WO2024111665A1 - 溶菌方法、溶菌助液、及び細菌の有無の判定方法 - Google Patents

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優 安藤
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    • G01N33/569Immunoassay; Biospecific binding assay; Materials therefor for microorganisms, e.g. protozoa, bacteria, viruses

Definitions

  • the present invention relates to a lysis method for lysing a group of multiple types of bacteria in a specimen.
  • the present invention also relates to a lysis aid used in the lysis method of the present invention, a lysis kit containing the lysis aid, a bacteria detection kit used in the bacteria detection method, and a method for determining the presence or absence of bacteria.
  • Patent Documents 1 and 2 disclose a technique for detecting Staphylococcus aureus by antigen-antibody reaction based on its ribosomal protein L7/L12, and state that the bacteria in the specimen are lysed using lysostaphin as a lytic enzyme.
  • Patent Document 3 discloses a technique for detecting Escherichia coli by antigen-antibody reaction based on its ribosomal protein L7/L12, and state that the bacteria in the specimen are lysed using lysozyme as a lytic enzyme.
  • Patent Document 4 discloses a technique for detecting Streptococcus by antigen-antibody reaction based on its ribosomal protein L7/L12, and state that the bacteria in the specimen are lysed using lysozyme and labiase as lytic enzymes.
  • JP 2017-32579 A International Publication No. 2015/093544 International Publication No. 2015/093545 International Publication No. 2015/093546
  • the inventors conducted extensive research into conditions that would enable lysis using at least one lytic enzyme selected from the group consisting of lysostaphin, lysozyme, acetylglucosaminidase, and endopeptidase. As a result, they discovered that by adjusting the pH and electrical conductivity of the reaction solution, all of the selected lytic enzymes are active, making it possible to lyse and detect the bacteria that correspond to the lytic enzyme used, which led to the present invention.
  • the method according to item 1 wherein the subject to be lysed in the method includes at least one bacterium selected from the group consisting of Escherichia coli, Staphylococcus aureus, and Streptococcus bacteria.
  • the method according to item 10 wherein the subject of lysis in the method includes Escherichia coli, Staphylococcus aureus, and Streptococcus bacteria.
  • the method according to any one of items 1 to 12, wherein the method is carried out as a pretreatment for detecting an L7/L12 ribosomal protein antigen.
  • the lysis aid further contains a salt.
  • the surfactant comprises at least a nonionic surfactant.
  • the nonionic surfactant comprises a first nonionic surfactant having a polyoxyethylene chain, an average number of repeating polyoxyethylene chains being 7 to 11, and an HLB value being 12.0 or more and less than 14.5.
  • the method according to item 20, wherein the average number of repeating polyoxyethylene chains is 7.5 to 10 and the HLB value is 12.4 to 14.1.
  • the concentration of the nonionic surfactant in the lysis aid is 2 to 5%.
  • the lysis aid contains 5 to 500 mM of a buffer.
  • the lytic enzymes include all four lytic enzymes selected from the group consisting of lysostaphin, lysozyme, acetylglucosaminidase, and endopeptidase.
  • the subject to be lysed in the method includes at least one bacterium selected from the group consisting of Escherichia coli, Staphylococcus aureus, and Streptococcus bacteria.
  • a method for determining the presence or absence of at least one type of bacteria selected from the group consisting of Escherichia coli, Staphylococcus aureus, and Streptococcus bacteria in a sample comprising the steps of:
  • the method includes a step of obtaining a mixture by mixing a specimen, a lytic enzyme, and a lysis aid, and a step of determining the presence or absence of bacteria by detecting L7/L12 ribosomal protein derived from bacteria contained in the mixture by an immunological method
  • the lytic enzyme comprises at least one lytic enzyme selected from the group consisting of lysostaphin, lysozyme, acetylglucosaminidase, and endopeptidase;
  • the pH of the mixture is 6.0 to 7.0,
  • the mixed liquid has an electrical conductivity of 2.5 to 8.5 mS/cm;
  • the lysis aid contains a buffer and a surfactant.
  • the surfactant comprises at least a nonionic surfactant.
  • the nonionic surfactant has a polyoxyethylene chain, the average number of repetitions of the polyoxyethylene chain is 7 to 11, and the HLB value is 12.0 or more. 36.
  • the method of claim 35 comprising a first nonionic surfactant that is less than 5.
  • the method according to item 36 wherein the average number of repeating polyoxyethylene chains is 7.5 to 10 and the HLB value is 12.4 to 14.1.
  • FIG. 1 is a cross-sectional view showing the schematic configuration of a strip-shaped detection device, which is an example of a lateral flow type immunochromatography detection device for detecting at least one bacterial species selected from the group consisting of Staphylococcus aureus, Escherichia coli, and Streptococcus.
  • FIG. 2 is a cross-sectional view showing a schematic configuration of a strip-shaped detection device, which is an example of a lateral flow type immunochromatographic detection device for detecting Staphylococcus aureus.
  • FIG. 3 is a cross-sectional view showing a schematic configuration of a strip-shaped detector, which is an example of a lateral flow type immunochromatographic detector for detecting E. coli.
  • FIG. 1 is a cross-sectional view showing the schematic configuration of a strip-shaped detection device, which is an example of a lateral flow type immunochromatography detection device for detecting at least one bacterial species selected from the group consisting of Staphylococcus aureus
  • FIG. 4 is a cross-sectional view showing a schematic configuration of a strip-shaped detection device, which is an example of a lateral flow type immunochromatographic detection device for detecting Streptococcus.
  • 5 is a schematic diagram showing that the strip-shaped detection device shown in Figures 2 to 4 is immersed in a mixture of a specimen and a lysis aid to perform an inspection. The dotted line indicates the liquid surface.
  • FIG. 6 is a cross-sectional view showing a schematic configuration of a strip-shaped detection device, which is an example of a lateral flow type immunochromatographic detection device for simultaneously detecting Staphylococcus aureus, Escherichia coli, and Streptococcus.
  • FIG. 7 is a schematic diagram showing a lateral flow immunochromatographic detection device for simultaneously detecting Staphylococcus aureus, Escherichia coli, and Streptococcus pyogenes, which is immersed in a mixture of a specimen and a lysis aid to perform a test.
  • the dotted line indicates the liquid surface.
  • One aspect of the present invention relates to a method for lysing a bacterial group in a specimen, the method comprising the step of mixing the specimen, a lytic enzyme, and a lysis aid.
  • the mixture is prepared by the mixing step, and the pH and electrical conductivity of the mixture are adjusted to predetermined values, making it possible to lyse and detect the bacteria corresponding to the lytic enzyme used.
  • Another aspect relates to a lysis aid used in the lysis method, a bacterial lysis kit comprising the lysis aid and the lytic enzyme, and a bacterial detection kit comprising the lysis aid, the lytic enzyme, and a detection device for detecting L7/L12 ribosomal protein antigens.
  • the bacteriolysis method of the present invention comprises treating a specimen with a lytic enzyme and a lysis assistant liquid.
  • the method includes a step of mixing the above-mentioned mixture and the lytic enzyme, wherein the lytic enzyme is at least one lytic enzyme selected from the group consisting of lysostaphin, lysozyme, acetylglucosaminidase, and endopeptidase.
  • the components and electrical conductivity of the lysis aid are adjusted to be 6.0 to 7.0 and 2.5 to 8.5 mS/cm, respectively (hereinafter, the designated pH range and the designated electrical conductivity range).
  • the concentration is adjusted.
  • the upper limit of the predetermined electrical conductivity range may be 8.5, 8.0, 7.5, 7.0, or 6.5, and the lower limit may be 2.6 or 2.7 may also be used.
  • the pH and electrical conductivity of the mixed solution after mixing are in a predetermined pH range and a predetermined electrical conductivity range, respectively, so that the activity of all the selected lytic enzymes is maintained, and the lysis of bacteria according to the lytic enzymes is suppressed. Lysis is possible.
  • One lytic enzyme may be used, two lytic enzymes may be used, three lytic enzymes may be used, or all four lytic enzymes may be used.
  • the lytic enzyme may be provided by being added in advance to the lysis aid, or may be added separately when the specimen and the lysis aid are mixed.
  • the present invention relates to a method for lysing a bacterial group in a specimen, the method including a step of mixing a specimen, a lytic enzyme, and a lysis aid, the pH of the lysis aid being 6.0 to 7.0, and the electrical conductivity of the lysis aid being 2.0 to 8.0 mS/cm.
  • the specimen and the lysis aid are mixed at a predetermined mixing ratio.
  • Different lysis enzymes can also be lysed using the same lysis aid and the predetermined mixing ratio, and it is possible to prevent the mixing of the lysis aid.
  • the mixing ratio can be in the range of 1:5 to 3:1, preferably 1:3 to 2:1, and more preferably 1:2 to 3:2.
  • the mixing ratio can be selected so that the mixture of the specimen and the lysis aid has a predetermined pH range and a predetermined electrical conductivity range.
  • the lysis aid contains a sufficient amount of buffer, even if the pH of the specimen fluctuates, when mixed at the above-mentioned ratio, the mixture is likely to fall within the specified pH range, and considering the fluctuation in the electrical conductivity of milk, the electrical conductivity is also likely to fall within the specified electrical conductivity range. Therefore, by using the above-mentioned lysis aid at the above-mentioned mixing ratio, the mixture can achieve the specified pH and electrical conductivity range.
  • the bacteria lysed by the lysis method of the present invention are then subjected to an immunological method, but may also be used in other methods that require lysis.
  • the immunological method may be any detection method using an antigen-antibody reaction, such as immunochromatography, Western blot, ELISA, immunoprecipitation, or immunoturbidimetry, but from the viewpoint of simple testing of samples, immunochromatography using an immunochromatography device is particularly preferred.
  • the bacteria lysed by the lysis method of the present invention must be lysed so that they can be detected by an immunological method in a subsequent step. Therefore, the lysis method of the present invention can be said to be a lysis method for detection by an immunological method, preferably an immunochromatography method, and more preferably a lateral flow immunochromatography method.
  • the step of lysing the bacteria may be any method as long as the bacteria are reacted in a mixed solution obtained by mixing a specimen, a lytic enzyme, and a lysis aid.
  • the reaction can be carried out by putting the specimen, the lytic enzyme, and the lysis aid in a container and stirring and mixing them.
  • the lytic enzyme may be added as a powder, may be placed in a container in advance, or may be attached to a component of an immunochromatography device.
  • the lytic enzyme placed in the container or the component of an immunochromatography device is dissolved and reconstituted by contacting the specimen and the lysis aid, and the lytic enzyme is activated.
  • the reaction time in the mixed solution of the specimen, the lytic enzyme, and the lysis aid may be a time that allows lysis to occur, and is, for example, 10 seconds or more, 30 seconds or more, or 1 minute or more. There is no particular limit to the upper limit of the reaction time, but from the viewpoint of performing the operation quickly, it is preferable that it is within 1 hour, 30 minutes or less, 10 minutes or less, or 5 minutes or less.
  • the solution containing the specimen, the multiple lytic enzymes, and the lysis aid may be further stirred.
  • the group of bacteria to be lysed may be selected from the group consisting of bacteria of the genus Escherichia (E. coli), bacteria of the genus Staphylococcus (Staphylococcus), and bacteria of the genus Streptococcus, depending on the lytic enzyme used.
  • the group of bacteria to be lysed may include at least one, preferably at least two, and more preferably all three of the above-mentioned bacteria. These bacteria are causative bacteria of mastitis and are important as bacteria to be detected.
  • the group of bacteria to be lysed may include at least one, preferably at least two, and more preferably all three of the above-mentioned bacteria.
  • bacteria are causative bacteria of mastitis and are important as bacteria to be detected.
  • other bacteria may be included as long as they are bacteria that can be lysed by the lytic enzyme of the present invention.
  • bacteria such as those of the genus Klebsiella, Lactobacillus, Pseudomonas, Bacillus, Serratia, Rahnella, Citrobacter, Listeria, Enterobacter, and Salmonella may be included.
  • the lysis method of the present invention specifies mixing a specimen, a lytic enzyme, and a lysis aid, but the mixture may further contain one or more other components as long as the intended lysis effect is not significantly impaired. These components may be added, for example, to promote lysis or to enable detection after lysis.
  • the lysis method of the present invention may be performed as a pretreatment in a bacterial detection method.
  • a specimen lysed by the lysis method of the present invention is subjected to an immunological measurement method either as is or after further treatment.
  • the lysis aid refers to a solution adjusted to achieve a predetermined pH and electrical conductivity range in the mixture when mixed with a specimen and a lytic enzyme. and the electrical conductivity of the lysis aid is 2.0 to 8.0 mS/cm (hereinafter, the lysis aid may be referred to as the "lysis aid of the present invention").
  • the lysis aid of the present invention contains a buffer and a surfactant.
  • the lysis aid of the present invention may further contain a salt.
  • the lysis aid of the present invention is effective in preventing the lysis reaction and the post-lysis reaction.
  • the sample may further contain optional components that do not interfere with immunological assays.
  • Such optional components include gamma globulin, which is a marker for preventing cross-reactivity in immunological assays after bacteriolysis. Proteins such as ⁇ -globulin may be added to the lysis aid at a concentration of 1 to 20 ⁇ g/ml. may be added at a concentration of 5-15 ⁇ g/ml. Additionally, a coloring agent may be included to indicate that the lysis aid and the specimen have been mixed.
  • the pH of the lysis aid can be adjusted using a pH adjuster such as hydrochloric acid and/or sodium hydroxide, depending on the type of buffer.
  • Milk samples usually have a pH of about 6.4, but the pH of milk samples from cows with mastitis can vary between 6.0 and 7.8.
  • the type and concentration of the buffer are selected so that the pH of the mixture after mixing the sample with the lysis aid will be 6.0 to 7.0 (hereinafter referred to as the specified pH) even if the pH of the milk sample varies.
  • the electrical conductivity of the lysis aid varies depending on the ion concentration of each component contained in the lysis aid, but the buffer and the concentration of the buffer, which are present in large quantities, have an effect on the electrical conductivity, and the electrical conductivity can be adjusted by the concentration of salt.
  • the electrical conductivity of the solution can be measured using an electrical conductivity meter. Milk samples usually have an electrical conductivity of about 4 mS/cm. On the other hand, the electrical conductivity of milk samples from cows with mastitis can vary greatly.
  • the concentrations of the components of the lysis aid can be selected so that the electrical conductivity of the mixture after mixing with the lysis aid is 2.5 to 8.5 mS/cm (hereinafter referred to as the specified electrical conductivity).
  • the upper limit of the range of the specified electrical conductivity may be 8.5, 8.0, 7.5, 7.0, or 6.5, and the lower limit may be 2.6 or 2.7.
  • the concentrations of salts and buffers have a large effect on the electrical conductivity, since they are particularly concentrated among the components of the lysis aid.
  • the mixing ratio of the lysis aid and the sample is determined so that the mixed solution after mixing achieves a predetermined electrical conductivity.
  • any buffer can be used as long as it can achieve a pH of 6.0 to 7.0 in the mixed solution after mixing with the specimen.
  • buffers include, but are not limited to, Tris, MOPSO, HEPES, citric acid, phosphoric acid, and acetic acid. Among them, Tris and MOPSO are preferable.
  • the concentration of the buffer can be appropriately selected so as to achieve the desired pH and electrical conductivity of the mixed solution after mixing with the lysis aid. As an example, a final concentration in the mixed solution of 1.2 to 420 mM, preferably 5 to 100 mM, and more preferably 20 to 100 mM can be used.
  • the buffer affects the electrical conductivity of the solution.
  • the concentration in the lysis aid can be formulated taking into account the mixing ratio of the specimen and the lysis aid and the final concentration in the mixed solution.
  • the buffer can be added to the lysis aid at a concentration of 5 to 500 mM, preferably 10 to 250 mM, and more preferably 20 to 100 mM.
  • the surfactant contained in the lysis aid may be blended for the purpose of chemical lysis or for the purpose of facilitating measurement by immunological techniques, particularly immunochromatography. Any surfactant may be used, but it is selected so as not to interfere with the activity of lytic enzymes or with measurement by immunological techniques after lysis.
  • sodium dodecyl sulfate is a strong surfactant that can lyse almost all bacteria at normal concentrations, but it destroys the structure of antibodies used in immunological techniques, and is therefore not suitable as a surfactant for use in the lysis method of the present invention.
  • surfactants that do not interfere with measurement by immunological techniques after lysis, particularly immunochromatography, include, but are not limited to, anionic surfactants, nonionic surfactants, and zwitterionic surfactants.
  • anionic surfactants nonionic surfactants
  • zwitterionic surfactants zwitterionic surfactants.
  • concentrations of anionic surfactants and zwitterionic surfactants affect the electrical conductivity.
  • Nonionic surfactants are mainly added to ensure the flow of the developing solution when immunochromatography is used after lysis, and may also be added for the purpose of chemical lysis.
  • Nonionic surfactants are surfactants in which a hydrophilic portion such as a polyoxyethylene chain, sorbitan (or its derivatives), sugar, ethanolamide, or glycerin is bonded to a hydrophobic portion such as an alkyl group or fatty acid.
  • Nonionic surfactants are not limited to, but any of ester ether type, ester type, and ether type can be suitably used.
  • surfactants having a polyoxyethylene chain as a hydrophilic portion include polyoxyethylene alkyl ether, polyoxyethylene alkyl phenyl ether, Triton (registered trademark) series, Tergitol (registered trademark) series, Nonidet (registered trademark) series, and Genapol (registered trademark) series, and surfactants having sorbitan (or its derivative) as a hydrophilic portion include fatty acid sorbitan ester and Tween (registered trademark) series.
  • Other nonionic surfactants with hydrophilic moieties include alkyl polyglucosides, fatty acid diethanolamides, and alkyl monoglyceryl ethers.
  • the balance between hydrophilicity and lipophilicity of a nonionic surfactant can be expressed by the HLB (hydrophile-lipophile balance) value.
  • the HLB value can be selected to be 12.0 or more and less than 14.5, preferably 12.1 to 14.4, and even more preferably 12.4 to 14.1.
  • the HLB value can be determined based on standard methods well known in the art. For example, it can be determined by the Griffin method, the Davis method, and the Kawakami method.
  • the nonionic surfactant having a polyoxyethylene chain as a hydrophilic portion can be determined based on the repeat number of the polyoxyethylene chain.
  • the repeat number of the polyoxyethylene chain is usually 7 to 11 on average, preferably 7.5 to 10.
  • the polyoxyethylene chain is usually represented by the following formula:
  • the molecular weight is expressed as an average repeat number depending on the degree of polymerization. Since the molecular weight of (CH 2 CH 2 -O) is 44, the average repeat number can be determined by measuring the average molecular weight of the polyoxyethylene chain.
  • the average molecular weight of the polyoxyethylene chain can be determined by subtracting the molecular weight of the hydrophobic portion from the average molecular weight of the surfactant molecule.
  • the average molecular weight of the surfactant molecule can be determined by a method known in the art, and for example, it can be determined by using a chromatography method such as gel permeation chromatography (GPC) or thin layer chromatography (TLC).
  • GPC gel permeation chromatography
  • TLC thin layer chromatography
  • a nonionic surfactant having a polyoxyethylene chain as a hydrophilic portion can be specified by having an HLB value of 12.0 or more and less than 14.5, preferably 12.1 to 14.4, and even more preferably 12.4 to 14.1, and an average number of repeats of 7 to 11, preferably 7.5 to 10.
  • a nonionic surfactant is referred to as a first nonionic surfactant.
  • Use of the first nonionic surfactant makes it possible to lyse targets for lysis, including bacteria of the genus Escherichia coli, Staphylococcus aureus, and Streptococcus, and/or to detect these bacteria using immunochromatography.
  • nonionic surfactants examples include Triton (registered trademark) X100, Nonidet (registered trademark) P40, Triton (registered trademark) X-100 (reduced), Genapol (registered trademark) X-080, TERGITOL (registered trademark) 15-S-9, TERGITOL (registered trademark) TMN-100X (90%), TERGITOL (registered trademark) TMN-6 (90%), Triton (registered trademark) X114, TERGITOL (registered trademark) 15-S-7, and TERGITOL (registered trademark) TMN-10 (90%).
  • the concentration of the nonionic surfactant is not limited as long as it does not significantly inhibit the lysis in the lysis method of the present invention, the development in the detection by immunochromatography after lysis, or the antigen-antibody reaction in the immunological measurement method.
  • the concentration in the mixture of the specimen and the lysis aid is 0.65% to 5%.
  • the concentration of the nonionic surfactant is, for example, 1% or more, more preferably 1.25% or more.
  • the concentration of the nonionic surfactant is, for example, 4% or less, more preferably 3.125% or less.
  • the concentration in the lysis aid can be determined taking into consideration the mixing ratio of the specimen and the lysis aid and the concentration after mixing.
  • the nonionic surfactant can be mixed into the lysis aid at a concentration of 0.55% to 20%, preferably 1 to 10%, more preferably 2 to 5%.
  • anionic surfactants are added mainly for the purpose of chemical lysis.
  • anionic surfactants include sodium alkyl sulfate, sodium N-acyl sarcosinate such as sodium N-dodecanoyl sarcosinate, sodium N-lauroyl sarcosinate, and sodium N-myristoyl sarcosinate, sodium dodecylbenzenesulfonate, sodium hydrogenated coconut fatty acid monoglyceride monosulfate, sodium lauryl sulfoacetate, N-acyl glutamates such as sodium N-palmitoyl glutamate, sodium N-methyl-N-acylalanine, and sodium ⁇ -olefin sulfonate.
  • the content of anionic surfactants in the lysis agent (when multiple anionic surfactants are used, the content refers to the total amount of anionic surfactants) is not particularly limited as long as an effective lysis rate for detection is ensured, but the lower limit can be set so that the final concentration in the mixture when mixed with milk is 0.01% or more, preferably 0.05% or more, and more preferably 0.1% or more, regardless of the content of the lytic enzyme.
  • the upper limit of the content of the anionic surfactant may be any amount that does not significantly inhibit the reaction by the lytic enzyme or the antigen-antibody reaction, and in any case, it can be 2% or less, preferably 1% or less, and more preferably 0.5% or less.
  • the concentration in the lysis aid can be determined taking into consideration the mixing ratio of the sample to the lysis aid and the final concentration.
  • the anionic surfactant can be mixed into the lysis aid at a concentration of 0.012% to 8%, preferably 0.05 to 4%, and more preferably 0.1 to 1%.
  • Zwitterionic surfactants are added primarily for the purpose of chemical lysis.
  • zwitterionic surfactants include amino acid-based (alkylamino fatty acid salts), betaine-based (alkyl betaines), and amine oxide-based (alkyl amine oxides). More specific examples include dimethylammoniopropane sulfonate, dodecyl dimethylammoniobutyrate, lauric acid betaine, and amidopropyl betaine. More specific examples include zwitterionic surfactants of the Zwittergent (registered trademark) series.
  • Zwittergent (registered trademark) series examples include Zwittergent (registered trademark) 3-14, Zwittergent (registered trademark) 3-12, Zwittergent (registered trademark) 3-10, and Zwittergent (registered trademark) 3-8.
  • the amphoteric surfactant is not particularly limited as long as an effective lysis rate for detection is ensured, but the lower limit can be set so that the final concentration in the mixture when mixed with milk is 0.01% or more, preferably 0.05% or more, and more preferably 0.1% or more, regardless of the content of the lytic enzyme.
  • the upper limit of the content of the anionic surfactant may be set to a level that does not significantly inhibit the reaction caused by the lytic enzyme or the antigen-antibody reaction, and can be set to 2% or less, preferably 1% or less, and more preferably 0.5% or less, regardless of the content.
  • the concentration in the lysis aid can be determined taking into consideration the mixing ratio of the sample and the lysis aid and the final concentration.
  • the amphoteric surfactant can be mixed into the lysis aid at a concentration of 0.012% to 8%, preferably 0.05 to 4%, and more preferably 0.1 to 1%.
  • the salts contained in the lysis aid are added to adjust the electrical conductivity. Any salts may be used, but are selected so as not to interfere with lysis or with the immunological measurement after lysis.
  • sodium chloride, sodium sulfate, potassium chloride, etc. may be used.
  • the concentration may be appropriately selected so that the electrical conductivity of the lysis aid is 2 to 8 mS/cm. As an example, 15 mM to 75 mM, preferably 20 to 60 mM, and more preferably 30 to 50 mM may be added to the lysis aid.
  • the lytic enzyme is an enzyme that lyses bacteria contained in a specimen.
  • a lytic enzyme selected from the group consisting of lysostaphin, lysozyme, acetylglucosaminidase, and endopeptidase is used.
  • a combination of at least one, at least two, at least three, or all four lytic enzymes may be used. These enzymes may be provided as a multi-enzyme.
  • acetylglucosaminidase is It is prepared from the culture supernatant of Streptomyces fulvissimus, especially the TU-6 strain, and is sold under the name Rabiase.
  • Rabiase has endopeptidase activity and muramidase (lysozyme) activity in addition to acetylglucosaminidase. It is known that these are complex enzymes. Therefore, combinations of labiases may be excluded from the scope of the present invention. For example, when at least two lytic enzymes are used, the combination of lysozyme and acetylglucosaminidase, the combination of lysozyme and endopeptidase, and the combination of endopeptidase and acetylglucosaminidase may be omitted.
  • the lytic enzymes may be provided in powder form or in a concentrated solution.
  • the enzyme may be provided together with a member to which the enzyme is dried and fixed.
  • the lytic enzyme may be provided by being added in advance to the lysis aid liquid, or may be added separately when the specimen and the lysis aid liquid are mixed.
  • the lytic enzyme may be dried and fixed to a liquid immersion site of the immunochromatography device, and when the immunochromatography device is used, the lytic enzyme may be eluted and mixed with the specimen and the lysis aid liquid.
  • the sample may be provided as a dry powder in a container into which the sample and lysis aid are mixed.
  • the concentration of the lytic enzyme in the lysis method of the present invention is not limited, and is selected appropriately depending on the type of lytic enzyme. From the viewpoint of exerting a lytic effect, the concentration in the liquid during reaction with the sample is preferably, for example, 0.01 ⁇ g/mL or more, or 0.025 ⁇ g/mL or more, or 0.05 ⁇ g/mL or more, and from the viewpoint of preventing false positives in immunological tests, the concentration in the liquid during reaction with the sample is preferably, for example, 20 mg/mL or less, 100 mg/mL or less, or 50 mg/mL or less.
  • Lysozyme is a single peptide protein of about 14.6 kDa, and can lyse bacterial cells by cleaving the ⁇ (1-4) glycosidic bond between N-acetylmuramic acid and N-acetylglucosamine in the peptidoglycan layer. Lysozyme can lyse bacteria of the genus Escherichia (E. coli) and Klebsiella, but is not limited to these bacteria. Lysozyme can be obtained by purchasing a commercial product.
  • the final concentration of lysozyme when mixed with a sample can be 0.1 mg/mL or more, preferably 0.5 mg/mL or more, and more preferably 1.0 mg/mL or more.
  • the upper limit of the lytic enzyme content can be appropriately determined from an economical point of view, and in any case, the lower limit can be 200 mg/mL or less, preferably 100 mg/mL or less, and more preferably 50 mg/mL or less.
  • Labiase is prepared from the culture supernatant of StreptomycesfulvissimusTU-6 strain, and is a complex enzyme mainly composed of ⁇ -N-acetyl-D-glucosaminidase, muramidase, and endopeptidase.
  • Labiase can lyse bacteria of the genus Streptococcus, Bacillus, and Lactobacillus, but is not limited to these bacteria.
  • Labiase can be prepared from the culture supernatant of the above strains, and can also be obtained by purchasing a commercial product.
  • the final concentration of Labiase can be preferably 0.05 mg/mL or more, preferably 0.1 mg/mL or more, and more preferably 0.3 mg/mL or more.
