、両電極間の電位
差を測定する。この場合の電位は+500mV〜−50
0mVであるので、これに見合った電位計を用いる必要
がある。
The detector used in the method of the present invention comprises at least an indicator electrode, a reference electrode and an electrometer made of the alloy. The measurement is performed by immersing the indicator electrode and the reference electrode in the same water system as the water system to be measured so that both electrodes do not come into direct contact with each other. The distance between both electrodes is not particularly limited as long as it is in the same water system, but considering the electric resistance of the water system and the influence of noise, the distance between both electrodes is 10 cm, which is the distance where the electrodes do not come into direct contact with each other.
The following is preferably 5 cm or less. If the distance is larger than this, the sensitivity becomes dull and the noise becomes large, which is not preferable in practical use. The size of the indicator electrode is not particularly limited, but the closest point to the reference electrode acts as a counter electrode, so the closest point is 10 cm or less,
It is preferable to set it so that the distance is 5 cm or less, and connect it to the place. The indicator potential and the reference electrode are electrically connected, and an electrometer is placed between them to measure the potential difference between both electrodes. The potential in this case is +500 mV to -50
Since it is 0 mV, it is necessary to use an electrometer suitable for this.

【0008】本発明に用いる指示電極は、銅、チタンか
ら選ばれた金属、あるいは鉄、ニッケル、銅、アルミニ
ウム、チタンから選ばれた金属の合金よりなっている。
この場合の合金としては、酸素を含んだ水中では表面に
安定かつ均一な不動態膜を作る耐食合金が適している。
鉄合金の例としてはステンレス鋼が代表的なものであ
り、SUS−201、SUS−302、SUS−30
4、SUS−306、SUS−317、SUS−316
などがある。ニッケル合金の例としては、キュプロニッ
ケル、モネル、インコネルなどがある。銅合金の例とし
ては青銅、70−30銅ニッケル、シリコン青銅、レッ
ドブラス、アドミラルティ黄銅などがある。アルミニウ
ム合金の例としては、Type5005、Type50
52、Type5154などがある。チタン合金として
は、Ti−6Al−4V、Ti−5Al−2.5Snな
どがある。このような耐食性の材料を用いるのは、腐食
の大きい材料では、腐食電流が大きい為に微小な電流を
捕らえられないからである。本発明の測定感度、材料の
加工性などから実用上はステンレス鋼が好ましく、その
なかでもSUS−316とSUS−304が特に好まし
い。
The indicator electrode used in the present invention is made of a metal selected from copper and titanium or an alloy of a metal selected from iron, nickel, copper, aluminum and titanium.
As the alloy in this case, a corrosion-resistant alloy that forms a stable and uniform passivation film on the surface in water containing oxygen is suitable.
A typical example of the iron alloy is stainless steel, and SUS-201, SUS-302, SUS-30.
4, SUS-306, SUS-317, SUS-316
and so on. Examples of nickel alloys include cupronickel, monel, inconel, and the like. Examples of copper alloys include bronze, 70-30 copper nickel, silicon bronze, red brass, admiralty brass and the like. Examples of aluminum alloys include Type5005, Type50
52, Type 5154 and the like. Examples of titanium alloys include Ti-6Al-4V and Ti-5Al-2.5Sn. The reason why such a material having corrosion resistance is used is that a material having large corrosion cannot catch a minute current because the corrosion current is large. Practically, stainless steel is preferable in view of the measurement sensitivity of the present invention, workability of the material, and the like, and among these, SUS-316 and SUS-304 are particularly preferable.

【0009】指示電極の形状は問わないが、水中に浸漬
して使用する場合には、例えば円筒、有底円筒、平板等
が適当である。一方、検出器を独立して設け測定対象の
水系から水を抜き出して測定することもできる。
The shape of the indicator electrode is not limited, but when the indicator electrode is immersed in water for use, a cylinder, a cylinder with a bottom, a flat plate or the like is suitable. On the other hand, it is also possible to separately provide a detector and extract water from the water system to be measured for measurement.

