(57)【要約】      （修正有） 【課題】紫外光を使用して、存在しているかもしれないクリストスポリジウムオーシストに関して飲用水を減菌する上で、費用的に効果のある方法を提供する。【解決手段】クリプトスポリジウムのオーシスト、ジアルジアのシストおよび同様な微生物を不活性化する方法であって、これらを含む飲用水に、約２００ｎｍ〜約３００ｎｍの範囲に優勢な波長を有する連続紫外線を約１ｍＪ／ｃｍ２〜約１７５ｍＪ／ｃｍ２の線量で照射することからなる。【選択図】図１
2005186068.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
飲用水中に発見されるジアルジアのシストおよび同様な生物による感染を防止する方法であって、該飲用水に、約２００ｎｍ〜約３００ｎｍの範囲に優勢な波長域を有する連続紫外線を約１ｍＪ／ｃｍ２〜約１７５ｍＪ／ｃｍ２の線量で照射することを含む方法。
【請求項２】
飲用水中に発見されるクリプトスポリジウムのオーシストおよび同様な生物による感染を防止する方法であって、該飲用水に、約２００ｎｍ〜約３００ｎｍの範囲に優勢な波長域を有する連続紫外線を約１ｍＪ／ｃｍ２〜約１８ｍＪ／ｃｍ２の線量で照射することを含む方法。
【請求項３】
飲用水中に発見されるクリプトスポリジウムのオーシストおよび同様な生物による感染を防止する方法であって、該飲用水に、約２００ｎｍ〜約３００ｎｍの範囲に優勢な波長域を有する連続紫外線を約１９ｍＪ／ｃｍ２〜約１７５ｍＪ／ｃｍ２の線量で照射することを含み、該紫外線が低圧水銀ランプによって発生される方法。
【請求項４】
飲用水処理においてジアルジアのシストおよび同様な生物の複製を防止する方法であって、該飲用水に、約２００ｎｍ〜約３００ｎｍの範囲に優勢な波長域を有する連続光源を約１ｍＪ／ｃｍ２〜約１７５ｍＪ／ｃｍ２の線量で照射することを含む方法。
【請求項５】
飲用水処理においてクリプトスポリジウムのオーシストおよび同様な生物による感染を防止する方法であって、該飲用水に、約２００ｎｍ〜約３００ｎｍの範囲に優勢な波長域を有する連続光源を約１ｍＪ／ｃｍ２〜約１８ｍＪ／ｃｍ２の線量で照射することを含み、該紫外線が低圧水銀ランプによって発生される方法。
【請求項６】
飲用水処理においてクリプトスポリジウムのオーシストおよび同様な生物による感染を防止する方法であって、該飲用水に、約２００ｎｍ〜約３００ｎｍの範囲に優勢な波長域を有する連続光源を約１９ｍＪ／ｃｍ２〜約１７５ｍＪ／ｃｍ２の線量で照射することを含み、該紫外線が低圧水銀ランプによって発生される方法。
【請求項７】
ジアルジアのシストおよび同様な生物を含有する汚染物質を含む可能性のある飲用水を処理する方法であって、該飲用水を、約１．０ｍＪ／ｃｍ２〜約１７５ｍＪ／ｃｍ２の線量の連続広帯域紫外線放射に暴露することを含み、該暴露工程が、該飲用水中のジアルジアを非感染性にする単一プロセスである方法。
【請求項８】
前記線量が、約３．５ｍＪ／ｃｍ２〜約１７５ｍＪ／ｃｍ２である請求項１、４および７のいずれか１項に記載の方法。
【請求項９】
クリプトスポリジウムのオーシストおよび同様な生物を含有する汚染物質を含む可能性のある飲用水を処理する方法であって、該飲用水を、約１．０ｍＪ／ｃｍ２〜約１８ｍＪ／ｃｍ２の線量の連続広帯域紫外線放射に暴露することを含み、該暴露工程が、該飲用水中のクリプトスポリジウムを非感染性にする単一プロセスである、方法。