  • the upper limit of the lytic enzyme content can be appropriately determined from an economical point of view, and in any case, the lower limit can be 20 mg/mL or less, preferably 10 mg/mL or less, and more preferably 5 mg/mL
  • Lysostaphin is a zinc protease produced by Staphylococcus simulans that hydrolyzes glycylglycine bonds in the glycopeptide chains of the cell wall peptidoglycan of Staphylococcus aureus and its related species.
  • lysostaphin lyses bacteria of the genus Staphylococcus (staphylococci), but is not limited to these bacteria.
  • lysostaphin includes natural lysostaphin and mutant and/or modified lysostaphin in which mutations or modifications have been introduced to the extent that hydrolytic activity is not lost.
  • lysostaphins can be obtained by the culture method or genetic engineering method described in JP-A-11-28099, or by purchasing a commercial product.
  • the final concentration of lysostaphin can be 0.1 ⁇ g/mL or more, preferably 0.5 ⁇ g/mL or more, and more preferably 1.0 ⁇ g/mL or more.
  • the upper limit of the lytic enzyme content can be appropriately determined from an economical viewpoint, etc., and in any case, the lower limit can be 200 ⁇ g/mL or less, preferably 100 ⁇ g/mL or less, more preferably 50 ⁇ g/mL or less, and is particularly preferred.
  • the specimen in the present invention may be any specimen that needs to be tested for the presence or absence of bacteria.
  • the specimen is milk.
  • the milk may be from any animal, but in particular from cows.
  • the pH of milk is usually about 6.4, and the electrical conductivity of milk is about 4 mS/cm.
  • the pH and electrical conductivity of milk may vary.
  • the pH of milk obtained from an individual with bacterial infection and mastitis may vary in the range of 6.0 to 7.8.
  • the bacteriolysis method of the present invention can be carried out as a pre-step of the bacteria detection method. After the method of lysing bacteria in a specimen, a method of detecting bacteria or a method of determining the presence or absence of bacteria (hereinafter appropriately referred to as the "bacterial detection method of the present invention").
  • the bacterial detection method of the present invention includes a step of lysing bacteria in a specimen by carrying out the above-mentioned bacteriolysis method of the present invention, and detecting bacterial antigens released from the lysed bacteria using an antibody that undergoes an antigen-antibody reaction with the antigen.
  • this method can determine the presence or absence of at least one type of bacteria selected from the group consisting of Escherichia coli, Staphylococcus aureus, and Streptococcus genus bacteria in a specimen.
  • This method includes the following steps: The method includes a step of mixing a sample, a lytic enzyme, and a lysis aid to obtain a mixed solution, and a step of detecting L7/L12 ribosomal protein by an immunological method,
  • the lytic enzyme contains at least one lytic enzyme selected from the group consisting of lysostaphin, lysozyme, acetylglucosaminidase, and endopeptidase.
  • the pH of the mixture is 6.0 to 7.0, and the electrical conductivity of the mixture is 2.5 to 8.5 mS/cm.
  • the method of the present invention is also characterized in that lysozyme can lyse Escherichia coli, lysostaphin can lyse Staphylococcus, and lysozyme, acetylglucosaminidase, and endopeptidase can lyse Streptococcus bacteria.
  • the bacteria detection method of the present invention relates to an immunological technique using an antibody.
  • the immunological technique may be any detection technique using an antigen-antibody reaction, such as immunochromatography, immunoprecipitation, immunoturbidimetry, enzyme-linked immunosorbent assay (ELISA), radioimmunoassay (RIA), or fluorescence immunoassay (FIA). From the viewpoint of easily testing a sample, immunochromatography is particularly preferred, and lateral flow immunochromatography is even more preferred.
  • immunochromatography is particularly preferred, and lateral flow immunochromatography is even more preferred.
  • the bacterial antigen is preferably an intracellular antigen.
  • An intracellular antigen is a substance whose antigen is an intracellular substance of a bacteria released by the bacteriolysis method of the present invention. More specifically, from the viewpoint of detecting bacteria, the intracellular antigen is preferably a ribosomal protein, particularly an L7/L12 ribosomal protein.
  • the L7/L12 ribosomal protein is a type of ribosomal protein essential for protein synthesis in microorganisms, and is a protein that is commonly possessed by various bacteria.
  • the detection sensitivity is high.
  • an "antibody” refers to a protein that recognizes and binds to a specific antigen or substance, and is sometimes called an immunoglobulin (Ig).
  • Ig immunoglobulin
  • a typical antibody usually consists of two peptides linked together by disulfide bonds.
  • ⁇ chains There are two types of light chains, called ⁇ chains and ⁇ chains, and there are two types of heavy chains, called ⁇ chains, ⁇ chains, ⁇ chains, and ⁇ chains.
  • ⁇ chains There are two types of light chains, called ⁇ chains and ⁇ chains, and ⁇ chains.
  • ⁇ chains There are two types of light chains, called ⁇ chains and ⁇ chains.
  • heavy chains there are five types of antibody isotypes, IgG, IgM, IgA, IgD, and IgE.
  • Each heavy chain contains a heavy chain constant (CH) region and a heavy chain variable (VH) region.
  • Each light chain contains a light chain constant (CL) region and a light chain variable (VL) region.
  • the light chain constant (CL) region is composed of a single domain.
  • the heavy chain constant (CL) region is composed of three domains, namely CH1, CH2 and CH3.
  • the light chain variable (VL) region and the heavy chain variable (VH) region each contain four highly conserved regions called framework regions (FR) (FR-1, FR-2, FR-3, FR-4) and three hypervariable regions called complementarity determining regions (CDR) (CDR-1, CDR-2, CDR-3).
  • the heavy chain constant (CH) region has three CDRs (CDR-H1, CDR-H2, CDR-H3) and four FRs (FR-H1, FR-H2, FR-H3, FR-H4), which are arranged from amino terminus to carboxy terminus in the following order: FR-H1, CDR-H1, FR-H2, CDR-H2, FR-H3, CDR-H3, FR-H4.
  • the light chain constant (CL) region has three CDRs (CDR-L1, CDR-L2, CDR-L3) and four FRs (FR-L1, FR-L2, FR-L3, FR-L4), which are arranged from amino terminus to carboxy terminus in the following order: FR-L1, CDR-L1, FR-L2, CDR-L2, FR-L3, CDR-L3, FR-L4.
  • the variable regions of the heavy and light chains contain binding domains that interact with antigens.
  • the antibody of the present invention may be a polyclonal antibody or a monoclonal antibody, but is preferably a monoclonal antibody.
  • a polyclonal antibody is usually prepared from the serum of an animal immunized with an antigen, and is a mixture of various antibody molecular species with different structures.
  • a monoclonal antibody refers to an antibody consisting of a single type of molecule containing a combination of a light chain variable (VL) region and a heavy chain variable (VH) region having a specific amino acid sequence.
  • a monoclonal antibody can be produced from a clone derived from an antibody-producing cell, but it can also be produced by genetic engineering using a nucleic acid molecule obtained having a gene sequence that codes for the amino acids of the antibody protein.
  • the antibody of the present invention may be a fragment and/or derivative of the antibody.
  • the antibody fragment include F(ab') 2 , Fab, Fv, etc.
  • the antibody derivative include an antibody in which an amino acid mutation has been artificially introduced into the constant region portion of the light chain and/or heavy chain, an antibody in which the domain configuration of the constant region of the light chain and/or heavy chain has been modified, an antibody having two or more Fc regions per molecule, a sugar chain-modified antibody, a bispecific antibody, an antibody conjugate in which an antibody or an antibody fragment is bound to a protein other than an antibody, an antibody enzyme, a tandem scFv, a bispecific tandem scFv, a diabody, etc.
  • antibody when the antibody or a fragment or derivative thereof is derived from a non-human animal, a chimeric antibody or a humanized antibody in which a part or all of the sequence other than the CDR is replaced with the corresponding sequence of a human antibody is also included in the antibody of the present invention.
  • antibody when the term "antibody” is used simply in the present invention, it is also intended to include a fragment and/or derivative of the antibody.
  • the antibody of the present invention undergoes an antigen-antibody reaction with a certain bacterium means that it specifically binds to some component of the bacterium as an antigen.
  • a certain bacterium means that it specifically binds to some component of the bacterium as an antigen.
  • the bacterial component that serves as an antigen for the antibody of the present invention. It may be a component contained in the cell wall or cell membrane that is exposed to the outside of the bacterial cell, or a component contained in the cytoplasm, organelles, nucleus, etc. that is not exposed to the outside of the bacterial cell.
  • the antibody of the present invention does not cross-react with one or more non-bacterial components that may be present in a sample.
  • non-bacterial components include, but are not limited to, various bio-organic compounds derived from viruses, plants, and/or animals that bacteria do not have. Specific examples of such bio-organic compounds include proteins, sugars, glycoproteins, lipids, complex lipids, nucleic acids, etc. It is preferable that the antibody of the present invention does not cross-react with at least one or more of these non-bacterial components, usually three or more, even four or more, five or more, six or more, seven or more, eight or more, particularly nine or more, and especially ten or more.
  • the antibodies of the present invention are not limited as long as they undergo an antigen-antibody reaction with the bacteria to be detected, but it is preferable to use the generic antibodies and/or specific antibodies described below, and when detecting bacterial antigens in a sandwich-type manner, it is preferable to use a combination of a generic antibody and a specific antibody. It is preferable that the generic antibody undergoes a broad antigen-antibody reaction with as many genera of bacteria as possible. Specifically, the generic antibody undergoes an antigen-antibody reaction with at least four genera of bacteria.
  • the generic antibody undergoes an antigen-antibody reaction with at least five or more genera of bacteria, and it is even more preferable that the generic antibody undergoes an antigen-antibody reaction with at least six or more genera of bacteria.
  • the generic antibody induces an antigen-antibody reaction with at least one or more genera of bacteria selected from the genera Escherichia (Escherichia coli), Staphylococcus (Staphylococcus), Streptococcus, Pseudomonas, Bacillus, Klebsiella, Serratia, Rahnella, Citrobacter, Listeria, Enterobacter, and Salmonella.
  • the antibody reacts with bacteria of the genera Escherichia, Staphylococcus, and Streptococcus, which are the causative bacteria of mastitis.
  • the specific antibody only undergoes an antigen-antibody reaction with bacteria of a limited genus.
  • the range of bacteria with which the specific antibody undergoes an antigen-antibody reaction is made to match the range of bacteria to be detected.
  • the range of bacteria with which that specific antibody undergoes an antigen-antibody reaction is made to match the range of bacteria to be detected.
  • the combined range of bacteria with which each of those specific antibodies undergoes an antigen-antibody reaction should match the range of bacteria to be detected.
  • the latter embodiment is extremely advantageous in that it is possible to adjust the range of bacteria to be detected in various ways by appropriately combining multiple specific antibodies that each undergo an antigen-antibody reaction with different bacteria.
  • each specific antibody of the present invention is only required to undergo an antigen-antibody reaction with at least one genus of bacteria.
  • the specific genus of bacteria with which each specific antibody undergoes an antigen-antibody reaction is not limited, but it is preferable that the antibody reacts with at least one or more genera of bacteria selected from the genera Escherichia, Staphylococcus, Streptococcus, Pseudomonas, Bacillus, Klebsiella, Serratia, Rahnella, Citrobacter, Listeria, Enterobacter, and Salmonella.
  • the antibody reacts with antigens derived from bacteria of the genera Escherichia, Staphylococcus, and Streptococcus, which are the causative bacteria of mastitis.
  • the labeled antibody is an antibody to which a detection label is attached, and is an antibody that forms a complex by an antigen-antibody reaction with an antigen derived from the target bacterium released from the lysed target bacterium.
  • the complex thus formed is called the first complex.
  • the type of detection label used for the labeled antibody is not particularly limited, and may be appropriately selected according to the detection method.
  • metal colloids such as gold colloid, platinum colloid, and palladium colloid
  • non-metal colloids such as selenium colloid, alumina colloid, and silica colloid
  • insoluble granular substances such as colored resin particles, dye colloid, and colored liposome
  • color reaction catalytic enzymes such as alkaline phosphatase, peroxidase, and luciferase
  • chemiluminescent labels bioluminescent labels, and electrochemiluminescent labels.
  • the method of adding a label to an antibody is not particularly limited, and specifically, physical adsorption utilizing the hydrophobicity of the antibody and chemical bonding utilizing the functional group of the antibody are included.
  • the capture antibody is an antibody that forms a complex with the first complex through an antigen-antibody reaction.
  • the complex thus formed is called the second complex.
  • the capture antibody is more specifically immobilized on a chromatographic development membrane carrier located in the detection area of the immunochromatographic strip.
  • the method of immobilizing the antibody on the solid phase member is not particularly limited, and specific examples include immobilization by physical adsorption utilizing the hydrophobicity of the antibody, and immobilization by chemical bond utilizing the functional group of the antibody.
  • the general-purpose antibody may be a labeled antibody and the specific antibody may be a capture antibody, or the specific antibody may be a labeled antibody and the general-purpose antibody may be a capture antibody. From the viewpoint of facilitating the production of an immunochromatographic detection device, it is preferable that the general-purpose antibody is a labeled antibody and the specific antibody is a capture antibody.
  • the second complex is retained at the position where the capture antibody is fixed (capture site) due to an antigen-antibody reaction with the immobilized capture antibody, where the label of the labeled antibody is detected.
  • the target bacterium is detected in the sample liquid.
  • kits Another aspect of the present invention relates to a lysis kit for lysing bacteria in a sample, which is used in the above-mentioned lysis method of the present invention (hereinafter, appropriately referred to as the "lysis kit of the present invention").
  • the lysis kit of the present invention includes at least one lytic enzyme selected from the group consisting of lysostaphin, lysozyme, and labiase, and the lysis aid of the present invention.
  • the lysis kit may be provided as a lysis solution in which the lytic enzyme and the lysis aid are mixed in advance.
  • Such a lysis kit is used to detect bacteria by immunological measurement after lysis, and more preferably relates to a lysis kit for detection by immunochromatography.
  • the bacteria to be lysed the surfactant contained in the lysis aid, and the lytic enzyme are as described above.
  • the lytic enzyme may be provided in the form of a solution or powder, or in the form attached to a member such as glass fiber.
  • the bacteria detection kit of the present invention may include the lysis kit of the present invention and a detection device for detecting L7/L12 ribosomal protein antigens, or may include at least one lytic enzyme selected from the group consisting of lysostaphin, lysozyme, acetylglucosaminidase, and endopeptidase, the lysis aid of the present invention, and a detection device for detecting L7/L12 ribosomal protein antigens. Furthermore, it may include a container for mixing the specimen, the lysis aid, and the lytic enzyme, a product instruction manual, and the like. The lytic enzyme and the lysis aid used in the bacteria detection kit of the present invention are as described above.
  • the detection device for detecting the L7/L12 ribosomal protein antigen of the present invention may be any device that detects the L7/L12 ribosomal protein antigen by an immunological method, and an example thereof is an immunochromatographic device.
  • the immunochromatographic device includes the above-mentioned capture antibody and labeled antibody.
  • the capture antibody is usually provided in an appropriate form (a container including a porous membrane, a container including a flow path, a plate capable of holding a solution, etc.) according to the type of solid phase carrier.
  • the capture antibody is fixed on a membrane carrier for chromatographic development located in the detection area of the strip of the immunochromatographic device.
  • the labeled antibody is usually provided in the form of an aqueous reagent containing the labeled antibody in an aqueous medium or a dry reagent in which the labeled antibody is dried. It is also possible to use one immunochromatographic device using multiple labeled antibodies and multiple capture antibodies against different bacteria. The multiple capture antibodies are fixed separately from each other on a membrane carrier for chromatographic development located in the detection area of the strip. This allows the L7/L12 ribosomal protein antigens from different bacteria to be labeled with labeled antibodies and captured by capture antibodies at specific locations, making it possible to detect each bacterium.
  • the bacteria detection kit of the present invention includes, in addition to the above-mentioned capture antibody and labeled antibody, one or more types of reagents necessary for carrying out the method of the present invention using these antibodies, a detection device or its components, and/or instructions describing the procedure for carrying out the method of the present invention.
  • the types of such reagents, the contents of the instructions, and further other components included in the kit of the present invention may be appropriately determined depending on the specific type of immunological measurement method.
  • the device constituted by such a kit is a device equipped with components necessary for carrying out the method of the present invention using the labeled antibody and/or capture antibody of the present invention (hereinafter, appropriately abbreviated as "the device of the present invention").
  • the specific components of the device of the present invention can be appropriately adjusted according to the type of immunoassay, which is a specific embodiment of the method of the present invention.
  • immunoassays include, but are not limited to, various known immunoassays such as ELISA (enzyme-linked immunosorbent assay) using a microtiter plate carrying an antibody; latex particle agglutination assay using latex particles (e.g., polystyrene latex particles, etc.) carrying an antibody; immunochromatography using a membrane carrying an antibody; and a sandwich assay using a labeled antibody labeled with a colored particle or a particle having color-developing ability, an enzyme, or a fluorescent substance, etc., and a capture antibody immobilized on a solid phase carrier such as a magnetic particle.
  • the device of the present invention is equipped with components necessary for carrying out such various immunoassays.
  • one or more types of bacteria are fixed to a single capture site.
  • two or more types of bacteria in a sample can be detected simultaneously (total amount of bacteria can be detected).
  • immunochromatographic detection devices include lateral flow devices and flow-through devices.
  • the lateral flow method is a method in which a target specimen and a labeled antibody are developed in parallel on a membrane containing a detection area with a capture antibody fixed on the surface, and a target substance captured in the detection area of the membrane is detected.
  • Lateral flow kits are broadly classified into dipstick and cassette types. The dipstick type develops the specimen solution by immersing the immersion area (which may be a sample pad) of the detection device in the specimen solution, while the cassette type develops the specimen solution by adding the specimen to the specimen contact member (sample pad) of the detection device.
  • the flow-through method is a method in which a target specimen and a labeled antibody are passed vertically through a membrane with a capture antibody fixed on the surface, and a target substance captured on the surface of the membrane is detected.
  • the method of the present invention can be applied to both lateral flow and flow-through devices.
  • FIGS. 1 to 4 are cross-sectional views showing the schematic configuration of a strip-shaped detection mechanism, which is an example of the detection mechanism of a lateral flow immunochromatographic detection device.
  • the immunochromatographic detection device 10 of Figs. 1 to 4 is provided on a substrate 8 with a chromatographic development membrane carrier 2, a filter member 6 and a specimen contact member (sample pad) 5 arranged at one end (upstream side of the specimen flow B), and an absorption member (absorption pad) 7 arranged at the other end (downstream side of the specimen flow B).
  • the specimen contact member 5 is a member that comes into contact with the specimen, and may be any member as long as it does not hinder the development of the specimen.
  • the labeled antibody-attached member (conjugate pad) 1 may be disposed at the connection position between the specimen contact member (sample pad) 5 and the filter member 6 (FIG. 1), or may be disposed inside the upstream end of the specimen contact member (sample pad) 5 (FIGS. 2 to 4). By disposing it on the upstream end of the specimen contact member (sample pad) 5, the labeled antibody attached to the labeled antibody-attached member (conjugate pad) 1 may be dissolved into the specimen solution.
  • the lytic enzyme-attached member 4 may be disposed on the upstream end of the specimen contact member (sample pad) 5 so that it is dissolved into the solution (FIGS. 2 to 4).
  • a capture site 3 to which a capture antibody is fixed is disposed, and, if necessary, a site to which a control reagent is fixed is disposed.
  • the control reagent is a reagent that does not bind to the analyte but binds to the labeled antibody.
  • a bacteriolytic agent may be placed on the strip so that it can be dissolved in the sample solution.
  • Labeled antibodies for detecting E. coli, Staphylococcus aureus, and Streptococcus may be attached to the labeled antibody attachment member.
  • the capture antibodies for detecting E. coli, Staphylococcus aureus, and Streptococcus are placed separately on the chromatographic carrier as capture antibodies, and the labels generated at the capture sites make it possible to detect each bacterial species.
  • the specimen A When the specimen A is applied to the specimen contact member (sample pad) 5, the specimen A passes through the labeled antibody attachment member (conjugate pad) 1, passes through the filter member, and flows through the chromatographic development membrane carrier 2 in the direction of specimen flow B.
  • the analyte in the specimen in this invention, L7/L12, which is a bacterial antigen
  • the analyte in the specimen binds to the labeled antibody to form a first complex of analyte-labeled antibody.
  • the analyte in the specimen binds to the capture antibody to form a second complex of capture antibody-analyte-labeled antibody.
  • the labeled antibody that is not bound to the analyte binds to the control reagent, which allows the end of the test (i.e., specimen A has passed through the capture site 3) to be confirmed.
  • the presence or absence or amount of the analyte can be detected by detecting the label of the labeled antibody in the second complex of capture antibody-analyte-labeled antibody present in the capture site 3 by a known means. If necessary, the label of the labeled antibody may be sensitized by a known method to make detection easier.
  • the labeled antibody attachment member (conjugate pad) 1, the lytic enzyme attachment member 4, the filter member 6, the specimen contact member (sample pad) 5, and/or the control reagent fixing site can be omitted at will. If the present mechanism does not have the labeled antibody attachment member (conjugate pad) 1 and/or the lytic enzyme attachment member 4, a test similar to the above can be performed by applying the specimen A and the labeled antibody and/or the lytic enzyme, either in a premixed state or separately, simultaneously or sequentially, to one end of the chromatographic development membrane carrier 2.
  • a detection kit capable of similar detection can be constructed by switching the capture antibody and the labeled antibody.
  • the present invention may relate to a bacteria detection kit including the lysis aid liquid according to the present invention and the lateral flow type immunochromatographic detection device according to the present invention.
  • a bacteria detection kit may further include a lytic enzyme for addition according to the bacteria to be detected.
  • the lytic enzyme may be attached to the lytic enzyme attachment member 4 of the lateral flow type immunochromatographic detection device.
  • the detection device may be at least one selected from a detection device for detecting Escherichia coli, a detection device for detecting Staphylococcus aureus, and a detection device for detecting Streptococcus genus, and the detection device may be selected based on the bacteria to be detected.
  • the detection device is selected and used according to the bacteria to be detected.
  • the lytic enzyme is selected according to the bacteria to be detected.
  • the bacteria detection kit includes the lysis aid of the present invention and a lateral flow immunochromatographic detection device of the present invention, which is a detection device for detecting Escherichia coli, a detection device for detecting Staphylococcus aureus, and a detection device for detecting Streptococcus, and the three types of detection devices may be used simultaneously.
  • the lytic enzyme may be attached to each detection device, or may be added separately as a lytic enzyme.
  • the detection device for detecting E. coli contains a labeled antibody and a capture antibody for detecting E. coli, which are attached to a labeled antibody-attached member 1 and a membrane carrier 2 for chromatographic development, respectively, and may further include a lytic enzyme-attached member 4 to which lysozyme is attached.
  • the detection device for detecting Staphylococcus aureus contains a labeled antibody and a capture antibody for detecting Staphylococcus aureus, which are attached to a labeled antibody-attached member 1 and a membrane carrier 2 for chromatographic development, respectively, and may further include a lytic enzyme-attached member 4 to which lysostaphin is attached.
  • the detection device for detecting the genus Streptococcus comprises a labeled antibody and a capture antibody for detecting the genus Streptococcus, which are respectively attached to a labeled antibody-attaching member 1 and a membrane carrier 2 for chromatographic development, and may further include a lytic enzyme-attaching member 4 to which at least one lytic enzyme selected from the group consisting of lysozyme, acetylglucosaminidase, and endopeptidase is attached.
  • the present invention may relate to a bacteria detection kit including the lysis aid liquid of the present invention and a detection device for simultaneous detection of three bacteria, E. coli, Staphylococcus aureus, and Streptococcus.
  • the detection device for simultaneous detection of three bacteria is configured to include a labeled antibody for detecting E. coli, a labeled antibody for detecting Staphylococcus aureus, and a labeled antibody for detecting Streptococcus, as well as a capture antibody for detecting E. coli, a capture antibody for detecting Staphylococcus aureus, and a capture antibody for detecting Streptococcus.
  • the lytic enzyme may be attached to one or more lytic enzyme attachment members 4 of the detection device, or may be added separately as a lytic enzyme.
  • a detection device for simultaneous detection of three types may be provided with a single labeled antibody-attached member 1 to which a labeled antibody for detecting E. coli, a labeled antibody for detecting Staphylococcus aureus, and a labeled antibody for detecting Streptococcus are collectively attached, or the device may be provided with two or more (i.e., two or three) labeled antibody-attached members 1 to which a labeled antibody for detecting E. coli, a labeled antibody for detecting Staphylococcus aureus, and a labeled antibody for detecting Streptococcus are attached separately or together.
  • the detection device for simultaneous detection of three types may include a capture antibody for detecting E. coli, a capture antibody for detecting Staphylococcus aureus, and a capture antibody for detecting Streptococcus, each attached to different positions or the same position on the chromatographic development membrane carrier 2.
  • the capture antibody for detecting Staphylococcus aureus and the capture antibody for detecting Streptococcus may be attached to the same position, in which case it can be determined that gram-positive bacteria have been detected if a captured labeled antibody-antigen complex is detected at this attachment position.
  • the three types of capture antibodies may be attached to the chromatographic development membrane carrier 2 in a horizontal line in a direction perpendicular to the sample flow, or may be arranged at intervals in the direction of the sample flow.
  • the order in which the three types of capture antibodies are attached is not particularly limited, but as an example, they may be arranged in the following order from the upstream side: capture antibody for detecting Staphylococcus aureus, capture antibody for detecting Streptococcus genus, and capture antibody for detecting E. coli.
  • the detection device for simultaneous detection of three types may be equipped with two or more (i.e., two or three) chromatographic development membrane carriers 2 to which a capture antibody for detecting E. coli, a capture antibody for detecting Staphylococcus aureus, and a capture antibody for detecting Streptococcus genus are attached, respectively.
  • Example 1 Effects of pH and Electrical Conductivity on Detection of Staphylococcus aureus, Escherichia coli, and Streptococcus uberis by Immunochromatography
  • An immunochromatographic detection device was prepared according to the following description.
  • (a) Preparation of monoclonal antibodies against ribosomal protein L7/L12 Staphylococcus aureus (Staphylococcus aureus) ribosomal protein L7/L12 monoclonal antibodies were used as the gold colloid-labeled antibodies.
  • Staphylococcus aureus L7/L12 ribosomal protein was obtained according to the method described in Example 5 of International Publication WO 00/06603, and monoclonal antibodies were prepared using the protein.
  • the monoclonal antibodies were a combination of two types (SA-1 and SA-2) that can simultaneously bind to different sites of the L7/L12 ribosomal protein.
  • colloidal Gold Labeling Impregnated Member 0.9 mL of colloidal gold solution (particle size 60 nm) manufactured by BB International was mixed with 0.1 M potassium phosphate pH 7.0, 100 ⁇ g/mL of monoclonal antibody SA-2 to be labeled with colloidal gold was added, and the mixture was left to stand at room temperature for 10 minutes to bind the antibody to the surface of the colloidal gold particles.
  • a 10% aqueous solution of bovine serum albumin (BSA) was added so that the final concentration in the colloidal gold solution was 1%, and the remaining surface of the colloidal gold particles was blocked with BSA to prepare a solution of monoclonal antibody SA-2 labeled with colloidal gold (hereinafter referred to as "colloidal gold labeled antibody”).
  • This solution was centrifuged (15,000 ⁇ rpm, 5 minutes) to precipitate the colloidal gold labeled antibody, and the supernatant was removed to obtain the colloidal gold labeled antibody.
