(57)【要約】【課題】水中に希薄に含まれるウイルスの分解消毒方法及び装置の提供。【解決手段】好ましい態様においては、下水放流水中に希薄に含まれるＳＲＳＶの分解消毒方法であって、以下のステップ：中圧水銀ランプを紫外線源とする紫外線発生装置、及び上記紫外線の照射を受けてラジカルを発生する光触媒を用意し；上記水を上記紫外線発生装置から発生した紫外線と上記光触媒から発生したラジカルの両者に暴露して、上記ウイルスを分解する、を含む前記方法を、提供する。また、水中に希薄に含まれるウイルスの分解消毒装置であって、以下の：中圧水銀ランプを紫外線源とする紫外線発生装置；及び上記紫外線の照射を受けてラジカルを発生する光触媒、を含む前記装置をも提供する。【選択図】　　　なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
水中に希薄に含まれるウイルスの分解消毒方法であって、以下のステップ：
中圧水銀ランプを紫外線源とする紫外線発生装置、及び上記紫外線の照射を受けてラジカルを発生する光触媒を用意し；
上記水を、上記紫外線発生装置から発生した紫外線と上記光触媒から発生したラジカルの両者に、暴露して、上記ウイルスを、分解する、
を含む前記方法。
【請求項２】
前記水が、下水（処理）放流水である、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記水を前記紫外線又はラジカルに暴露する前に、予め濁質を前ろ過により除去する、請求項１に記載の方法。
【請求項４】
前記ウイルスがＳＲＳＶである、請求項１に記載の方法。
【請求項５】
前記暴露が、前記ウイルスのＤＮＡに損傷を与え、かつ、前記ウイルスのエンベロープが分解するために十分な時間期間にわたり行われる、請求項１に記載の方法。
【請求項６】
前記分解が、ＰＣＲにより、前記ウイルスに特異的なＤＮＡを検出することができない程度の損傷ＤＮＡの分解である、請求項１に記載の方法。
【請求項７】
水中に希薄に含まれるウイルスの分解消毒装置であって、以下の：
中圧水銀ランプを紫外線源とする紫外線発生装置；及び
上記紫外線の照射を受けてラジカルを発生する光触媒、
を含む前記装置。
【請求項８】
前記水が、下水（処理）放流水である、請求項７に記載の装置。
【請求項９】
前記ウイルスがＳＲＳＶである、請求項７に記載の装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、水中に希薄に含まれるウイルスの分解消毒方法及び装置に関する。より特に、本発明は、紫外線中圧水銀ランプと光触媒を併用した下水処理（放流）水中に希薄に含まれるＳＲＳＶの分解消毒方法及び装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
魚介類や飲料水に起因する食中毒の病原体として微小球形ウイルス（以下、ＳＲＳＶ（Ｓｍａｌｌ　Ｒｏｕｎｄ　Ｓｔｒｕｃｔｕｒｅｄ　Ｖｉｒｕｓ）という。）が問題にされている。特に、養殖カキにおいてＳＲＳＶが検出された場合、生カキとしての商品価値が著しく低下し、漁業を主要産業とする地域経済にかなりのダメージを与える。
【０００３】
ＳＲＳＶは、魚介類の体内で増殖することはないと考えられている。したがって、例えば、カキの体内にＳＲＳＶが検出されるということは、下水などを経由してカキの生育水域に入り、カキの摂食行動の結果、カキ体内に濃縮・保持されていることを意味する。そこで、ＳＲＳＶ汚染源である下水放流水中のＳＲＳＶを除去する技術が切望されている。
【０００４】
