(57)【要約】【課題】大腸菌群などの定性検査に用いられる従来のガラス製ダーラム管は高価で破損のおそれがあった。ガラス製ダーラム管を用いることなく、従来の検査方法を踏襲しつつ低コストかつ判定のし易い検査方法を提供することを課題とする。【解決手段】上記課題解決のため、検体と培養液を容器内に入れる準備ステップと、ダーラム管頂部にたまる気体によって容器内で浮上するように構成されたダーラム管を開口部を下向きにしてかつダーラム管内に気体がたまっていない状態で前記容器内に納めるダーラム管セットステップと、培養液中の検体由来のガスを貯留することでダーラム管が容器内で浮上するかしないかを観察する観察ステップと、からなる検体の検査方法を提供する。
2016204300.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
検体と培養液を容器内に入れる準備ステップと、
ダーラム管頂部にたまる気体によって容器内で浮上するように構成されたダーラム管を開口部を下向きにしてかつダーラム管内に気体がたまっていない状態で前記容器内に納めるダーラム管セットステップと、
培養液中の検体由来の気体を貯留することでダーラム管が容器内で浮上するかしないかを観察する観察ステップと、
からなる検体の検査方法。
【請求項２】
観察ステップは、検体が入れられた培養液に向けて光を照射し、浮上するダーラム管によって照射された光の反射光又は透過光に変化があるかを観察することでおこなう照射観察サブステップを含む請求項１に記載の検査方法。
【請求項３】
照射観察サブステップはさらに前記照射する光として赤外光又は近赤外光を照射する赤外光照射サブステップを有する請求項２に記載の検査方法。
【請求項４】
ダーラム管セットステップでは、ダーラム管は赤外光、近赤外光の反射材を材料とした透明、半透明部材又は、赤外光、近赤外光の吸収材を材料とした透明、半透明部材を用いる反射吸収ダーラム管セットサブステップをさらに有する請求項３に記載の検査方法。
【請求項５】
検体と培養液を入れるための容器と、
ダーラム管頂部にたまる気体によって容器内で浮上するように構成され、開口部を下向きにしてかつダーラム管内に気体がたまっていない状態で前記容器内に納めるためのダーラム管と、
培養液中の検体由来の気体を貯留することでダーラム管が容器内で浮上するかしないかを観察するために検体が入れられた培養液に向けて光を照射する照射部と、
浮上するダーラム管によって照射された光の反射光又は透過光の変化を観察する変化観察部と、
を有する検査装置。
【請求項６】
照射部は前記照射する光として赤外光又は近赤外光を照射する赤外光照射手段を有する請求項５に記載の検査装置。
【請求項７】
ダーラム管は、赤外光、近赤外光の反射材を材料とした透明、半透明部材又は、赤外光、近赤外光の吸収材を材料とした透明、半透明部材を用いる請求項６に記載の検査装置。
【請求項８】
容器を所定温度に制御するための温度制御部と、液体を満たした浴槽と、をさらに有する請求項５から請求項７のいずれか一に記載の検査装置。
【請求項９】
培養液とダーラム管とからなる検体の検査キットであって、
培養液は、比重が１．００より大きく１．０３以下であり、
ダーラム管は、比重が１．０４以上１．０７以下であり、
ダーラム管の比重と培養液の比重との差が、０．０１以上である
検体の検査キット。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、検体中の大腸菌群などの存否を、大腸菌群などが産生するガスを貯留することで判定するために用いられるダーラム発酵管（以下、ダーラム管という）に関する。
【背景技術】
【０００２】
食品の製造販売等を行う事業者に対して、取り扱う食品について大腸菌群の定性検査などの衛生検査が義務付けられている。大腸菌群とは、細菌分類学上の分類に基づくものではなく、衛生学において食品等の汚染の指標となる一群の細菌の総称である。具体的にはグラム陰性の無芽胞桿菌で、乳糖を分解して酸とガスを産生する好気性又は通性嫌気性の一群の細菌の総称である。なお、本明細書において大腸菌群のようにガスを産生する細菌等について「ガス産生菌」と呼ぶ場合がある。【０００３】
この大腸菌群の検査は、ＢＧＬＢ培地などの液体培地を納めた試験管内に試験管より小さい丸底管であるダーラム管を口を下にして空気がたまっていない状態で沈め、さらに検体の原液及び希釈液を接種し、３５±１℃のインキュベーターで２４〜４８±３時間培養する。検体中に大腸菌群が存在している場合には大腸菌群により産生されたガスがダーラム管にたまり気泡が生じ、大腸菌群の存在を確認することが可能となる。また、糞便系大腸菌検査においては、ＥＣ培地に検体の原液及び希釈液を接種し、４４．５±０．２℃の恒温水槽で２４〜４８±３時間培養してダーラム管内に気泡がたまるかどうかを観察する。【０００４】