  • colloidal gold-labeled antibody was suspended in 20 mM Tris-HCl buffer (pH 8.2) containing 0.25% BSA, 2.5% sucrose, and 35 mM NaCl to obtain a colloidal gold-labeled antibody solution.
  • a 5 mm x 300 mm strip of glass fiber pad was impregnated with 1 mL of the colloidal gold-labeled antibody solution and dried at room temperature under reduced pressure to prepare a labeled antibody-attached member 1, which was impregnated with a colloidal gold-labeled antibody (hereinafter referred to as colloidal gold-labeled antibody-impregnated member 1).
  • Capture site of the complex of antigen and gold colloid-labeled antibody A nitrocellulose membrane 25 mm wide and 300 mm long was prepared as the chromatographic development membrane carrier 2 (second part) of the chromatographic medium. A solution containing 1.5 mg/mL of monoclonal antibody SA-1 was applied in a line shape at 1 ⁇ L/cm to a position 10 mm from the end of the chromatographic development starting point side of the chromatographic development membrane carrier 2, and this was dried at 50° C. for 30 minutes, then immersed in a 0.5% sucrose solution for 30 minutes and dried overnight at room temperature. This was used as the capture site 3 of the complex of Staphylococcus aureus ribosomal protein L7/L12 antigen and gold colloid-labeled antibody.
  • Lytic enzyme-imparted member Recombinant lysostaphin manufactured by Fujifilm Wako Pure Chemical Industries was dissolved in 20 mM sodium acetate buffer (pH 4.5) to a concentration of 100 ⁇ g/mL, and a 5 mm x 300 mm strip of glass fiber pad was impregnated with 1 mL of the enzyme solution and air-dried at room temperature to obtain a lytic enzyme-imparted member 4.
  • FIG. 1 A cross-sectional view of an immunochromatographic detection device is shown in FIG.
  • the specimen contact member 5 the filter member 6, and the absorption member 7 were attached to the substrate 8, and then cut to a width of 5 mm to prepare an immunochromatographic detection device 10.
  • a 20 mm GF/DVA manufactured by GE Healthcare Biosciences: a filter member made of glass fiber, with a thickness of 776 ⁇ m and a retention particle size of 3.5 ⁇ m
  • This member also serves as a member for removing fat globules.
  • GF/AVA manufactured by GE Healthcare Biosciences: a filter member made of glass fiber, with a thickness of 299 ⁇ m and a retention particle size of 1.7 ⁇ m
  • the absorption member 7 filter paper was used
  • the substrate 8 a 254 ⁇ m thick polystyrene material with an adhesive for bonding the members was used.
  • an immunochromatographic detection device for detecting E. coli in milk
  • An immunochromatographic detection device was prepared according to the following description.
  • the L7/L12 ribosomal protein of Escherichia coli was obtained, and the monoclonal antibodies were prepared using the protein.
  • the monoclonal antibodies were a combination of two types (EC-1 and EC-2) that can simultaneously bind to different sites of the L7/L12 ribosomal protein of the above and other coliform bacteria.
  • colloidal Gold Labeling Impregnated Member 0.9 mL of colloidal gold solution (particle size 60 nm) manufactured by BB International was mixed with 0.1 M potassium phosphate pH 7.0, 100 ⁇ g/mL of monoclonal antibody EC-2 to be labeled with colloidal gold was added, and the mixture was left to stand at room temperature for 10 minutes to bind the antibody to the surface of the colloidal gold particles.
  • a 10% aqueous solution of bovine serum albumin (BSA) was added so that the final concentration in the colloidal gold solution was 1%, and the remaining surface of the colloidal gold particles was blocked with BSA to prepare a solution of monoclonal antibody EC-2 labeled with colloidal gold (hereinafter referred to as "colloidal gold labeled antibody”).
  • This solution was centrifuged (15,000 ⁇ rpm, 5 minutes) to precipitate the colloidal gold labeled antibody, and the supernatant was removed to obtain the colloidal gold labeled antibody.
  • colloidal gold-labeled antibody was suspended in 20 mM Tris-HCl buffer (pH 8.2) containing 0.25% BSA, 2.5% sucrose, and 35 mM NaCl to obtain a colloidal gold-labeled antibody solution.
  • a 10 mm x 300 mm strip of glass fiber pad was impregnated with 2 mL of the colloidal gold-labeled antibody solution and dried at room temperature under reduced pressure to prepare a labeled antibody-attached member 1, which was a colloidal gold-labeled antibody-impregnated member (hereinafter referred to as colloidal gold-labeled antibody-impregnated member 1).
  • Lytic enzyme-imparted member Lysozyme manufactured by Creative Enzymes was dissolved in 20 mM Tris-HCl buffer (pH 8.0) to a concentration of 50 mg/mL, and a 5 mm x 300 mm strip of glass fiber pad was impregnated with 1 mL of the enzyme solution and air-dried at room temperature to obtain a lytic enzyme-imparted member 4.
  • FIG. 1 A cross-sectional view of the immunochromatographic detection device is shown in FIG.
  • the specimen contact member 5 the filter member 6, and the absorption member 7 were attached to the substrate 8, and then cut to a width of 5 mm to prepare an immunochromatographic detection device 10.
  • a 20 mm GF/DVA manufactured by GE Healthcare Biosciences: a filter member made of glass fiber, with a thickness of 776 ⁇ m and a retention particle size of 3.5 ⁇ m
  • This member also serves as a member for removing fat globules.
  • GF/AVA manufactured by GE Healthcare Biosciences: a filter member made of glass fiber, with a thickness of 299 ⁇ m and a retention particle size of 1.7 ⁇ m
  • the absorption member 7 filter paper was used
  • the substrate 8 a 254 ⁇ m thick polystyrene material with an adhesive for bonding the members was used.
  • colloidal Gold Labeling Impregnated Member 0.9 mL of colloidal gold solution (particle size 60 nm) manufactured by BB International was mixed with 0.1 M potassium phosphate pH 7.0, 100 ⁇ g/mL of monoclonal antibody SU-2 to be labeled with colloidal gold was added, and the mixture was left to stand at room temperature for 10 minutes to bind the antibody to the surface of the colloidal gold particles.
  • a 10% aqueous solution of bovine serum albumin (BSA) was added so that the final concentration in the colloidal gold solution was 1%, and the remaining surface of the colloidal gold particles was blocked with BSA to prepare a solution of monoclonal antibody SU-2 labeled with colloidal gold (hereinafter referred to as "colloidal gold labeled antibody”).
  • This solution was centrifuged (15,000 ⁇ rpm, 5 minutes) to precipitate the colloidal gold labeled antibody, and the supernatant was removed to obtain the colloidal gold labeled antibody.
  • colloidal gold-labeled antibody was suspended in 20 mM Tris-HCl buffer (pH 8.2) containing 0.25% BSA, 2.5% sucrose, and 35 mM NaCl to obtain a colloidal gold-labeled antibody solution.
  • a 10 mm x 300 mm strip of glass fiber pad was impregnated with 2 mL of the colloidal gold-labeled antibody solution and dried under reduced pressure at room temperature to prepare a colloidal gold-labeled antibody-impregnated member (hereinafter referred to as colloidal gold-labeled antibody-impregnated member 1) as a labeled antibody-attached member 1.
  • Capture site of complex of antigen and gold colloid-labeled antibody A nitrocellulose membrane 25 mm wide and 300 mm long was prepared as the chromatographic development membrane carrier 2 of the chromatographic medium. A solution containing 1.5 mg/mL of monoclonal antibody SU-1 was applied in a line shape at 1 ⁇ L/cm to a position 10 mm from the end of the chromatographic development starting point side of the chromatographic development membrane carrier 2, and this was dried at 50° C. for 30 minutes, then immersed in a 0.5% sucrose solution for 30 minutes and dried overnight at room temperature. This was used as the capture site 3 of the complex of Streptococcus uberis ribosomal protein L7/L12 antigen and gold colloid-labeled antibody.
  • Lytic enzyme-imparted member Cosmo Bio's Labiase was dissolved in 20 mM Tris-HCl buffer (pH 8.0) to a concentration of 30 mg/mL, and a 5 mm x 300 mm strip of glass fiber pad was impregnated with 1 mL of the enzyme solution. This was then air-dried at room temperature to prepare a lytic enzyme-imparted member 4.
  • FIG. 1 A cross-sectional view of the immunochromatographic detection device is shown in FIG.
  • the specimen contact member 5 the filter member 6, and the absorption member 7 were attached to the substrate 8, and then cut to a width of 5 mm to prepare an immunochromatographic detection device 10.
  • a 20 mm GF/DVA manufactured by GE Healthcare Biosciences: a filter member made of glass fiber, with a thickness of 776 ⁇ m and a retention particle size of 3.5 ⁇ m
  • This member also serves as a member for removing fat globules.
  • GF/AVA manufactured by GE Healthcare Biosciences: a filter member made of glass fiber, with a thickness of 299 ⁇ m and a retention particle size of 1.7 ⁇ m
  • the absorption member 7 filter paper was used
  • the substrate 8 a 254 ⁇ m thick polystyrene material with an adhesive for bonding the members was used.
  • the pH and electrical conductivity of the lysis aid were measured using a compact pH meter LAQUA twin and a compact electrical conductivity meter LAQUAtwin (HORIBA), and a commercially available beverage product (pH 6.4, electrical conductivity 4.0 mS/cm) was used for the milk juice.
  • a part of the sample contact member 5 of the immunochromatographic detection device 10 for detecting Staphylococcus aureus in milk was immersed in the solution, and the solution was left to stand at room temperature for 30 minutes to develop, after which the presence of a reddish-purple line was visually inspected.
  • lysis aid shown in Table 1 500 ⁇ L of the lysis aid shown in Table 1 was dispensed into a microtube containing one piece of lytic enzyme-imparted member 4 (lysozyme-imparted) for detecting E. coli cut to 5 mm x 5 mm, and mixed with 300 ⁇ L of milk containing E. coli at a final concentration of 2 x 10 5 (cfu/mL), and treated at room temperature for 30 minutes.
  • a commercially available drinkable milk pH 6.4, electrical conductivity 4.0 mS/cm
  • a part of the specimen contact member 5 of the immunochromatographic detection device 10 for detecting E. coli in milk was immersed in the mixed solution, left to stand at room temperature for 30 minutes, and then the reddish purple line was visually determined.
  • lysis aid shown in Table 1 500 ⁇ L of the lysis aid shown in Table 1 was dispensed into a microtube containing one piece of lytic enzyme-imparted member 4 (with labiase impregnated) for detecting Streptococcus cut to 5 mm x 5 mm, mixed with 300 ⁇ L of milk containing Streptococcus uberis at a final concentration of 2 x 10 5 (cfu/mL), and treated at room temperature for 30 minutes.
  • a commercially available drinkable milk pH 6.4, electrical conductivity 4.0 mS/cm
  • a part of the specimen contact member 5 of the immunochromatographic detection device 10 for detecting Streptococcus in milk was immersed in the mixed solution, left to stand at room temperature for 30 minutes, and then the reddish purple line was visually determined.
  • Example 2 Effect of nonionic surfactant on detection of Staphylococcus aureus, Escherichia coli, and Streptococcus uberis by immunochromatography (1) Measurement of milk juice by the immunochromatographic detection device was carried out in the same manner as in Example 1. As in Example 1, for each immunochromatographic detection device 10 for detecting bacterial species, a positive result was indicated by +, and a negative result was indicated by -. These results are shown in Table 4 together with the measurement results of pH and electrical conductivity after mixing of milk with various lysis solutions.
  • the nonionic surfactant used in the lysis aid was polyoxyethylene alkylphenyl ether, and the nonionic surfactant concentration after mixing with milk was 1.25% to 3.13%, the pH was 6.0 to 7.0, and the electrical conductivity was 2.5 to 8.5, all three bacterial species could be detected.
  • the lysis aids used are summarized in Table 3.
  • Example 2-1 Properties and effects of nonionic surfactants in the detection of Staphylococcus aureus, Escherichia coli, and Streptococcus uberis by immunochromatography (1) An immunochromatographic detection device was prepared in accordance with Example 1, and the lysis aids used in the test are summarized in Table 4-1.
  • the immunochromatographic detector for detecting Staphylococcus aureus, Escherichia coli, and Streptococcus in milk was performed in accordance with (1), (2), and (3) of Example 1. Measurements in milk using the immunochromatographic detector were performed in accordance with (4) of Example 1, using milk to which 4 x 105 or 2 x 105 (cfu/mL) of Staphylococcus aureus, Escherichia coli, or Streptococcus had been added.
  • a positive result was indicated as +, and a negative result was indicated as -.
  • the nonionic surfactant used in the lysis aid had a polyoxyethylene chain
  • the number of repetitions of the polyoxyethylene chain was 7.5 to 10
  • the HLB value was 12.4 to 14.1
  • the concentration of the nonionic surfactant was 1.88%
  • bacteria at a concentration of 2 x 10 5 [CFU/mL] for all three bacterial species were detectable.
  • Example 3 Effects of anionic surfactants, zwitterionic surfactants, and ⁇ -globulin in the detection of Staphylococcus aureus, Escherichia coli, and Streptococcus uberis by immunochromatography
  • Test Measurement of milk using an immunochromatographic detector Measurement of milk using an immunochromatographic detector was carried out as follows: 500 ⁇ L of the lysis aid shown in Table 5 was dispensed into microtubes containing a single piece of lytic enzyme-imparted member 4 (lysostaphin-imparted) for detecting Staphylococcus aureus, cut into 5 mm ⁇ 5 mm pieces, and mixed with 300 ⁇ L of milk to which Staphylococcus aureus had been added at a final concentration of 1 ⁇ 10 5 (cfu/mL), and treated at room temperature for 30 minutes.
  • lytic enzyme-imparted member 4 lysostaphin-imparted
  • the pH and electrical conductivity of the lysis aid were measured using a compact pH meter LAQUA Twin and a compact electrical conductivity meter LAQUA Twin (HORIBA), and a commercially available beverage was used as the milk (pH 6.4, electrical conductivity 4.0 mS/cm).
  • a part of the specimen contact member 5 of the immunochromatographic detection device 10 for detecting Staphylococcus aureus in milk of Example 1 was immersed in the solution, and the solution was allowed to stand at room temperature for 30 minutes to develop, and the presence of a reddish purple line was visually determined.
  • ⁇ L of the lysis aid shown in Table 5 was dispensed into a microtube containing a lytic enzyme-imparted member 4 (lysozyme-imparted) for detecting E. coli cut to 5 mm ⁇ 5 mm, and mixed with 300 ⁇ L of milk containing E. coli at a final concentration of 1 ⁇ 10 5 (cfu/mL), and treated at room temperature for 30 minutes.
  • a commercially available drinkable milk pH 6.4, electrical conductivity 4.0 mS/cm
  • a part of the specimen contact member 5 of the immunochromatographic detection device 10 for detecting E. coli in milk of Example 1 was immersed in the mixed solution, left to stand at room temperature for 30 minutes, and then developed, and the reddish purple line was visually determined.
  • a lytic enzyme-imparted member 4 (with labiase impregnated) for detecting Streptococcus cut to 5 mm x 5 mm each, mixed with 300 ⁇ L of milk containing Streptococcus uberis at a final concentration of 1 x 10 5 (cfu/mL), and treated at room temperature for 30 minutes.
  • a commercially available drinkable milk (pH 6.4, electrical conductivity 4.0 mS/cm) was used as the milk.
  • a part of the specimen contact member 5 of the immunochromatographic detection device 10 for detecting Streptococcus in milk of Example 1 was immersed in the mixed solution, left to stand at room temperature for 30 minutes to develop, and the reddish purple line was visually determined.
  • Example 2 As in Example 1, for each immunochromatography kit 10 for detecting bacterial species, a positive result was indicated by +, and a negative result was indicated by -. The results are shown in Table 6 together with the measurement results of pH and electrical conductivity after mixing of milk with various lysis solutions.
  • Table 6 shows that when lysostaphin, lysozyme, and labiase were used as the enzymes, polyoxyethylene alkylphenyl ether was used as the nonionic surfactant in the lysis aid, the nonionic surfactant concentration after mixing with milk was 1.25% to 3.13%, the pH was 6.0 to 7.0, the electrical conductivity was 2.5 to 8.5, the anionic surfactant sodium dodecanoyl sarcosinate concentration was 0.31%, the amphoteric surfactant Zwittergent 3-12 concentration was 0.09%, and the gamma globulin concentration was 6.25 ug/mL, 1 x 10 5 of all three bacterial species could be detected.
  • Example 4 Effect of mixing ratio of lysis aid and specimen in detection of Staphylococcus aureus, Escherichia coli, and Streptococcus uberis by immunochromatography (1) Test Measurement of milk juice by immunochromatographic detection device Measurement of milk juice by immunochromatographic detection device was carried out as follows.
  • 500 ⁇ L or 300 ⁇ L of the lysis aid shown in Table 7 was dispensed into microtubes containing one piece of lytic enzyme-imparted member 4 (lysostaphin-imparted) for detecting Staphylococcus aureus cut into 5 mm ⁇ 5 mm, and mixed with 300 ⁇ L of milk to which Staphylococcus aureus had been added at a final concentration of 1 ⁇ 10 5 (cfu/mL), and treated at room temperature for 30 minutes.
  • lytic enzyme-imparted member 4 lysostaphin-imparted
  • the pH and electrical conductivity of the lysis aid were measured using a compact pH meter LAQUA Twin and a compact electrical conductivity meter LAQUA Twin (HORIBA), and a commercially available beverage was used as the milk (pH 6.4, electrical conductivity 4.0 mS/cm).
  • a part of the specimen contact member 5 of the immunochromatographic detection device 10 for detecting Staphylococcus aureus in milk of Example 1 was immersed in the solution, and the solution was allowed to stand at room temperature for 30 minutes to develop, and the presence of a reddish purple line was visually determined.
  • a lytic enzyme-imparted member 4 (with labiase impregnated) for detecting Streptococcus cut to 5 mm x 5 mm
  • 300 ⁇ L of milk containing Streptococcus uberis at a final concentration of 1 x 10 5 (cfu/mL) was mixed and treated at room temperature for 30 minutes.
  • a commercially available drinkable milk (pH 6.4, electrical conductivity 4.0 mS/cm) was used as the milk.
  • a part of the specimen contact member 5 of the immunochromatographic detection device 10 for detecting Streptococcus in milk of Example 1 was immersed in the mixed solution, left to stand at room temperature for 30 minutes to develop, and the reddish purple line was visually determined.
  • Example 1 for each immunochromatographic detection device 10, visual positive results are indicated as +, and visual negative results are indicated as -, and the results are shown together with the measurement results of pH and electrical conductivity after mixing of milk with various lysis solutions in Table 8.
  • the nonionic surfactant used in the lysis aid was polyoxyethylene alkylphenyl ether
  • the nonionic surfactant concentration after mixing with milk was 1.25% to 3.13%
  • the pH was 6.0 to 7.0
  • the electrical conductivity was 2.5 to 8.5
  • the anionic surfactant sodium dodecanoyl sarcosinate concentration was 0.31%
  • the amphoteric surfactant Zwittergent3-12 concentration was 0.09%
  • the gamma globulin concentration was 6.25 ug/mL
  • Example 5 Simultaneous detection of Staphylococcus aureus, Escherichia coli, and Streptococcus uberis by immunochromatography
  • An immunochromatographic detection device was prepared according to the following description.
  • Staphylococcus aureus L7/L12 ribosomal protein was obtained according to the method described in Example 5 of International Publication WO 00/06603, and monoclonal antibodies were prepared using the protein.
  • the monoclonal antibodies were a combination of two types (SA-1 and SA-2) that can simultaneously bind to different sites of the L7/L12 ribosomal protein.
  • colloidal Gold Labeled Impregnated Member 0.9 mL of colloidal gold solution (particle size 60 nm) manufactured by BB International was mixed with 0.1 M potassium phosphate pH 7.0, 100 ⁇ g/mL of monoclonal antibody SA-2 to be labeled with colloidal gold was added, and the mixture was left to stand at room temperature for 10 minutes to bind the antibody to the surface of the colloidal gold particles.
  • a 10% aqueous solution of bovine serum albumin (BSA) was added so that the final concentration in the colloidal gold solution was 1%, and the remaining surface of the colloidal gold particles was blocked with BSA to prepare a solution of monoclonal antibody SA-2 labeled with colloidal gold (hereinafter referred to as "colloidal gold labeled antibody”).
  • This solution was centrifuged (15,000 ⁇ rpm, 5 minutes) to precipitate the colloidal gold labeled antibody, and the supernatant was removed to obtain the colloidal gold labeled antibody.
  • colloidal gold-labeled antibody was suspended in 20 mM Tris-HCl buffer (pH 8.2) containing 0.25% BSA, 2.5% sucrose, and 35 mM NaCl to obtain a colloidal gold-labeled antibody solution.
  • a 5 mm x 300 mm strip of glass fiber pad was impregnated with 1 mL of the colloidal gold-labeled antibody solution and dried at room temperature under reduced pressure to obtain a labeled antibody-attached member 1, which was a colloidal gold-labeled antibody-impregnated member (hereinafter referred to as colloidal gold-labeled antibody-impregnated member 1).
  • Capture site of the complex of antigen and gold colloid-labeled antibody A nitrocellulose membrane 25 mm wide and 300 mm long was prepared as the chromatographic development membrane carrier 2 (second part) of the chromatographic medium. A solution containing 1.5 mg/mL of monoclonal antibody SA-1 was applied in a line shape at 1 ⁇ L/cm to a position 10 mm from the end of the chromatographic development starting point side of the chromatographic development membrane carrier 2, and this was dried at 50° C. for 30 minutes, then immersed in a 0.5% sucrose solution for 30 minutes and dried overnight at room temperature. This was used as the capture site 3 of the complex of Staphylococcus aureus ribosomal protein L7/L12 antigen and gold colloid-labeled antibody.
  • Lytic enzyme-imparted member Recombinant lysostaphin manufactured by Fujifilm Wako Pure Chemical Industries was dissolved in 20 mM sodium acetate buffer (pH 4.5) to a concentration of 50 ⁇ g/mL, and a 10 mm x 300 mm strip of glass fiber pad was impregnated with 2 mL of the enzyme solution and air-dried at room temperature to obtain a lytic enzyme-imparted member 4.
  • FIG. 1 A cross-sectional view of the immunochromatographic detection device is shown in FIG.
  • the specimen contact member 5 the filter member 6, and the absorbing member 7 were attached to the substrate 8, and then cut to a width of 5 mm to prepare an immunochromatographic detection device 20.
  • the lytic enzyme-imparted member 4 was disposed between the substrate 8 and the specimen contact member on the upstream end side of the specimen contact member 5.
  • the gold colloid-labeled antibody-impregnated member 1 was disposed between the substrate 8 and the lytic enzyme-imparted member 4 on the downstream side of the lytic enzyme-imparted member 4.
  • a 26 mm GF/DVA GE Healthcare Biosciences: a filter member made of glass fiber, 776 ⁇ m thick, with a retention particle size of 3.5 ⁇ m was used as the specimen contact member 5. This member also serves as a member for removing fat globules.
  • a 15 mm GF/AVA filter member 6 (manufactured by GE Healthcare Biosciences: a filter member 6 made of glass fiber, 299 ⁇ m thick, with a retention particle size of 1.7 ⁇ m) was used as the filter member 6, filter paper was used as the absorbing member 7, and a 254 ⁇ m thick polystyrene substrate 8 with an adhesive for bonding the members together was used.
  • an immunochromatographic detection device for detecting E. coli in milk
  • An immunochromatographic detection device was prepared according to the following description.
  • the L7/L12 ribosomal protein of Escherichia coli was obtained, and the monoclonal antibodies were prepared using the protein.
  • the monoclonal antibodies were a combination of two types (EC-1 and EC-2) that can simultaneously bind to different sites of the L7/L12 ribosomal protein of the above and other coliform bacteria.
  • colloidal Gold Labeling Impregnated Member 0.9 mL of colloidal gold solution (particle size 60 nm) manufactured by BB International was mixed with 0.1 M potassium phosphate pH 7.0, 100 ⁇ g/mL of monoclonal antibody EC-2 to be labeled with colloidal gold was added, and the mixture was left to stand at room temperature for 10 minutes to bind the antibody to the surface of the colloidal gold particles.
  • a 10% aqueous solution of bovine serum albumin (BSA) was added so that the final concentration in the colloidal gold solution was 1%, and the remaining surface of the colloidal gold particles was blocked with BSA to prepare a solution of monoclonal antibody EC-2 labeled with colloidal gold (hereinafter referred to as "colloidal gold labeled antibody”).
  • This solution was centrifuged (15,000 ⁇ rpm, 5 minutes) to precipitate the colloidal gold labeled antibody, and the supernatant was removed to obtain the colloidal gold labeled antibody.
  • colloidal gold-labeled antibody-impregnated member 1 The colloidal gold-labeled antibody was suspended in 20 mM Tris-HCl buffer (pH 8.2) containing 0.25% BSA, 2.5% sucrose, and 35 mM NaCl to obtain a colloidal gold-labeled antibody solution.
  • a 10 mm x 300 mm strip of glass fiber pad was impregnated with 2 mL of the colloidal gold-labeled antibody solution and dried at room temperature under reduced pressure to obtain a colloidal gold-labeled antibody-impregnated member (hereinafter referred to as colloidal gold-labeled antibody-impregnated member 1) as a labeled antibody-attached member 1.
  • Lytic enzyme-imparted member Lysozyme manufactured by Creative Enzymes was dissolved in 20 mM Tris-HCl buffer (pH 8.0) to a concentration of 50 mg/mL, and a 5 mm x 300 mm strip of glass fiber pad was impregnated with 1 mL of the enzyme solution and air-dried at room temperature to obtain a lytic enzyme-imparted member 4.
  • FIG. 1 A cross-sectional view of the immunochromatographic detection device is shown in FIG.
  • the specimen contact member 5 the filter member 6, and the absorbing member 7 were attached to the substrate 8, and then cut to a width of 5 mm to prepare an immunochromatographic detection device 30.
  • the gold colloid-labeled antibody-impregnated member 1 was disposed between the substrate 8 and the specimen contact member at the upstream end side of the specimen contact member 5.
  • the lytic enzyme-attached member 4 was disposed between the substrate 8 and the gold colloid-labeled antibody-impregnated member 1 at the downstream side of the gold colloid-labeled antibody-impregnated member 1.
  • a 23 mm GF/DVA manufactured by GE Healthcare Biosciences: a filter member made of glass fiber, with a thickness of 776 ⁇ m and a retention particle size of 3.5 ⁇ m was used. This member also serves as a member for removing fat globules.
  • the filter member 6 was a 16 mm GF/AVA (manufactured by GE Healthcare Biosciences: a filter member 6 made of glass fiber, 299 ⁇ m thick, with a retention particle size of 1.7 ⁇ m).
  • the absorbing member 7 was filter paper.
  • the substrate 8 was a 254 ⁇ m thick polystyrene substrate with an adhesive for bonding the members together.
  • colloidal Gold Labeled Impregnated Member 0.9 mL of colloidal gold solution (particle size 60 nm) manufactured by BB International was mixed with 0.1 M potassium phosphate pH 7.0, 100 ⁇ g/mL of monoclonal antibody SU-2 to be labeled with colloidal gold was added, and the mixture was left to stand at room temperature for 10 minutes to bind the antibody to the surface of the colloidal gold particles.
  • a 10% aqueous solution of bovine serum albumin (BSA) was added so that the final concentration in the colloidal gold solution was 1%, and the remaining surface of the colloidal gold particles was blocked with BSA to prepare a solution of monoclonal antibody SU-2 labeled with colloidal gold (hereinafter referred to as "colloidal gold labeled antibody”).
  • This solution was centrifuged (15,000 ⁇ rpm, 5 minutes) to precipitate the colloidal gold labeled antibody, and the supernatant was removed to obtain the colloidal gold labeled antibody.