一般に、ウイルスは、塩素消毒により不活化することは困難であるといわれている。ＳＲＳＶに関しても１０ｍｇ／Ｌの塩素濃度では不活化できないと報告されている。一方、低圧水銀ランプを使用した紫外線（ＵＶ）消毒は、ウイルスの遺伝子を光化学的に傷つけるため一般に有効であると考えられているが、紫外線照射によりＤＮＡ損傷が生じるとしても、正常なＤＮＡと損傷ＤＮＡとをＰＣＲ法で識別できないとの報告がある（以下に説明する非特許文献７を参照のこと）。一方、中圧水銀ランプを紫外線源とした場合、細菌の光回復が生じにくいとの報告もある（以下に説明する非特許文献１０を参照のこと）。いずれにしても、今日まで、ＳＲＳＶに関して、ＵＶ消毒の効果を検討した報告は全くない。
【０００５】
魚介類や飲料水の衛生検査として、ＲＴ−ＰＣＲ法などでウイルス汚染の有無を調べる方法が採用されている。しかしながら、上述のように、ＲＴ−ＰＣＲ法ではウイルスの不活化の有無に拘わらず、不活化されたウイルスが被験試料中に存在すると陽性判定されてしまう。そこで、ＲＴ−ＰＣＲ法などによっても検出することができない程度にまでウイルス粒子を完全に分解することにより、下水放流水中に希薄に含まれるウイルスを消毒する技術が求められている。
【０００６】
本発明者らは、以下に説明するように、紫外線中圧水銀ランプと光触媒を併用することにより、中圧紫外線による直接的なウイルス不活化に加え、中圧紫外線が光触媒を活性化して生じるラジカルの効果によってウイルス粒子を分解して、下水処理（放流）水中に希薄に含まれるウイルスを分解消毒する方法及び装置を開発した。当該方法及び装置の開発においては、当該方法及び装置の性能評価を実施するために、水中に希薄に含まれるウイルスが分解消毒されているかを確認するための検査法を事前に確立する必要があった。したがって、本発明は、かかる検査法が確立されてはじめて完成したものである。
【０００７】
以下、水中に希薄に含まれるウイルスが分解消毒されているかを確認するための検査法、及び本発明に係るウイルスの分解消毒方法及び装置に関する先行技術について記載する。
【０００８】
一般にウイルスが高濃度で含まれる魚介類中のウイルスの検出方法についての報告例は多数あるが、ウイルスが非常に希薄に含まれる水中の、特に夾雑物が多量に含まれる下水放流水中のウイルスを検出する方法についての報告例は少なく、特に、ＳＲＳＶに関する報告は全くない。
【０００９】
以下に列記する非特許文献１は、試料水中に陰イオン交換体であるＤＥＡＥ−セルロースを直接添加（０．０３％）し、水中ウイルスを吸着させ、その後、アニオン系有機凝集剤でセルロースを凝集させ、凝集塊をナイロンメッシュで回収して、ビーフエキストラクト溶液でウイルスを誘出させる方法を、記載している。非特許文献１において使用されたウイルスは弱毒ポリオウイルス１型（Ｌｓｃ，２ａｂ株）である。上記方法は、バッチ処理であるため、大水量の処理に向いていない。また、被験水に応じて凝集剤の最適注入量を適宜検討する必要がある。
【００１０】
以下に列記する非特許文献２は、特殊なグラスウール、ｏｉｌｅｄ　ｓｏｄｏｃａｌｃｉｃ　ｇｌａｓｓ　ｗｏｏｌ（Ｓａｉｎｔ　Ｇｏｂａｉｎ　Ｒ．７２５）を使用した１００〜１０００Ｌのサンプル水中のエンテロウイルスを濃縮する方法を記載している。上記グラスウール・フィルターは、水道水に添加されたいくつかのエンテロウイルス（実験室株又は野生株）及びロタウイルスＳＡ１１の６２〜７５％を回収した。上記方法は、河川水と処理廃水に添加されたポリオウイルスをそれぞれ６２％と５７％回収した。上記方法は、イオン交換体を使用しないので、処理水のｐＨを変更する必要がないという利点があるが、処理流量が小さく、さらに当該特殊なグラスウールの入手が困難であるという欠点をもつ。