これまでのダーラム管は無色透明のガラス製であることが一般的であった。これは、ダーラム管内の気泡を視認するために好適であるとともに、１２１℃以上での加熱滅菌に耐え得るものでなければならないからである。かかる機能を備えるガラス製のダーラム管を安価に製造することは難しく、検査を行う事業者は使用後のダーラム管を洗浄及び滅菌し再利用することで検査コストの上昇を抑えるようにしている。【０００５】
しかし、ガラス製のダーラム管を再利用するにあたり以下の問題がある。まず、洗浄などを行う際にダーラム管を破損するおそれがある。そして、滅菌が不十分な場合には検査精度の低下などが生じるおそれがある。そこで、従来のガラス製のダーラム管に代わり、検査精度の低下と検査コストの増加とをもたらすことのない検査器具の開発が進められている。【０００６】
特許文献１には、耐熱性の合成樹脂製ダーラム管が開示されている。具体的にはポリプロピレン、ポリエチレンテレフタラート、ポリカーボネートのいずれかの合成樹脂により製作されるダーラム管である。ダーラム管をこのような合成樹脂製とすることで破損しにくく加熱滅菌が可能な再利用に好適なダーラム管が得られる。【０００７】
特許文献２は、発砲ポリウレタンなどの合成高分子により形成される空隙を有する多孔質体からなる検出材が開示されている。検体を接種した液体培地中にこの検出材をダーラム管に代えて沈め、培養によりガス産生菌によりガスが産生された場合にはそのガスが空隙内にたまることで検出材が液体培地中で浮上する。すなわち、検出材の浮沈の如何によりガス産生菌の存否を判定することができる。この検出材は、ガラス製のダーラム管に比べて安価に製造することができるため使い捨てが可能である。【０００８】
また、検体が牛乳などの場合には液体培地が濁りダーラム管内に生じた気泡が視認しにくくなりガス産生菌の存否の判定が難しくなる場合がある。視認性の低下は検体自体の濁りによる場合のほかにも、着色された液体培地を用いることや培養が進むことにより生じる濁りによってももたらされる。特許文献２の検出材は、検出材の浮沈によって判定を行うため、気泡を視認することよりも判定がしやすくなるという効果を提示している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
【特許文献１】特開２００３−２３０３７５号公報
【特許文献２】特開平５−１５３９７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
しかし、特許文献２の検出材は産生ガスの捕獲が不確実であるおそれがあったり、ガスが生じているにもかかわらず検出材が沈んだままとなるなどの問題が指摘されており、普及するに至っていない。また、ダーラム管を用いた検査に慣れ親しんだ者にとっては、気泡を視認して判定することを好むという事情もある。このように、検査精度、判定のし易さ、扱い易さ、コストといった諸条件を満たし、従来のガラス製ダーラム管に取って代わる検出器具はいまだに存在しない。【００１１】
そこで、本発明は、ガラス製ダーラム管における問題を解決するとともに、従来の検査方法を踏襲しつつ低コストかつ判定のし易い検査方法を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
上記課題を解決するために本発明において、以下の検体の検査方法などを提供する。すなわち、第一の発明として、検体と培養液を容器内に入れる準備ステップと、ダーラム管頂部にたまる気体によって容器内で浮上するように構成されたダーラム管を開口部を下向きにしてかつダーラム管内に気体がたまっていない状態で前記容器内に納めるダーラム管セットステップと、培養液中の検体由来のガスを貯留することでダーラム管が容器内で浮上するかしないかを観察する観察ステップと、からなる検体の検査方法を提供する。【００１３】
また、培養液とダーラム管とからなる検体の検査キットであって、培養液は、比重が１．００より大きく１．０３以下であり、ダーラム管は、比重が１．０４以上１．０７以下であり、ダーラム管の比重と前記培養液の比重との差が、０．０１以上である検体の検査キットを提供する。
【発明の効果】
【００１４】
以上のような構成をとる本発明によって、従来のダーラム管と同様に気泡を視認することにより大腸菌群などの存在を判定し得るとともに、ダーラム管の浮上によっても大腸菌群の存在を判定し得る。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】実施形態１の検体の検査方法の概要を示す概念図
【図２】従来のガラス製ダーラム管を用いた検査方法の概要を示す概念図
【図３】特許文献２に開示されている検出材を用いた検査方法の概要を示す概念図
【図４】実施形態１の検体の検査方法の流れを示すフロー図
【図５】実施形態３の検体の検査方法の流れを示すフロー図
【図６】照射観察サブステップでの観察の態様を示す概念図
【図７】実施形態４の検体の検査方法の流れを示すフロー図
【図８】実施形態５の検体の検査方法の流れを示すフロー図