  • colloidal gold-labeled antibody-impregnated member 1 The colloidal gold-labeled antibody was suspended in 20 mM Tris-HCl buffer (pH 8.2) containing 0.25% BSA, 2.5% sucrose, and 35 mM NaCl to obtain a colloidal gold-labeled antibody solution.
  • a 10 mm x 300 mm strip of glass fiber pad was impregnated with 2 mL of the colloidal gold-labeled antibody solution and dried at room temperature under reduced pressure to obtain a colloidal gold-labeled antibody-impregnated member (hereinafter referred to as colloidal gold-labeled antibody-impregnated member 1) as a labeled antibody-attached member 1.
  • Capture site of complex of antigen and gold colloid-labeled antibody A nitrocellulose membrane 25 mm wide and 300 mm long was prepared as the chromatographic development membrane carrier 2 of the chromatographic medium. A solution containing 1.5 mg/mL of monoclonal antibody SU-1 was applied in a line shape at 1 ⁇ L/cm to a position 10 mm from the end of the chromatographic development starting point side of the chromatographic development membrane carrier 2, and this was dried at 50° C. for 30 minutes, then immersed in a 0.5% sucrose solution for 30 minutes and dried overnight at room temperature. This was used as the capture site 3 of the complex of Streptococcus uberis ribosomal protein L7/L12 antigen and gold colloid-labeled antibody.
  • Lytic enzyme-imparted member Lysozyme manufactured by Creative Enzymes was dissolved in 20 mM Tris-HCl buffer (pH 8.0) to a concentration of 50 mg/mL, and a 5 mm x 300 mm strip of glass fiber pad was impregnated with 1 mL of the enzyme solution and air-dried at room temperature to obtain lytic enzyme-imparted member 4-1.
  • FIG. 1 A cross-sectional view of the immunochromatographic detection device is shown in FIG.
  • the specimen contact member 5 the filter member 6, and the absorbing member 7 were attached to the substrate 8, and then cut to a width of 5 mm to prepare an immunochromatographic detection device 40.
  • the colloidal gold-labeled antibody-impregnated member 1 was disposed between the substrate 8 and the specimen contact member 5 at the upstream end side of the specimen contact member 5.
  • the lytic enzyme-imparted members 4-1 and 4-2 were disposed overlappingly between the substrate 8 and the colloidal gold-labeled antibody-impregnated member 1 at the downstream side of the colloidal gold-labeled antibody-impregnated member 1.
  • a 32 mm GF/DVA manufactured by GE Healthcare Biosciences: a filter member made of glass fiber, with a thickness of 776 ⁇ m and a retention particle size of 3.5 ⁇ m was used as the specimen contact member 5. This member also serves as a member for removing fat globules.
  • a 16 mm GF/AVA filter member (manufactured by GE Healthcare Biosciences: a filter member made of glass fiber, 299 ⁇ m thick, with a retention particle size of 1.7 ⁇ m) was used as the filter member 6, filter paper was used as the absorbent member 7, and a 254 ⁇ m thick polystyrene substrate 8 with an adhesive for bonding the members together was used.
  • the pH and electrical conductivity of the lysis aid were measured using a compact pH meter LAQUA twin and a compact electrical conductivity meter LAQUAtwin (HORIBA), and a commercially available beverage product (pH 6.4, electrical conductivity 4.0 mS/cm) was used for the milk juice.
  • a part of the specimen contact member 5 was simultaneously immersed in each of the above-mentioned various types of immunochromatographic detection devices 20, 30, and 40 for detecting bacteria, as shown in Fig. 5, and the mixed solution was stirred with the immunochromatographic detection device, and then the solution was allowed to stand at room temperature for 60 minutes to develop, and the presence of a reddish purple line was visually judged.
  • Table 9 The results are shown in Table 9.
  • the lysis aid of the present invention it is possible to detect Staphylococcus aureus and/or Escherichia coli and/or Streptococcus contained in milk in a container in a single test.
  • Example 6 Simultaneous detection of Staphylococcus aureus, Escherichia coli, and Streptococcus uberis by immunochromatography-2
  • An immunochromatographic detection device was prepared according to the following description.
  • Gold colloid labeling impregnated member 0.9 mL of gold colloid solution (particle size 60 nm) manufactured by BB International was mixed with 0.05 M acetate buffer pH 4.73, 100 ⁇ g/mL of monoclonal antibody SA-2 for gold colloid labeling was added, and the mixture was left at room temperature for 30 minutes to bind the antibody to the gold colloid particle surface, and then 0.005% SH-PEG5000 (PEG) aqueous solution was added so that the final concentration in the gold colloid solution was 0.00024%, and the mixture was left at rest for 30 minutes to block the remaining surface of the gold colloid particle with PEG.
  • PEG5000 SH-PEG5000
  • BSA bovine serum albumin
  • BBInternational gold colloid solution particle size 60 nm
  • CAPS0 buffer pH 9.3 100 ⁇ g/mL of monoclonal antibody EC-2 for labeling gold colloid was added and left to stand at room temperature for 30 minutes to bind the antibody to the gold colloid particle surface.
  • SH-PEG5000 (PEG) aqueous solution was added so that the final concentration in the gold colloid solution was 0.00024%, and the solution was left to stand for 60 minutes to block the remaining surface of the gold colloid particle with PEG.
  • BBInternational gold colloid solution (particle size 60 nm) was mixed with 0.1M TAPS buffer pH 7.75, and 100 ⁇ g/mL of monoclonal antibody SU-2 for labeling gold colloid was added to bind the antibody to the gold colloid particle surface.
  • 0.005% SH-PEG5000 (PEG) aqueous solution was added so that the final concentration in the gold colloid solution was 0.00024%, and the solution was left to stand for 15 minutes to block the remaining surface of the gold colloid particle with PEG.
  • 5.0% casein aqueous solution was added so that the final concentration in the gold colloid solution was 0.434%, and the remaining surface of the gold colloid particle was blocked with casein.
  • a gold colloid-labeled antibody solution for Staphylococcus aureus, a gold colloid-labeled antibody solution for Escherichia coli, and a gold colloid-labeled antibody solution for Streptococcus were mixed in equal ratios, and a 10 mm x 300 mm strip of glass fiber pad was impregnated with 1.8 mL of the gold colloid-labeled antibody solution, which was then dried at room temperature to prepare a gold colloid-labeled antibody-impregnated member (hereinafter referred to as gold colloid-labeled antibody-impregnated member 1) as the labeled antibody-attached member 1.
  • gold colloid-labeled antibody-impregnated member 1 a gold colloid-labeled antibody-impregnated member
  • Lytic enzyme-imparted member Recombinant lysostaphin manufactured by Fuji Film Wako Pure Chemical Industries, Ltd. and lysozyme manufactured by Creative Enzymes, Inc. were dissolved in 100 mM sodium acetate buffer (pH 5.0) containing 5% sucrose to concentrations of 0.133 and 133 mg/mL, respectively. A 5 mm x 300 mm strip of glass fiber pad was impregnated with 0.9 mL of the enzyme solution and dried at room temperature to prepare lytic enzyme-imparted member 4-1.
  • FIG. 1 A cross-sectional view of the immunochromatographic detection device is shown in FIG.
  • the specimen contact member 5 the filter member 6, and the absorbing member 7 were attached to the substrate 8, and then cut to a width of 5 mm to prepare an immunochromatographic detection device 40.
  • the colloidal gold-labeled antibody-impregnated member 1 was disposed between the substrate 8 and the specimen contact member 5 at the upstream end side of the specimen contact member 5.
  • the lytic enzyme-imparted members 4-1 and 4-2 were disposed overlappingly between the substrate 8 and the colloidal gold-labeled antibody-impregnated member 1 at the downstream side of the colloidal gold-labeled antibody-impregnated member 1.
  • a 32 mm GF/DVA manufactured by GE Healthcare Biosciences: a filter member made of glass fiber, with a thickness of 776 ⁇ m and a retention particle size of 3.5 ⁇ m was used as the specimen contact member 5. This member also serves as a member for removing fat globules.
  • a 16 mm GF/AVA filter member (manufactured by GE Healthcare Biosciences: a filter member made of glass fiber, 299 ⁇ m thick, with a retention particle size of 1.7 ⁇ m) was used as the filter member 6, filter paper was used as the absorbent member 7, and a 254 ⁇ m thick polystyrene substrate 8 with an adhesive for bonding the members together was used.
  • Test Measurement of milk juice by immunochromatographic detector Measurement of milk juice by immunochromatographic detector 20, 30, 40 was carried out as follows. 300 ⁇ L of the lysis aid described in condition 21 of Table 8 was dispensed into a cylindrical container with an inner diameter of 17 mm, and 300 ⁇ L of milk to which Staphylococcus aureus and/or Escherichia coli and/or Streptococcus had been added at a final concentration of 1 ⁇ 10 5 (cfu/mL) under the conditions described in conditions 23 to 27 of Table 9 was mixed.
  • the pH and electrical conductivity of the lysis aid were measured using a compact pH meter LAQUA twin and a compact electrical conductivity meter LAQUAtwin (HORIBA), and a commercially available beverage product (pH 6.4, electrical conductivity 4.0 mS/cm) was used for the milk juice.
  • the immunochromatographic detection device for simultaneous detection of Staphylococcus aureus, Escherichia coli, and Streptococcus was immersed in a part of the specimen contact member 5 at the same time as shown in Fig. 7, the mixed solution was stirred with the immunochromatographic detection device, and then the solution was allowed to stand at room temperature for 60 minutes to develop, and the presence of a reddish purple line was visually determined.
  • Table 10 The results are shown in Table 10.
  • the present invention has great utility and can be widely applied to fields such as food and livestock, including bacterial lysis and detection.
  • Immunochromatographic detection device 20 Immunochromatographic device for detecting Staphylococcus aureus 30 Immunochromatographic device for detecting Escherichia coli 40 Immunochromatographic device for detecting Streptococcus 50 Immunochromatographic device for detecting three types of bacteria 1 Labeled antibody-attached member (conjugate pad)/gold colloid-labeled antibody-impregnated member 2 Chromatographic development membrane carrier 3 Capture site 4 Lytic enzyme-attached member 4-1 Lytic enzyme-attached member 4-2 Lytic enzyme-attached member 5 Sample contact member (sample pad) 6 Filter member 7 Absorption member (absorption pad) 8 Substrate 9 Container A Sample B Sample flow C Sample liquid surface

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Abstract

溶菌対象が異なる細菌を検出する場合には、溶菌対象毎に適した溶菌酵素を含む溶菌溶液で、別個に溶菌を行う必要があり、溶菌処理の煩雑化・遅延を招いていた。そこで、検体中の複数の細菌群を溶菌することができ、溶菌処理の効率化・迅速化が可能となる、新たな溶菌方法の提供を目的とする。 検体と、溶菌酵素と、溶菌助液とを混合する工程を含む、検体中の細菌群を溶菌する方法において、前記溶菌酵素が、リゾスタフィン、リゾチーム、アセチルグルコサミニダーゼ及びエンドペプチダーゼからなる群から選ばれる少なくとも1つの溶菌酵素を含み、溶菌助液のpHが6.0~7.0、溶菌助液の電気伝導度が2~8mS/cmとすることにより、複数の細菌群の溶菌が可能になる。

Description

溶菌方法、溶菌助液、及び細菌の有無の判定方法
 本発明は、検体中の複数種の細菌群を溶菌するための溶菌方法に関する。さらに、本発明は、本発明に係る溶菌方法に用いる溶菌助液、溶菌助液を含む溶菌キット、細菌検出方法に用いる細菌検出キット、並びに細菌の有無の判定方法にも関する。
 従来、検体中の細菌をその細胞内成分に基づき検出する等の目的で、検体中の細菌を溶菌する技術が種々用いられている。例えば特許文献1及び2には、黄色ブドウ球菌をそのリボソームタンパク質L7/L12に基づき抗原抗体反応で検出する技術が開示されており、その際に溶菌酵素としてリゾスタフィンを用いて検体中の細菌を溶菌する旨が記載されている。また、特許文献3には、大腸菌をそのリボソームタンパク質L7/L12に基づき抗原抗体反応で検出する技術が開示されており、その際に溶菌酵素としてリゾチームを用いて検体中の細菌を溶菌する旨が記載されている。特許文献4には、ストレプトコッカスをそのリボソームタンパク質L7/L12に基づき抗原抗体反応で検出する技術が開示されており、その際に溶菌酵素としてリゾチーム及びラビアーゼを用いて検体中の細菌を溶菌する旨が記載されている。
特開2017-32579号公報 国際公開第2015/093544号 国際公開第2015/093545号 国際公開第2015/093546号
 特許文献1~4等の従来の溶菌方法では、各溶菌酵素の活性を維持する条件が異なっていた。このため、溶菌対象が異なる細菌を検出する場合には、溶菌対象毎に適した溶菌酵素を含み、溶菌酵素について最適化された条件の溶菌溶液で、別個に溶菌を行う必要があり、溶菌処理の煩雑化・遅延を招くとともに、溶菌対象に対応する溶菌溶液の取り違えも生じていた。
 本発明者等はリゾスタフィン、リゾチーム、アセチルグルコサミニダーゼ及びエンドペプチダーゼからなる群から選ばれる少なくとも1つの溶菌酵素を使用して、溶菌を可能とする条件について鋭意検討を行った。その結果、反応液のpH、及び反応液の電気伝導度を調整することで、選択された溶菌酵素のいずれもが活性を有し、使用された溶菌酵素に対応する細菌を溶菌し検出するが可能になることを見出し、本発明に至った。
 そこで本発明は、例えば以下に関する:
[1]  検体中の細菌群を溶菌する方法であって、
 検体と、溶菌酵素と、溶菌助液とを混合して得られる混合液中で検体中の細菌群を溶菌する工程を含み、
 前記溶菌酵素が、リゾスタフィン、リゾチーム、アセチルグルコサミニダーゼ及びエンドペプチダーゼからなる群から選ばれる少なくとも1つの溶菌酵素を含み、
 前記混合液のpHが6.0~7.0であり、
 前記混合液の電気伝導度が2.5~8.5mS/cmである、前記方法。
[2] 前記溶菌酵素と、前記溶菌助液とが予め混合されている、項目1に記載の方法。
[3] 前記溶菌助液が、緩衝剤、界面活性剤を含む、項目1に記載の方法。
[4] 前記溶菌助液が、さらに塩を含む、項目3に記載の方法。
[5] 前記界面活性剤が少なくとも非イオン性界面活性剤を含む、項目3に記載の方法。
[6] 前記非イオン性界面活性剤がポリオキシエチレン鎖を有し、前記ポリオキシエチレン鎖の繰り返し数の平均値が7~11かつ、HLB値が12.0以上14.5未満である第一の非イオン性界面活性剤を含む、項目5に記載の方法。
[7] 前記ポリオキシエチレン鎖の繰り返し数の平均値が7.5~10かつ、HLB値が12.4~14.1である、項目6に記載の方法。
[8] 前記混合液中の前記第一の非イオン性界面活性剤の濃度が1.25~3.125%である、項目6に記載の方法。
[9] 前記溶菌助液が、5~500mMの緩衝剤を含む、項目5に記載の方法。
[10] 前記溶菌酵素が、リゾスタフィン、リゾチーム、アセチルグルコサミニダーゼ及びエンドペプチダーゼからなる群から選ばれる4つ全ての溶菌酵素を含む、項目1に記載の方法。
[11] 前記方法の溶菌対象が、大腸菌、ブドウ球菌、及びストレプトコッカス属細菌からなる群から選ばれる少なくとも1の細菌を含む、項目1に記載の方法。
[12] 前記方法の溶菌対象が、大腸菌、ブドウ球菌、及びストレプトコッカス属細菌を含む、項目10に記載の方法。
[13] 前記方法が、L7/L12リボソームタンパク質抗原検出の前処理として行われる、項目1~12のいずれか一項に記載の方法。
[14] 前記検体が、乳汁である、項目1~12のいずれか一項に記載の方法。
[15] 検体と、溶菌酵素と、溶菌助液とを混合する工程を含む、検体中の細菌群を溶菌する方法であって、前記溶菌酵素が、リゾスタフィン、リゾチーム、アセチルグルコサミニダーゼ及びエンドペプチダーゼからなる群から選ばれる少なくとも1つの溶菌酵素を含み、溶菌助液のpHが6.0~7.0、溶菌助液の電気伝導度が2.0~8.0mS/cmである、前記方法。
[16] 前記溶菌酵素と、前記溶菌助液とが予め混合されて提供される、項目15に記載の方法。
[17] 前記溶菌助液が、緩衝剤及び界面活性剤を含む、項目15に記載の方法。
[18] 前記溶菌助液が、さらに塩を含む、項目17に記載の方法。
[19] 前記界面活性剤が少なくとも非イオン性界面活性剤を含む、項目17に記載の方法。
[20] 前記非イオン性界面活性剤がポリオキシエチレン鎖を有し、前記ポリオキシエチレン鎖の繰り返し数の平均値が7~11かつ、HLB値が12.0以上14.5未満である第一の非イオン性界面活性剤を含む、項目19に記載の方法。
[21] 前記ポリオキシエチレン鎖の繰り返し数の平均値が7.5~10かつ、HLB値が12.4~14.1である、項目20に記載の方法。
[22] 溶菌助液中の前記非イオン性界面活性剤の濃度が2~5%である、項目19に記載の方法。
[23] 前記溶菌助液が、5~500mMの緩衝剤を含む、項目17に記載の方法。
[24] 前記溶菌酵素が、リゾスタフィン、リゾチーム、アセチルグルコサミニダーゼ及びエンドペプチダーゼからなる群から選ばれる4つ全ての溶菌酵素を含む、項目15に記載の方法。
[25] 前記方法の溶菌対象が、大腸菌、ブドウ球菌、及びストレプトコッカス属細菌からなる群から選ばれる少なくとも1の細菌を含む、項目15に記載の方法。
[26] 前記方法の溶菌対象が、大腸菌、ブドウ球菌、及びストレプトコッカス属細菌を含む、項目24に記載の方法。
[27] 前記方法が、L7/L12リボソームタンパク質抗原検出の前処理として行われる、項目15~26のいずれか一項に記載の方法。
[28] 前記検体が、乳汁である、項目15~26のいずれか一項に記載の方法。
[29] 前記検体と、前記溶菌助液とが、1:5~3:1で混合される、項目15~26のいずれか一項に記載の方法。
[30] 0~1.5Mの塩濃度、5~500mMの緩衝剤、2~5%の非イオン性界面活性剤を含み、pHが6.0~7.0、溶菌助液の電気伝導度が2.0~8.0mS/cmである、検体中の大腸菌、ブドウ球菌、及びストレプトコッカス属細菌を含む細菌群を、リゾスタフィン、リゾチーム、アセチルグルコサミニダーゼ及びエンドペプチダーゼからなる群から選ばれる少なくとも1の溶菌酵素と共に用いて溶菌するための溶菌助液。
[31] リゾスタフィン、リゾチーム、アセチルグルコサミニダーゼ及びエンドペプチダーゼからなる群から選ばれる少なくとも1つの溶菌酵素と、項目30に記載の溶菌助液とを含む、細菌溶菌キット。
[32] リゾスタフィン、リゾチーム、アセチルグルコサミニダーゼ及びエンドペプチダーゼからなる群から選ばれる少なくとも1つの溶菌酵素と、項目30に記載の溶菌助液と、L7/L12リボソームタンパク質抗原を検出する検出装置を含む、細菌検出キット。
[33] 検体中の、大腸菌、ブドウ球菌、及びストレプトコッカス属細菌からなる群から選ばれる少なくとも1種の細菌の有無を判定する方法であって、
 検体と、溶菌酵素と、溶菌助液とを混合して混合液を取得する工程、及び
 免疫学的手法により、前記混合液中に含まれる細菌由来のL7/L12リボソームタンパク質を検出することで細菌の有無を判定する工程を含み、
 前記溶菌酵素が、リゾスタフィン、リゾチーム、アセチルグルコサミニダーゼ及びエンドペプチダーゼからなる群から選ばれる少なくとも1つの溶菌酵素を含み、
 前記混合液のpHが6.0~7.0であり、
 前記混合液の電気伝導度が2.5~8.5mS/cmであり、
 前記混合液を取得する工程において、リゾチームが大腸菌を、リゾスタフィンがブドウ球菌を、リゾチーム、アセチルグルコサミニダーゼ及びエンドペプチダーゼがストレプトコッカス属細菌を溶菌し得ることを特徴とする、前記方法。
[34] 前記溶菌助液が、緩衝剤、界面活性剤を含む、項目33に記載の方法。
[35] 前記界面活性剤が少なくとも非イオン性界面活性剤を含む、項目34に記載の方法。
[36] 前記非イオン性界面活性剤がポリオキシエチレン鎖を有し、前記ポリオキシエチレン鎖の繰り返し数の平均値が7~11かつ、HLB値が12.0以上14.