【００１１】
以下に列記する非特許文献３は、粒状活性炭（ＧＡＣ）を充填した濾過カラムを通すことにより飲料水サンプルからエンテロウイルス、Ｅ型肝炎ウイルス、及びロタウイルスを同時濃縮する方法を開示している。ｐＨ９．０の溶出液として尿素−アルギニン・ホスフェート・バッファー（ＵＡＰＢ）を、ＧＡＣからの有効な脱着及び溶出のために使用する。塩化マグネシウムによりさらに上記ウイルスを濃縮することにより、核酸抽出、ｃＤＮＡ合成、各ウイルスに特異的なプライマー・セットを用いた合成が可能になる。ポリオウイルス−１を接種した水サンプル１００Ｌにおける上記方法の効率は、上記活性炭ベースのＵＡＰＢ−ＲＴ−ＰＣＲにおいて７４％であった。しかしながら、上記方法のＳＲＳＶへの適用可否については不明である。
【００１２】
以下に列記する特許文献１は、ウイルスに対する抗体を表面に有するウイルス濃縮用材料、及び当該材料を用いるウイルス濃縮方法を、記載している。しかしながら、上記方法においては、分離濃縮対象のウイルス種ごとに抗体を準備する必要があり、また、大水量の水処理には向かない。
【００１３】
以下に列記する特許文献２は、ウイルスを含有する流体よりウイルスを捕捉する方法において、アニオン性基を分子内に有する単量体を１構成成分とした重合体を基材の少なくとも一部に保持させてなるウイルス捕捉体に、該ウイルスを含有する流体を通過させ、該ウイルスを該ウイルス捕捉体に吸着させることを特徴とするウイルス捕捉方法を記載している。上記方法は、従来の方法では捕捉が困難であったポリオウイルスの捕捉率を高めることを目的としており、ｐＨ４〜９の領域においてはポリオウイルスの捕捉率は９０％以上に向上されている。しかしながら、上記方法のＳＲＳＶへの適用可否については不明である。
【００１４】
以下に列記する非特許文献４は、飲料水及び廃水サンプル中のコリファージを、正に帯電した膜フィルター上に吸着させ、尿素−アルギニン・ホスフェートバッファー（ＵＡＰＢ）で溶出させ、再濃縮し、そしてＥｓｃｈｅｒｉａ　ｃｏｌｉ　Ｃ（ＡＴＣＣ　１３７０６）により検出する方法を記載している。上記コリファージの濃縮及び検出のための膜フィルター−ベースのＵＡＰＢ法は、Ｓｔａｎｄａｒｄ　Ｍｅｔｈｏｄｓ　ｆｏｒ　ｔｈｅ　Ｅｘａｍｉｎａｔｉｏｎ　ｏｆＷａｔｅｒ　ａｎｄ　Ｗａｓｔｅｗａｔｅｒ中に記載されるビーフエクストラクト及び再濃縮手順並びにコリファージ検出に匹敵する。特に、ファージ力価が非常に低い場合、非特許文献４に記載の方法は、濃縮されたサンプルの全量をテストするため、正に帯電した膜フィルターからのＵＡＰＢの使用により、上記標準法よりも、高いコリファージ回収率を与える。しかしながら、非特許文献４に記載の方法は、被験水中の懸濁成分によりフィルターが目詰まりしやすいという欠点をもち、また、ＳＲＳＶへの適用可否については不明である。
【００１５】
以下に列記する非特許文献５は、環境汚染されたカキを含むＭｏｌｌｕｓｃａｎ　Ｓｈｅｌｌｆｉｓｈ中のＳＲＳＶの検出のためのＮｅｓｔｅｄ逆転写酵素ＰＣＲアッセイ法を記載している。
【００１６】
以下に列記する非特許文献６は、ＳＲＳＶは食品（魚介類）では増殖せず又は毒素を生産せず、食品は単にＳＲＳＶの受動的輸送のための媒体として働くこと、下水が、それが流入する沿岸に生息する魚介類の主要な汚染経路であることなどを記載する、ＳＲＳＶ等に関する総説である。
【００１７】
以下に列記する非特許文献７は、ＵＶ照射により大腸菌ＲＮＡファージＱβが不活化されること、及びＲＴ−ＰＣＲ、ｎｅｓｔｅｄ　ＰＣＲの手法について記載している。しかしながらＲＴ−ＰＣＲ法では、不活化されたウイルスを陽性として検出してしまうことを記載している。