【図９】反射材や吸収材を材料に含まないポリスチレン製のダーラム管を用いて培養した際の電圧変化を示す図
【図１０】反射材や吸収材を材料に含むポリスチレン製のダーラム管を用いて培養した際の電圧変化を示す図
【図１１】反射材や吸収材を材料に含むポリスチレン製のダーラム管を用いて培養した際の電圧変化を示す図
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下に、図を用いて本発明の実施の形態を説明する。なお、本発明はこれら実施の形態に何ら限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲において、種々なる態様で実施し得る。
＜実施形態１＞
＜概要＞
【００１７】
図１は、本実施形態の検体の検査方法の概要を示す概念図である。図１（ａ）は、検査開始時の態様を示し、図１（ｂ）は、検体に大腸菌群などが存在していた場合の培養後の態様である。
【００１８】
また、図２は、従来のガラス製ダーラム管を用いた検査方法の概要を示す概念図である。また、図３は、特許文献２に開示されている検出材を用いた検査方法の概要を示す概念図である。
【００１９】
図１（ａ）に示すように、本実施形態の検体の検査方法は、「容器」（０１０１）に検体を接種した「培養液」（０１０２）を入れ、その容器内に「ダーラム管」（０１０３）を開口部を下向きにしてダーラム管に気体がたまっていない状態で沈める。検体に大腸菌群が存在していた場合には、図１（ｂ）に示すように大腸菌群が産生した気体が略半球体状のダーラム管頂部に「気泡」（０１０４）としてたまり、気泡の浮力によりダーラム管が浮上する。ダーラム管を培養液の比重よりわずかに大きな比重をもつ材料、例えば、ポリスチレンにより製作することで、管頂部にたまった気体によりダーラム管が容器内で浮上するように構成することができる。
【００２０】
一方、図２（ａ）に示すように、従来のガラス製ダーラム管を用いた検査方法は、「容器」（０２０１）に検体を接種した「培養液」（０２０２）を入れ、その容器内に「ダーラム管」（０２０３）を開口部を下向きにしてダーラム管内に気体がたまっていない状態で沈める。検体に大腸菌群が存在していた場合には、図２（ｂ）に示すように大腸菌群が産生した気体がダーラム管内に「気泡」（０２０４）としてたまる。しかしながら、ダーラム管は容器内に沈んだままであり、本実施形態の検査方法のように浮上することはないため、気泡の存在を視認することによってしか大腸菌群の存否を判定することができない。
【００２１】
また、図３（ａ）に示すように、特許文献２の検出材を用いた検査方法は、「容器」（０３０１）に検体を接種した「培養液」（０３０２）を入れ、その容器内に空隙を有する「検出材」（０３０３）を沈める。検体に大腸菌群が存在していた場合には、図３（ｂ）に示すように大腸菌群が産生した気体が検出材の空隙に蓄積され、検出材が浮上する。しかしながら、本実施形態の検査方法のように大腸菌群が産生した気体を気泡として視認することはできない。
【００２２】
このように本実施形態の検査方法は、従来のガラス製ダーラム管を用いて検査する場合と同様にダーラム管内にたまった気体を気泡として視認することで大腸菌群の存在を判定することができるとともに、たまった気体によりダーラム管が浮上することによっても大腸菌群の存在を判定することができる。したがって、大腸菌群などのガス産生菌の存否を判定するためのシグナルを二つ提示することができる。
【００２３】
また、ポリスチレンは五大汎用樹脂と呼ばれるものの一つであり安価に製作することができるとともに透明度が高いことでも知られている。したがって、ガラス製ダーラム管と同様に気泡を視認することができつつ使い捨てのダーラム管の材料とすることができ、低コストで大腸菌群などの検査を行うことができる。
＜構成＞
【００２４】
図４は、本実施形態の検体の検査方法の流れを示すフロー図である。図示するように、本実施形態の検体の検査方法は、「準備ステップ」（Ｓ０４０１）と、「ダーラム管セットステップ」（Ｓ０４０２）と、「観察ステップ」（Ｓ０４０３）と、を含む。以下に、各ステップの説明を行う。
【００２５】
「準備ステップ」（Ｓ０４０１）は、検体と培養液を容器内に入れるステップである。検体とは、検査の対象であり、とくに食品の衛生検査の対象となるものをいう。例えば、大腸菌群の検査においては、生乳、加工乳、乳飲料、れん乳、粉乳、バター、清涼飲料水、氷雪、加熱食品製品、鯨肉製品、魚肉ねり製品などが大腸菌群の検査の対象となる。なお、非親水性のバターなどや固形物を含む検体については、界面活性剤を含有するストマック液とともにストマッカで混合して培養液に接種する。
【００２６】