5未満である第一の非イオン性界面活性剤を含む、項目35に記載の方法。
[37] 前記ポリオキシエチレン鎖の繰り返し数の平均値が7.5~10かつ、HLB値が12.4~14.1である、項目36に記載の方法。
[38] 前記混合液中の前記第一の非イオン性界面活性剤の濃度が1.25~3.125%である、項目36に記載の方法。
[39] 前記溶菌酵素が、リゾスタフィン、リゾチーム、アセチルグルコサミニダーゼ及びエンドペプチダーゼからなる群から選ばれる4つ全ての溶菌酵素を含む、項目33に記載の方法。
[40] 前記工程において、前記溶菌酵素が大腸菌、ブドウ球菌、ストレプトコッカス属細菌を全て溶菌し得ることを特徴とする、項目39に記載の方法。
 本発明によれば、異なる溶菌酵素を用いた場合も、同じ溶菌助液を用いて溶菌が可能になる。これにより、溶菌酵素に応じた溶菌助液を選択する必要がなくなり、溶菌助液の取り違えを防ぐことができる。また、複数の溶菌酵素を同時に用いる態様では、複数種の細菌群を同時に溶菌することができ、溶菌処理の効率化・迅速化が可能となる。これにより、細菌の細胞内抗原等を用いた複数属の細菌検出等も効率化・迅速化することができる。
図1は、黄色ブドウ球菌、大腸菌、及びレンサ球菌からなる群から選ばれる少なくとも1菌種検出用のラテラルフロー方式のイムノクロマトグラフ法検出装置の一例である、ストリップ状の検出装置の概略構成を示す断面図である。 図2は、黄色ブドウ球菌検出用のラテラルフロー方式のイムノクロマトグラフ法検出装置の一例である、ストリップ状の検出装置の概略構成を示す断面図である。 図3は、大腸菌検出用のラテラルフロー方式のイムノクロマトグラフ法検出装置の検出装置の一例である、ストリップ状の検出装置の概略構成を示す断面図である。 図4は、ストレプトコッカス検出用のラテラルフロー方式のイムノクロマトグラフ法検出装置の一例である、ストリップ状の検出装置の概略構成を示す断面図である。 図5は、図2~図4に記載のストリップ状の検出装置を、検体及び溶菌助液の混合液に浸漬して検査を行っていることを示す模式図である。点線は液面を表す。 図6は、黄色ブドウ球菌、大腸菌、及びレンサ球菌を同時検出用のラテラルフロー方式のイムノクロマトグラフ法検出装置の一例である、ストリップ状の検出装置の概略構成を示す断面図である。 図7は、黄色ブドウ球菌、大腸菌、及びレンサ球菌を同時検出用のラテラルフロー方式のイムノクロマトグラフ法検出装置を、検体及び溶菌助液の混合液に浸漬して検査を行っていることを示す模式図である。点線は液面を表す。
 以下、本発明を具体的な実施の形態に即して詳細に説明する。但し、本発明は以下の実施の形態に束縛されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において、任意の形態で実施することが可能である。
 本発明の一の態様は、検体と、溶菌酵素と、溶菌助液とを混合する工程を含む検体中の細菌群を溶菌するための方法に関する。混合する工程により混合液を調製し、混合液のpH及び電気伝導度が所定の値となるように調整することで、使用された溶菌酵素に対応する細菌を溶菌し検出することが可能になる。さらに別の態様では、溶菌方法に用いる溶菌助液、当該溶菌助液と溶菌酵素とを含む細菌溶菌キット、並びに当該溶菌助液と、溶菌酵素と、L7/L12リボソームタンパク質抗原を検出する検出装置とを含む細菌検出キットにも関する。
[I.溶菌方法]
 本発明の一の態様は、検体中の細菌群を溶菌する方法(以下適宜「本発明の溶菌方法」と称する。)に関する。本発明の溶菌方法は、検体を、溶菌酵素と、溶菌助液とを混合する工程を含んでおり、ここで溶菌酵素は、リゾスタフィン、リゾチーム、アセチルグルコサミニダーゼ、及びエンドペプチダーゼからなる群から選ばれる少なくとも1の溶菌酵素である。混合後の混合液のpH及び電気伝導度が、それぞれ6.0~7.0であり、かつ2.5~8.5mS/cm(以下、所定のpH範囲及び所定の電気伝導度の範囲)となるように溶菌助液の成分及び濃度が調整される。所定の電気伝導度の範囲の上限は、8.5、8.0、7.5、7.0、又は6.5を用いてもよく、下限は、2.6又は2.7を用いてもよい。混合後の混合液のpH及び電気伝導度がそれぞれ所定のpH範囲及び所定の電気伝導度の範囲となることで、選択された溶菌酵素の全てにおいて活性が維持され、溶菌酵素に応じた細菌の溶菌が可能になる。1つの溶菌酵素が用いられてもよいし、2つの溶菌酵素が用いられてもよく、3つの溶菌酵素が用いられてもよく、4つ全ての溶菌酵素が用いられてもよい。溶菌酵素は、溶菌助液に予め添加されて提供されてもよいし、検体と、溶菌助液とを混合する際に別途添加されてもよい。
 一の例では、本発明は、検体と、溶菌酵素と、溶菌助液とを混合する工程を含む、検体中の細菌群を溶菌する方法であって、溶菌助液のpHが6.0~7.0、溶菌助液の電気伝導度が2.0~8.0mS/cmとなる、方法に関する。この場合、検体と溶菌助液とは、所定の混合比で混合される。異なる溶菌酵素についても、同じ溶菌助液及び所定の混合比を用いて溶菌が可能であり、溶菌助液の取り違えを防止することができる。所定のpH範囲及び所定の電気伝導度の範囲を達成する観点から、その混合比は、1:5~3:1、好ましくは1:3~2:1、より好ましくは1:2~3:2の範囲で混合されうる。検体と溶菌助液の混合液が所定のpH範囲及び所定の電気伝導度の範囲となるように、混合比が選択されうる。この混合比で検体と溶菌助液が混合されることにより、混合液のpHが6.0~7.0となり、かつ電気伝導度が2.5~9.0mS/cmとなる。検体として用いられる乳汁は、細菌感染により、そのpH及び電気伝導度が変化しうる。しかしながら、溶菌助液には十分量の緩衝剤が含まれていることから、検体のpHが変動している場合も、上述の混合比で混合される場合に、混合液は所定のpH範囲に収まる蓋然性が高く、また、乳汁の電気伝導度の変動を考慮すると、電気伝導度についても所定の電気伝導度範囲に収まる蓋然性が高い。したがって、上述の溶菌助液を、上述の混合比で用いることで、混合液について所定のpH及び電気伝導度の範囲を達成することができる。
 本発明の溶菌方法により溶菌された細菌群は、その後免疫学的手法に供されるが、溶菌が必要とされる他の手法に用いられてもよい。免疫学的手法としては、イムノクロマトグラフ法、ウエスタンブロット、ELISA、免疫沈降、免疫比濁法など抗原抗体反応を用いた任意の検出手法であってよいが、検体を簡易に検査する観点からは、特にイムノクロマトグラフ装置を用いたイムノクロマトグラフ法が好ましい。本発明の溶菌方法により溶菌された細菌群は、後の工程において免疫学的手法による検出が可能なように溶菌される必要がある。したがって、本発明の溶菌方法は、免疫学的手法、好ましくはイムノクロマトグラフ法、さらに好ましくはラテラルフローイムノクロマトグラフ法による検出のための溶菌方法ということができる。
 前記細菌群を溶菌する工程は、検体と、溶菌酵素と、溶菌助液とを混合させた混合液中で反応させれば、任意の手法であってもよい。一例として、容器に検体と、溶菌酵素と、溶菌助液とを入れて撹拌・混合することで、反応させることができる。溶菌酵素は、粉末として添加されていてもよいし、予め容器などに配置されていてもよいし、イムノクロマトグラフ装置の部材に添着して配置されていてもよい。容器やイムノクロマトグラフ装置の部材に配置された溶菌酵素は、検体と溶菌助液と接触することで溶解して再構成され、溶菌酵素の活性を生じる。検体と、溶菌酵素と、溶菌助液との混合液での反応時間は、溶菌が生じる時間であればよく、一例として10秒以上、30秒以上、又は1分以上反応される。反応時間の上限は特に限定されないが、操作を迅速に行う観点から、1時間以内、30分以内、10分以内、又は5分以内が好ましい。検体と、複数の溶菌酵素と、溶菌助液とを含む溶液とをさらに撹拌してもよい。
 本発明の溶菌方法において、溶菌対象となる細菌群は、使用する溶菌酵素に応じて、エシェリキア(Escherichia)属の細菌(大腸菌)、スタフィロコッカス((Staphylococcus)属の細菌(ブドウ球菌)、及びストレプトコッカス(Streptococcus)属の細菌からなる群から選ばれうる。溶菌対象となる細菌群は、上述の少なくとも1種、好ましくは少なくとも2種、より好ましくは上述の3種の細菌の全てを含みうる。これらの細菌は、乳房炎の起炎菌であり、検出対象細菌として重要である。溶菌対象となる細菌群は、本発明に係る溶菌酵素が溶菌可能な細菌であれば、他の細菌を含んでもよい。一例として、クレブシエラ(Klebsiella)属、ラクトバチルス(Lactobacillus)属、シュードモナス属(Pseudomonas)、バシラス(Bacillus)属、セラチア(Serratia)属、ラーネラ(Rahnella)属、シトロバクター(Citrobacter)属、リステリア(Listeria)属、エンテロバクター(Enterobacter)属、及びサルモネラ(Salmonella)属などの細菌を含んでいてもよい。
 本発明の溶菌方法は、検体と、溶菌酵素と、溶菌助液とを混合することを特定しているが、意図した溶菌効果を著しく損なわない限り、混合液中には、1種又は2種以上の他の成分を更に含有していてもよい。これらの成分は、一例として、溶菌を促進するか、又は溶菌後の検出を可能にするために添加されうる。本発明の溶菌方法は、細菌の検出方法における前処理として行われうる。したがって、本発明の溶菌方法で溶菌された検体は、そのまま又はさらなる処理が行われて、免疫学的測定方法に供される。
 [II.溶菌助液]
 溶菌助液は、検体及び溶菌酵素と混合された際に、混合液において所定のpH及び電気伝導度の範囲を達成するように調整された溶液を指す。このような溶菌助液として、pHが6.0~7.0、溶菌助液の電気伝導度が2.0~8.0mS/cmである溶菌助液を使用することができる(以下適宜「本発明の溶菌助液」ということができる)。本発明の溶菌助液は、緩衝剤及び界面活性剤を含む。本発明の溶菌助液は、さらに塩を含んでもよい。本発明の溶菌助液は、溶菌反応や、溶菌後の免疫学的手法による測定を妨げない任意的成分をさらに含んでもよい。そのような任意的成分としては、溶菌後の免疫学的手法による測定において、交差反応を抑制することを目的として、γグロブリンなどのタンパク質や、溶菌助液の保存性を高める目的で防腐剤が添加されてもよい。γグロブリンなどのタンパク質は、溶菌助液中に1~20μg/mlの濃度で添加されうる。より好ましくは、5~15μg/mlの濃度で添加されうる。さらには溶菌助液と検体とが混合されたことを示すために、着色剤が含まれてもよい。
 溶菌助液のpHは、緩衝剤の種類に応じ、適宜塩酸及び/又は水酸化ナトリウムなどのpH調整剤を用いて調整されうる。乳汁検体は、通常pH6.4程度であるが、乳房炎罹患牛の乳汁検体では、pHは6.0~7.8に変動しうる。乳汁検体のpHが変動した場合でも、検体と溶菌助液と混合後の混合液のpHが6.0~7.0(以下、所定のpHという)となるように、緩衝剤の種類及び濃度が選択される。
 溶菌助液の電気伝導度は、溶菌助液に含まれる各成分のイオン濃度に応じて変化するが、特に、量が多い緩衝剤及び緩衝剤の濃度が、電気伝導度に影響し、さらに塩の濃度により電気伝導度を調整することができる。溶液の電気伝導度は、電気伝導率計を用いることで測定することができる。乳汁検体は、通常4mS/cm程度の電気伝導度を有する。一方で、乳房炎罹患牛の乳汁検体では、大幅に変動しうる。乳汁検体の電気伝導度が変動した場合でも、溶菌助液と混合後の混合液の電気伝導度が、2.5~8.5mS/cm(以下、所定の電気伝導度という)となるように、溶菌助液の成分の濃度を選択することができる。所定の電気伝導度の範囲の上限は、8.5、8.0、7.5、7.0、又は6.5を用いてもよく、下限は、2.6又は2.7を用いてもよい。溶菌助液の成分のなかでも特に、濃度が高いことから、塩類及び緩衝剤の濃度が電気伝導度に対する影響が大きい。さらに、混合後の混合液において所定の電気伝導度を達成するように、溶菌助液と、検体との混合比が決定される。
 溶菌助液に含まれる緩衝剤としては、検体との混合後の混合液のpHが6.0~7.0を達成可能な緩衝剤であれば任意の緩衝剤を用いることができる。斯かる緩衝剤の例としては、限定されるものではないが、Tris、MOPSO、HEPES、クエン酸、リン酸、酢酸等が挙げられる。なかでもTris、MOPSOが好ましい。緩衝剤の濃度は、菌助液と混合後の混合液の所望のpH及び電気伝導度を達成するように適宜選択されればよい。一例として混合液中の最終濃度として1.2~420mM、好ましくは5~100mM、より好ましくは20~100mMが使用されうる。緩衝剤は、溶液の電気伝導度に影響する。溶菌助液中の濃度として、検体と溶菌助液との混合比と、混合液中最終濃度とを考慮して配合することができる。一例として、溶菌助液中の緩衝剤の濃度は、5~500mM、好ましくは10~250mM、より好ましくは20~100mM濃度で、溶菌助液に配合することができる。
 溶菌助液に含まれる界面活性剤は、化学溶菌作用を目的として、又は免疫学的手法、特にイムノクロマトグラフ法による測定の促進を目的として、配合されうる。界面活性剤は、任意の界面活性剤を使用することができるが、溶菌酵素の活性や、溶菌後の免疫学的手法による測定を妨げることがないように選択される。例えば、ドデシル硫酸ナトリウムは強力な界面活性剤であり、通常の使用濃度ではほぼすべての細菌を溶菌することができるが、免疫学的手法において用いる抗体の構造を破壊してしまうため、本発明の溶菌方法に使用する界面活性剤としては適していない。溶菌後の免疫学的手法、特にイムノクロマトグラフ法による測定を妨げない界面活性剤としては、限定されるものではないが、陰イオン界面活性剤、非イオン界面活性剤、及び両イオン界面活性剤が使用されうる。陰イオン界面活性剤、及び両イオン界面活性剤の濃度は電気伝導度に影響する。
 非イオン性界面活性剤は、溶菌後にイムノクロマトグラフ法を用いる場合において、展開液の流れを確保することを目的として主に添加され、さらには化学溶菌を目的としてもよい。非イオン界面活性剤は、ポリオキシエチレン鎖、ソルビタン(又はその誘導体)、糖、エタノールアミド、グリセリン等の親水性部分と、アルキル基や脂肪酸等の疎水性部分とが結合された界面活性剤である。非イオン界面活性剤としては、限定されるものではないが、エステルエーテル型、エステル型、エーテル型のいずれも好適に用いることができる。より具体的には、ポリオキシエチレン鎖を親水性部分として有する界面活性剤として、ポリオキシエチレンアルキルエーテル、ポリオキシエチレンアルキルフェニルエーテル、Triton(登録商標)シリーズ、Tergitol(登録商標)シリーズ、Nonidet(登録商標)シリーズ、Genapol(登録商標)シリーズが挙げられ、ソルビタン(又はその誘導体)を親水性部分として有する界面活性剤として、脂肪酸ソルビタンエステル、Tween(登録商標)シリーズが挙げられる。その他の親水性部分を有する非イオン性界面活性剤としては、アルキルポリグルコシド、脂肪酸ジエタノールアミド、アルキルモノグリセリルエーテルなどがあげられる。
 非イオン性界面活性剤の親水性と親油性のバランスは、HLB(hydrophile-lipophile balance)値により表されうる。溶菌と溶菌後のイムノクロマトグラフ法における展開とを達成する観点から、HLB値は、12.0以上14.5未満を選択することができ、好ましくは12.1~14.4、さらにより好ましくは12.4~14.1を使用することができる。HLB値は、本技術分野に周知の定法に基づいて決定することができる。一例として、グリフィン法、デイビス法、及び川上法により決定することができる。
 ポリオキシエチレン鎖を親水性部分として有する非イオン性界面活性剤は、ポリオキシエチレン鎖の繰り返し数に基づいて定めることができる。本発明では、溶菌と溶菌後のイムノクロマトグラフ法における展開とを達成する観点から、通常平均で7~11個、好ましくは7.5~10個のポリオキシエチレン鎖の繰り返し数を有する。ポリオキシエチレン鎖は、通常以下の式:
で表されており、重合度の違いにより、平均繰り返し数で表現される。(CHCH-O)の分子量が44であるため、ポリオキシエチレン鎖の平均分子量を測定することにより、平均繰り返し数を決定することができる。ポリオキシエチレン鎖の平均分子量は、界面活性剤の分子の平均分子量から、疎水性部分の分子量を減じることで決定することができる。界面活性剤の分子の平均分子量は、本技術分野に既知の方法により決定することができ、一例としてクロマトグラフィー法、例えばゲル浸透クロマトグラフィー(GPC)、薄層クロマトグラフィー(TLC)等を用いて決定することができる。
 本発明の1の態様では、ポリオキシエチレン鎖を親水性部分として有する非イオン性界面活性剤は、12.0以上14.5未満、好ましくは12.1~14.4、さらにより好ましくは12.4~14.1のHLB値、及び平均で7~11個、好ましくは7.5~10個の繰り返し数を有することにより規定することができる。このような非イオン性界面活性剤を第一の非イオン性界面活性剤と呼ぶこととする。第一の非イオン性界面活性剤を用いることにより、大腸菌、ブドウ球菌、及びストレプトコッカス属細菌を含む溶菌対象を溶菌することができ、及び/又はイムノクロマトグラフ法を用いたこれらの細菌の検出が可能になる。このような非イオン性界面活性剤として、Triton(登録商標)X100、Nonidet(登録商標)P40、Triton(登録商標)X-100(reduced)、Genapol(登録商標)X-080、TERGITOL(登録商標)15-S-9、TERGITOL(登録商標)TMN-100X(90%)、TERGITOL(登録商標)TMN-6 (90%)、Triton(登録商標)X114、TERGITOL(登録商標)15-S-7、TERGITOL(登録商標)TMN-10 (90%)を使用することができる。
 非イオン性界面活性剤の濃度は、本発明の溶菌方法における溶菌、さらには溶菌後のイムノクロマトグラフ法による検出における展開、さらには免疫学的測定法における抗原抗体反応を著しく阻害しない濃度であれば限定されるものではないが、例えば検体と溶菌助液の混合液における液中の濃度で0.65%~5%である。非イオン性界面活性剤の濃度は、例えば1%以上、より好ましくは1.25%以上である。また、溶菌酵素による反応や抗原抗体反応を著しく阻害しない観点から、非イオン性界面活性剤の濃度は、例えば4%以下、より好ましくは3.125%以下である。溶菌助液中の濃度として、検体と溶菌助液との混合比と、混合後の濃度とを考慮して決定することができる。一例として、0.55%~20%、好ましくは1~10%、より好ましくは2~5%の濃度で、溶菌助液に配合することができる。
 陰イオン界面活性剤は、化学溶菌を主な目的として添加される。陰イオン界面活性剤としてはアルキル硫酸ナトリウム、N-ドデカノイルサルコシン酸ナトリウム、N-ラウロイルサルコシン酸ナトリウム、N-ミリストイルサルコシン酸ナトリウム等のN-アシルサルコシン酸ナトリウム、ドデシルベンゼンスルホン酸ナトリウム、水素添加ココナッツ脂肪酸モノグリセリドモノ硫酸ナトリウム、ラウリルスルホ酢酸ナトリウム、N-パルミトイルグルタミン酸ナトリウム等のN-アシルグルタミン酸塩、N-メチル-N-アシルアラニンナトリウム、α-オレフィンスルホン酸ナトリウムなどがあげられる。溶菌剤中での陰イオン界面活性剤の含量(複数の陰イオン界面活性剤を用いる場合は、陰イオン界面活性剤総量としての含量を指す。)は、検出のために有効な溶菌率が確保される限り、特に限定されないが、下限値に関しては、溶菌酵素の含量がいずれの場合であっても、乳汁と混合した場合の混合液における終濃度が0.01%以上となるようにすることができ、好ましくは0.05%以上であり、より好ましくは0.1%以上である。また陰イオン界面活性剤の含量の上限値は、溶菌酵素による反応や抗原抗体反応を著しく阻害しない程度であればよく、いずれの場合であっても、2%以下とすることができ、好ましくは1%以下であり、より好ましくは0.5%以下である。溶菌助液中の濃度として、検体と溶菌助液との混合比と、最終濃度とを考慮して決定することができる。一例として0.012%~8%の濃度、好ましくは0.05~4%の濃度、より好ましくは0.1~1%の濃度で陰イオン界面活性剤を溶菌助液に配合することができる。
 両イオン界面活性剤は、化学溶菌を主な目的として添加される。両性界面活性剤としては、アミノ酸系(アルキルアミノ脂肪酸塩)、ベタイン系(アルキルベタイン)、アミンオキシド系(アルキルアミンオキシド)等があげられる。より具体的な例としては、ジメチルアンモニオプロパンスルホネイト、ドデシルジメチルアンモニオブチレイト、ラウリル酸ベタイン、およびアミドプロピルベタインがあげられる。より具体的な例としては、Zwittergent(登録商標)シリーズの両イオン性界面活性剤が使用されてもよい。Zwittergent(登録商標)シリーズとしては、Zwittergent(登録商標)3-14、Zwittergent(登録商標)3-12、Zwittergent(登録商標)3-10、Zwittergent(登録商標)3-8などが使用されうる。両イオン界面活性剤は、検出のために有効な溶菌率が確保される限り、特に限定されないが、下限値に関しては、溶菌酵素の含量がいずれの場合であっても、乳汁と混合した場合の混合液における終濃度が0.01%以上となるようにすることができ、好ましくは0.05%以上であり、より好ましくは0.1%以上である。また陰イオン界面活性剤の含量の上限値は、溶菌酵素による反応や抗原抗体反応を著しく阻害しない程度であればよく、いずれの場合であっても、2%以下とすることができ、好ましくは1%以下であり、より好ましくは0.5%以下である。溶菌助液中の濃度として、検体と溶菌助液との混合比と、最終濃度とを考慮して決定することができる。一例として、0.012%~8%の濃度、好ましくは0.05~4%の濃度、より好ましくは0.1~1%の濃度で両イオン界面活性剤を溶菌助液に配合することができる。
 溶菌助液に含まれる塩類は、電気伝導度を調節するために添加される。塩類としては、任意の塩類が使用されうるが、溶菌、並びに溶菌後の免疫学的手法による測定を妨げることがないように選択される。一例として、塩化ナトリウム、硫酸ナトリウム、塩化カリウムなどが使用されうる。溶菌助液の電気伝導度を2~8mS/cmとする観点から、濃度を適宜選択することができる。一例として、溶菌助液中に、15mM~75mM、好ましくは20~60mM、より好ましくは30~50mM添加されうる。
[III.溶菌酵素]
 溶菌酵素は、検体中に含まれる細菌を溶菌する酵素をいう。このような溶菌酵素としては、リゾスタフィン、リゾチーム、アセチルグルコサミニダーゼ、及びエンドペプチダーゼからなる群から選ばれる溶菌酵素が用いられる。上述の溶菌酵素のうち、少なくとも1つ、少なくとも2つ、少なくとも3つ、又は4つ全ての溶菌酵素の組み合わせが使用されうる。これらの酵素は複合酵素として提供されていてもよい。一例として、アセチルグルコサミニダーゼは、ストレプトマイシス フルビシムス(Streptomyces fulvissimus)、特にTU-6株の培養上清から調製され、ラビアーゼという名で販売される。ラビアーゼには、アセチルグルコサミニダーゼ以外にも、エンドペプチダーゼ活性及びムラミダーゼ(リゾチーム)活性を有し、これらの複合酵素であることが知られている。したがって、本発明の範囲からラビアーゼの組み合わせは除かれてもよい。一例として、溶菌酵素が少なくとも2つ用いられる際には場合に応じてリゾチームとアセチルグルコサミニダーゼの組み合わせ、リゾチームとエンドペプチダーゼの組み合わせ、エンドペプチダーゼとアセチルグルコサミニダーゼの組み合わせは除かれてもよい。溶菌酵素が少なくとも3つ用いられる際には場合に応じて、リゾチームとアセチルグルコサミニダーゼとエンドペプチダーゼの組み合わせは除かれてもよい。溶菌酵素は粉末で提供されてもよいし、濃縮溶液として提供されてもよく、溶菌酵素を乾燥固着させた部材と共に提供されてもよい。溶菌酵素は、溶菌助液に予め添加されて提供されてもよいし、検体と、溶菌助液とを混合する際に別途添加されてもよい。一例として、イムノクロマトグラフ装置の液体浸漬部位に乾燥固着させておき、イムノクロマトグラフ装置を使用の際に、溶菌酵素が溶出して、検体と、溶菌助液と混合されてもよい。また、別の例では、検体と溶菌助液とを入れて混合する容器内に乾燥粉末として提供されていてもよい。
 本発明の溶菌方法における溶菌酵素の濃度は、限定されるものではなく、溶菌酵素の種類に応じて個別に適宜選択される。溶菌作用を発揮する観点から、検体との反応時における液中の濃度において例えば0.01μg/mL以上、又は0.025μg/mL以上、又は0.05μg/mL以上とすることが好ましく、また、免疫学的手法による検査において偽陽性を生じさせない観点から検体との反応時における液中の濃度において例えば20mg/mL以下、100mg/mL以下、又は50mg/mL以下とすることが好ましい。
 リゾチームは、約14.6kDaの単一ペプチドのタンパク質であり、ペプチドグリカン層でN-アセチルムラミン酸とN-アセチルグルコサミンとの間のβ(1-4)グリコシド結合を切断することにより細菌の細胞を溶解することができる。リゾチームは、特に、エシェリキア(Escherichia)属の細菌(大腸菌)、クレブシエラ(Klebsiella)属の細菌を溶菌することができるが、これらの細菌に限られるものではない。リゾチームは市販品の購入により入手することが可能である。リゾチームは、検体と混合した場合の終濃度が、0.1mg/mL以上となるようにすることができ、好ましくは0.5mg/mL以上であり、より好ましくは1.0mg/mL以上である。また溶菌酵素の含量の上限は、経済的な観点等から適宜決定することができ、下限がいずれの場合であっても、200mg/mL以下とすることができ、好ましくは100mg/mL以下であり、より好ましくは50mg/mL以下である。
 ラビアーゼ(Labiase)は、StreptomycesfulvissimusTU-6株の培養液上清より調製され、β-N-アセチル-D-グルコサミニダーゼ、ムラミダーゼ、エンドペプチダーゼを主体とする複合酵素である。ラビアーゼは、ストレプトコッカス属細菌、バチルス属細菌、ラクトバチルス属細菌などを溶菌することができるが、これらの細菌に限られるものではない。ラビアーゼは、上記菌株の培養上清から調製することもでき、また市販品の購入により入手することが可能である。ラビアーゼは、終濃度として、好ましくは0.05mg/mL以上、好ましくは0.1mg/mL以上、より好ましくは0.3mg/mL以上とすることができる。また溶菌酵素の含量の上限は、経済的な観点等から適宜決定することができ、下限がいずれの場合であっても、20mg/mL以下、好ましくは10mg/mL以下、より好ましくは5mg/mL以下とすることができる。
 リゾスタフィンは、Staphylococcussimulansが生産する亜鉛プロテアーゼであり、黄色ブドウ球菌またはその同属菌の細胞壁ペプチドグリカンのグリコペプチド鎖中のグリシルグリシン結合を加水分解する。したがって、リゾスタフィンは、スタフィロコッカス((Staphylococcus)属の細菌(ブドウ球菌)を溶菌するが、これらの細菌に限られるものではない。本明細書において、リゾスタフィンには、天然型リゾスタフィンと、加水分解活性を失わない範囲で変異や修飾が導入された変異型及び/又は修飾型リゾスタフィンが包含される。これらのリゾスタフィンは、特開平11-28099号公報に記載された培養方法または遺伝子工学的手法で得るか、市販品の購入により入手することが可能である。リゾスタフィンは、終濃度として、0.1μg/mL以上となるようにすることができ、好ましくは0.5μg/mL以上であり、より好ましくは1.0μg/mL以上である。また溶菌酵素の含量の上限は、経済的な観点等から適宜決定することができ、下限がいずれの場合であっても、200μg/mL以下とすることができ、好ましくは100μg/mL以下であり、より好ましくは50μg/mL以下であり、特に好ましい。