【００１８】
以下に列記する非特許文献８は、自然水域より採取した試料に陰イオン交換繊維を添加し、凝集沈殿し、沈殿を分離することにより、ウイルスを濃縮したことを記載している。
【００１９】
以下に列記する非特許文献９は、ＳＲＳＶ等に関する総説である。ＳＲＳＶの活性検査法がないことも記載している。
【００２０】
以下に列記する非特許文献１０は、中圧水銀ランプを紫外線源とした場合、細菌の光回復が生じにくいことを記載している。
【００２１】
以下に列記する特許文献３は、膜分離、及びオゾン処理により、原水中の濁質や細菌類又はウイルスやトリハロメタン前駆体を除去する装置を記載している。固液分離されたウイルス濃縮物を廃棄することとなるが、その処理方法に課題が残る。
【００２２】
以下に列記する特許文献４は、逆浸透膜で形成された中空糸を用いた小型軽量の浄水装置を記載している。上記小型の浄水装置は、小型であるために、処理能力は高くなく、また、分離されたウイルス濃縮物の廃棄方法に課題が残る。
【００２３】
以下に列記する特許文献５は、電極間に電流を流してウイルスを含む微小有害物質を変性せしめるか又は電極に吸着せしめて無害化することによる、ウイルス等の微小物質の除去方法を記載している。ウイルスが電極に吸着できたとしても、ウイスルがダメージを受けて増殖機能が失われたのか又は単に吸着されたのか不明であり、また、吸着されたウイルス濃縮物の廃棄方法に課題が残る。
【００２４】
以下に列記する特許文献６は、ろ槽内に生息する繊毛虫にウイルスを捕食させてウイルスを除去する方法を記載している。上記除去方法は、生物学的処理であり、常に高い除去が可能である保証はない。
【００２５】
以下に列記する特許文献７は、オゾン酸化を利用した水の浄化方法において、膜ろ過による除濁と触媒によるオゾン酸化反応促進を組み合わせたことを特徴とする水の浄化方法を記載している。オゾン処理でウイルスを不活化できる可能性があるが、ウイルスを分解できるかどうかは不明である。
【００２６】
以下に列記する特許文献８は、ウイルスに感染した血液などに光触媒を分散し、紫外線を照射して感染価を低下させる方法を記載している。使用する紫外線は、ブラックライトによる波長約３５０ｎｍの近紫外線であり、そして使用する光触媒は、二酸化チタンであると記載されている。しかしながら、実際にウイルスの感染価をどれだけ低下させたかを示す実施例は全く記載されていない。また、ウイルスを分解できるかどうかについても全く記載されていない。対象が血液のため、用排水の処理技術への適用可能性については、装置の規模が著しくことなるために、処理効率などの点で課題が残る。
【００２７】
以下に列記する特許文献９は、光触媒が基材表面に保持された材料と血液又は血液製剤が接触するような装置を形成し、この装置上の光触媒に光を照射することで混入ウイルス等の感染性を低下させるシステムを記載している。使用される光触媒は、ＴｉＯ２、ＺｎＯ、ＳｒＴｉＯ３、Ｆｅ２Ｏ３、ＣｄＳ、ＣｄＳｅ、ＷＯ３、ＦｅＴｉＯ３、ＧａＰ、ＧａＡｓ、ＲｕＯ２、ＭｏＳ３、ＬａＲｈＯ３、ＣｄＦｅＯ３、ＢｉＯ３、ＭｏＳ２、Ｉｎ２Ｏ３、ＣｄＯ、ＳｎＯ２である。使用される光照射装置は１００Ｗのキセノンランプである。しかしながら、実際にウイルスの感染価をどれだけ低下させたかを示す実施例は全く記載されていない。また、ウイルスを分解できるかどうかについても全く記載されていない。対象が血液のため、用排水の処理技術への適用可能性については、装置の規模が著しくことなるために、処理効率などの点で課題が残る。