【請求項１０】
クリプトスポリジウムのオーシストおよび同様な生物を含有する汚染物質を含む可能性のある飲用水を処理する方法であって、該飲用水を、約１９ｍＪ／ｃｍ２〜約１７５ｍＪ／ｃｍ２の線量の連続広帯域紫外線放射に暴露することを含み、該紫外線が低圧水銀ランプによって発生される方法。
【請求項１１】
前記紫外線が、実質的に約２５４ｎｍの波長からなる請求項１、２、４、５、７、８、および９のいずれか１項に記載の方法。
【請求項１２】
前記紫外線が、低圧ランプまたは中圧ランプによって発生される請求項１、２、４、５、７、８、９および１１のいずれか１項に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
発明の分野
本発明は、水中のクリプトスポリジウム・パルブム（Ｃｒｙｐｔｏｓｐｏｒｉｄｉｕｍ  ｐａｒｖｕｍ）を不活性化するための方法に関するものであり、特に、新生児マウスを感染させる能力によって測定されるような、クリプトスポリジウム・パルブムおよび、ジアルジア・ムリス（Ｇｉａｒｄｉａ  ｍｕｒｉｓ）等の他の原生動物の、ヒト宿主における感染の成立からの、低い線量の紫外線を用いての防止の方法に関する。
【０００２】
相互参照
本願は、「紫外光を用いたクリプトスポリジウム・パルブムにおける複製を防止する方法（ＭＥＴＨＯＤ  ＦＯＲ  ＰＲＥＶＥＮＴＩＮＧ  ＲＥＰＬＩＣＡＴＩＯＮ  ＩＮ  ＣＲＹＰＴＯＳＰＲＩＤＩＵＭ  ＰＡＲＶＵＭ  ＵＳＩＮＧ  ＵＬＴＲＡＶＩＯＬＥＴ  ＬＩＧＨＴ）」と題する、1998年5月１３日に提出された、米国出願第０９／０７８，１１６号の一部継続出願である。
【０００３】
発明の背景
原生動物オーシストが感受性宿主に感染できないようにそれらを殺す或いは不活性にすることが必要である、ということが一般によく認識されてきた。このことはとりわけ飲料水において重要である。そのような一つの方法は紫外光を使用することである。クリプトスポリジウム・パルブム及びジアルジア・ムリスを不活性にするのには少なくとも３０００ｍＪ／ｃｍ２の紫外線量を要する、と先行技術は教示している(それぞれ、Ｌｏｒｅｎｚｏ−Ｌｏｒｅｎｚｏ  ｅｔ  ａｌ．，  Ｊ．  Ｐａｒａｓｉｔｏｌ．  １９９３，  ７９，  ６７−７０及びＥ．Ｌ．  Ｊａｒｏｌ，  “Ｅｆｆｅｃｔ  ｏｆ  Ｄｉｓｉｎｆｅｃｔａｎｔｓ  ｏｎ  Ｇｉａｒｄｉａ  Ｃｙｓｔｓ”，  ＣＲＣ  Ｃｒｉｔｉｃａｌ  Ｒｅｖｉｅｗｓ  ｉｎ  Ｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔａｌ  Ｃｏｎｔｒｏｌ，  １９８８，  １８，  １−２８）。Ｓｎｏｗｂａｌｌ等は、先ずクリプトスポリジウムオーシストを濾別しそれから７００乃至８００ｍＪ／ｃｍ２の紫外線量にそれらを曝す装置を開発した(英国特許出願第９４１６２８７．２、１９８４年１１月８日、Ｗａｔ．  Ｒｅｓ．，  １９９５，  ２９，  ２５８３−２５８６）。その特許件は、２μｍスクリーンフィルタを使用してクリプトスポリジウムオーシストを補足しそれから３５０乃至４００ｍＪ／ｃｍ２の紫外線量用低圧水銀ランプ列で照射することを教示している。その後フィルタを第二フィルタ上へ裏から洗浄し、総量で７００乃至８００ｍＪ／ｃｍ２の線量となるべく照射を繰り返した。この特許件は、その処理が該微生物を「殺す」と開示している。