[IV.検体]
 本発明における検体は、細菌の有無を検査する必要のある試料であれば任意の試料であってもよい。一例として、検体は、乳汁である。乳汁は、任意の動物由来の乳汁であってよいが、特にウシ由来の乳汁である。乳汁のpHは、通常、約6.4であり、乳汁の電気伝導度は、約4mS/cmである。一方で、乳房が細菌感染を起こし、炎症を起こしていると、乳汁のpH及び電気伝導度は変動しうる。細菌感染を起こした乳房炎の個体から得た乳汁のpHは、6.0~7.8の範囲で変化しうる。
[V.細菌検出方法]
 本発明に係る溶菌方法は、細菌検出方法の前工程として行われうる。検体中の細菌群を溶菌する方法の後に、細菌群を検出する方法又は細菌の有無を判定する方法(以下適宜「本発明の細菌検出方法」と称する。)が行われうる。本発明の細菌検出方法は、前記の本発明の溶菌方法を実施することにより、検体中の細菌群を溶菌する工程と、溶菌された細菌群から放出された細菌の抗原を、当該抗原と抗原抗体反応を生じる抗体を用いて検出することを含む。より具体的に、かかる方法は、検体中の、大腸菌、ブドウ球菌、及びストレプトコッカス属細菌からなる群から選ばれる少なくとも1種の細菌の有無を判定することができる。かかる方法は、以下の:
 検体と、溶菌酵素と、溶菌助液とを混合して混合液を取得する工程、及び
 免疫学的手法によりL7/L12リボソームタンパク質を検出する工程を含み、
 前記溶菌酵素が、リゾスタフィン、リゾチーム、アセチルグルコサミニダーゼ及びエンドペプチダーゼからなる群から選ばれる少なくとも1つの溶菌酵素を含む。ここで、前記混合液のpHが6.0~7.0であり、前記混合液の電気伝導度が2.5~8.5mS/cmである。本発明の方法では、また、リゾチームが大腸菌を、リゾスタフィンがブドウ球菌を、リゾチーム、アセチルグルコサミニダーゼ及びエンドペプチダーゼがストレプトコッカス属細菌を溶菌し得ることを特徴とする。したがって、本発明の細菌検出方法は、抗体を用いた免疫学的手法に関する。免疫学的手法としては、イムノクロマトグラフ法、免疫沈降法、免疫比濁法、酵素免疫測定法(ELISA法)、放射能免疫測定法(RIA法)、または蛍光免疫測定法(FIA法)など抗原抗体反応を用いた任意の検出手法であってよいが、検体を簡易に検査する観点からは、特にイムノクロマトグラフ法であり、さらに好ましくはラテラルフローイムノクロマトグラフ法が好ましい。
 本発明の細菌検出方法において、前記細菌の抗原が、細胞内抗原であることが好ましい。細胞内抗原とは、本発明の溶菌方法により、放出される細菌の細胞内物質が抗原となる物質である。より具体的に、細菌を検出する観点からは、細胞内抗原としては、リボソームタンパク質、特にL7/L12リボソームタンパク質であることが好ましい。L7/L12リボソームタンパク質は、微生物のタンパク質合成に必須のリボソームタンパク質の1種であり、種々の細菌が共通して有するタンパク質である。また、L7/L12リボソームタンパク質は、細胞内に複数分子存在するために検出感度が高い。細菌のL7/L12リボソームタンパク質に対して抗原抗体反応を生じる抗体及びその作製方法については、例えば本願発明者等の以前の特許出願に係る特許公報である国際公開第2000/006603号等の記載を参照することができる。イムノクロマトグラフ法では、検出用標識が付された標識抗体と、ストリップ上に固定された捕捉用抗体を用いる。標識抗体と捕捉用抗体は、それぞれ細胞内抗原に結合する。
[VI.抗体]
 本発明において「抗体」とは、特定の抗原又は物質を認識しそれに結合するタンパク質で、免疫グロブリン(Ig)という場合もある。一般的な抗体は、通常、ジスルフィド結合により相互結合された2つの軽鎖(軽鎖)及び2つの重鎖(重鎖)を有する。軽鎖にはλ鎖及びκ鎖と呼ばれる2種類が存在し、重鎖にはγ鎖、μ鎖、α鎖、δ鎖及びε鎖と呼ばれる5種類が存在する。その重鎖の種類によって、抗体には、それぞれIgG、IgM、IgA、IgD及びIgEという5種類のアイソタイプが存在する。
 重鎖は各々、重鎖定常(CH)領域及び重鎖可変(VH)領域を含む。軽鎖は各々、軽鎖定常(CL)領域及び軽鎖可変(VL)領域を含む。軽鎖定常(CL)領域は単一のドメインから構成される。重鎖定常(CL)領域は、3つのドメイン、即ちCH1、CH2及びCH3から構成される。軽鎖可変(VL)領域及び重鎖可変(VH)領域は各々、フレームワーク領域(FR)と呼ばれる保存性の高い4つの領域(FR-1、FR-2、FR-3、FR-4)と、相補性決定領域(CDR)と呼ばれる超可変性の3つの領域(CDR-1、CDR-2、CDR-3)とから構成される。重鎖定常(CH)領域は、3つのCDR(CDR-H1、CDR-H2、CDR-H3)及び4つのFR(FR-H1、FR-H2、FR-H3、FR-H4)を有し、これらはアミノ末端からカルボキシ末端へと、FR-H1、CDR-H1、FR-H2、CDR-H2、FR-H3、CDR-H3、FR-H4の順番で配列される。軽鎖定常(CL)領域は、3つのCDR(CDR-L1、CDR-L2、CDR-L3)及び4つのFR(FR-L1、FR-L2、FR-L3、FR-L4)を有し、これらはアミノ末端からカルボキシ末端へと、FR-L1、CDR-L1、FR-L2、CDR-L2、FR-L3、CDR-L3、FR-L4の順番で配列される。重鎖及び軽鎖の可変領域は、抗原と相互作用する結合ドメインを含む。
 本発明の抗体は、ポリクローナル抗体でもモノクローナル抗体でもよいが、モノクローナル抗体であることが好ましい。ポリクローナル抗体は、通常は抗原で免疫した動物の血清から調製される抗体で、構造の異なる種々な抗体分子種の混合物である。一方、モノクローナル抗体とは、特定のアミノ酸配列を有する軽鎖可変(VL)領域及び重鎖可変(VH)領域の組み合わせを含む単一種類の分子からなる抗体をいう。モノクローナル抗体は、抗体産生細胞由来のクローンから産生することも可能であるが、抗体のタンパク質のアミノ酸をコードする遺伝子配列を有する核酸分子を取得し、斯かる核酸分子を用いて遺伝子工学的に作製することも可能である。また、重鎖及び軽鎖、或いはそれらの可変領域やCDR等の遺伝子情報を用いて抗体の結合性や特異性の向上のための改変等を行うことも、この分野での当業者にはよく知られた技術である。
 また、本発明の抗体は、抗体の断片及び/又は誘導体であってもよい。抗体の断片としては、F(ab’)、Fab、Fv等が挙げられる。抗体の誘導体としては、軽鎖及び/又は重鎖の定常領域部分に人工的にアミノ酸変異を導入した抗体、軽鎖及び/又は重鎖の定常領域のドメイン構成を改変した抗体、1分子あたり2つ以上のFc領域を有する抗体、糖鎖改変抗体、二重特異性抗体、抗体又は抗体の断片を抗体以外のタンパク質と結合させた抗体コンジュゲート、抗体酵素、タンデムscFv、二重特異性タンデムscFv、ダイアボディ(Diabody)等が挙げられる。更には、前記の抗体又はその断片若しくは誘導体が非ヒト動物由来の場合、そのCDR以外の配列の一部又は全部をヒト抗体の対応配列に置換したキメラ抗体又はヒト化抗体も、本発明の抗体に含まれる。なお、別途明記しない限り、本発明において単に「抗体」という場合、抗体の断片及び/又は誘導体も含むものとする。
 本発明の抗体が、ある細菌と抗原抗体反応を生じるとは、斯かる細菌が有する何らかの成分を抗原として、特異的に結合することをいう。本発明の抗体の抗原となる細菌の成分は制限されない。細菌の細胞外に露出する細胞壁や細胞膜等に含まれる成分でもよく、細菌の細胞外に露出しない細胞質、細胞小器官、核等に含まれる成分でもよい。
 本発明の抗体と検出対象となる細菌との抗原抗体反応の程度は特に制限されないが、少なくとも公知の何らかの検出手法により検出できる程度の抗原抗体反応が生じればよい。
 また、本発明の抗体は、検体中に存在しうる1種又は2種以上の非細菌由来成分と交差反応を生じないことが好ましい。斯かる非細菌由来成分の例としては、制限されるものではないが、例えばウイルス、植物、及び/又は動物に由来する各種の生体有機化合物であって、細菌が有さない化合物が挙げられる。斯かる生体有機化合物の具体例としては、タンパク質、糖類、糖タンパク質、脂質、複合脂質、核酸等が挙げられる。本発明の抗体は、これらの非細菌由来成分のうち、少なくとも1種、又は2種以上、通常3種以上、更には4種以上、又は5種以上、又は6種以上、又は7種以上、又は8種以上、とりわけ9種以上、特に10種以上の非細菌性成分と交差反応しないことが好ましい。
 本発明の抗体は、検出対象となる細菌と抗原抗体反応するものであれば限定されないが、下記汎用性抗体及び/又は特異性抗体を用いることが好ましく、細菌抗原をサンドイッチ型で検出する場合には、汎用性抗体と特異性抗体を組み合わせて用いることが好ましい。汎用性抗体は、できるだけ多数の属の細菌と広く抗原抗体反応を生じることが好ましい。具体的には、汎用性抗体は、少なくとも4つの属の細菌と抗原抗体反応を生じる。中でも、少なくとも5つ以上の属の細菌と抗原抗体反応を生じることが好ましく、少なくとも6つ以上の属の細菌と抗原抗体反応を生じることがより好ましい。汎用性抗体が抗原抗体反応を生じる具体的な細菌の属は限定されないが、少なくともエシェリキア(大腸菌)属(Escherichia)、スタフィロコッカス(ブドウ球菌)属(Staphylococcus)、ストレプトコッカス(Streptococcus)属、シュードモナス属(Pseudomonas)、バシラス属(Bacillus)、クレブシエラ(Klebsiella)属、セラチア(Serratia)属、ラーネラ(Rahnella)属、シトロバクター(Citrobacter)属、リステリア(Listeria)属、エンテロバクター(Enterobacter)属、及びサルモネラ(Salmonella)属から選択される1種以上の属の細菌と抗原抗体反応を生じることが好ましい。特に、乳房炎の原因細菌である、エシェリキア(大腸菌)属(Escherichia)、スタフィロコッカス(ブドウ球菌)属(Staphylococcus)、ストレプトコッカス(Streptococcus)属の細菌と抗原抗体反応を生じることが好ましい。
 一方、特異性抗体は、限定された属の細菌とのみ抗原抗体反応を生じることが好ましい。具体的には、特異性抗体が抗原抗体反応を生じる細菌の範囲を、検出対象となる細菌の範囲と一致させる。単一の特異性抗体のみを用いる場合には、その特異性抗体が抗原抗体反応を生じる細菌の範囲を、検出対象となる細菌の範囲と一致させる。一方、2以上の特異性抗体を併用する場合には、それら特異性抗体が各々抗原抗体反応を生じる細菌の範囲を合わせた場合に、検出対象となる細菌の範囲と一致すればよい。特に後者の態様によれば、各々別の細菌と抗原抗体反応を生じる複数の特異性抗体を適切に組み合わせることによって、検出対象とする細菌の範囲を種々調整することが可能となり、極めて有利である。
 なお、本発明の各々の特異性抗体は、少なくとも1つの属の細菌と抗原抗体反応を生じればよい。各特異性抗体が抗原抗体反応を生じる具体的な細菌の属は限定されないが、少なくともエシェリキア(大腸菌)属(Escherichia)、スタフィロコッカス(ブドウ球菌)属(Staphylococcus)、ストレプトコッカス(Streptococcus)属、シュードモナス属(Pseudomonas)、バシラス属(Bacillus)、クレブシエラ(Klebsiella)属、セラチア(Serratia)属、ラーネラ(Rahnella)属、シトロバクター(Citrobacter)属、リステリア(Listeria)属、エンテロバクター(Enterobacter)属、及びサルモネラ(Salmonella)属から選択される1以上の属の細菌と抗原抗体反応を生じることが好ましい。特に、乳房炎の原因細菌である、エシェリキア(大腸菌)属(Escherichia)、スタフィロコッカス(ブドウ球菌)属(Staphylococcus)、ストレプトコッカス(Streptococcus)属の細菌由来の抗原と抗原抗体反応を生じることが好ましい。
[標識抗体]
 標識抗体は、検出用標識が付された抗体であって、溶菌された対象細菌から放出される対象細菌由来抗原と抗原抗体反応により複合体を形成する抗体である。こうして形成された複合体を第1複合体と呼ぶものとする。標識抗体に使用する検出用標識の種類も特に制限されず、検出方法に応じて適宜選択すればよいが、具体的には金コロイド、白金コロイド、パラジウムコロイド等の金属コロイド;セレニウムコロイド、アルミナコロイド、シリカコロイド等の非金属コロイド;着色樹脂粒子、染料コロイド、着色リポソーム等の不溶性粒状物質;アルカリフォスファターゼ、ペルオキシダーゼ、ルシフェラーゼ等の発色反応触媒酵素;蛍光色素、放射性同位体;化学発光標識、生物発光標識、電気化学発光標識等が挙げられる。抗体に標識を付加する手法も特に制限されないが、具体的には抗体の疎水性を利用した物理吸着、抗体の官能基を利用した化学結合等の手法が挙げられる。
[捕捉抗体]
 捕捉抗体は、第1の複合体と抗原抗体反応により複合体を形成する抗体である。こうして形成された複合体を第2複合体と呼ぶものとする。イムノクロマトグラフ法において用いる場合、捕捉抗体はより具体的に、イムノクロマトグラフ法のストリップの検出領域に位置するクロマトグラフ展開用膜担体上に固定される。固相部材に抗体を固定する手法も特に制限されないが、具体的には抗体の疎水性を利用した物理吸着による固定、抗体の官能基を利用した化学結合による固定等の手法が挙げられる。
 汎用性抗体が標識抗体、特異性抗体が捕捉抗体でもよく、特異性抗体が標識抗体、汎用性抗体が捕捉抗体でもよい。イムノクロマトグラフ検出装置の作製が容易になる観点から、好ましくは、汎用性抗体が標識抗体、特異性抗体が捕捉抗体である。
 第2の複合体は、固定された捕捉抗体による抗原抗体反応により、捕捉用抗体の固定位置(捕捉部位)に留め置かれ、そこで標識抗体の標識が検出される。捕捉抗体が固定された位置において標識が検出された場合に、検体液中に対象細菌が検出される。
[VII.キット]
 本発明の別の態様は、前述の本発明の溶菌方法に用いられる、検体中の細菌群を溶菌する溶菌キット(以下、適宜「本発明の溶菌キット」と称する。)に関する。本発明の溶菌キットは、リゾスタフィン、リゾチーム、及びラビアーゼからなる群から選ばれる少なくとも1つの溶菌酵素と、本発明の溶菌助液とを含む。溶菌キットは、予め溶菌酵素と、溶菌助液とが混合された溶菌液として提供されてもよい。かかる溶菌キットは、溶菌後に細菌群を免疫学的測定法により検出するために用いられ、より好ましくはイムノクロマトグラフ法検出のための溶菌キットに関する。溶菌される細菌群や、溶菌助液に含まれる界面活性剤、及び溶菌酵素については前述のとおりである。本発明の溶菌キットは、溶菌酵素を、溶液又は粉末の形態で提供してもよいし、グラスファイバーなどの部材に添着させた形態で提供してもよい。
 本発明のさらに別の態様は、前述の本発明の細菌検出方法に用いられる、細菌群の検出キット(以下、適宜「本発明の細菌検出キット」と称する。)に関してもよい。本発明の細菌検出キットは、本発明の溶菌キットと、L7/L12リボソームタンパク質抗原を検出する検出装置とを含んでもよいし、又はリゾスタフィン、リゾチーム、アセチルグルコサミニダーゼ及びエンドペプチダーゼからなる群から選ばれる少なくとも1つの溶菌酵素と、本発明の溶菌助液と、L7/L12リボソームタンパク質抗原を検出する検出装置とを含んでもよい。さらに、検体と、溶菌助液と、溶菌酵素とを混合する容器や製品の取扱説明書などを含んでもよい。本発明の細菌検出キットに用いられる、溶菌酵素、溶菌助液については前述のとおりである。
 本発明のL7/L12リボソームタンパク質抗原を検出する検出装置は、L7/L12リボソームタンパク質抗原を、免疫学的手法により検出する検出装置であれば任意の装置であってもよく、一例としてイムノクロマトグラフ装置である。イムノクロマトグラフ装置は、前述した捕捉抗体と標識抗体とを含む。捕捉抗体は、通常は固相担体の種類に応じた適切な形態(多孔膜を含む容器、流路を含む容器、溶液を保持できるプレート等)で提供される。一例として、捕捉抗体は、イムノクロマトグラフ装置のストリップの検出領域に位置するクロマトグラフ展開用膜担体上に固定される。標識抗体は、通常は標識抗体を水性媒体中に含む水系試薬又は標識抗体を乾燥した乾燥試薬の形態で提供される。異なる細菌に対する複数の標識抗体及び複数の捕捉抗体を使用した1つのイムノクロマトグラフ装置を使用することもできる。複数の捕捉抗体は、ストリップの検出領域に位置するクロマトグラフ展開用膜担体上に、それぞれ離して固定される。これにより、異なる細菌由来のL7/L12リボソームタンパク質抗原が、それぞれ標識抗体により標識され、所定の位置の捕捉抗体により捕捉されることで、それぞれの細菌の検出が可能になる。
 本発明の細菌検出キットは、前述した捕捉抗体と標識抗体に加えて、これらの抗体を使用して本発明の方法を実施するのに必要な1種又は2種以上の試薬、検出用装置若しくはその構成部材、及び/又は、本発明の方法を実施するための手順を記載した指示書を含む。斯かる試薬の種類や指示書の記載内容、更には本発明のキットに含まれる他の構成要素は、具体的な免疫学的測定法の種類に応じて適宜決定すればよい。
 本発明の細菌検出キットが検出用装置又はその構成部材を含む場合、斯かるキットにより構成される装置は、本発明の標識抗体及び/又は捕捉抗体を使用して本発明の方法を実施するのに必要な構成要素を備えた装置(以下適宜「本発明の装置」と略称する。)である。本発明の装置の具体的な構成要素は、本発明の方法の具体的な実施形態である免疫学的測定法の種類に応じて、適宜調整することができる。前述のように、免疫学的測定法の例としては、限定されるものではないが、抗体を担持させたマイクロタイタープレートを用いるELISA(酵素結合免疫吸着)法;抗体を担持させたラテックス粒子(例えばポリスチレンラテックス粒子等)を用いるラテックス粒子凝集測定法;抗体を担持させたメンブレン等を用いるイムノクロマトグラフ法;着色粒子又は発色能を有する粒子、酵素若しくは蛍光体等で標識した標識抗体と、磁気微粒子等の固相担体に固定化した捕捉抗体とを用いるサンドイッチアッセイ法等、種々の公知の免疫学的測定法が挙げられるところ、斯かる種々の免疫学的測定法を実施するために必要な構成要素を備えた装置が、本発明の装置となる。なお、検体中の2種以上の細菌を単一の捕捉部位で検出することもできる。この場合、1種又は2種以上の単一の捕捉部位に固定する。単一の捕捉抗体固定(連結)部位とすることで、検体中の2種以上の細菌を同時に検出(細菌の総量を検出)することができる。
 イムノクロマトグラフ検出装置の具体例としては、ラテラルフロー方式の装置と、フロースルー方式の装置とを挙げることができる。ここで、ラテラルフロー方式とは、捕捉抗体を表面に固定化させた検出領域を含むメンブレンに対し、検出対象検体及び標識抗体を平行に展開させ、メンブレンの検出領域に捕捉された目的物質を検出する方法である。ラテラルフロー方式キットは、主にディップスティック型とカセット型に大別される。ディップスティック型は、検出装置の浸漬領域(サンプルパッドでもよい)を検体溶液に浸すことで、検体溶液を展開させるのに対し、カセット型は、検出装置の検体接触部材(サンプルパッド)に検体を添加することで、検体溶液を展開させる。一方、フロースルー方式とは、捕捉抗体を表面に固定化させたメンブレンに、検出対象検体及び標識抗体を垂直に通過させ、メンブレンの表面に捕捉された目的物質を検出する方法である。本発明の方法は、ラテラルフロー方式の装置とフロースルー方式の装置の何れに対しても適用することが可能である。
 ラテラルフロー方式の装置及びフロースルー方式のイムノクロマトグラフ検出装置はいずれも公知であり、本開示で説明する事項以外の手順については当業者が技術常識に基づいて適宜設計できる。以下、ラテラルフロー方式のイムノクロマトグラフ検出装置の検出機構の概略構成について、図面を参照しながら説明するが、これらはあくまでも検出手順の概略構成の一例に過ぎず、ラテラルフロー方式のイムノクロマトグラフ検出装置の構成は図面に例示する態様には何ら限定されない。
 図1~4は、ラテラルフロー方式のイムノクロマトグラフ検出装置の検出機構の一例である、ストリップ状の検出機構の概略構成を示す断面図である。図1~4のイムノクロマトグラフ検出装置10は、クロマトグラフ展開用膜担体2と、その一端(検体流れBの上流側)にフィルター部材6及び検体接触部材(サンプルパッド)5が配置され、他端側(検体流れBの下流側)に吸収用部材(吸収パッド)7が配置された状態で、基材8上に設けられている。検体接触部材5は、検体と接触する部材であり、検体の展開を妨げなければ任意の部材であってもよい。検体接触部材5及びフィルター部材6は、検体中に含まれる固形分や脂肪球を除去可能な保持粒子サイズを有する。検体接触部材5の保持粒子サイズは、フィルター部材6と比較して大きく設定することができ、これにより比較的大きい粒子が検体接触部材5により除去され、次いで小さい粒子がフィルター部材6により除去される。固形分や一定以上の粒子サイズの粒子が除去されることにより、クロマトグラフ展開用膜担体において展開不良を避けることができる。標識抗体添着部材(コンジュゲートパッド)1(このパッドに標識抗体が添着されている)は、添着された抗体がクロマトグラフ展開用膜担体において展開されるようにクロマトグラフ展開用膜担体2の上流側に配置される。標識抗体添着部材(コンジュゲートパッド)1は、検体接触部材(サンプルパッド)5と、フィルター部材6との接続位置に配置されてもよいし(図1)、検体接触部材(サンプルパッド)5の上流末端側の内部に配置してもよい(図2~4)。検体接触部材(サンプルパッド)5の上流末端側に配置することで、標識抗体添着部材(コンジュゲートパッド)1に添着された標識抗体は、検体溶液中に溶出してもよい。標識抗体添着部材(コンジュゲートパッド)1と同様に、溶菌酵素添着部材4を、溶液に溶出するように、検体接触部材(サンプルパッド)5の上流末端側に配置してもよい(図2~4)。クロマトグラフ展開用膜担体2のストリップ長さ方向中央部には、捕捉抗体が固定された捕捉部位3が配置されると共に、必要に応じて対照試薬が固定された部位が配置されている。なお、対照試薬は、被分析物質とは結合せず標識抗体とは結合する試薬である。さらに、このストリップに、溶菌剤を検体溶液中に溶出可能に配置してもよい。標識抗体添着部材に、大腸菌検出用、黄色ブドウ球菌検出用、及びストレプトコッカス属細菌検出用の標識抗体をそれぞれ添着させてもよい。その場合、捕捉抗体として、大腸菌検出用、黄色ブドウ球菌検出用、及びストレプトコッカス属細菌検出用の捕捉抗体をそれぞれ離してクロマトグラフ担体上に配置することで、捕捉部位に生じた標識により、それぞれの細菌種について検出が可能になる。
 使用時には、検体Aを検体接触部材(サンプルパッド)5上に適用すると、検体Aは、標識抗体添着部材(コンジュゲートパッド)1を通過し、フィルター部材を通過して、クロマトグラフ展開用膜担体2を検体流れBの方向に流れる。この際に、検体中の被分析物質(本発明では細菌由来抗原であるL7/L12)が標識抗体と結合して、被分析物質-標識抗体の第1複合体が形成される。検体Aが捕捉部位3を通過すると、検体中の被分析物質が捕捉抗体と結合して、捕捉抗体-被分析物質-標識抗体の第2複合体が形成される。さらに、検体Aが対照試薬固定部位を通過すると、標識抗体のうち被分析物質と結合していないものが対照試薬と結合し、これによって、検査の終了(すなわち検体Aが捕捉部位3を通過したこと)を確認できる。ここで、捕捉部位3に存在する捕捉抗体-被分析物質-標識抗体の第2複合体中の標識抗体が有する標識を、公知の手段で検出することにより、被分析物質の有無又は存在量を検出することができる。必要に応じて、標識抗体の標識を公知の手法により増感して、検出を容易にしてもよい。
 なお、標識抗体添着部材(コンジュゲートパッド)1、溶菌酵素添着部材4、フィルター部材6、検体接触部材(サンプルパッド)5、及び/又は対照試薬固定部位は、任意に省略することもできる。本機構において標識抗体添着部材(コンジュゲートパッド)1及び/又は溶菌酵素添着部材4を有しない場合、検体Aと標識抗体及び/又は溶菌酵素を、予め混合した状態又は別々の状態で、同時に又は順次に、クロマトグラフ展開用膜担体2上の一端に適用することにより、上記の検査と同様の検査を行うことができる。
 また、捕捉抗体と標識抗体とを入れ替えても、同様の検出が可能な検出キットを構築することができる。
 本発明の1の実施形態では、本発明に係る溶菌助液と、本発明に係るラテラルフロー方式のイムノクロマトグラフ検出装置とを含む細菌検出キットに関していてもよい。かかる細菌検出キットは、さらに検出する細菌に応じた添加用の溶菌酵素をさらに含んでもよい。添加用の溶菌酵素に代えて、溶菌酵素はラテラルフロー方式のイムノクロマトグラフ検出装置の溶菌酵素添着部材4に添着されていてもよい。ここで、検出装置としては、大腸菌検出用の検出装置、黄色ブドウ球菌検出用の検出装置、及びストレプトコッカス属検出用の検出装置から選ばれる少なくとも1つであってよく、検出対象である細菌に基づいて検出装置を選択してもよい。検出対象の細菌に応じて、検出装置が選択されて使用される。溶菌酵素が添加される場合、検出対象の細菌に応じて、溶菌酵素が選択される。
 さらに別の実施形態では、細菌検出キットは、本発明に係る溶菌助液と、本発明に係るラテラルフロー方式のイムノクロマトグラフ検出装置として、大腸菌検出用の検出装置、黄色ブドウ球菌検出用の検出装置、及びストレプトコッカス属検出用の検出装置とを含み、3種の検出用装置が同時に使用されてもよい。溶菌酵素は、それぞれ検出用装置に添着されていてもよいし、別途溶菌酵素として添加されてもよい。
 大腸菌検出用の検出装置は、大腸菌検出用の標識抗体及び捕捉抗体をそれぞれ、標識抗体添着部材1、及びクロマトグラフ展開用膜担体2に添着して含んでおり、さらにリゾチームを添着させた溶菌酵素添着部材4を備えてもよい。
 黄色ブドウ球菌検出用の検出装置は、黄色ブドウ球菌検出用の標識抗体及び捕捉抗体をそれぞれ、標識抗体添着部材1、及びクロマトグラフ展開用膜担体2に添着して含んでおり、さらにリゾスタフィンを添着させた溶菌酵素添着部材4を備えてもよい。
 ストレプトコッカス属検出用の検出装置は、ストレプトコッカス属検出用の標識抗体及び捕捉抗体をそれぞれ、標識抗体添着部材1、及びクロマトグラフ展開用膜担体2に添着して含んでおり、さらにリゾチーム、アセチルグルコサミニダーゼ及びエンドペプチダーゼからなる群から選ばれる少なくとも1の溶菌酵素を添着させた溶菌酵素添着部材4を備えてもよい。
 さらに別の態様では、本発明に係る溶菌助液と、大腸菌、黄色ブドウ球菌、ストレプトコッカス属細菌を同時に検出するための3種同時検出用の検出装置とを含む細菌検出キットに関していてもよい。3種同時検出用の検出装置は、大腸菌検出用の標識抗体、黄色ブドウ球菌検出用の標識抗体、及びストレプトコッカス属検出用の標識抗体と、大腸菌検出用の捕捉抗体、黄色ブドウ球菌検出用の捕捉抗体、及びストレプトコッカス属検出用の捕捉抗体とをそれぞれ含むように構成される。溶菌酵素は、検出用装置の1又は複数の溶菌酵素添着部材4されていてもよいし、別途溶菌酵素として添加されてもよい。
 より具体的に、3種同時検出用の検出装置は、大腸菌検出用の標識抗体、黄色ブドウ球菌検出用の標識抗体、及びストレプトコッカス属検出用の標識抗体をまとめて1の標識抗体添着部材1に添着させて、かかる標識抗体添着部材1を備えてもよいし、大腸菌検出用の標識抗体、黄色ブドウ球菌検出用の標識抗体、及びストレプトコッカス属検出用の標識抗体をそれぞれ別々又は一緒に添着された2以上(すなわち2又は3)の標識抗体添着部材1を備えてもよい。