培養液は、検体に含まれ得る大腸菌群などの菌を培養するための液である。なお、本明細書においては、培養液を液体培地あるいは単に培地という場合がある。培養液の例としては、上述の大腸菌群の検査においては、ＢＧＬＢ培地（ブリリアントグリーン乳糖ブイヨン培地）やＬＢ培地（乳糖ブイヨン培地）などの液体培地が用いられている。また、糞便系大腸菌検査などではＥＣ培地（Ｅ．ｃｏｌｉ及び大腸菌群検出用培地）が用いられている。また、米国や欧州ではＬＳＴ培地（ラウリル硫酸ブイヨン培地）が用いられている。
【００２７】
容器は、例えばダーラム管を納め得る試験管が該当する。ダーラム管を用いるガス産生試験では、直径約１６〜１８ｍｍ、長さ約１００〜１５０ｍｍの試験管が用いられることが多い。なお、培養を行うため、開口を密閉するためのキャップ付の試験管を容器として用いる。
【００２８】
例えば、我が国の大腸菌群検査の公定法においては、検体の原液、１０倍希釈液、１００倍希釈の各１ｍｌを培養液１０ｍｌに接種して容器に納める。この準備ステップは、従来のガラス製ダーラム管を用いて検体の検査を行う場合と同様である。
【００２９】
「ダーラム管セットステップ」（Ｓ０２０２）は、ダーラム管頂部にたまる気体によって容器内で浮上するように構成されたダーラム管を開口部を下向きにしてかつダーラム管内に気体がたまっていない状態で前記容器内に納める。
【００３０】
ダーラム管を容器内に納める上述の態様は、ダーラム管を用いる従来の検査方法における態様と同様である。また、予め容器内にダーラム管を納めてから培養液と検体を容器に入れてもよい。すなわち、後述する観察ステップに移行する際に、ダーラム管を開口部を下向きにしてかつダーラム管内に気体がたまっていない状態で培養液と検体とが入っている容器内に納められていればよい。
【００３１】
本実施形態におけるダーラム管は、その寸法などは従来のダーラム管と同様でよく、例えば直径約６〜９ｍｍ、長さ約３０〜５０ｍｍといった寸法でよい。本実施形態のダーラム管の特徴は、検体中の大腸菌群などにより産生した気体がダーラム管内にたまることでダーラム管が容器内で浮上するように構成することにある。
【００３２】
まず、ダーラム管の比重が、容器内の検体を接種した培養液の比重より大きいことが必要である。ダーラム管内に気体がたまっていない状態においては容器内で沈んでいる必要があるからである。
【００３３】
また、検体由来の気体がダーラム管にたまることにより容器内でダーラム管が浮上するように構成するために、例えば、下記の式を用いることができる。
Ｃｇ＞（Ｄｔ−Ｄｌ）Ｃｔ／（Ｄｌ−Ｄｇ）
上記の式における各記号は、Ｃｔ：ダーラム管の体積、Ｄｔ：ダーラム管を形成する材料の密度、Ｄｌ：検体を接種した培養液の密度、Ｃｇ：貯留気体の体積、Ｄｇ：貯留気体の密度、である。なお、ダーラム管の体積とは、容器としての容量ではなくダーラム管そのものの体積である。
【００３４】
なお、Ｄｌ、Ｄｔ、Ｄｇには、密度に代えてそれぞれの比重（貯留気体については水に対する比重）を代入して計算してもよい。これは、ＣＧＳ単位系では密度と比重の値がほとんど同じであることと、合成樹脂の物性を示す情報として比重を表示することの方が多く材料の選定や具体的な設計において都合がよいからである。また、Ｃｔの設定により検出感度を調整することができる。すなわち、検出感度を高くするためにはＣｔを小さくし、検出感度を低くするためにはＣｔを大きくする。
【００３５】
例えば、比重（Ｄｔ）が１．０４のポリスチレンを材料として、内径５．５ｍｍ×高さ３０ｍｍ、肉厚０．７５ｍｍの寸法でダーラム管を形成する場合、その体積（Ｃｇ）は略０．４４２ｃｍ２となる。また、検体を接種した培養液（ＢＧＬＢ培地）の比重（Ｄｌ）は塩と栄養源が含まれているため概ね１．０１程度である。また、大腸菌群などが産生する主たる気体である二酸化炭素を貯留気体の例とした場合にはその比重（Ｄｇ）は０．００２である。これらの各値を上記の式に当てはめると、ダーラム管内に気体が０．０１３ｃｍ３より多く貯留するとダーラム管は浮上し得ることになる。なお、ダーラム管が培養液の水面まで浮上するためには、上記の式で得られる０．０１３ｃｍ３より多くの気体を貯留することを要し、例えば０．０５ｃｍ３程度貯留した場合には、十分に水面まで浮上し、また、気泡として視認することができる。
【００３６】
ここで、ダーラム管の材料について説明する。上述の通り少量の貯留気体によりダーラム管が浮上するためには、その材料の比重が培養液の比重よりわずかに大きいことが重要である。また、ガラス製ダーラム管と同様に管内に貯留した気泡を視認することができるよう透明であることが好ましい。
【００３７】
種々存在する合成樹脂のなかで、わずかに比重が大きく透明にすることができるものとして、その比重が概ね１．０４から１．０９のポリスチレンがある。また、比重が概ね１．０６から１．１０のＡＳ樹脂（アクリロニトリルスチレン）、比重が概ね１．０１から１．２１のＡＢＳ樹脂（アクリロニトリル・ブタジエン・スチレン）がある。
【００３８】