【０００４】
Ｍ．Ｊ．  Ｌｏｒｅｎｚｏ−Ｌｏｒｅｎｚｏ，  Ｍ．Ｅ．  Ａｒｅａ−Ｍａｚｅａ，  Ｉ．Ｖｉｌｌａｃｏｒｔａ−Ｍａｒｔｉｎｅｚ  ｄｅ  Ｍａｔｕｒａｎａ及びＤ．Ｄｕｒａｎ−Ｏｒｅｉｒｏは、少なくとも１５０分、多分低圧水銀ランプと思われるランプからの紫外線に曝した後のマウスにおける感染の防止を報告している（“Ｅｆｆｅｃｔ  ｏｆ  Ｕｌｔｒａｖｉｏｌｅｔ  Ｄｉｓｉｎｆｅｃｔｉｏｎ  ｏｆ  Ｄｒｉｎｋｉｎｇ  Ｗａｔｅｒ  ｏｎ  ｔｈｅ  Ｖｉａｂｉｌｉｔｙ  ｏｆ  Ｃｒｙｐｔｏｓｐｏｒｉｄｉｕｍ  ｐａｒｖｕｍ  Ｏｏｃｙｓｔｓ”，  Ｊ．  Ｐａｒａｓｉｔｏｌ．  １９９３，  ７９（１），  ６７−７０）。この報文は明確ではないが、付与された紫外線量は５０００ｍＪ／ｃｍ２を越え、感染性において２ｌｏｇよりも良い減少を得た、ということが推論できる。この著者等は、１５０分間以上の紫外線への露光は感染性を「除去」するということを主張しているが、「紫外線照射が、チ［ア］ミン二量体の形成を引き起こすことによってＤＮＡを分断し、高い水準で細胞死を招くだろう」という以上の機構は示していない。付与された紫外線量においては、その観察されたその効果の殆どは細胞死に起因した。
【０００５】
Ａ．Ｂｕｓｈｎｅｌｌ、Ｗ．Ｃｌａｒｋ、Ｊ．Ｄｕｎｎ及びＫ．Ｓａｌｉｓｂｕｒｙによる報文（“Ｐｕｌｓｅｄ  Ｌｉｇｈｔ  Ｓｔｅｒｉｌｉｚａｔｉｏｎ  ｏｆ  Ｐｒｏｄｕｃｔｓ  Ｐａｃｋａｇｅｄ  ｂｙ  Ｂｌｏｗ−Ｆｉｌｌ−Ｓｅａｌ  Ｔｅｃｈｎｉｑｕｅｓ”，  Ｐｈａｒｍ．  Ｅｎｇｉｎ．  １９９７，  Ｓｅｐｔ／Ｏｃｔ，  ７４−８３）には、バクテリア、菌類、胞子、ウイルス、原生動物及びオーシストを含む表面を「滅菌する」パルス化紫外線技術が記載されている。必要とされる紫外線量は１０００ｍＪ／ｃｍ２を上回ると報告された。その方法の効果はマウス感染性を用いて検定された。報告された紫外線量においては、効果は、細胞死に帰すものと考えられた。
【０００６】
Ｒ．ＬａＦｒｅｎｚによる報文（“Ｈｉｇｈ  Ｉｎｔｅｎｓｉｔｙ  Ｐｕｌｓｅｄ  ＵＶ  ｆｏｒ  Ｄｒｉｎｋｉｎｇ  Ｗａｔｅｒ  Ｔｒｅａｔｍｅｎｔ”，  Ｐｒｏｃ．  ＡＷＷＡ  ＷＱＴＣ  Ｃｏｎｆｅｒｅｎｃｅ，  Ｄｅｎｖｅｒ，  ＣＯ，  Ｎｏｖ．，  １９９７）には、類似のパルス化されたシステムが記載されている。詳細は殆ど呈示されていないけれども、マウス感染性検定が用いられ、凡そ２００ｍＪ／ｃｍ２以上のエネルギーレベルにてクリプトスポリジウムの６ｌｏｇの「不活性」が得られた。この報文は、パルス化された紫外線は「ＤＮＡ修復機構」に打ち勝つ、と主張する。しかしながら、付与された紫外線量は、ここに示したように、定常状態媒体圧或いは低圧水銀ランプにともなって求められるよりも非常に大きいものである。
【０００７】