 さらにより具体的に、3種同時検出用の検出装置は、大腸菌検出用の捕捉抗体、黄色ブドウ球菌検出用の捕捉抗体、及びストレプトコッカス属検出用の捕捉抗体をそれぞれ、クロマトグラフ展開用膜担体2の異なる位置又は同じ位置にそれぞれ添着させて含んでもよい。一例として、黄色ブドウ球菌検出用の捕捉抗体及びストレプトコッカス属検出用の捕捉抗体をそれぞれ、同じ位置に添着させてもよく、その場合この添着位置において、捕捉された標識抗体-抗原複合体が検出された場合に、グラム陽性細菌が検出されたと判定することができる。
 3種の捕捉抗体を添着させる位置は、クロマトグラフ展開用膜担体2上において、検体流れに対し垂直方向に横に並べて配置させてもよいし、検体流れ方向に離して配置させてもよい。3種の捕捉抗体を添着させる順番は特に限定されないが、一例として、上流側から、黄色ブドウ球菌検出用捕捉抗体、ストレプトコッカス属検出用捕捉抗体、大腸菌検出用捕捉抗体の順番で配置することができる。さらに別の例では、3種同時検出用の検出装置は大腸菌検出用の捕捉抗体、黄色ブドウ球菌検出用の捕捉抗体、及びストレプトコッカス属検出用の捕捉抗体をそれぞれ添着させた2以上(すなわち2又は3個の)クロマトグラフ展開用膜担体2を備えていてもよい。
 以下、本発明を実施例に則して更に詳細に説明するが、これらの実施例はあくまでも説明のために便宜的に示す例に過ぎず、本発明は如何なる意味でもこれらの実施例に限定されるものではない。
実施例1:イムノクロマトグラフ法による黄色ブドウ球菌、大腸菌、ストレプトコッカス ウベリス(Streptococcus uberis)の検出におけるpHと電気伝導度の効果
(1)乳汁中黄色ブドウ球菌検出用イムノクロマトグラフ検出装置の作製
イムノクロマトグラフ検出装置を以下の記載に従って作製した。
(a)リボゾームタンパク質L7/L12に対するモノクローナル抗体の作製
 金コロイド標識する抗体には、スタフィロコッカス アウレウス(Staphylococcus aureus)(黄色ブドウ球菌)リボソームタンパク質L7/L12モノクローナル抗体を使用した。国際公開WO00/06603号パンフレットの実施例5に記載の方法に準じて、黄色ブドウ球菌(Staphylococcus aureus)のL7/L12リボゾームタンパク質を取得し、同タンパク質を用いてモノクローナル抗体を作製した。当該モノクローナル抗体は、上記L7/L12リボゾームタンパク質の別のサイトに同時に結合しうる2種(SA-1およびSA-2)の組合せを選択した。
(b)金コロイド標識含浸部材
 BBInternational社製金コロイド溶液(粒径60nm)0.9mLに0.1Mリン酸カリウムpH7.0を混合し、金コロイド標識するモノクローナル抗体SA-2を100μg/mL加え室温で10分間静置し、この抗体を金コロイド粒子表面に結合させた後、金コロイド溶液における最終濃度が1%となるようにウシ血清アルブミン(BSA)10%水溶液を加え、この金コロイド粒子の残余の表面をBSAでブロッキングして、金コロイド標識したモノクローナル抗体SA-2(以下、「金コロイド標識抗体」と記す)溶液を調製した。この溶液を遠心分離(15000×rpm、5分間)して金コロイド標識抗体を沈殿せしめ、上清液を除いて金コロイド標識抗体を得た。この金コロイド標識抗体を0.25%BSA、2.5%スクロース、35mM NaClを含有する20mMトリス塩酸緩衝液(pH8.2)に懸濁して金コロイド標識抗体溶液を得た。5mm×300mmの帯状のグラスファイバーパットに、金コロイド標識抗体溶液1mLを含浸せしめ、これを室温で減圧乾燥させて標識抗体添着部材1として、金コロイド標識抗体含浸部材(以下、金コロイド標識抗体含浸部材1とする)を調製した
(c)抗原および金コロイド標識抗体との複合体の捕捉部位
 幅25mm、長さ300mmのニトロセルロース膜をクロマトグラフ媒体のクロマトグラフ展開用膜担体2(第2部分)として用意した。モノクローナル抗体SA-1 1.5mg/mLが含有されてなる溶液を、このクロマトグラフ展開用膜担体2におけるクロマトグラフ展開開始点側の末端から10mmの位置に1μL/cmでライン状に塗布して、これを50℃で30分間乾燥し、その後、0.5%スクロース溶液に30分浸し、一晩室温で乾燥させた。スタフィロコッカス アウレウスリボソームタンパク質L7/L12抗原と金コロイド標識抗体との複合体の捕捉部位3とした。
(d)溶菌酵素添着部材
 富士フィルム和光純薬製の組換えリゾスタフィンを20mM酢酸ナトリウム緩衝液(pH4.5)に濃度100μg/mLになるように溶解し、5mm×300mmの帯状のグラスファイバーパットに、酵素溶液1mLを含浸せしめ、これを室温で風乾させて溶菌酵素添着部材4とした。
(e)イムノクロマトグラフ装置の作製
 イムノクロマトグラフ検出装置の断面図を図1に示す。
 上記金コロイド標識抗体含浸部材1、上記クロマトグラフ展開用膜担体2の他に、検体接触部材5、フィルター部材6、及び吸収用部材7を基材8に張り合わせた後、5mm幅に切断し、イムノクロマトグラフ検出装置10を作製した。検体接触部材5として20mmのGF/DVA(GEヘルスケアバイオサイエンス製:ガラス繊維からなる、厚み776μm、保持粒子サイズ3.5μmのフィルター部材)を用いた。この部材は、脂肪球除去用部材としての役割を兼ねる部材である。フィルター部材6として15mmのGF/AVA(GEヘルスケアバイオサイエンス製:ガラス繊維からなる、厚み299μm、保持粒子サイズ1.7μmのフィルター部材)を用い、吸収用部材7として濾紙を用い、そして、基材8として厚さ254μm、ポリスチレン製で部材を貼り合わせるための粘着材がついたものを用いた。
(2)乳汁中大腸菌検出用イムノクロマトグラフ検出装置の作製
イムノクロマトグラフ検出装置を以下の記載に従って作製した。
(a)リボゾームタンパク質L7/L12に対するモノクローナル抗体の作製
金コロイド標識する抗体には、Escherichia coli(大腸菌)リボソームタンパク質L7/L12モノクローナル抗体を使用した。国際公開WO00/06603号パンフレットの実施例5に記載の方法に準じて、大腸菌大腸菌のL7/L12リボゾームタンパク質を取得し、同タンパク質を用いてモノクローナル抗体を作製した。当該モノクローナル抗体は、上記およびその他の大腸菌群の菌種のL7/L12リボゾームタンパク質の別のサイトに同時に結合しうる2種(EC-1およびEC-2)の組合せを選択した。
(b)金コロイド標識含浸部材
 BBInternational社製金コロイド溶液(粒径60nm)0.9mLに0.1Mリン酸カリウムpH7.0を混合し、金コロイド標識するモノクローナル抗体EC-2を100μg/mL加え室温で10分間静置し、この抗体を金コロイド粒子表面に結合させた後、金コロイド溶液における最終濃度が1%となるようにウシ血清アルブミン(BSA)10%水溶液を加え、この金コロイド粒子の残余の表面をBSAでブロッキングして、金コロイド標識したモノクローナル抗体EC-2(以下、「金コロイド標識抗体」と記す)溶液を調製した。この溶液を遠心分離(15000×rpm、5分間)して金コロイド標識抗体を沈殿せしめ、上清液を除いて金コロイド標識抗体を得た。この金コロイド標識抗体を0.25%BSA、2.5%スクロース、35mM NaClを含有する20mMトリス塩酸緩衝液(pH8.2)に懸濁して金コロイド標識抗体溶液を得た。10mm×300mmの帯状のグラスファイバーパットに、金コロイド標識抗体溶液2mLを含浸せしめ、これを室温で減圧乾燥させて標識抗体添着部材1として、金コロイド標識抗体含浸部材(以下、金コロイド標識抗体含浸部材1とする)を調製した。
(c)抗原および金コロイド標識抗体との複合体の捕捉部位
 幅25mm、長さ300mmのニトロセルロース膜をクロマトグラフ媒体のクロマトグラフ展開用膜担体2として用意した。モノクローナル抗体EC-1 1.5mg/mLが含有されてなる溶液を、このクロマトグラフ展開用膜担体2におけるクロマトグラフ展開開始点側の末端から10mmの位置に1μL/cmでライン状に塗布して、これを50℃で30分間乾燥し、その後、0.5%スクロース溶液に30分浸し、一晩室温で乾燥させた。Escherichia coliリボソームタンパク質L7/L12抗原と金コロイド標識抗体との複合体の捕捉部位3とした。
(d)溶菌酵素添着部材
 Creative Enzymes製のリゾチームを20mMトリス塩酸緩衝液(pH8.0)に濃度50mg/mLになるように溶解し、5mm×300mmの帯状のグラスファイバーパットに、酵素溶液1mLを含浸せしめ、これを室温で風乾させて溶菌酵素添着部材4とした。
(e)イムノクロマトグラフ検出装置の作製
 イムノクロマトグラフ検出装置の断面図を図1に示す。
 上記金コロイド標識抗体含浸部材1、上記クロマトグラフ展開用膜担体2の他に、検体接触部材5、フィルター部材6、及び吸収用部材7を基材8に張り合わせた後、5mm幅に切断し、イムノクロマトグラフ検出装置10を作製した。検体接触部材5として20mmのGF/DVA(GEヘルスケアバイオサイエンス製:ガラス繊維からなる、厚み776μm、保持粒子サイズ3.5μmのフィルター部材)を用いた。この部材は、脂肪球除去用部材としての役割を兼ねる部材である。フィルター部材6として15mmのGF/AVA(GEヘルスケアバイオサイエンス製:ガラス繊維からなる、厚み299μm、保持粒子サイズ1.7μmのフィルター部材)を用い、吸収用部材7として濾紙を用い、そして、基材8として厚さ254μm、ポリスチレン製で部材を貼り合わせるための粘着材がついたものを用いた。
(3)乳汁中ストレプトコッカス検出用イムノクロマトグラフ検出装置の作製
イムノクロマトグラフ検出装置を以下の記載に従って作製した。
(a)リボゾームタンパク質L7/L12抗体の作製
国際公開WO00/06603号パンフレットの実施例に記載の方法に準じて、ストレプトコッカス・ウベリスL7/L12リボゾームタンパク質を取得し、同タンパク質を用いてモノクローナル抗体を作製した。当該モノクローナル抗体は、上記L7/L12リボゾームタンパク質の別のサイトに同時に結合しうる2種の組合せを選択した。
(b)金コロイド標識含浸部材
BBInternational社製金コロイド溶液(粒径60nm)0.9 mLに0.1M リン酸カリウム pH7.0を混合し、金コロイド標識するモノクローナル抗体SU-2を100 μg/mL加え室温で10分間静置し、この抗体を金コロイド粒子表面に結合させた後、金コロイド溶液における最終濃度が1%となるようにウシ血清アルブミン(BSA)10%水溶液を加え、この金コロイド粒子の残余の表面をBSAでブロッキングして、金コロイド標識したモノクローナル抗体SU-2(以下、「金コロイド標識抗体」と記す)溶液を調製した。この溶液を遠心分離(15000×rpm、5分間)して金コロイド標識抗体を沈殿せしめ、上清液を除いて金コロイド標識抗体を得た。この金コロイド標識抗体を0.25%BSA、2.5%スクロース、35mM NaClを含有する20mMトリス塩酸緩衝液(pH8.2)に懸濁して金コロイド標識抗体溶液を得た。10mm×300mmの帯状のグラスファイバーパットに、金コロイド標識抗体溶液2mLを含浸せしめ、これを室温で減圧乾燥させて、標識抗体添着部材1として金コロイド標識抗体含浸部材(以下、金コロイド標識抗体含浸部材1とする)を調製した。
(c)抗原および金コロイド標識抗体との複合体の捕捉部位
 幅25mm、長さ300mmのニトロセルロース膜をクロマトグラフ媒体のクロマトグラフ展開用膜担体2として用意した。モノクローナル抗体SU-1 1.5mg/mLが含有されてなる溶液を、このクロマトグラフ展開用膜担体2におけるクロマトグラフ展開開始点側の末端から10mmの位置に1μL/cmでライン状に塗布して、これを50℃で30分間乾燥し、その後、0.5%スクロース溶液に30分浸し、一晩室温で乾燥させた。ストレプトコッカス ウベリスリボソームタンパク質L7/L12抗原と金コロイド標識抗体との複合体の捕捉部位3とした。
(d)溶菌酵素添着部材
 コスモバイオ製のラビアーゼを20mMトリス塩酸緩衝液(pH8.0)に濃度30mg/mLになるように溶解し、5mm×300mmの帯状のグラスファイバーパットに、酵素溶液1mLを含浸せしめ、これを室温で風乾させて溶菌酵素添着部材4とした。
(e)イムノクロマトグラフ検出装置の作製
 イムノクロマトグラフ検出装置断面図を図1に示す。
 上記金コロイド標識抗体含浸部材1、上記クロマトグラフ展開用膜担体2の他に、検体接触部材5、フィルター部材6、及び吸収用部材7を基材8に張り合わせた後、5mm幅に切断し、イムノクロマトグラフ検出装置10を作製した。検体接触部材5として、20mmのGF/DVA(GEヘルスケアバイオサイエンス製:ガラス繊維からなる、厚み776μm、保持粒子サイズ3.5μmのフィルター部材)を用いた。この部材は、脂肪球除去用部材としての役割を兼ねる部材である。フィルター部材6として15mmのGF/AVA(GEヘルスケアバイオサイエンス製:ガラス繊維からなる、厚み299μm、保持粒子サイズ1.7μmのフィルター部材)を用い、吸収用部材7として濾紙を用い、そして基材8として、厚さ254μm、ポリスチレン製で部材を貼り合わせるための粘着材がついたものを用いた。
(4)試験 イムノクロマトグラフ検出装置による牛乳汁の測定
 イムノクロマトグラフ検出装置による牛乳汁の測定は以下のように行った。5mm×5mmに裁断した黄色ブドウ球菌検出用の溶菌酵素添着部材4(リゾスタフィンが添着)を1枚ずつ入れたマイクロチューブに表1に記載の溶菌助液500μLを分取し、終濃度2×10(cfu/mL)の黄色ブドウ球菌を添加した乳汁300μLを混合し室温で30分間処理した。この時、溶菌助液のpHと電気伝導度はコンパクトpHメータ LAQUA twinとコンパクト電気伝導率計LAQUAtwin(HORIBA)を用いて測定し、牛乳汁は市販の飲用品(pH6.4、電気伝導度4.0mS/cm)を用いた。同混合溶液のpHと電気伝導度を測定した後、乳汁中黄色ブドウ球菌検出用イムノクロマトグラフ検出装置10の検体接触部材5の一部を浸漬して、室温で30分静置して展開後、赤紫色のラインを目視により判定した。
 また、5mm×5mmに裁断した大腸菌検出用の溶菌酵素添着部材4(リゾチームが添着)を1枚ずつ入れたマイクロチューブに表1に記載の溶菌助液500μLを分取し、終濃度2×10(cfu/mL)の大腸菌を添加した乳汁300μLを混合し室温で30分間処理した。牛乳汁は市販の飲用品(pH6.4、電気伝導度4.0mS/cm)を用いた。同混合溶液に乳汁中大腸菌検出用イムノクロマトグラフ検出装置10の検体接触部材5の一部を浸漬して、室温で30分静置して展開後、赤紫色のラインを目視により判定した。
 同様に、5mm×5mmに裁断したストレプトコッカス検出用の溶菌酵素添着部材4(ラビアーゼが添着)を1枚ずつ入れたマイクロチューブに表1に記載の溶菌助液500μLを分取し、終濃度2×10(cfu/mL)のストレプトコッカス・ウベリスを添加した乳汁300μLを混合し室温で30分間処理した。牛乳汁は市販の飲用品(pH6.4、電気伝導度4.0mS/cm)を用いた。同混合溶液に乳汁中ストレプトコッカス検出用イムノクロマトグラフ検出装置10の検体接触部材5の一部を浸漬して、室温で30分静置して展開後、赤紫色のラインを目視により判定した。
 イムノクロマトグラフ検出装置10において、それぞれ目視陽性となった場合+、目視陰性となった場合-と表記し、牛乳汁と各種溶菌液混合後のpHと電気伝導度の測定結果と合わせて表2に記載した。表2より酵素としてリゾスタフィン、リゾチーム、ラビアーゼを用い、溶菌助液と牛乳汁混合後のpHが6.0~7.0かつ電気伝導度が2.5~8.5の時3菌種全て検出可能となった。
実施例2:イムノクロマトグラフ法による黄色ブドウ球菌、大腸菌、ストレプトコッカス・ウベリスの検出における非イオン性界面活性剤の効果
(1) イムノクロマトグラフ検出装置による牛乳汁の測定は実施例1に準じて行った。
 実施例1と同様に各菌種検出用イムノクロマトグラフ検出装置10についてそれぞれ目視陽性となった場合+、目視陰性となった場合-と表記し、牛乳汁と各種溶菌液混合後のpHと電気伝導度の測定結果と合わせて表4に記載した。表4より酵素としてリゾスタフィン、リゾチーム、ラビアーゼを用い、溶菌助液に用いる非イオン性界面活性剤がポリオキシエチレンアルキルフェニルエーテルであり、牛乳汁混合後の非イオン性界面活性剤濃度が1.25%~3.13%、pHが6.0~7.0かつ電気伝導度が2.5~8.5の時3菌種全て検出可能となった。使用した溶菌助液を表3にまとめた。
実施例2-1:イムノクロマトグラフ法による黄色ブドウ球菌、大腸菌、ストレプトコッカス・ウベリスの検出における非イオン性界面活性剤の物性と効果
(1) イムノクロマトグラフ検出装置の作製は実施例1に準じて行い、試験に用いた溶菌助液を表4-1にまとめた。
(2)乳汁中黄色ブドウ球菌、大腸菌、ストレプトコッカス検出用イムノクロマトグラフ検出装置は実施例1(1)(2)(3)に準じて行った。イムノクロマトグラフ検出装置による牛乳中の測定は実施例1(4)に準じて行い、4×10、2×10(cfu/mL)の黄色ブドウ球菌、または大腸菌、レンサ球菌をそれぞれ添加した乳汁用いた。
実施例1と同様に各菌種検出用イムノクロマトグラフ検出装置10についてそれぞれ目視陽性となった場合+、目視陰性となった場合-と表記し、牛乳汁と各種溶菌液混合後のpHと電気伝導度の測定結果と合わせて表4-2に記載した。
表4-2より、酵素としてリゾスタフィン、リゾチーム、ラビアーゼを用い、溶菌助液と牛乳汁混合後のpHが6.0~7.0かつ電気伝導度が2.5~8.5であり、溶菌助液に用いる非イオン性界面活性剤がポリオキシエチレン鎖を有し、ポリオキシエチレン鎖の繰り返し数が7から11かつHLB値が12.0以上14.5未満であり、前記非イオン性界面活性剤濃度が1.88%の時、3菌種全て4×10[CFU/mL]の濃度の細菌が検出可能となった。また、溶菌助液に用いる非イオン性界面活性剤がポリオキシエチレン鎖を有し、ポリオキシエチレン鎖の繰り返し数が7.5から10かつHLB値が12.4から14.1であり、前期非イオン性界面活性剤濃度が1.88%の時、3菌種全て2×10[CFU/mL]の濃度の細菌が検出可能となった。
実施例3:イムノクロマトグラフ法による黄色ブドウ球菌、大腸菌、ストレプトコッカス・ウベリスの検出における陰イオン性界面活性剤と両イオン性界面活性剤、γグロブリンの効果
(1)試験 イムノクロマトグラフ検出装置による牛乳汁の測定
 イムノクロマトグラフ検出装置による牛乳汁の測定は以下のように行った。5mm×5mmに裁断した黄色ブドウ球菌検出用の溶菌酵素添着部材4(リゾスタフィンが添着)を1枚ずつ入れたマイクロチューブに表5に記載の溶菌助液500μLを分取し、終濃度1×10(cfu/mL)の黄色ブドウ球菌を添加した乳汁を300μL混合し室温で30分間処理した。この時、溶菌助液のpHと電気伝導度はコンパクトpHメータ LAQUA twinとコンパクト電気伝導率計LAQUAtwin(HORIBA)を用いて測定し、牛乳汁は市販の飲用品(pH6.4、電気伝導度4.0mS/cm)を用いた。同混合溶液のpHと電気伝導度を測定した後、実施例1の乳汁中黄色ブドウ球菌検出用イムノクロマトグラフ検出装置10の検体接触部材5の一部を浸漬して、室温で30分静置して展開後、赤紫色のラインを目視により判定した。
 また、5mm×5mmに裁断した大腸菌検出用の溶菌酵素添着部材4(リゾチームが添着)を1枚ずつ入れたマイクロチューブに表5に記載の溶菌助液500μLを分取し、終濃度1×10(cfu/mL)の大腸菌を添加した乳汁300μLを混合し室温で30分間処理した。牛乳汁は市販の飲用品(pH6.4、電気伝導度4.0mS/cm)を用いた。同混合溶液に実施例1の乳汁中大腸菌検出用イムノクロマトグラフ検出装置10の検体接触部材5の一部を浸漬して、室温で30分静置して展開後、赤紫色のラインを目視により判定した。
 同様に、5mm×5mmに裁断したストレプトコッカス検出用の溶菌酵素添着部材4(ラビアーゼが添着)を1枚ずつ入れたマイクロチューブに表5に記載の溶菌助液を500μLを分取し、終濃度1×10(cfu/mL)のストレプトコッカス・ウベリスを添加した乳汁を300μL混合し室温で30分間処理した。牛乳汁は市販の飲用品(pH6.4、電気伝導度4.0mS/cm)を用いた。同混合溶液に実施例1の乳汁中ストレプトコッカス検出用イムノクロマトグラフ検出装置10の検体接触部材5の一部を浸漬して、室温で30分静置して展開後、赤紫色のラインを目視により判定した。
 実施例1と同様に各菌種検出用イムノクロマトキット10についてそれぞれ目視陽性となった場合+、目視陰性となった場合-と表記し、牛乳汁と各種溶菌液混合後のpHと電気伝導度の測定結果と合わせて表6に記載した。表6より酵素としてリゾスタフィン、リゾチーム、ラビアーゼを用い、溶菌助液に用いる非イオン性界面活性剤がポリオキシエチレンアルキルフェニルエーテルでありと牛乳汁混合後の非イオン性界面活性剤濃度が1.25%~3.13%、pHが6.0~7.0かつ電気伝導度が2.5~8.5であり、陰イオン性界面活性剤ドデカノイルサルコシン酸ナトリウム濃度が0.31%、両イオン性界面活性剤Zwittergent3-12濃度が0.09%,γグロブリン濃度が6.25 ug/mLの時、3菌種全て1×10が検出可能となった。
 実施例1及び2では、条件1において2×10cfu/mLの各菌種の有無を判定できていた一方、実施例3では同じ条件1では1×10cfu/mLの細菌の検出ができなかった。一方、陰イオン界面活性剤及びγグロブリンを添加することにより、同細菌数の検出が可能になり、イムノクロマトグラフ検出装置の感度が増大することが示された。
実施例4:イムノクロマトグラフ法による黄色ブドウ球菌、大腸菌、ストレプトコッカス・ウベリスの検出における溶菌助液と検体の混合比率の効果
(1)試験 イムノクロマトグラフ検出装置による牛乳汁の測定
 イムノクロマトグラフ検出装置による牛乳汁の測定は以下のように行った。5mm×5mmに裁断した黄色ブドウ球菌検出用の溶菌酵素添着部材4(リゾスタフィンが添着)を1枚ずつ入れたマイクロチューブに表7に記載の溶菌助液500μLまたは300μLを分取し、終濃度1×10(cfu/mL)の黄色ブドウ球菌を添加した乳汁300μLを混合し室温で30分間処理した。この時、溶菌助液のpHと電気伝導度はコンパクトpHメータ LAQUA twinとコンパクト電気伝導率計LAQUAtwin(HORIBA)を用いて測定し、牛乳汁は市販の飲用品(pH6.4、電気伝導度4.0mS/cm)を用いた。同混合溶液のpHと電気伝導度を測定した後、実施例1の乳汁中黄色ブドウ球菌検出用イムノクロマトグラフ検出装置10の検体接触部材5の一部を浸漬して、室温で30分静置して展開後、赤紫色のラインを目視により判定した。
 また、5mm×5mmに裁断した大腸菌検出用の溶菌酵素添着部材4(リゾチームが添着)を1枚ずつ入れたマイクロチューブに表7に記載の溶菌助液を500μLまたは300μLを分取し、終濃度1×10(cfu/mL)の大腸菌を添加した乳汁を300μL混合し室温で30分間処理した。牛乳汁は市販の飲用品(pH6.4、電気伝導度4.0mS/cm)を用いた。同混合溶液に実施例1の乳汁中大腸菌検出用イムノクロマトグラフ検出装置10の検体接触部材5の一部を浸漬して、室温で30分静置して展開後、赤紫色のラインを目視により判定した。
 同様に、5mm×5mmに裁断したストレプトコッカス検出用の溶菌酵素添着部材4(ラビアーゼが添着)を1枚ずつ入れたマイクロチューブに表7に記載の溶菌助液を500μLまたは300μLを分取し、終濃度1×10(cfu/mL)のストレプトコッカス・ウベリスを添加した乳汁を300μL混合し室温で30分間処理した。牛乳汁は市販の飲用品(pH6.4、電気伝導度4.0mS/cm)を用いた。同混合溶液に実施例1の乳汁中ストレプトコッカス検出用イムノクロマトグラフ検出装置10の検体接触部材5の一部を浸漬して、室温で30分静置して展開後、赤紫色のラインを目視により判定した。
 実施例1と同様に、各菌種検出用イムノクロマトグラフ検出装置10についてそれぞれ目視陽性となった場合+、目視陰性となった場合-と表記し、牛乳汁と各種溶菌液混合後のpHと電気伝導度の測定結果と合わせて表8に記載した。表8より酵素としてリゾスタフィン、リゾチーム、ラビアーゼを用い、溶菌助液に用いる非イオン性界面活性剤がポリオキシエチレンアルキルフェニルエーテルでありと牛乳汁混合後の非イオン性界面活性剤濃度が1.25%~3.13%、pHが6.0~7.0かつ電気伝導度が2.5~8.5であり、陰イオン性界面活性剤ドデカノイルサルコシン酸ナトリウム濃度が0.31%、両イオン性界面活性剤Zwittergent3-12濃度が0.09%,γグロブリン濃度が6.25 ug/mLの時、溶菌助液と検体の混合比が5:3~1:1において3菌種全て1×10cfu/mLの細菌が検出可能となった。
実施例5 イムノクロマトグラフ法による黄色ブドウ球菌、大腸菌、ストレプトコッカス・ウベリスの同時検出
(1)乳汁中黄色ブドウ球菌検出用イムノクロマトグラフ検出装置の作製
イムノクロマトグラフ検出装置を以下の記載に従って作製した。
(a)リボゾームタンパク質L7/L12に対するモノクローナル抗体の作製
 金コロイド標識する抗体には、スタフィロコッカス アウレウス(Staphylococcus aureus)(黄色ブドウ球菌)リボソームタンパク質L7/L12モノクローナル抗体を使用した。国際公開WO00/06603号パンフレットの実施例5に記載の方法に準じて、黄色ブドウ球菌(Staphylococcus aureus)のL7/L12リボゾームタンパク質を取得し、同タンパク質を用いてモノクローナル抗体を作製した。当該モノクローナル抗体は、上記L7/L12リボゾームタンパク質の別のサイトに同時に結合しうる2種(SA-1およびSA-2)の組合せを選択した。
(b)金コロイド標識含浸部材
 BBInternational社製金コロイド溶液(粒径60nm)0.9mLに0.1Mリン酸カリウムpH7.0を混合し、金コロイド標識するモノクローナル抗体SA-2を100μg/mL加え室温で10分間静置し、この抗体を金コロイド粒子表面に結合させた後、金コロイド溶液における最終濃度が1%となるようにウシ血清アルブミン(BSA)10%水溶液を加え、この金コロイド粒子の残余の表面をBSAでブロッキングして、金コロイド標識したモノクローナル抗体SA-2(以下、「金コロイド標識抗体」と記す)溶液を調製した。この溶液を遠心分離(15000×rpm、5分間)して金コロイド標識抗体を沈殿せしめ、上清液を除いて金コロイド標識抗体を得た。この金コロイド標識抗体を0.25%BSA、2.5%スクロース、35mM NaClを含有する20mMトリス塩酸緩衝液(pH8.2)に懸濁して金コロイド標識抗体溶液を得た。5mm×300mmの帯状のグラスファイバーパットに、金コロイド標識抗体溶液1mLを含浸せしめ、これを室温で減圧乾燥させて標識抗体添着部材1として、金コロイド標識抗体含浸部材(以下、金コロイド標識抗体含浸部材1とする)とした。
(c)抗原および金コロイド標識抗体との複合体の捕捉部位
 幅25mm、長さ300mmのニトロセルロース膜をクロマトグラフ媒体のクロマトグラフ展開用膜担体2(第2部分)として用意した。モノクローナル抗体SA-1 1.5mg/mLが含有されてなる溶液を、このクロマトグラフ展開用膜担体2におけるクロマトグラフ展開開始点側の末端から10mmの位置に1μL/cmでライン状に塗布して、これを50℃で30分間乾燥し、その後、0.5%スクロース溶液に30分浸し、一晩室温で乾燥させた。スタフィロコッカス アウレウスリボソームタンパク質L7/L12抗原と金コロイド標識抗体との複合体の捕捉部位3とした。