【0010】本発明に用いる参照電極は、銀・塩化銀電
極、水素電極、甘コウ電極、硫酸第一水銀電極、酸化水
銀電極などがある。このうち、取り扱いが簡単な点で、
銀・塩化銀電極がもっとも適している。これらは市販品
を用いることができる。
Examples of the reference electrode used in the present invention include a silver / silver chloride electrode, a hydrogen electrode, a sweet corn electrode, a mercuric sulfate electrode, and a mercury oxide electrode. Of these, the points that are easy to handle
The silver / silver chloride electrode is most suitable. A commercial item can be used for these.

【0011】嫌気性菌には、酸素がある場合でも生育で
きる通性嫌気性菌と、酸素存在下では生育できない絶対
嫌気性菌とがあるが、本発明は両者に適用できるもので
ある。通性嫌気性菌の例としては、クロストディウム・
ブチリカン(ATCC25779)、クロストディウム
・スポロジェネス(ATCC7955)、アクチノマイ
セス・ボビイス(ATCC13683)、ビフィドバク
テリウム・ビフィデゥウム(ATCC2952)があ
り、絶対嫌気性菌の例としては、シゲラ・ダイセンテリ
ア(ATCC13313)、エントロバクター・サカザ
キ(ATCC29544)、セラチナ・マルセッセンス
(ATCC13880)、ビブリオ・マリヌス(ATC
C15381)がある。
The anaerobic bacterium includes a facultative anaerobic bacterium which can grow even in the presence of oxygen and an absolute anaerobic bacterium which cannot grow in the presence of oxygen, but the present invention is applicable to both. Examples of facultative anaerobes include Clostodium
Butyrican (ATCC 25779), Clostodium sporogenes (ATCC 7955), Actinomyces bovis (ATCC 13683) and Bifidobacterium bifidium (ATCC 2952) are available. As an example of an absolutely anaerobic bacterium, Shigella dysenteria (ATCC 13313). ), Entrobacter Sakazaki (ATCC 29544), Serratina Marcescens (ATCC 13880), Vibrio marinus (ATC)
C15381).

【0012】嫌気性菌の発生は指示電極と参照電極との
間の電位差の変化により検出する。その基準としては、
誤認率が高まっても半期検出を求める場合には例えば3
mV/hr程度、検出が多少遅れても確実に検出するこ
とが要求される場合には例えば10mV/hr程度の変
化が生じたときに嫌気性菌が発生したとすることができ
る。上記の値は検出器の精度等によっても異なるので基
本的には各検出器のノイズを越える変化があったときに
嫌気性菌の発生があったとする。本発明の検出方法にお
いては基本的には指示電極と参照電極の電位差に変化を
生じない筈であるので、ある一定値の電位差の変化があ
ったときに嫌気性菌が発生したとすることもできる。
The generation of anaerobic bacteria is detected by the change in the potential difference between the indicator electrode and the reference electrode. As the standard,
Even if the false positive rate increases, if half-year detection is required, for example, 3
When it is required to reliably detect mV / hr, even if the detection is somewhat delayed, it can be considered that anaerobic bacteria have occurred when a change of, for example, about 10 mV / hr occurs. Since the above values differ depending on the accuracy of the detectors, it is basically assumed that anaerobic bacteria are generated when there is a change exceeding the noise of each detector. In the detection method of the present invention, basically there should be no change in the potential difference between the indicator electrode and the reference electrode, so it may be said that anaerobic bacteria have occurred when there was a change in the potential difference of a certain constant value. it can.

【0013】本発明の方法は嫌気性菌の存在を検出する
ものであるので、適用は発酵槽に限られない。例えば、
工業用冷却水系、廃水処理系、製紙工程の抄紙工程など
でも嫌気性菌に起因するスライムやファウリングの発生
があり、これら分野における嫌気性菌の検出にも同様に
使用することができる。
Since the method of the present invention detects the presence of anaerobic bacteria, its application is not limited to fermenters. For example,
Occurrence of slime and fouling due to anaerobic bacteria in industrial cooling water systems, wastewater treatment systems, papermaking processes such as papermaking processes, etc., can be similarly used for detection of anaerobic bacteria in these fields.