上述の引用例から、我々は、クリプトスポリジウムを殺すことによって同微生物を不活性にするためには非常に大きい紫外線量（２００ｍＪ／ｃｍ２より大であり、５０００ｍＪ／ｃｍ２に至る）が必要とされることを同先行技術は教示している、と推断する。従って、紫外光を使用して、クリプトスポリジウムオーシストが感受性ある宿主に感染できないように効果的なやり方で水を処理する方法、換言すれば、紫外光を使用して、存在しているかもしれないクリプトスポリジウムオーシストに関して水を「滅菌」する方法を提供することが本発明の目的である。本発明の別の目的は、中圧水銀紫外線ランプからの紫外光を用いてクリプトスポリジウムオーシストが感染できないようにする方法を提供することである。本発明の別の目的は、飲料水を処理するにおいて費用的に効果がある紫外光を使用して、クリストスポリジウムオーシスト及びジアルジアシストによる感染の可能性を除去する方法を提供することである。本発明の最後の目的としては、低圧水銀ランプからの紫外光を使用してクリプトスポリジウムオーシスト及びジアルジアシストを感染できなくする方法を提供することである。
【０００８】
発明の概要
一般的にクリプトスポリジウムパルブム（Ｃｒｙｐｔｏｓｐｏｒｉｄｉｕｍ  ｐａｒｖｕｍ）やジアルジアムリス（Ｇｉａｒｄｉａ  ｍｕｒｉｓ）といった病原体を「殺す」必要はないことがわかっている。微生物が「増殖する」のを阻止するのに十分な紫外線を照射すればよいだけである。本発明の方法は、ＤＮＡを不活性化して増殖（細胞有糸分裂）を防ぐことによって感染を防ぐものである。増殖を阻止するのに必要な紫外線は、オーシストを「殺す」のに必要な強度のオーダーより低いものである。すなわち、クリプトスポリジウムオーシストによる感染を防ぐためのＵＶ処置のコストは非常に低いと予想される。
【０００９】
生物体組織が２００〜３００ｎｍの範囲の紫外線（ＵＶ）に曝された場合、ＵＶはＤＮＡ、ＲＮＡおよびタンパク質によって吸収されることがわかっている。タンパク質による吸収は、細胞壁の破壊および微生物の死滅をもたらしうる。ＤＮＡまたはＲＮＡによる（特にチミン塩基による）吸収は、チミンダイマー形成を介したＤＮＡまたはＲＮＡの二重ラセン構造の不活性化を生じることが知られている。ＤＮＡ中にこれらのダイマーが十分に形成されていれば、ＤＮＡの増殖は中断し、有糸分裂において細胞は増殖できない。増殖できない細胞は感染することができない。本発明は、オーシストの死滅を生じるのに必要な強度のオーダーより実質的に（阻害された増殖の状態を達成するために）低いオーダーのＵＶ照射を利用したものである。
【００１０】
本発明は、好ましくは、殺菌を達成するために広域（２００〜３００ｎｍ）中圧水銀ＵＶランプを使用することが好ましい。本発明の別の実施形態では、低圧水銀（本質的に単色の）ＵＶランプを使用することができる。中圧水銀ＵＶランプを使用した場合の必要な照射量は、５．９対数（５．９  ｌｏｇ）殺菌以上を達成するためには１１ｍＪ／ｃｍ２であると測定された。このことから、７ｍＪ／ｃｍ２の照射量は４対数殺菌（９９．９９％）以上、３．６ｍＪ／ｃｍ２の照射量は２対数殺菌（９９％）以上を達成することが予想される。低圧水銀ＵＶランプの場合は、８ｍＪ／ｃｍ２および１６ｍＪ／ｃｍ２の照射量が、それぞれ、４．１および４．３対数殺菌を達成するために必要である。このように、ＵＶ照射レベルは、上記の結果を得るために必要なのは非常に低いパワーレベルであるという結果になる前に使用されていたものよりも顕著に低いものである。クリプトスポリジウムやジアルジア等の類似の微生物の不活性化は、約１ｍＪ／ｃｍ２の照射量から起こることがわかった。すなわち、本発明は、存在する可能性のあるクリプトスポリジウムオーシストおよびやジアルジアシストについて、汚染した飲料水を殺菌するためのＵＶのコスト有効性を実質的に改善するものである。他の利点は、以下の本発明の目下の好適な実施形態の詳細な説明を精読すれば明らかとなるであろう。