【００２８】
【非特許文献１】
矢野ら「セルロース吸着・凝集法による水中ウイルス試験方法の検討」水道協会雑誌、「第６０巻、第５号（第６８０号）、第１０〜２３頁（１９９１）
【非特許文献２】
Ｐｈ．　Ｖｉｌａｇｉｎ　ｅｔ　ａｌ．，　”Ｇｌａｓｓ　ｗｏｏｌ　ｆｏｒ　ｖｉｒｕｓ　ｃｏｎｃｅｎｔｒａｔｉｏｎ　ａｔ　ａｍｂｉｅｎｔ　ｗａｔｅｒ　ｐＨ　ｌｅｖｅｌ”，　Ｗａｔ．　Ｓｃｉ．　Ｔｅｃｈ．　Ｖｏｌ．２７，　Ｎｏ．３−４　ｐｐ．２９９−３０６　（１９９３）
【非特許文献３】
Ｎ．　Ｊｏｔｈｉｋｕｍａｒ　ｅｔ　ａｌ．，　”Ａ　ｓｉｍｐｌｅ　ｄｅｖｉｃｅ　ｆｏｒ　ｔｈｅ　ｃｏｎｃｅｎｔｒａｔｉｏｎ　ａｎｄ　ｄｅｔｅｃｔｉｏｎ　ｏｆ　ｅｎｔｅｒｏｖｉｒｕｓ，　ｈｅｐａｔｉｔｉｓ　Ｅ　ｖｉｒｕｓ　ａｎｄ　ｒｏｔａｖｉｒｕｓ　ｆｒｏｍ　ｗａｔｅｒ　ｓａｍｐｌｅｓ　ｂｙ　ｒｅｖｅｒｓｅ　ｔｒａｎｓｃｒｉｐｔｉｏｎ−ｐｏｌｙｍｅｒａｓｅ　ｃｈａｉｎ　ｒｅａｔｉｏｎ”，　Ｊｏｕｒｎａｌ　ｏｆ　Ｖｉｒｏｌｏｇｉｃａｌ　Ｍｅｔｈｏｄｓ　５５　（１９９５）　４０１−４１５
【非特許文献４】
Ｎ．　Ｊｏｔｈｉｋｕｍａｒ　ｅｔ　ａｌ．，　”Ｅｌｕｔｉｏｎ　ａｎｄ　ｒｅｃｏｎｃｅｎｔｒａｔｉｏｎ　ｏｆ　ｃｏｌｉｐｈａｇｅｓ　ｉｎ　ｗａｔｅｒ　ｆｒｏｍ　ｐｏｓｉｔｉｖｅｌｙ　ｃｈａｒｇｅｄ　ｍｅｍｂｒａｎｅ　ｆｉｌｔｅｒｓ　ｗｉｔｈ　ｕｒｅａ−ａｒｇｉｎｉｎｅ　ｐｈｏｓｐｈａｔｅ　ｂｕｆｆｅｒ”，　Ｊｏｕｒｎａｌ　ｏｆ　Ｖｉｒｏｌｏｇｉｃａｌ　Ｍｅｔｈｏｄｓ　６５　（１９９７）　２８１−２８６
【非特許文献５】
Ｊ．　Ｇｒｅｅｎ，　ｅｔ　ａｌ．，　”Ａ　ｎｅｓｔｅｄ　ｒｅｖｅｒｓｅ　ｔｒａｎｓｃｒｉｐｔａｓｅ　ＰＣＲ　ａｓｓａｙ　ｆｏｒ　ｄｅｔｅｃｔｉｏｎ　ｏｆ　ｓｍａｌｌ　ｒｏｕｎｄ−ｓｔｒｕｃｔｕｒｅｄ　ｖｉｒｕｓｅｓ　ｉｎ　ｅｎｖｉｏｎｍｅｎｔａｌｌｙ　ｃｏｎｔａｍｉｎａｔｅｄ　ｍｏｌｌｕｓｃａｎ　ｓｈｅｌｌｆｉｓｈ”，　Ａｐｐｌｉｅｄ　ａｎｄ　ＥｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔａｌＭｉｃｒｏｂｉｏｌｏｇｙ，　Ｖｏ．６４，　Ｎｏ．３，　Ｍａｒ，　１９９８，　ｐ．８５８−８６３
【非特許文献６】
Ｈａｚｅｌ　Ａｐｐｌｅｔｏｎ，　”Ｃｏｎｔｒｏｌ　ｏｆ　ｆｏｏｄ−ｂｏｒｎｅ　ｖｉｒｕｓｅｓ”，　Ｂｒｉｔｉｓｈ　Ｍｅｄｉｃａｌ　Ｂｕｌｌｅｔｉｎ　２０００；　５６　（Ｎｏ．１），　１７２−１８３
【非特許文献７】
片山ら（１９９７）ＵＶ照射により不活性化されたＲＮＡファージのＲＴ−ＰＣＲによる定量、環境工学研究論文、３４：８３−９１
【非特許文献８】
北橋智子ら（１９９９）千葉市沿岸の自生カキからのＨＡＶ、ＳＲＳＶ、アストロウイルス遺伝子の検出、感染症学雑誌、７３（６）：５５９−５６４
【非特許文献９】
Ｄ．　Ｌｅｅｓ，　”Ｖｉｒｕｓ　ａｎｄ　ｂｉｖａｌｖｅ　ｓｈｅｌｌｆｉｓｈ”，　Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ　Ｊｏｕｒｎａｌ　ｏｆ　Ｆｏｏｄ　Ｍｉｃｒｏｂｉｏｌｏｇｙ　５９　（２０００）　８１−１１６
【非特許文献１０】
小熊久美子ら、ピリミジン二量体の定量による中圧紫外線ランプの光回復特性の評価、第３６回日本水環境学会年会講演集、ｐ３９０，２００２年８月２１日
【特許文献１】
特開２００２−７８４８５号公報
【特許文献２】
特開平５−８４０７１号公報
【特許文献３】
特開平６−３２８０６９号公報
【特許文献４】
特開平１０−１３７７５４号公報
【特許文献５】