(d)溶菌酵素添着部材
 富士フィルム和光純薬製の組換えリゾスタフィンを20mM酢酸ナトリウム緩衝液(pH4.5)に濃度50μg/mLになるように溶解し、10mm×300mmの帯状のグラスファイバーパットに、酵素溶液2mLを含浸せしめ、これを室温で風乾させて溶菌酵素添着部材4とした。
(e)イムノクロマトグラフ装置の作製
 イムノクロマトグラフ検出装置断面図を図2に示す。
上記金コロイド標識抗体含浸部材1、上記溶菌酵素添着部材4、上記クロマトグラフ展開用膜担体2の他に、検体接触部材5、フィルター部材6、及び吸収用部材7を基材8に張り合わせた後、5mm幅に切断し、イムノクロマトグラフ検出装置20を作製した。溶菌酵素添着部材4は、検体接触部材5の上流末端側に、基材8と検体接触部材との間に配置した。溶菌酵素添着部材4の下流側に、基材8と溶菌酵素添着部材4との間に、金コロイド標識抗体含浸部材1を配置した。検体接触部材5として26mmのGF/DVA(GEヘルスケアバイオサイエンス製:ガラス繊維からなる、厚み776μm、保持粒子サイズ3.5μmのフィルター部材)を用いた。この部材は、脂肪球除去用部材としての役割を兼ねる部材である。フィルター部材6として15mmのGF/AVA(GEヘルスケアバイオサイエンス製:ガラス繊維からなる、厚み299μm、保持粒子サイズ1.7μmのフィルター部材6)を用い、吸収用部材7として濾紙を用い、そして、基材8として厚さ254μm、ポリスチレン製で部材を貼り合わせるための粘着材がついたものを用いた。
(2)乳汁中大腸菌検出用イムノクロマトグラフ検出装置の作製
イムノクロマトグラフ検出装置を以下の記載に従って作製した。
(a)リボゾームタンパク質L7/L12に対するモノクローナル抗体の作製
金コロイド標識する抗体には、Escherichia coli(大腸菌)リボソームタンパク質L7/L12モノクローナル抗体を使用した。国際公開WO00/06603号パンフレットの実施例5に記載の方法に準じて、大腸菌大腸菌のL7/L12リボゾームタンパク質を取得し、同タンパク質を用いてモノクローナル抗体を作製した。当該モノクローナル抗体は、上記およびその他の大腸菌群の菌種のL7/L12リボゾームタンパク質の別のサイトに同時に結合しうる2種(EC-1およびEC-2)の組合せを選択した。
(b)金コロイド標識含浸部材
 BBInternational社製金コロイド溶液(粒径60nm)0.9mLに0.1Mリン酸カリウムpH7.0を混合し、金コロイド標識するモノクローナル抗体EC-2を100μg/mL加え室温で10分間静置し、この抗体を金コロイド粒子表面に結合させた後、金コロイド溶液における最終濃度が1%となるようにウシ血清アルブミン(BSA)10%水溶液を加え、この金コロイド粒子の残余の表面をBSAでブロッキングして、金コロイド標識したモノクローナル抗体EC-2(以下、「金コロイド標識抗体」と記す)溶液を調製した。この溶液を遠心分離(15000×rpm、5分間)して金コロイド標識抗体を沈殿せしめ、上清液を除いて金コロイド標識抗体を得た。この金コロイド標識抗体を0.25%BSA、2.5%スクロース、35mM NaClを含有する20mMトリス塩酸緩衝液(pH8.2)に懸濁して金コロイド標識抗体溶液を得た。10mm×300mmの帯状のグラスファイバーパットに、金コロイド標識抗体溶液2mLを含浸せしめ、これを室温で減圧乾燥させて、標識抗体添着部材1として、金コロイド標識抗体含浸部材(以下、金コロイド標識抗体含浸部材1とする)とした。
(c)抗原および金コロイド標識抗体との複合体の捕捉部位
 幅25mm、長さ300mmのニトロセルロース膜をクロマトグラフ媒体のクロマトグラフ展開用膜担体2として用意した。モノクローナル抗体EC-1 1.5mg/mLが含有されてなる溶液を、このクロマトグラフ展開用膜担体2におけるクロマトグラフ展開開始点側の末端から10mmの位置に1μL/cmでライン状に塗布して、これを50℃で30分間乾燥し、その後、0.5%スクロース溶液に30分浸し、一晩室温で乾燥させた。Escherichia coliリボソームタンパク質L7/L12抗原と金コロイド標識抗体との複合体の捕捉部位3とした。
(d)溶菌酵素添着部材
 Creative Enzymes製のリゾチームを20mMトリス塩酸緩衝液(pH8.0)に濃度50mg/mLになるように溶解し、5mm×300mmの帯状のグラスファイバーパットに、酵素溶液1mLを含浸せしめ、これを室温で風乾させて溶菌酵素添着部材4とした。
(e)イムノクロマトグラフ検出装置の作製
 イムノクロマトグラフ検出装置断面図を図3に示す。
 上記金コロイド標識抗体含浸部材1、上記溶菌酵素添着部材4、上記クロマトグラフ展開用膜担体2の他に、検体接触部材5、フィルター部材6、及び吸収用部材7を基材8に張り合わせた後、5mm幅に切断し、イムノクロマトグラフ検出装置30を作製した。金コロイド標識抗体含浸部材1は、検体接触部材5の上流末端側において、基材8と検体接触部材との間に配置した。金コロイド標識抗体含浸部材1の下流側において、基材8と金コロイド標識抗体含浸部材1との間に溶菌酵素添着部材4を配置した。検体接触部材5として23mmのGF/DVA(GEヘルスケアバイオサイエンス製:ガラス繊維からなる、厚み776μm、保持粒子サイズ3.5μmのフィルター部材)を用いた。この部材は、脂肪球除去用部材としての役割を兼ねる部材である。フィルター部材6として16mmのGF/AVA(GEヘルスケアバイオサイエンス製:ガラス繊維からなる、厚み299μm、保持粒子サイズ1.7μmのフィルター部材6)を用い、吸収用部材7として濾紙を用い、そして基材8として厚さ254μm、ポリスチレン製で部材を貼り合わせるための粘着材がついたものを用いた。
(3)乳汁中ストレプトコッカス検出用イムノグラフ検出装置の作製
 イムノクロマトグラフ検出装置を以下の記載に従って作製した。
(a)リボゾームタンパク質L7/L12抗体の作製
 国際公開WO00/06603号パンフレットの実施例に記載の方法に準じて、ストレプトコッカス・ウベリスL7/L12リボゾームタンパク質を取得し、同タンパク質を用いてモノクローナル抗体を作製した。当該モノクローナル抗体は、上記L7/L12リボゾームタンパク質の別のサイトに同時に結合しうる2種の組合せを選択した。
(b)金コロイド標識含浸部材
 BBInternational社製金コロイド溶液(粒径60nm)0.9 mLに0.1M リン酸カリウム pH7.0を混合し、金コロイド標識するモノクローナル抗体SU-2を100 μg/mL加え室温で10分間静置し、この抗体を金コロイド粒子表面に結合させた後、金コロイド溶液における最終濃度が1%となるようにウシ血清アルブミン(BSA)10%水溶液を加え、この金コロイド粒子の残余の表面をBSAでブロッキングして、金コロイド標識したモノクローナル抗体SU-2(以下、「金コロイド標識抗体」と記す)溶液を調製した。この溶液を遠心分離(15000×rpm、5分間)して金コロイド標識抗体を沈殿せしめ、上清液を除いて金コロイド標識抗体を得た。この金コロイド標識抗体を0.25%BSA、2.5%スクロース、35mM NaClを含有する20mMトリス塩酸緩衝液(pH8.2)に懸濁して金コロイド標識抗体溶液を得た。10mm×300mmの帯状のグラスファイバーパットに、金コロイド標識抗体溶液2mLを含浸せしめ、これを室温で減圧乾燥させて、標識抗体添着部材1として、金コロイド標識抗体含浸部材(以下、金コロイド標識抗体含浸部材1とする)とした。
(c)抗原および金コロイド標識抗体との複合体の捕捉部位
 幅25mm、長さ300mmのニトロセルロース膜をクロマトグラフ媒体のクロマトグラフ展開用膜担体2として用意した。モノクローナル抗体SU-1 1.5mg/mLが含有されてなる溶液を、このクロマトグラフ展開用膜担体2におけるクロマトグラフ展開開始点側の末端から10mmの位置に1μL/cmでライン状に塗布して、これを50℃で30分間乾燥し、その後、0.5%スクロース溶液に30分浸し、一晩室温で乾燥させた。ストレプトコッカス ウベリスリボソームタンパク質L7/L12抗原と金コロイド標識抗体との複合体の捕捉部位3とした。
(d)溶菌酵素添着部材
 Creative Enzymes製のリゾチームを20mMトリス塩酸緩衝液(pH8.0)に濃度50mg/mLになるように溶解し、5mm×300mmの帯状のグラスファイバーパットに、酵素溶液1mLを含浸せしめ、これを室温で風乾させて溶菌酵素添着部材4-1とした。
コスモバイオ製のラビアーゼを20mMトリス塩酸緩衝液(pH8.0)に濃度30mg/mLになるように溶解し、5mm×300mmの帯状のグラスファイバーパットに、酵素溶液1mLを含浸せしめ、これを室温で風乾させて溶菌酵素添着部材4-2とした。
(e)イムノクロマトグラフ検出装置の作製
 イムノクロマトグラフ検出装置断面図を図4に示す。
 上記金コロイド標識抗体含浸部材1、上記溶菌酵素添着部材4-1及び溶菌酵素添着部材4-2、上記クロマトグラフ展開用膜担体2の他に、検体接触部材5、フィルター部材6、及び吸収用部材7を基材8に張り合わせた後、5mm幅に切断し、イムノクロマトグラフ検出装置40を作製した。金コロイド標識抗体含浸部材1は、検体接触部材5の上流末端側において、基材8と検体接触部材5との間に配置した。金コロイド標識抗体含浸部材1の下流側において、基材8と金コロイド標識抗体含浸部材1との間に溶菌酵素添着部材4-1及び溶菌酵素添着部材4-2をそれぞれ重畳して配置した。検体接触部材5として32mmのGF/DVA(GEヘルスケアバイオサイエンス製:ガラス繊維からなる、厚み776μm、保持粒子サイズ3.5μmのフィルター部材)を用いた。この部材は、脂肪球除去用部材としての役割を兼ねる部材である。フィルター部材6として16mmのGF/AVA(GEヘルスケアバイオサイエンス製:ガラス繊維からなる、厚み299μm、保持粒子サイズ1.7μmのフィルター部材)を用い、吸収用部材7として濾紙を用い、基材8として厚さ254μm、ポリスチレン製で部材を貼り合わせるための粘着材がついたものを用いた。
(4)試験 イムノクロマトグラフ検出装置による牛乳汁の測定
 イムノクロマトグラフ検出装置20、30、40による牛乳汁の測定は以下のように行った。内径17mmの円筒形の容器に、表8の条件21に記載の溶菌助液を900μL分取し、表9の条件23~27に記載の条件で終濃度1×10(cfu/mL)の黄色ブドウ球菌および/または大腸菌および/またはレンサ球菌を添加した乳汁を900μL混合した。この時、溶菌助液のpHと電気伝導度はコンパクトpHメータ LAQUA twinとコンパクト電気伝導率計LAQUAtwin(HORIBA)を用いて測定し、牛乳汁は市販の飲用品(pH6.4、電気伝導度4.0mS/cm)を用いた。同混合溶液のpHと電気伝導度を測定した後、上記各種細菌検出用イムノクロマトグラフ検出装置20、30、40について、図5に示すように検体接触部材5の一部を同時に浸漬し、イムノクロマトグラフ検出装置で混合溶液を攪拌したのち、室温で60分静置して展開後、赤紫色のラインを目視により判定した。結果は表9に記載した。
本発明の溶菌助液を使用することで、容器内の牛乳中に含まれる黄色ブドウ球菌および/または大腸菌および/またはレンサ球菌を1回の検査で検出することが可能になった。
実施例6 イムノクロマトグラフ法による黄色ブドウ球菌、大腸菌、ストレプトコッカス・ウベリスの同時検出-2
(1)乳汁中黄色ブドウ球菌、大腸菌、レンサ球菌一括検出用イムノクロマトグラフ検出装置の作製
イムノクロマトグラフ検出装置を以下の記載に従って作製した。
(a)実施例1(1)(a)と同じ手法でリボゾームタンパク質L7/L12に対するモノクローナル抗体を作製した。
(b)金コロイド標識含浸部材
 BBInternational社製金コロイド溶液(粒径60nm)0.9mLに0.05M酢酸緩衝液pH4.73を混合し、金コロイド標識するモノクローナル抗体SA-2を100μg/mL加え室温で30分間静置し、この抗体を金コロイド粒子表面に結合させた後、金コロイド溶液における最終濃度が0.00024%となるように0.005%SH-PEG5000(PEG)水溶液を加え、30分静置することで、この金コロイド粒子の残余の表面をPEGでブロッキングした。続けて、金コロイド溶液における最終濃度が0.87%となるように10%ウシ血清アルブミン(BSA)水溶液を加え、金コロイド粒子の残余の表面をBSAでブロッキングする。6500Gで20分間遠心分離した後、上清を取り除き、0.5%BSA、0.125%カゼイン、75mM塩化ナトリウム、0.1%アジ化ナトリウムを含む20mMトリス塩酸緩衝液(pH9.0)(以下「金コロイド分散液」)で再分散させる。再度同条件で遠心分離を行い、540nmの吸光度が15になるように金コロイド分散液で希釈することで黄色ブドウ球菌用金コロイド標識抗体溶液を得た。
続いて、BBInternational社製金コロイド溶液(粒径60nm)0.9mLに0.2MCAPSO緩衝液pH9.3を混合し、金コロイド標識するモノクローナル抗体EC-2を100μg/mL加え室温で30分間静置することでこの抗体を金コロイド粒子表面に結合させた。次に金コロイド溶液における最終濃度が0.00024%となるように0.005%SH-PEG5000(PEG)水溶液を加え、60分静置することで、この金コロイド粒子の残余の表面をPEGでブロッキングした。続けて、金コロイド溶液における最終濃度が0.217%となるように2.5%カゼイン水溶液を加え、金コロイド粒子の残余の表面をカゼインでブロッキングする。6500Gで20分間遠心分離した後、上清を取り除き、金コロイド分散液で再分散させる。再度同条件で遠心分離を行い、540nmの吸光度が13.5になるように金コロイド分散液で希釈することで大腸菌用金コロイド標識抗体溶液を得た。
続いて、BBInternational社製金コロイド溶液(粒径60nm)0.9mLに0.1MTAPS緩衝液pH7.75を混合し、金コロイド標識するモノクローナル抗体SU-2を100μg/mL加えることでこの抗体を金コロイド粒子表面に結合させた。次に金コロイド溶液における最終濃度が0.00024%となるように0.005%SH-PEG5000(PEG)水溶液を加え、15分静置することで、この金コロイド粒子の残余の表面をPEGでブロッキングした。続けて、金コロイド溶液における最終濃度が0.434%となるように5.0%カゼイン水溶液を加え、金コロイド粒子の残余の表面をカゼインでブロッキングする。6500Gで20分間遠心分離した後、上清を取り除き、金コロイド分散液で再分散させる。再度同条件で遠心分離を行い、540nmの吸光度が15.0になるように金コロイド分散液で希釈することでレンサ球菌用金コロイド標識抗体溶液を得た。
 黄色ブドウ球菌用金コロイド標識抗体溶液と大腸菌用金コロイド標識抗体溶液、レンサ球菌用金コロイド標識抗体溶液を等比で混合し、10mm×300mmの帯状のグラスファイバーパットに、金コロイド標識抗体溶液1.8mLを含浸せしめ、これを室温で乾燥させて、標識抗体添着部材1として、金コロイド標識抗体含浸部材(以下、金コロイド標識抗体含浸部材1とする)を調製した
(c)抗原および金コロイド標識抗体との複合体の捕捉部位
 幅25mm、長さ300mmのニトロセルロース膜をクロマトグラフ媒体のクロマトグラフ展開用膜担体2(第2部分)として用意した。0.15%カゼイン、1%スクロースを含有する3.0mg / mLモノクローナル抗体SA-1溶液と、0.10%カゼイン、2%スクロースを含有する1.0mg / mLモノクローナル抗体EC-1溶液と、0.1%カゼイン、0.5%スクロースを含有する2.5mg / mLモノクローナル抗体SU-1溶液を、このクロマトグラフ展開用膜担体2におけるクロマトグラフ展開開始点側の末端からそれぞれ5、6.5、8mmの位置に0.571μL/cmでライン状に塗布した。これを60℃で一晩乾燥させることで、スタフィロコッカス アウレウス、Escherichia coli、ストレプトコッカス ウベリスのリボソームタンパク質L7/L12抗原と金コロイド標識抗体との複合体の捕捉部位3とした。
(d)溶菌酵素添着部材
 富士フィルム和光純薬製の組換えリゾスタフィンとCreative Enzymes製のリゾチームを5%スクロース含有100mM酢酸ナトリウム緩衝液(pH5.0)にそれぞれ0.133、133mg / mLになるように溶解し、5mm×300mmの帯状のグラスファイバーパットに、酵素溶液0.9mLを含浸せしめ、これを室温で乾燥させて溶菌酵素添着部材4-1とした。
コスモバイオ製のラビアーゼを5%スクロース含有マッキルベイン緩衝液(pH4)に濃度30mg/mLになるように溶解し、5mm×300mmの帯状のグラスファイバーットに、酵素溶液0.9mLを含浸せしめ、これを室温で乾燥させて溶菌酵素添着部材4-2とした。
(e)イムノクロマトグラフ検出装置の作製
 イムノクロマトグラフ検出装置断面図を図6に示す。
 上記金コロイド標識抗体含浸部材1、上記溶菌酵素添着部材4-1及び溶菌酵素添着部材4-2、上記クロマトグラフ展開用膜担体2の他に、検体接触部材5、フィルター部材6、及び吸収用部材7を基材8に張り合わせた後、5mm幅に切断し、イムノクロマトグラフ検出装置40を作製した。金コロイド標識抗体含浸部材1は、検体接触部材5の上流末端側において、基材8と検体接触部材5との間に配置した。金コロイド標識抗体含浸部材1の下流側において、基材8と金コロイド標識抗体含浸部材1との間に溶菌酵素添着部材4-1及び溶菌酵素添着部材4-2をそれぞれ重畳して配置した。検体接触部材5として32mmのGF/DVA(GEヘルスケアバイオサイエンス製:ガラス繊維からなる、厚み776μm、保持粒子サイズ3.5μmのフィルター部材)を用いた。この部材は、脂肪球除去用部材としての役割を兼ねる部材である。フィルター部材6として16mmのGF/AVA(GEヘルスケアバイオサイエンス製:ガラス繊維からなる、厚み299μm、保持粒子サイズ1.7μmのフィルター部材)を用い、吸収用部材7として濾紙を用い、基材8として厚さ254μm、ポリスチレン製で部材を貼り合わせるための粘着材がついたものを用いた。
(2)試験 イムノクロマトグラフ検出装置による牛乳汁の測定
 イムノクロマトグラフ検出装置20、30、40による牛乳汁の測定は以下のように行った。内径17mmの円筒形の容器に、表8の条件21に記載の溶菌助液を300μL分取し、表9の条件23~27に記載の条件で終濃度1×10(cfu/mL)の黄色ブドウ球菌および/または大腸菌および/またはレンサ球菌を添加した乳汁を300μL混合した。この時、溶菌助液のpHと電気伝導度はコンパクトpHメータ LAQUA twinとコンパクト電気伝導率計LAQUAtwin(HORIBA)を用いて測定し、牛乳汁は市販の飲用品(pH6.4、電気伝導度4.0mS/cm)を用いた。同混合溶液のpHと電気伝導度を測定した後、上記黄色ブドウ球菌、大腸菌、レンサ球菌一括検出用イムノクロマトグラフ検出装置について、図7に示すように検体接触部材5の一部を同時に浸漬し、イムノクロマトグラフ検出装置で混合溶液を攪拌したのち、室温で60分静置して展開後、赤紫色のラインを目視により判定した。結果は表10に記載した。
 本発明は、細菌溶菌、細菌検出等の食品、畜産の分野等に広く適用でき、その利用価値は極めて大きい。
10 イムノクロマトグラフ検出装置
20 黄色ブドウ球菌検出用イムノクロマトグラフ装置
30 大腸菌検出用イムノクロマトグラフ装置
40 ストレプトコッカス検出用イムノクロマトグラフ装置
50 3種検出用イムノクロマトグラフ装置
1 標識抗体添着部材(コンジュゲートパッド)/金コロイド標識抗体含浸部材
2 クロマトグラフ展開用膜担体
3 捕捉部位
4 溶菌酵素添着部材
4-1 溶菌酵素添着部材
4-2 溶菌酵素添着部材
5 検体接触部材(サンプルパッド)
6 フィルター部材
7 吸収用部材(吸収パッド)
8 基材
9 容器
A 検体
B 検体流れ
C 検体液面

Claims (40)

  1.  検体中の細菌群を溶菌する方法であって、
     検体と、溶菌酵素と、溶菌助液とを混合して得られる混合液中で検体中の細菌群を溶菌する工程を含み、
     前記溶菌酵素が、リゾスタフィン、リゾチーム、アセチルグルコサミニダーゼ及びエンドペプチダーゼからなる群から選ばれる少なくとも1つの溶菌酵素を含み、
     前記混合液のpHが6.0~7.0であり、
     前記混合液の電気伝導度が2.5~8.5mS/cmである、前記方法。
  2.  前記溶菌酵素と、前記溶菌助液とが予め混合されている、請求項1に記載の方法。
  3.  前記溶菌助液が、緩衝剤、界面活性剤を含む、請求項1に記載の方法。
  4.  前記溶菌助液が、さらに塩を含む、請求項3に記載の方法。
  5.  前記界面活性剤が少なくとも非イオン性界面活性剤を含む、請求項3に記載の方法。
  6.  前記非イオン性界面活性剤がポリオキシエチレン鎖を有し、前記ポリオキシエチレン鎖の繰り返し数の平均値が7~11かつ、HLB値が12.0以上14.5未満である第一の非イオン性界面活性剤を含む、請求項5に記載の方法。
  7.  前記ポリオキシエチレン鎖の繰り返し数の平均値が7.5~10かつ、HLB値が12.4~14.1である、請求項6に記載の方法。
  8.  前記混合液中の前記第一の非イオン性界面活性剤の濃度が1.25~3.125%である、請求項6に記載の方法。
  9.  前記溶菌助液が、5~500mMの緩衝剤を含む、請求項5に記載の方法。
  10.  前記溶菌酵素が、リゾスタフィン、リゾチーム、アセチルグルコサミニダーゼ及びエンドペプチダーゼからなる群から選ばれる4つ全ての溶菌酵素を含む、請求項1に記載の方法。
  11.  前記方法の溶菌対象が、大腸菌、ブドウ球菌、及びストレプトコッカス属細菌からなる群から選ばれる少なくとも1の細菌を含む、請求項1に記載の方法。
  12.  前記方法の溶菌対象が、大腸菌、ブドウ球菌、及びストレプトコッカス属細菌を含む、請求項10に記載の方法。
  13.  前記方法が、L7/L12リボソームタンパク質抗原検出の前処理として行われる、請求項1~12のいずれか一項に記載の方法。
  14.  前記検体が、乳汁である、請求項1~12のいずれか一項に記載の方法。
  15.  検体と、溶菌酵素と、溶菌助液とを混合する工程を含む、検体中の細菌群を溶菌する方法であって、前記溶菌酵素が、リゾスタフィン、リゾチーム、アセチルグルコサミニダーゼ及びエンドペプチダーゼからなる群から選ばれる少なくとも1つの溶菌酵素を含み、溶菌助液のpHが6.0~7.0、溶菌助液の電気伝導度が2.0~8.0mS/cmである、前記方法。
  16.  前記溶菌酵素と、前記溶菌助液とが予め混合されて提供される、請求項15に記載の方法。
  17.  前記溶菌助液が、緩衝剤及び界面活性剤を含む、請求項15に記載の方法。
  18.  前記溶菌助液が、さらに塩を含む、請求項17に記載の方法。
  19.  前記界面活性剤が少なくとも非イオン性界面活性剤を含む、請求項17に記載の方法。
  20.  前記非イオン性界面活性剤がポリオキシエチレン鎖を有し、前記ポリオキシエチレン鎖の繰り返し数の平均値が7~11かつ、HLB値が12.0以上14.5未満である第一の非イオン性界面活性剤を含む、請求項19に記載の方法。
  21.  前記ポリオキシエチレン鎖の繰り返し数の平均値が7.5~10かつ、HLB値が12.4~14.1である、請求項20に記載の方法。
  22.  溶菌助液中の前記非イオン性界面活性剤の濃度が2~5%である、請求項19に記載の方法。
  23.  前記溶菌助液が、5~500mMの緩衝剤を含む、請求項17に記載の方法。
  24.  前記溶菌酵素が、リゾスタフィン、リゾチーム、アセチルグルコサミニダーゼ及びエンドペプチダーゼからなる群から選ばれる4つ全ての溶菌酵素を含む、請求項15に記載の方法。
  25.  前記方法の溶菌対象が、大腸菌、ブドウ球菌、及びストレプトコッカス属細菌からなる群から選ばれる少なくとも1の細菌を含む、請求項15に記載の方法。
  26.  前記方法の溶菌対象が、大腸菌、ブドウ球菌、及びストレプトコッカス属細菌を含む、請求項24に記載の方法。
  27.  前記方法が、L7/L12リボソームタンパク質抗原検出の前処理として行われる、請求項15~26のいずれか一項に記載の方法。
  28.  前記検体が、乳汁である、請求項15~26のいずれか一項に記載の方法。
  29.  前記検体と、前記溶菌助液とが、1:5~3:1で混合される、請求項15~26のいずれか一項に記載の方法。
  30.  0~1.5Mの塩濃度、5~500mMの緩衝剤、2~5%の非イオン性界面活性剤を含み、pHが6.0~7.0、溶菌助液の電気伝導度が2.0~8.0mS/cmである、検体中の大腸菌、ブドウ球菌、及びストレプトコッカス属細菌を含む細菌群を、リゾスタフィン、リゾチーム、アセチルグルコサミニダーゼ及びエンドペプチダーゼからなる群から選ばれる少なくとも1の溶菌酵素と共に用いて溶菌するための溶菌助液。
  31.  リゾスタフィン、リゾチーム、アセチルグルコサミニダーゼ及びエンドペプチダーゼからなる群から選ばれる少なくとも1つの溶菌酵素と、請求項30に記載の溶菌助液とを含む、細菌溶菌キット。
  32.  リゾスタフィン、リゾチーム、アセチルグルコサミニダーゼ及びエンドペプチダーゼからなる群から選ばれる少なくとも1つの溶菌酵素と、請求項30に記載の溶菌助液と、L7/L12リボソームタンパク質抗原を検出する検出装置を含む、細菌検出キット。
  33.  検体中の、大腸菌、ブドウ球菌、及びストレプトコッカス属細菌からなる群から選ばれる少なくとも1種の細菌の有無を判定する方法であって、
     検体と、溶菌酵素と、溶菌助液とを混合して混合液を取得する工程、及び
     免疫学的手法により、前記混合液中に含まれる細菌由来のL7/L12リボソームタンパク質を検出することで細菌の有無を判定する工程を含み、
     前記溶菌酵素が、リゾスタフィン、リゾチーム、アセチルグルコサミニダーゼ及びエンドペプチダーゼからなる群から選ばれる少なくとも1つの溶菌酵素を含み、
     前記混合液のpHが6.0~7.0であり、
     前記混合液の電気伝導度が2.5~8.5mS/cmであり、
     前記混合液を取得する工程において、リゾチームが大腸菌を、リゾスタフィンがブドウ球菌を、リゾチーム、アセチルグルコサミニダーゼ及びエンドペプチダーゼがストレプトコッカス属細菌を溶菌し得ることを特徴とする、前記方法。
  34.  前記溶菌助液が、緩衝剤、界面活性剤を含む、請求項33に記載の方法。
  35.  前記界面活性剤が少なくとも非イオン性界面活性剤を含む、請求項34に記載の方法。
  36.  前記非イオン性界面活性剤がポリオキシエチレン鎖を有し、前記ポリオキシエチレン鎖の繰り返し数の平均値が7~11かつ、HLB値が12.0以上14.5未満である第一の非イオン性界面活性剤を含む、請求項35に記載の方法。
  37.  前記ポリオキシエチレン鎖の繰り返し数の平均値が7.5~10かつ、HLB値が12.4~14.1である、請求項36に記載の方法。
  38.  前記混合液中の前記第一の非イオン性界面活性剤の濃度が1.25~3.125%である、請求項36に記載の方法。
  39.  前記溶菌酵素が、リゾスタフィン、リゾチーム、アセチルグルコサミニダーゼ及びエンドペプチダーゼからなる群から選ばれる4つ全ての溶菌酵素を含む、請求項33に記載の方法。
  40.  前記工程において、前記溶菌酵素が大腸菌、ブドウ球菌、ストレプトコッカス属細菌を全て溶菌し得ることを特徴とする、請求項39に記載の方法。
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