【0014】工業用冷却水系においては、循環水は冷水
塔で循環水の一部を蒸発させ、熱を放散させ冷却して再
利用している。系内の水は濃縮されて、栄養物質や汚濁
物質の濃度が上昇し、 同時に細菌類、藻類、真菌類など
の微生物数も増加する。これら菌の中には粘着性物質を
産出するものもあり、この粘着性物質に浮遊物の吸着が
加わって、スライムが形成される。また、製紙工場にお
いても、工程水の循環再使用を行っており、用水中の微
生物が増大するとともに、パルプ、デンプン、タルクな
どの浮遊物が堆積し、スライムとなる。このように微生
物活動を伴った汚れの場合は、その付着部分の下層は嫌
気的なり、特別な配慮がない限り嫌気性菌が生育する。
本発明の方法は、このように嫌気性菌の活動が活発にな
ると検出することができるようになる。しかし、浮遊物
が堆積して、嫌気的な状態を作り出しただけでは電位は
変化しないので検出はできない。殺微生物剤などが添加
されてスライムコントロールの効果が発揮されていると
きは、嫌気性菌を含む微生物の活動を抑制されている。
このような場合は、本方法ではスライムを検出しない。
従って、本方法を用いればスライムコントロールの良否
の評価もすることが出来る。本発明はこのような工業用
水系における嫌気性菌、さらにそれに伴なうスライムの
検出をも含むものである。
In the industrial cooling water system, the circulating water is reused by evaporating a part of the circulating water in the cold water tower to dissipate the heat and cooling. The water in the system is concentrated and the concentration of nutrients and pollutants rises, and at the same time the number of microorganisms such as bacteria, algae and fungi also increases. Some of these bacteria produce sticky substances, and the adsorption of suspended matter is added to the sticky substances to form slime. Also, in paper mills, process water is circulated and reused, and microorganisms in the water increase, and suspended matters such as pulp, starch, and talc are accumulated to form slime. In the case of dirt accompanied by microbial activity, the lower layer of the adhered portion becomes anaerobic, and anaerobic bacteria grow unless special consideration is given.
Thus, the method of the present invention can detect when the activity of the anaerobic bacterium becomes active. However, it is not possible to detect it because the electric potential does not change just by creating an anaerobic state by depositing suspended matter. When the effect of slime control is exerted by adding a microbicide or the like, the activity of microorganisms including anaerobic bacteria is suppressed.
In such cases, the method does not detect slime.
Therefore, the quality of slime control can be evaluated by using this method. The present invention also includes the detection of anaerobic bacteria in such industrial water systems and the accompanying slime.

【0015】[0015]

【作用】本発明に用いる合金は水中において表面に不動
態酸化膜を作り、腐食し難くくなっている。それでも何
かの原因でこの不動態膜の極く小さな部分に欠損が生じ
ると、その不動態酸化膜の欠損した部分を補うという作
用が働く。電気的には、酸素による表面の酸化であり、
カソード反応が起きる。
The alloy used in the present invention forms a passive oxide film on the surface in water and is less likely to corrode. However, if a defect occurs in a very small portion of the passive film due to some reason, the action of compensating for the defective portion of the passive oxide film works. Electrically, it is the oxidation of the surface by oxygen,
Cathode reaction occurs.

【0016】ところが、ある所に微生物やパルプなどの
汚れ成分が付着した場合、 その初期段階では好気的状態
が維持されるが、スライムが成長すると次第に部分的に
酸素が不足した状態となる。こうして嫌気的状態になる
と、嫌気性菌が増殖する。その増殖過程で有機酸が発生
して水素イオン濃度が上がり、カソード反応を促進させ
るため、アノード反応とカソード反応のバランスが崩れ
ることとなる。軟鋼、亜鉛金属、錫金属など水中で腐食
し易い金属は腐食電流が大きいため、微小な電流をとら
えられないが、本発明の合金は腐食電流が極めて微弱で
あるため、僅かな腐食によっても電位が変化する。本発
明方法は、この電位の変化を参照電極に対する電位とし
て測定するものである。
However, when dirt components such as microorganisms and pulp adhere to a certain place, the aerobic state is maintained at the initial stage, but when the slime grows, the oxygen gradually becomes insufficient. When it becomes anaerobic in this way, anaerobic bacteria grow. In the growth process, organic acid is generated to increase the hydrogen ion concentration and promote the cathode reaction, so that the balance between the anode reaction and the cathode reaction is lost. Metals that easily corrode in water, such as mild steel, zinc metal, and tin metal, have large corrosion currents, so minute currents cannot be captured, but the alloys of the present invention have extremely weak corrosion currents, so even slight corrosion can cause potential Changes. The method of the present invention measures this change in potential as the potential with respect to the reference electrode.