上記の式や発明者の知見によれば、比重１．０４から１．０７程度のポリスチレンを材料とすることが好ましい。この範囲を上回る比重のポリスチレンやＡＢＳ樹脂並びにＡＳ樹脂を材料とすることも不可能ではない。肉厚を薄くしてダーラム管の体積を減らすことにより、浮上に要する気体の体積を減らすことが可能だからである。しかしながら、加工容易性や機械強度などを鑑みると肉厚を薄くすることにも限界があり、また、ダーラム管の製作コストの増加を招きかねない。低コストで使い捨て可能なダーラム管を提供するという本発明の趣旨によれば、比重１．０４から１．０７程度のポリスチレンを材料と選定しダーラム管を製作することが好ましい。
【００３９】
なお、ダーラム管を複数の材料を用いてダーラム管の比重が管内に気体がたまることで沈んだ状態から浮上するように振る舞うために好適な比重の範囲となるように構成してもよい。例えば、ポリエチレンやポリプロピレンなどは比重が水よりも小さく、材料のすべてをこれらの樹脂とした場合には、ダーラム管は培養液に沈むことはない。しかし、何らかの錘を当該ダーラム管の開口部などの気泡の視認の妨げにならない箇所に付けることで錘と一体化したダーラム管の比重を大きくすることができる。したがって、上述の好適な範囲内の比重を有する材料を主たる材料としてダーラム管を製作せざるを得ない場合には、より比重の大きな物質を付加して比重を調整してダーラム管を作成してもよい。
【００４０】
「観察ステップ」（Ｓ０２０３）は、培養液中の検体由来の気体を貯留することでダーラム管が容器内で浮上するかしないかを観察する。観察は、例えば、日本の食品衛生法に基づく公定法においては、検体の原液、１０倍希釈液、１００倍希釈をそれぞれ培養液１０ｍｌに接種して３５±１℃のインキュベーターまたは４４．５±０．２℃の恒温水槽で２４〜４８±３時間培養してダーラム管が管内に貯留した気体により浮上するかしないかを観察する。また、従来と同様に貯留した気体である気泡を視認することにより大腸菌群の存否を判定することも可能である。
【００４１】
また、米国のＦＤＡ法（Ｆｏｏｄ  ａｎｄ  Ｄｒｕｇ  Ａｄｍｉｎｉｓｔｒａｔｉｏｎ）による大腸菌群検査法においては、検体の原液１０ｍｌ、１ｍｌ並びに１０倍希釈液１ｍｌをラウリル硫酸ブイヨン（ＬＳＴブイヨン）３本に接種し、３５℃で４８培養後にダーラム管が検体由来の気体により浮上したかどうかを観察する。
【００４２】
また、国際標準化機構（Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ  Ｏｒｇａｎｉｚａｔｉｏｎ  ｆｏｒ  Ｓｔａｎｄａｒｄｉｚａｔｉｏｎ）により定められる方法においては、検体の原液１０ｍｌ、１ｍｌ並びに１０倍希釈液１ｍｌをラウリル硫酸トリプトースブイヨン３本に接種し、３０℃で２４時間培養後にダーラム管が検体由来の気体により浮上したかどうかを観察する。
【００４３】
また、ダーラム管が浮上したかどうかの観察は、従来の検査方法と同様に所定の培養時間が経過後に目視により行ってもよいし、あるいは、機器により観察を行ってもよい。機器による観察の例としては、観察対象となる容器をカメラで撮影し、撮影した画像からダーラム管の浮上を認識して行うことができる。
＜効果＞
【００４４】
本実施形態の検体の検査方法により、従来ダーラム管を用いた検査方法を踏襲しつつ低コストかつ判定のし易い検体の検査方法を提供することが可能となる。
＜実施形態２＞
＜概要＞
【００４５】
本実施形態は、実施形態１の検体の検査方法に用いるのに好適な培養液とダーラム管とからなる検体の検査キットである。
＜構成＞
【００４６】
本実施形態の検査キットは、培養液とダーラム管とからなる検体の検査キットであって、培養液の比重が１．００より大きく１．０３以下であり、ダーラム管は、比重が１．０４以上１．０７以下であり、ダーラム管の比重と培養液の比重との差が、０．０１以上である検体の検査キットである。
【００４７】
培養液は、実施形態１における培養液と同様であって検体や検査の段階に応じたものとなる。検査の段階とは、大腸菌群及び大腸菌の定性検査において順番に行うこととなっている、推定試験、確定試験、完全試験のそれぞれをいう。なお、途中の試験で陰性の結果が得られた場合には、以降の試験を行う必要はない。
【００４８】
例えば、大腸菌群の検査において、検体が生乳、加工乳、乳飲料、れん乳、脱脂粉乳、ホエイパウダーなどの場合には、推定試験においてはＢＧＬＢ培地を用い、完全試験においてはＬＢ培地を用いる。また、検体がアイスクリーム類や乳酸菌飲料の場合には、完全試験においてＬＢ培地を用いる。また、検体が清涼飲料水、粉末清涼飲料水、乳酸菌加清涼飲料水、氷雪の場合には、確定試験においてはＢＧＬＢ培地を用い、完全試験においてはＬＢ培地を用いる。また、検体が加熱食品製品、鯨肉製品、魚肉ねり製品の場合には、推定試験においてはＢＧＬＢ培地を用い、完全試験においてはＬＢ培地を用いる。
【００４９】
糞便系大腸菌検査における検体は、乾燥食肉製品、非加熱食肉製品、特定加熱食肉製品、加熱食肉製品、食用生かき、加熱後摂取冷凍食品であり、その推定試験においてはＥＣ培地を用い、完全試験においてはＬＢ培地を用いる。