特開平５−１６９０６４号公報
【特許文献６】
特開平１０−１３７７８３号公報
【特許文献７】
特開平１０−１１３６５９号公報
【特許文献８】
特開平８−２３９７０号公報
【特許文献９】
特開２０００−４１６６７号公報
【００２９】
【発明が解決しようとする課題】
上述のように、ＲＴ−ＰＣＲ法ではウイルスの不活化の有無に拘わらず、不活化されたウイルスが被験試料中に存在すると陽性判定されてしまう。そこで、ＲＴ−ＰＣＲ法などによっても検出することができない程度にまでウイルス粒子を完全に分解することにより、下水放流水中に希薄に含まれるウイルスを消毒する技術が求められている。
【００３０】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決すべく実験を重ねた結果、本発明者らは、紫外線中圧水銀ランプと光触媒を併用することにより、中圧紫外線による直接的なウイルス不活化に加え、中圧紫外線が光触媒を活性化して生じるラジカルの効果によってウイルス粒子を分解して、下水処理（放流）水中に希薄に含まれるウイルスを分解消毒する方法及び装置を開発し、本発明を完成するに至った。
【００３１】
すなわち、本発明の１の態様においては、水中に希薄に含まれるウイルスの分解消毒方法であって、以下のステップ：
中圧水銀ランプを紫外線源とする紫外線発生装置、及び上記紫外線の照射を受けてラジカルを発生する光触媒を用意し；
上記水を、上記紫外線発生装置から発生した紫外線と上記光触媒から発生したラジカルの両者に、暴露して、上記ウイルスを、分解する、
を含む前記方法が、提供される。
【００３２】
前記水は、下水（処理）放流水であることができる。前記水を前記紫外線又はラジカルに暴露する前に、予め濁質を前ろ過により除去することもできる。
【００３３】
前記ウイルスはＳＲＳＶであることができる。前記暴露は、前記ウイルスのＤＮＡに損傷を与え、かつ、前記ウイルスのエンベロープが分解するために十分な時間期間にわたり行われる。前記分解は、ＰＣＲにより、前記ウイルスに特異的なＤＮＡを検出することができない程度の損傷ＤＮＡの分解である。
【００３４】
本発明の他の態様においては、水中に希薄に含まれるウイルスの分解消毒装置であって、以下の：
中圧水銀ランプを紫外線源とする紫外線発生装置；及び
上記紫外線の照射を受けてラジカルを発生する光触媒、
を含む前記装置が、提供される。前記水は、下水（処理）放流水であることができる。また、前記ウイルスは、ＳＲＳＶであることができる。
【００３５】
以下の実施例２に示すように、紫外線（低圧）、紫外線（中圧）のみによっては、ｎｅｓｔｅｄ　ＰＣＲにおいて、ＳＲＳＶ由来の約１１０塩基対の断片が検出される。一方、本発明に従って、紫外線中圧水銀ランプと光触媒を併用することにより、ｎｅｓｔｅｄ　ＰＣＲにおいて、ＳＲＳＶ由来の約１１０塩基対の断片は全く検出されなくなる。このことは、本発明に係る方法により、ＳＲＳＶの標的遺伝子が、約１１０塩基対の長さよりも短い断片として、分断されていることを意味する。特定の理論に拘束されることを望まないが、紫外線中圧水銀ランプと光触媒を併用することにより、中圧紫外線による直接的なウイルス不活化に加え、中圧紫外線が光触媒を活性化して生じるヒドロキシラジカルやスーパーオキサイドイオンがウイルスのエンベロープを分解して、これに伴って、中圧紫外線により損傷を受けたＤＮＡがさらに短く分解されると考えられる。これを、図７に概説する。
【００３６】
以下の実施例及び添付図面により、本発明を詳細に説明するが、これらにより、本発明の範囲が限定されるものと解釈されるべきではない。
【００３７】