【0017】従って、単に嫌気的な状態になったとして
も電位は変化しない。そこに微生物の活動がプラスさ
れ、微生物によって僅かな腐食作用があったとき初めて
電位に変化を生じることとなる。
Therefore, the potential does not change even if the state is simply anaerobic. The activity of microorganisms is added thereto, and the potential changes only when there is a slight corrosive action by the microorganisms.

【0018】[0018]

【実施例】以下に実施例によって本発明を詳細に説明す
るが、本発明はこれらによって何ら制限されるものでは
ない。
The present invention will be described in detail below with reference to examples, but the present invention is not limited to these examples.

【0019】〔実施例1〕 発酵槽を使用した試験 東京理化社製MBF−500MPA型発酵槽1(概略図
を図1に示す。)を2台使用し、この中に指示電極3と
してステンレス鋼SUS−316で製作した円筒状のコ
ップ(直径20mm、高さ30mm)と、参照電極4と
して銀・塩化銀標準電極(東和電波社製:HA−10
1)よりなる検出器2を設置した。
Example 1 Test Using Fermenter Two MBF-500MPA type fermenters 1 (schematic diagram is shown in FIG. 1) manufactured by Tokyo Rika Co., Ltd. were used, and stainless steel was used as an indicator electrode 3 therein. A cylindrical cup (diameter 20 mm, height 30 mm) made of SUS-316, and a silver / silver chloride standard electrode (HA-10 manufactured by Towa Denpa Co., Ltd.) as a reference electrode 4.
The detector 2 consisting of 1) was installed.

【0020】この発酵槽1には、検出器2のほか、回転
羽根による攪拌機5、コンデンサー6、溶在酸素計7が
備えつけられている。攪拌機5の基端部近傍には通気管
8が接続されており、フィルター9で除塵された空気が
回転軸内を通ってその先端から培養液(図示されていな
い。)内に通気される。検出器2の指示電極3と参照電
極4は電位差計10に接続され、電位差計10はさらに
図示されていないレコーダーに接続されている。発酵槽
1の周囲には温水ジャケット11が設けられ、温度調節
しうるようになっている。
In addition to the detector 2, the fermenter 1 is equipped with a stirrer 5 with a rotating blade, a condenser 6, and a dissolved oxygen meter 7. A ventilation pipe 8 is connected near the base end of the stirrer 5, and the air dedusted by the filter 9 passes through the inside of the rotary shaft and is aerated from the tip thereof into the culture solution (not shown). The indicator electrode 3 and the reference electrode 4 of the detector 2 are connected to a potentiometer 10, and the potentiometer 10 is further connected to a recorder (not shown). A warm water jacket 11 is provided around the fermentation tank 1 so that the temperature can be adjusted.

【0021】特開平4−200389号公報開示の方法
に従い、下記の培地組成で、一方の発酵槽にはアルカリ
ゲネス・レイタスB−16(FERM BP−2015)
を接種し(実験A)、他方にはアルカリゲネス・レイタ
スB−16とクロストリデューム・スポロジェネス A
TCC7955(嫌気性菌)を接種した(実験B)。
(アルカリゲネスレイタスB−16株ポリマー産出培
地)
According to the method disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 4-200389, the following medium composition was used, and one of the fermenters had Alcaligenes laetus B-16 (FERM BP-2015).
(Experiment A), the other was Alcaligenes Laetus B-16 and Clostridium sporogenes A
Inoculated with TCC7955 (anaerobic bacterium) (experiment B).
(Alkaline generatus B-16 strain polymer production medium)