【００５０】
これらの検査に用いられる培養液は、いずれもその比重が概ね１．００より大きく１．０３以下である。このような培養液が入った容器内で、ダーラム管がダーラム管内に気体がたまることで沈んだ状態から浮上するように振る舞うためには、ダーラム管の比重が培養液の比重よりわずかに大きいことが条件となる。より具体的にはダーラム管の比重が１．０４以上１．０７以下であり、ダーラム管の比重と培養液の比重との差が、０．０１以上であることが好適である。
【００５１】
培養液の比重を調整することは容易ではない一方実施形態１で説明したようにダーラム管の比重の調整は材料の選定及び肉厚等の設計により相対的に容易である。したがって、組み合わせる培養液の比重に応じて、ダーラム管が管内に気体がたまることで沈んだ状態から浮上するように振る舞うために好適な比重となるように材料の選定及び肉厚等の設計をしたダーラム管を培養液と組み合わせて検査キットとすることが好ましい。
【００５２】
実施形態１においても上記の条件にふさわしい樹脂を例示したが、なかでも比重が１．０４から１．０９のポリスチレンが検査キットのダーラム管の材料として好適である。汎用グレード（ＧＰＰＳ）のポリスチレンの比重は概ね１．０４から１．０６であり、そのままで培養液とダーラム管の比重の好適な相対関係を容易に満たし得るからである。また、安価であって透明度が高いということも有利である。
【００５３】
なお、ポリスチレンの耐熱温度は一般的に７０℃〜９０℃である。したがって、従来のガラス製ダーラム管のように１２１℃以上での加熱滅菌に耐えることはできない。しかしながら、ポリスチレンは安価であるため使い捨てのダーラム管とすることに何ら支障はなく、また、ガンマ線滅菌により滅菌処理を行うことで足りる。
【００５４】
この検査キットはガンマ線滅菌を行ったうえで、検査を複数回行うのに要する量の培養液を一の容器に納めるとともに行い得る検査回数の応じた数のダーラム管と組み合わせて検査キットとしてもよいし、一回の検査用として予め試験管に培養液をダーラム管とともに納めた検査キットとしてもよい。
＜効果＞
【００５５】
本実施形態の検査キットにより、実施形態１の検体の検査方法を行うのに好適な培養液及びダーラム管を提供することができる。
＜実施形態３＞
＜概要＞
【００５６】
本実施形態は、実施形態１を基本とし、容器内に照射した光が浮上したダーラム管により反射又は吸収されることにより、ダーラム管が容器内で浮上したか否かを観察することに特徴を有する。また、実施形態２の検体の検査キットは、本実施形態の検査方法に用いられるのに好適である。
＜構成＞
【００５７】
図５は、本実施形態の検体の検査方法の流れを示すフロー図である。図示するように、「準備ステップ」（Ｓ０５０１）と、「ダーラム管セットステップ」（Ｓ０５０２）と、「観察ステップ」（Ｓ０５０３）と、を含み、観察ステップは、さらに「照射観察サブステップ」（Ｓ０５０４）を含む。準備ステップ、ダーラム管セットステップは、実施形態１と同様であるので説明を省略し、以下に照射観察サブステップについて説明する。
【００５８】
照射観察サブステップは、検体が入れられた培養液に向けて光を照射し、浮上するダーラム管によって照射された光の反射光又は透過光に変化があるかを観察することでおこなう。
【００５９】
図６は、照射観察サブステップでの観察の態様を示す概念図である。図示するように、容器を挟んでＬＥＤと光センサとを対向して配置し、容器内の培養液に向けられて照射された光を検出する。
【００６０】
図６（ａ）に示すように、ダーラム管を納めた「容器」（０６０１）を挟んで「ＬＥＤ」（０６０２）と「光センサ」（０６０３）とが配置される。培養開始時において、「ダーラム管」（０６０４）は容器内に沈んでいる。そのためＬＥＤの光はほぼ直進する。
【００６１】
図６（ｂ）に示すように、ダーラム管に気体がたまるにともないダーラム管は浮上する。ＬＥＤの光の進路とダーラム管の半球体状の頂部が交わると、ＬＥＤの光はダーラム管頂部により分散し光センサの受光量が低下する。
【００６２】
図６（ｃ）に示すように、ダーラム管の半球体状の頂部がＬＥＤの光の進路を通過した後には、光センサの受光量は上昇する。以上のようにＬＥＤの光の受光量の変化を観察することにより、ダーラム管の浮上を検知することが可能である。なお、ダーラム管の材料となる物質は、実施形態１や２で述べた比重に関する条件を満たす上で、屈折率の小さい物質であることが好ましい。屈折率が小さいほど屈折ないし反射した光が速く受光量の変化も速くなり、浮上検知の感度が高くなる。屈折率１．５９から１．６０程度のポリスチレンに対してＡＳ樹脂の屈折率は１．５６〜１．５７であるため検知感度の観点から好ましいと言える。
【００６３】