【００１１】
好適な実施形態
２組の異なる装置：ベンチスケールコリメートビームセットアップとデモンストレーションスケールＵＶ反応器を用いて実験を行った。
【００１２】
テストにおいては周知のベンチスケールコリメートビーム装置を使用した。上部ランプハウジングは１５Ｗの低圧Ｈｇランプ（２５４ｎｍ単色）または１ｋＷのＲａｙｏｘ中圧Ｈｇランプ（２００〜３００ｎｍの広領域で発光）のいずれかを有することができる。各ランプは下部ハウジング中に固有の電源を有している。黒いプラスチック製のコリメーター（長さ４８ｃｍで径６．４ｃｍ）がランプハウジングから下に向けて垂直に延在しており、それらの間には気圧作動シャッターが備えてある。照射すべき細胞懸濁液（カナダ、オンタリオ、Ｋｉｔｃｈｅｎｅｒ、Ｍａｎｎｈｅｉｍ  Ｗａｔｅｒ  Ｔｒｅａｔｍｅｎｔ  Ｐｌａｎｔから入手した最終処理水中に存在）をコリメーターの下にある攪拌モーターの上方のペトリ皿（攪拌棒付き）に入れ、所定時間照射して所望のＵＶ投与量を与えた。ＵＶ放射照射はＭｏｄｅｌＳＥＤ２４０検出器付きのＩｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ  Ｌｉｇｈｔ  Ｍｏｄｅｌ  １４００放射計で測定した。波長による検出器感度の変動、水中での放射およびペトリ皿上方での照射分布の減衰に適宜対応する。ＵＶ投与量（ｍＪ／ｃｍ２）は水中での平均ＵＶ放射照射（ｍＷ／ｃｍ２）に照射回数をかけたものである。
【００１３】
クリプトスポリジウムパルブムおよびジアルジアムリスのデモンストレーションスケールチャレンジを、タワー型ＵＶ反応器を横切って水平に装着した６×１ｋＷのＲａｙｏｘ  Ｓｅｎｔｉｎｅｌ（商品名）中圧ＵＶランプを備えた１１１Ｌ（２９．４ｇａｌ）のＵＶ反応器を用いてカナダ、オンタリオ、ＫｉｔｃｈｅｎｅｒにあるＭａｎｎｈｅｉｍ  Ｗａｔｅｒ  Ｔｒｅａｔｍｅｎｔ  Ｐｌａｎｔでろ過水について行った。微生物を、反応器の前方のスタティックミキサーの上流に導入し、反応器の後に続く１ミクロンのフィルター上に集めた。各テスト中の全流量は約２１５ｇｐｍ（８１４Ｌ／分）であった。これらフィルターをＳｔ．Ａｌｂａｎｓ、ＶＴに移送し、そこで各フィルターから微生物を抽出して濃縮した。全微生物をインビトロ検定（発蛍光団生体染料および脱嚢）にかけ；４つのクリプトスポリジウムパルブム試料をアリゾナ大学の研究機関に送ってマウス伝染力検定にかけた。
【００１４】
ＵＶ処理した卵母細胞を血球計で計数し、明視野顕微鏡検査を用いて各管中に存在する卵母細胞の濃度を測定した。これらの予備的計数結果を用いて新生マウスの卵母細胞接種物の調整に必要な希釈度を計算した。
【００１５】