【0022】 グルコース ;2重量% イーストエキストラクト;0.05重量% 尿素 ;0.05重量% K2HPO4 ;0.84重量% KH2PO4 ;0.44重量% MgSO4・7H2O ;0.02重量% NaC ;0.01重量% 蒸留水 ;残部[0022] glucose; 2% yeast extract; 0.05% urea; 0.05 wt% K 2 HPO 4; 0.84 wt% KH 2 PO 4; 0.44 wt% MgSO 4 · 7H 2 O 0.02 wt% NaC; 0.01 wt% distilled water; balance

【0023】容量5lの発酵槽に上記培地2.7lを殺
菌後張込み、上記の菌を接種後30℃で5日間培養を行
なった。通気攪拌条件としては通気量3l/分、回転数
500rpmとした。
2.7 l of the above medium was sterilized and put into a fermenter having a volume of 5 l, inoculated with the above-mentioned bacteria, and cultured at 30 ° C for 5 days. The aeration and stirring conditions were an air flow rate of 3 l / min and a rotation speed of 500 rpm.

【0024】その結果、実験Aでは9.2g/lの多糖
類が蓄積し、最終粘度は4800cps(No.3ロー
ター、30rpm)に達した。実験Bは、4.6g/l
の多糖類が蓄積し最終粘度は3600cps(No.3
ローター、30rpm)となった。この培養に於ける電
位変化を図3に示す。実験Bは、培養3日目より電位の
上昇が見られ嫌気性菌の増殖が検知できた。
As a result, in Experiment A, 9.2 g / l of polysaccharide was accumulated and the final viscosity reached 4800 cps (No. 3 rotor, 30 rpm). Experiment B is 4.6 g / l
Polysaccharides accumulate and the final viscosity is 3600 cps (No. 3
Rotor, 30 rpm). The potential change in this culture is shown in FIG. In Experiment B, an increase in the electric potential was observed from the 3rd day of culture, and the growth of anaerobic bacteria could be detected.

【0025】嫌気性菌の検出方法は次のようにして行っ
た。すなわち、シャーレにクックドミート培地〔栄研化
学(株)製、E−M108(商標名)〕を入れ、上記発酵
液0.1mlを接種し、コンラージ棒で広げ、これを脱
酸素材〔三菱ガス化学(株)製、エージレス(商標
名)〕を共存させたデシケータ中に置いた。デシケータ
中の空気を炭酸ガスと充分置換した後、減圧下、37℃
にて2日間静置し培養し、コロニーの生育をもってクロ
ストディウム・スポロジェネスの存在を確認した。
The method for detecting anaerobic bacteria was performed as follows. That is, cooked meat medium [E-M108 (trade name) manufactured by Eiken Kagaku Co., Ltd.] was put in a petri dish, 0.1 ml of the fermentation solution was inoculated, spread with a conradi stick, and this was deoxidized material [Mitsubishi Gas Chemical Co., Ltd. [Ageless (trade name) manufactured by Co., Ltd.] was placed in a coexisting desiccator. After thoroughly replacing the air in the desiccator with carbon dioxide, at 37 ° C under reduced pressure.
The culture was allowed to stand for 2 days at 37 ° C., and the presence of C. sporogenes was confirmed by the growth of colonies.

【0026】〔実施例2〕 発酵槽を使用した試験 実施例1と同じ装置を使用した。但し、指示電極3には
インコネルで製作した円筒状のコップ(直径20mm、
高さ30mm)を用いた。下記の培地組成で、一方の発
酵槽にはキサントモナス・カムペストリス ATCC1
3951を接種し(実験C)、他方にはキサントモナス
・カムペストリス ATCC13951とクロストリデ
ューム・スポロジェネス ATCC7955を接種した
(実験D)。培養条件は実施例1と同様にした。実験C
は15.3g/lの多糖類が蓄積し、最終粘度は2,0
00cps(No.3ローター、30rpm)に達し
た。実験Dは4.6g/lの多糖類が蓄積し、最終粘度
は1400cps(No.3ローター、30rpm)に
達しった。この培養に於ける電位の変化を図4に示す
が、培養3日目より実験Dは電位の上昇が見られ嫌気性
菌の増殖が検知できた。
Example 2 Test Using Fermenter The same apparatus as in Example 1 was used. However, for the indicator electrode 3, a cylindrical cup (diameter 20 mm, made of Inconel,
A height of 30 mm) was used. Xanthomonas campestris ATCC1 in one fermenter with the following medium composition
3951 was inoculated (Experiment C), and the other was inoculated with Xanthomonas campestris ATCC 13951 and Clostridium sporogenes ATCC 7955 (Experiment D). The culture conditions were the same as in Example 1. Experiment C
Has 15.3 g / l of polysaccharides accumulated and has a final viscosity of 2,0
00 cps (No. 3 rotor, 30 rpm) was reached. In Experiment D, 4.6 g / l of polysaccharide was accumulated and the final viscosity reached 1400 cps (No. 3 rotor, 30 rpm). The change in the potential in this culture is shown in FIG. 4. In Experiment D, the potential was increased from the 3rd day of culture, and the growth of anaerobic bacteria could be detected.