また、図６に示したように透過光を検出することでダーラム管の浮上を検知する態様の他、反射光の受光量の変化に基づきダーラム管の浮上を検知するように構成してもよい。また、反射光の変化の程度を高めるために、ダーラム管の表面のうち気泡を視認することの妨げとならない部分に光の反射効率を高める材料を蒸着等により付着させてもよい。
【００６４】
本実施形態の検体の検査方法を行うための検体の検査装置として、以下のように構成することもできる。すなわち、検体と培養液を入れるための容器と、ダーラム管頂部にたまる気体によって容器内で浮上するように構成され、開口部を下向きにしてかつダーラム管内に気体がたまっていない状態で前記容器内に納めるためのダーラム管と、培養液中の検体由来の気体を貯留することでダーラム管が容器内で浮上するかしないかを観察するために検体が入れられた培養液に向けて光を照射する照射部と、浮上するダーラム管によって照射された光の反射光又は透過光の変化を観察する変化観察部と、を有する検査装置とすることができる。
【００６５】
容器及びダーラム管は実施形態１における容器及びダーラム管と同様であり、実施形態２の検査キットを本検査装置におけるダーラム管及び培養液としてもよい。
【００６６】
照射部は、本実施形態の照射観察ステップにて光を照射する手段が該当する。例えば、検体と培養液とダーラム管とを入れた容器を保持するための保持手段と、保持されている容器内の培養液に光を照射し得る位置に備わるＬＥＤ等の発光素子などとから構成される。また、発光素子に電力供給するための電源や電力供給量の制御などを行うための制御回路やマイコンなども照射部を構成する要素としてもよい。
【００６７】
変化観察部は、本実施形態の照射観察ステップにて、浮上するダーラム管によって照射された光の反射光又は透過光に変化があるかを観察するための手段であり、光センサや光センサの受光量を電圧値などに換算するためのプログラム及び当該プログラムを実行するためのマイコンなどである。
【００６８】
本検査装置は、さらに容器を所定温度に制御するための温度制御部と、液体を満たした浴槽と、を有するものとしてもよい。浴槽に満たされる液体は容器を加熱するための熱媒体として機能する。そして温度制御部は、浴槽内の液体の温度を制御することで浴槽に浸かる容器を所定温度とする。これらの構成は、周知であるウォーターバス式のインキュベーターにより実現することができる。
＜効果＞
【００６９】
本実施形態の検体の検査方法によれば、目視によらずダーラム管の浮上を検出することができる。
＜実施形態４＞
＜概要＞
【００７０】
本実施形態は、実施形態３を基本とし、照射観察サブステップにおいて照射する光を赤外光又は近赤外光とすることを特徴とする。
＜構成＞
【００７１】
図７は、本実施形態の検体の検査方法の流れを示すフロー図である。図示するように、「準備ステップ」（Ｓ０７０１）と、「ダーラム管セットステップ」（Ｓ０７０２）と、「照射観察サブステップ」（Ｓ０７０４）を有する「観察ステップ」（Ｓ０７０３）とを有し、照射観察サブステップは、さらに「赤外光照射サブステップ」（Ｓ０７０５）を含む。準備ステップ、ダーラム管セットステップは、実施形態１と同様であるので説明を省略し、以下に赤外光照射サブステップについて説明する。
【００７２】
赤外光照射サブステップは、照射する光として赤外光又は近赤外光を照射する。赤外光は可視光よりも波長が長いため散乱しにくく透過性に優れる性質を有する。
【００７３】
培養液は菌の増殖により濁ることもあり、また、牛乳などのように検体自体が濁っている場合もある。このような場合でも赤外光は培養液を透過するため、可視光を用いる場合よりも検出感度の低下が生じない。とくに近赤外光（波長０．７μｍ〜波長３μｍ）は、中赤外光や遠赤外光に比べ生体により吸収されにくいため検体を含む培養液に対する透過性に優れ好ましい。なお、照射された赤外光又は近先外光を検出するための手段は、照射される赤外光又は近赤外光の波長に応じて適宜選択すればよい。
【００７４】
また、本実施形態の検査方法を行うための検査装置とする場合には、実施形態３における検体の検査装置における照射部を、照射する光として赤外光又は近赤外光を照射する赤外光照射手段を有する構成とし、変化観察部が受光素子として赤外光又は近赤外光を検知し得る赤外光センサと赤外光センサの受光量を電圧値などに換算するためのプログラム及び当該プログラムを実行するためのマイコンなどにより構成すればよい。
＜効果＞
【００７５】
本実施形態の検体の検査方法によれば、可視光を照射する場合よりもダーラム管の浮上を高感度で検出することができ、高精度の検体の検査を行うことができる。
＜実施形態５＞
＜概要＞
【００７６】
本実施形態は、主に実施形態４を基本とし、赤外光又は近赤外光を反射又は吸収する材料をダーラム管の原材料に含めることを特徴とする。
＜構成＞
【００７７】