【実施例】
実施例１：実験装置及び方法
紫外線のみ〜紫外線／光触媒による下水放流水中のＳＲＳＶ分解消毒効果を検証するために、岩手県某町の下水処理場内に、本発明に係る紫外線／光触媒装置を設置して冬季における、本発明に係るＳＲＳＶ分解消毒方法及び装置の効果の実証実験を行った。
【００３８】
図１に、本発明に係る紫外線／光触媒装置の概略図を示す。
【００３９】
紫外線中圧水銀ランプの周囲に、イオンプレーティングによりＳＵＳ波箔表面をチタン被覆して円筒状にした光触媒を内挿した。
【００４０】
比較例１として、光触媒の内挿されていない中圧水銀ランプを、そして比較例２として光触媒の内挿されていない低圧水銀ランプを、使用した。
【００４１】
図２に、実験装置のフロー、及び実験装置の主な仕様を示す。
【００４２】
下水処理場の生物処理水（塩素消毒前）を実験原水として、これを、Ｉ系（光触媒／紫外線（中圧））、ＩＩ系（紫外線（中圧））、及びＩＩＩ系（紫外線（低圧））に分岐させて、上記各系を通過した後の水、及び実験原水（対照）をサンプリングして、図３に示すウイルス検査フローに従って、ＳＲＳＶの存在の有無を確認した。図２の下段に、上記各系の実験装置の主な仕様を示す。
【００４３】
図４に、上記各系の図面に代わる写真を示す。
【００４４】
上述のように、図３は、多量の水に希薄に含まれるウイルスの検査フローの概略図を示す。例えば、ＤＥＡＥセルロースを充填した５０ｍＬ容積のカラムに、場合により前ろ過等の手段により予め夾雑物を除去したサンプル水（試料）を、例えば、１０Ｌ／時で通水し（濃縮工程）、その後、少量、例えば、６０ｍＬのアルカリ液で、ＤＥＡＥに吸着したウイルスを溶出させる（溶出工程）。この溶出液からポリエチレングリコールを用いてウイルスを沈殿分離し（沈殿分離工程）、この沈殿物からＲＮＡを抽出し（ＲＮＡ抽出工程）、これをＲＴ−ＰＣＲ及び／又はｎｅｓｔｅｄ　ＰＣＲにより増幅して、増幅されたＤＮＡ断片を、電気泳動写真上で観察する。ＲＴ−ＰＣＲ（逆転写ＰＣＲ）との後にｎｅｓｔｅｄ　ＰＣＲ（入れ子型ＰＣＲ）を行うことにより、微量のウイルスＲＮＡがあれば、ウイルスに特異的な断片を多量に増幅することができる。
【００４５】
実施例２：Ｉ系（光触媒／紫外線（中圧））水、ＩＩ系（紫外線（中圧））水、ＩＩＩ系（紫外線（低圧））水、及び実験原水（対照）中のＳＲＳＶの検定
表題の各系水を１０Ｌ程度採取し、冷蔵保存した。
【００４６】
前ろ過において、上記各水をフィルター（Ｎｏ．５Ａ）に通して除塵した後、ＤＥＡＥカラムに通水した（１０Ｌ／時）。ＤＥＡＥカラム溶出液について、ＳＲＳＶの存在を検定した（図３を参照のこと）。
【００４７】
使用したＰＣＲ反応及び電気泳動の条件を以下に示す：
（１）ＲＮＡ抽出
ＤＥＡＥカラム溶出液を、ポリエチレングリコール沈殿によるウイルス再濃縮して得られた各沈殿溶解液１４０μＬについて、ＱＩＡＧＥＮ社ＱＩＡａｍｐ　ｖｉｒａｌ　ＲＮＡ　ＭＩＮＩ　Ｋｉｔを用いてＲＮＡを抽出し、ＲＮＡ溶液６０μＬを得た。
（２）ＲＴ−ＰＣＲ反応
ＴａＫａＲａ　ＲＮＡ　ＬＡ　ＰＣＲ　Ｋｉｔ（ＡＭＶ）ｖｅｒ．１．１を用いてＲＴ−ＰＣＲ反応を実施した。
【００４８】
ｉ）ＲＴ反応
反応液組成（２０μＬ）：上記Ｋｉｔ取扱説明書の通りであるが、以下の点を変更した：
使用ＲＮＡ溶液量：５μＬ
使用プライマー：上記Ｋｉｔに付属のＮ９、及びＳＭ３１
反応条件：３０℃：１０分→４２℃：３０分→９９℃：５分→５℃：∞
ｉｉ）ＰＣＲ反応
反応液組成：上記Ｋｉｔ取扱説明書の通りであるが、以下の点を変更した：
使用ＲＮＡ溶液量：５０μＬ（内２０μＬがＲＴ反応液）
Ｍｇ濃度：約１．５〜２ｍＭ