【0027】 (キサントモナス・カムペストリスポリマー産出培地) グルコース ;3.5重量% イーストエキストラクト;0.2重量% グルタミン酸 ;0.1重量% CaCl3 ;0.001重量% K2HPO4 ;0.1重量% KH2PO4 ;0.1重量% MgSO4・7H2O ;0.02重量% NaC ;0.01重量% 蒸留水 ;残部(Xanthomonas campestris polymer producing medium) Glucose; 3.5 wt% yeast extract; 0.2 wt% glutamic acid; 0.1 wt% CaCl 3 ; 0.001 wt% K 2 HPO 4 ; 0 0.1% by weight KH 2 PO 4 ; 0.1% by weight MgSO 4 .7H 2 O; 0.02% by weight NaC; 0.01% by weight distilled water; balance

【0028】〔実施例3〕ガラスチューブ11とステン
レスSUS−304チューブ3を図6のように組み、図
7のように銀・塩化銀電極4とステンレスチューブ3を
結線し、中間に電位差計10をおいて両者間の電位を測
定できるようにした。製紙工場抄紙機(新聞紙)の脇に
本装置を置き、スライム12発生と殺菌剤の評価を行っ
た。ペリタポンプにより、2重管のシェル側に工程の白
水を流量300ml/minで通水した。ステンレスチ
ューブ3は銀・塩化銀電極4の前までネジを切ったもの
である。電位差の経時変化の測定結果を図8、9に示
す。図8は白水系に24時間に1回殺菌剤を添加した時
の電位の経時変化を、そして図9は白水系に8時間に1
回殺菌剤を添加した時の電位の経時変化をそれぞれ示し
ている。この工程では殺菌剤を1日に1回添加していた
が、本発明の装置を設置して約6時間後より電位が上昇
し始めた。本発明の装置のステンレスチューブからスラ
イムを取り除き、洗浄し、再度設置してテストを再開、
殺菌剤を1日に3回添加するようにした。図9に示すよ
うに、電位の上昇が見られたが、殺菌剤を添加すると電
位が低下した。このように電位の上昇がみられた時に殺
菌剤の添加を行うようにすると、全体的には電位の変化
はほとんどなく、本抄紙機においてもスライムの発生も
なくすることができた。
[Embodiment 3] A glass tube 11 and a stainless SUS-304 tube 3 are assembled as shown in FIG. 6, a silver / silver chloride electrode 4 and a stainless tube 3 are connected as shown in FIG. 7, and a potentiometer 10 is provided in the middle. It was set so that the potential between the two could be measured. This device was placed beside a paper machine (newspaper) at a paper mill to evaluate slime 12 generation and a bactericide. White water of the process was passed through the shell side of the double pipe at a flow rate of 300 ml / min by a perita pump. The stainless steel tube 3 is obtained by screwing up to the front of the silver / silver chloride electrode 4. 8 and 9 show the measurement results of the change in potential difference with time. Fig. 8 shows the time course of the potential when a bactericide was added to the white water system once every 24 hours, and Fig. 9 shows the time course of the white water system once every 8 hours.
The changes over time in the potential when the bactericidal agent is added are shown. In this step, the bactericidal agent was added once a day, but the potential started to rise about 6 hours after the device of the present invention was installed. Remove slime from the stainless tube of the device of the present invention, wash, re-install and restart the test,
The fungicide was added three times a day. As shown in FIG. 9, the potential increased, but the potential decreased when the bactericide was added. When the sterilizing agent was added when the potential was increased as described above, the potential did not change as a whole, and slime could be eliminated even in this paper machine.