図８は、本実施形態の検体の観察方法の流れを示すフロー図である。図示するように、「準備ステップ」（Ｓ０８０１）と、「ダーラム管セットステップ」（Ｓ０８０２）と、「照射観察サブステップ」（Ｓ０８０４）及び「赤外光照射サブステップ」（Ｓ０８０５）を有する「観察ステップ」（Ｓ０８０３）とを有し、ダーラム管セットステップは、さらに「反射吸収ダーラム管セットサブステップ」（Ｓ０８０６）を有する。準備ステップ、観察ステップは、実施形態４と同様であるので説明を省略し、以下に反射吸収ダーラム管セットサブステップについて説明する。
【００７８】
反射吸収ダーラム管セットサブステップを有するダーラム管セットステップでは、ダーラム管は赤外光、近赤外光の反射材を材料とした透明、半透明部材又は、赤外光、近赤外光の吸収材を材料とした透明、半透明部材を用いる。
【００７９】
ダーラム管をかかる構成とすることで、ダーラム管が浮上することで照射された赤外光を受けた際の赤外光センサの受光量の変化を大きくすることができ、ダーラム管の浮上検知の感度を高くすることができる。
【００８０】
赤外光又は近赤外光を反射ないし吸収する材料としては、日射遮蔽材、遮熱材、赤外光カット材などと称され製品化されている材料を用いることができる。これらの材料は、太陽光のおよそ５０％を占める赤外光を反射ないし吸収することにより赤外光の透過を阻害するものである。また、ダーラム管内の気泡を視認することを妨げないためにダーラム管の透明性を低下させにくい材料であることが好ましい。そのような性質を有する既知の材料としては、例えば、ＩＴＯ（インジウム−スズ酸化物）やＡＴＯ（アンチモン−スズ酸化物）などがある。これらの材料をダーラム管の材料に含ませることで赤外光又は近赤外光を反射ないし吸収する性質を付与することができる。
【００８１】
以下に、赤外光又は近赤外光を反射ないし吸収する材料を用いたダーラム管の浮上したことによる受光量の変化を、反射材などを用いないダーラム管における受光量の変化と併せて示す。図９から図１１は、近赤外光の受光量を電圧に変換して表示するインターフェースの一例を示している。ここでは受光量が低下するにつれ電圧が上昇するように設計している。
【００８２】
図９は、反射材や吸収材を用いないポリスチレン製のダーラム管にＢＧＬＢ培地（ブリリアント・グリーン乳糖ブイヨン培地）を培養液とし、透明な大腸菌汚染液を検体として摂取して摂氏３５度で培養した際の電圧変化を示している。
【００８３】
図示するように、培養時間がおよそ１３時間経過した頃に電圧が瞬時に上昇している（電圧変化０．３Ｖ）。この電圧上昇は、浮上したダーラム管が照射された近赤外光を受けたことによる受光量の変化によるものである。なお、電圧の緩やかな上昇は、大腸菌の増殖による培養液の濁度上昇によるものである。
【００８４】
図１０は、市販の近赤外線遮蔽材料（住友金属鉱山株式会社  ＫＨ粉末）をポリスチレン１ｋｇに対して０．２ｇの比率で添加して製造したダーラム管を用いた測定結果を示すインターフェースを示している。培養の条件は図９で示した場合と同様である（後記の図１１も同様）。
【００８５】
図示するように、培養時間がおよそ１３時間経過した頃に電圧が瞬時に上昇しているが、その電圧変化は０．８Ｖであり図９で示した無添加の場合に比べて電圧の変化量が大きくなっていることが分かる。したがって、この近赤外線遮蔽材料の添加によりダーラム管の浮上検知の感度が高まったことが分かる。
【００８６】
図１１は、市販の近赤外線遮蔽材料（住友金属鉱山株式会社  ＫＨ粉末）をポリスチレン１ｋｇに対して１．０ｇの比率で添加して製造したダーラム管を用いた測定結果を示すインターフェースを示している。ダーラム管浮上による電圧変化は１．８Ｖであり、さらに浮上検知の感度を高めることができる。
【００８７】
また、実施形態４における検体の検査装置におけるダーラム管を、本実施形態の反射吸収ダーラム管におけるダーラム管とすることで、本実施形態の検体の検査方法を行うための検査装置として構成することができる。
＜効果＞
【００８８】
本実施形態の検体の検査方法によれば、ダーラム管の浮上の検知感度を高めることで、より高精度な検査を行うことができる。
【符号の説明】
【００８９】
０１０１  容器
０１０２  培養液
０１０３  ダーラム管
０１０４  気泡
【図１】
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【図２】
2016204300.tif 000004
【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
2016204300.tif 000008
【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【国際調査報告】
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2016204300.tif 000015
2016204300.tif 000016
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