使用プライマー：Ｇ１とＧ２（及び上記ＲＴ反応液由来ＳＭ３１）
反応条件：＃１＝９４℃：２分
＃２＝９５℃：１分→４０℃：１分→７２℃：１分（５０サイクル）
＃３＝７２℃：１０分→４℃：∞
（３）Ｎｅｓｔｅｄ　ＰＣＲ反応
反応液組成（５０μＬ）：上記Ｋｉｔ取扱説明書の通りであるが、以下の点を変更した：
鋳型としてＲＴ−ＰＣＲ反応液を５μＬ使用した。
【００４９】
使用プライマー：ＮＩとＥ３
反応条件：＃１＝９４℃：２分
＃２＝９５℃：１分→４０℃：１分→７２℃：１分（３０サイクル）
＃３＝７２℃：１０分→４℃：∞
（４）電気泳動によるＰＣＲ増幅ＤＮＡ断片の確認
アガロース電気泳動（３．０質量％ＮｕＳｉｅｖｅ　３：１アガロース／０．５×ＴＢＥ緩衝液系）により、ＲＴ−ＰＣＲ反応液、ｎｅｓｔｅｄ　ＰＣＲ反応液、それぞれ、１０μＬを泳動させた。電気泳動後のアガロースゲルを蛍光色素、臭化エチジウムで染色し、トランスイルミネーター上で可視化して、ＤＮＡバンドの強度を観察した。
【００５０】
上記ＰＣＲ反応に使用したプライマーを、非特許文献５に従って作成した。使用したプライマーは以下の表１に示す塩基配列をもつ：
【００５１】
【表１】
2004130196.tif 000002
【００５２】
図５に、ＰＣＲ分析の標的としたＳＲＳＶのＲＮＡポリメラーゼ遺伝子についてＰＣＲにより増幅されるＤＮＡ断片を模式的に示す。ＳＲＳＶはｇｅｎｏｔｙｐｅ　Ｉとｇｅｎｏｔｙｐｅ　ＩＩに大別されるため、いずれの遺伝子型についても検出できるＰＣＲプライマー・セットを使用した。図５中、Ｇ１、Ｇ２、ＳＭ３１は、ＲＴ−ＰＣＲ用プライマーを示し、ＮＩ、Ｅ３は、ｎｅｓｔｅｄ　ＰＣＲ用プライマーを示す。
【００５３】
結果：図６に、ｎｅｓｔｅｄ　ＰＣＲ産物の電気泳動写真を示す。実験原水（対照）、及びＩＩＩ系（紫外線（低圧））水について、ＳＲＳＶ　ｇｅｎｏｔｙｐｅ　１及び２の共通断片に相当する約１１０塩基対のＰＣＲ増幅ＤＮＡ断片が明確に観察された。ＩＩ系（紫外線（中圧））水については、上記約１１０塩基対断片が僅かに観察された。一方、Ｉ系（光触媒／紫外線（中圧））水については、上記約１１０塩基対断片は、全く観察されなかった。したがって、紫外線中圧水銀ランプと光触媒を併用することにより、下水処理（放流）水中に希薄に含まれるＳＲＳＶを完全に分解消毒することが分かる。
【００５４】
【発明の効果】
紫外線中圧水銀ランプと光触媒を併用することにより、中圧紫外線による直接的なウイルス不活化に加え、中圧紫外線が光触媒を活性化して生じるラジカルの効果によってウイルス粒子を分解して、下水処理（放流）水中に希薄に含まれるウイルスを分解消毒することができる。
【００５５】
【配列表】
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【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る紫外線／光触媒装置の概略図。
【図２】本発明に係る実験装置のフロー、及び実験装置の主な仕様を示す図。
【図３】ウイルス検査フロー図。
【図４】各実験系の図面に代わる写真。
【図５】ＰＣＲ分析の標的遺伝子に関する模式図。
【図６】各実験系水及び実験原水（対照）についてのｎｅｓｔｅｄ　ＰＣＲの電気泳動写真。
【図７】本発明に係る紫外線中圧水銀ランプと光触媒との併用効果の概説図。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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