【0029】また、 回収したスライムから、通性嫌気性
菌を含む嫌気性菌の検出を行ったところ、2×108
ell/g(乾燥スライム1gあたり)検出され、その
一つの菌種について同定を行ったところ嫌気性菌である
エッセリシア・コリ属であった。嫌気性菌の検出方法
は、 長谷川武治著「微生物の分類と同定 (下)」(学会
出版センター150〜151頁)に従い、嫌気的に糖を
分解して酸を生成するものを嫌気性菌として測定した。
尚、用いた培地組成は次の通りである。
Further, when anaerobic bacteria including facultative anaerobic bacteria were detected from the recovered slime, it was 2 × 10 8 c
ell / g (per 1 g of dried slime) was detected, and when one of the bacterial species was identified, it was an anaerobic bacterium of the genus Escherichia coli. The method for detecting anaerobic bacteria is based on “Classification and Identification of Microorganisms (Bottom)” by Takeharu Hasegawa (Society Publishing Center, pages 150-151), and those that anaerobically decompose sugars to produce acids are anaerobic bacteria. It was measured.
The composition of the medium used is as follows.

【0030】 ペプトン ;2.0重量% NaC ;5.0重量% K2HPO4 ;0.3重量% 寒天 ;2.0重量% ブロモチモールブルー ;0.08重量% 蒸留水 ;残部 pH :7.1Peptone; 2.0 wt% NaC; 5.0 wt% K 2 HPO 4 ; 0.3 wt% agar; 2.0 wt% bromothymol blue; 0.08 wt% distilled water; balance pH: 7 .1

【0031】〔実施例4〕実施例3に述べた装置を用
い、工業用冷却水系循環水の瀘過装置の効果を比較し
た。循環水をろ過装置を通した場合と、通さない場合の
各々の場合について、冷水塔のピットより、ペリスタポ
ンプで循環水を汲み上げ、ガラスチューブ11とステン
レスチューブ3で構成されている2重管のシェル側に、
流量300ml/minで通水した。結果を図10に示
す。本発明の装置を設置してろ過装置の設置していない
冷水塔の方は30時間後より自然電位が上昇し始めた
が、一方、瀘過装置を設置している冷水塔は電位の変化
はなかった。また、瀘過装置の設置されていない場合に
ついて、ステンレスチューブを表面にネジを切っていな
いチューブ(図5)に代え再度試験を行ったところ、図
11に示すように電位の変化は殆どなかった。従って、
循環水中の浮遊物が堆積しやすい箇所にはスライムの発
生する可能性があるが熱交換器チューブ表面のよな平滑
面にはスライムは発生しないことが判った。
[Embodiment 4] Using the apparatus described in Embodiment 3, the effects of an apparatus for filtering industrial cooling water circulating water were compared. The circulating water was pumped from the pit of the cold water tower with a peristaltic pump, and the shell of the double tube composed of the glass tube 11 and the stainless steel tube 3 was used for both cases where the circulating water was passed through and where it was not passed. On the side,
Water was passed at a flow rate of 300 ml / min. The results are shown in Fig. 10. In the cold water tower in which the device of the present invention was installed and the filtration device was not installed, the spontaneous potential began to rise after 30 hours, while the potential of the cold water tower in which the filtration device was installed did not change. There wasn't. Further, in the case where the filtration device was not installed, when the stainless tube was replaced with the tube whose surface was not threaded (FIG. 5) and the test was conducted again, there was almost no change in the potential as shown in FIG. . Therefore,
It was found that slime may be generated at a place where suspended solids in the circulating water are easily accumulated, but slime is not generated on a smooth surface such as the surface of the heat exchanger tube.

【0032】ステンレスチューブに付着したスライムを
採取し、実施例3と同様にして嫌気性菌の検出を行った
ところ、7×105cell/g(乾燥スライム1gあ
たり)検出され、その一つの菌種について同定を行った
ところ同定を行ったところ嫌気性菌であるセラチナ・マ
ルセセンス属であった。
Slime adhering to the stainless steel tube was collected, and anaerobic bacteria were detected in the same manner as in Example 3. As a result, 7 × 10 5 cells / g (per 1 g of dry slime) was detected, and one of the bacteria was detected. When the species was identified, it was an anaerobic bacterium belonging to the genus Serratina marcescens.

【0033】[0033]

【発明の効果】本発明方法により、生産設備等において
増殖する嫌気性菌を簡単に、早く検出でき、しかも経時
的に追跡きるので、嫌気性菌による弊害を未然に防ぐこ
とが可能となる。
According to the method of the present invention, anaerobic bacteria that proliferate in a production facility can be easily and quickly detected and can be traced over time, so that the harmful effects of anaerobic bacteria can be prevented.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】 本発明の実施例で使用された装置の縦断面図
である。
FIG. 1 is a vertical sectional view of an apparatus used in an embodiment of the present invention.

【図2】 上記装置の検出器部分の拡大斜視図である。FIG. 2 is an enlarged perspective view of a detector portion of the device.

【図3】 図1の装置を用いて嫌気性菌が存在する場合
としない場合についてそれぞれ培養を行ない、電位の経
時変化を調べた結果を示すグラフである。
FIG. 3 is a graph showing the results of investigating changes with time in potential by culturing using the device of FIG. 1 in the case where anaerobic bacteria are present and in the case where anaerobic bacteria are not present.

【図4】 図1の装置を用いて嫌気性菌が存在する場合
としない場合についてそれぞれ培養を行ない、電位の経
時変化を調べた結果を示すグラフである。
FIG. 4 is a graph showing the results of investigating changes with time in potential by culturing using the apparatus of FIG. 1 in the presence and absence of anaerobic bacteria, respectively.

【図5】 本発明の1実施例で使用された検出器の構造
を示す断面図である。
FIG. 5 is a sectional view showing a structure of a detector used in one embodiment of the present invention.

【図6】 本発明の1実施例で使用された検出器の構造
を示す断面図である。
FIG. 6 is a sectional view showing a structure of a detector used in one embodiment of the present invention.

【図7】 上記検出器を用いた測定装置の構成を示すブ
ロックダイアグラムである。
FIG. 7 is a block diagram showing a configuration of a measuring device using the detector.

【図8】 図5の装置を用いて実施系で測定して得られ
た電位の経時変化を示すグラフである。
FIG. 8 is a graph showing a change with time in the electric potential obtained by measurement in an implementation system using the apparatus of FIG.

【図9】 図5の装置を用いて実施系で測定して得られ
た電位の経時変化を示すグラフである。
FIG. 9 is a graph showing the change over time in the electric potential obtained by measurement in an implementation system using the apparatus of FIG.

【図10】 図5の装置を用いて実施系で測定して得ら
れた電位の経時変化を示すグラフである。
FIG. 10 is a graph showing the change over time in the electric potential obtained by measuring in the implementation system using the apparatus of FIG.

【図11】 図5の装置を用いて実施系で測定して得ら
れた電位の経時変化を示すグラフである。
FIG. 11 is a graph showing the change over time in the electric potential obtained by measuring in the implementation system using the apparatus of FIG.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

2 検出器 3 指示電極 4 参照電極 2 Detector 3 Indicator electrode 4 Reference electrode

Claims (3)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 銅、チタンから選ばれた金属、あるいは
鉄、ニッケル、銅、アルミニウム、チタンから選ばれた
金属の合金を指示電極とし、参照電極との間の電位差を
測定することによる嫌気性菌の検出方法。
1. An anaerobic property by measuring a potential difference between a reference electrode and a metal selected from copper and titanium or an alloy of metals selected from iron, nickel, copper, aluminum and titanium. Bacteria detection method.
【請求項2】 ステンレス鋼を指示電極とする請求項1
記載の嫌気性菌の検出方法。
2. The indicator electrode is made of stainless steel.
The method for detecting an anaerobic bacterium described.
【請求項3】 銀・塩化銀電極を参照電極とする請求項
1、2記載の嫌気性菌の検出方法。
3. The method for detecting anaerobic bacteria according to claim 1, wherein a silver / silver chloride electrode is used as a reference electrode.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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