卵母細胞がアリゾナ大学に到着すると直ぐに、卵母細胞を生後４〜６日のＣＤ−１異系交配マウスに接種してその感染力を測定した。各マウスを、ｐＨ７に調整した滅菌水中で調整した卵母細胞接種物で攻撃した。全ての接種物は、予め計数した卵母細胞懸濁液から順次希釈して調整した。全ての希釈およびそれに続く希釈には目盛付きピペットを用い、それらをマウスに付与する前に再度卵母細胞を計数した。計数は、２人の熟練者が行い、クロスチェックした。卵母細胞は、標準型の先端部を有する専用の目盛付きピペットを用いて１０μＬの接種物を経口投与した。接種物は、マウスを熟練者の手のひらの上に優しく保持して接種物全てを飲み込むまでゆっくりと投与した。マウスを接種７日後に殺して約２ｃｍの端部回腸を切除した。組織サンプルをホルマリン中に保持し、パラフィン中に包埋し、切断し、顕微鏡のスライドに装着し、染色し、腸管繊毛の刷子縁におけるクリプトスポリジウムパルブムの内生段階（ｅｎｄｏｇｅｎｏｕｓ  ｓｔａｇｅｓ）の存在を確認した。寄生菌を有する標本を陽性と認定し、寄生菌を有さない標本を陰性と認定した。
【００１６】
反応器内で付与したＵＶ投与量（ｍＪ／ｃｍ２）を、平均放射照射（ｍＷ／ｃｍ２）（反応器の高性能点源総合モデルから決定）に反応器内での滞留時間（約８．３秒）をかけることにより算出した。
【００１７】
次いで、二組のベンチスケール実験を行って低圧Ｈｇランプと中圧Ｈｇランプとの差異を評価した。これら実験の条件は、一組の実験を低圧Ｈｇランプを用いて行い、他の一組の実験を中圧Ｈｇランプを用いて行ったことを除いては上述したベンチスケール実験の条件と実質的に同一であった。
【００１８】
結果の概要
アッセイ
二つのインビトロアッセイ（蛍光性バイタルダイおよび最大化脱嚢）およびインビトロアッセイ（新生子マウス感染性）を使用して、ベンチおよびデモンストレーションスケール実験においてクリプトスポリジウム・パルブム・オーシストの生存能および感染性をアッセイした。また、一つのインビトロアッセイ（最大化脱嚢）を、ジアルジア・ムリス・シストについてデモンストレーションスケール実験において行った。
【００１９】
ベンチ−スケール研究
クリプトスポリジウムの未処理およびプロセス対照オーシストの生存能および感染性（感染能）
トリップ(trip)対照（未処理オーシスト懸濁液）における初期生存能評価は、蛍光性バイタルダイ（９１％±２％）および最大化インビトロ脱嚢（７６％±４％）の高生存能を示した。これらの結果はマウスの感染性で確証され、７５のオーシストが、ＣＤ−１新生子マウスにおける５６％感染のために必要であることを示した。プロセス対照（ＵＶ光への暴露なしにすべての実験手順かけられたオーシスト）において、蛍光性バイタルダイは８５±３％の生存能を示し、最大化インビトロ脱嚢は８６％の生存能を示した。プロセス対照については、５０のオーシストの接種が新生子マウスにおいて約８０％の感染を生じさせた。これらのデータを使用して、蛍光性バイタルダイの場合には（１/０．８５＝１．１８）を掛けることによって、また最大化脱嚢の場合には（１/０．８６＝１．１６）を掛けることによってインビトロでのアッセイの実験生存能を正規化した。
【００２０】
ＵＶ光に暴露したオーシストの生存能および感染性
四つのＵＶ線量を試験して、オーシストの生存能および感染性に関するそれらの効果をアッセイした。ＵＶ光に暴露したオーシストの正規化したインビトロ生存能は表１ａに与えられる。対数生存能ファクターは、プロセス対照の生存能パーセントに対する生存能パーセントの比の対数である。
【００２１】
インビトロでの新生子マウス感染性データは、表１ｂに与えられ、７日経過感染の個々のマウスの回腸から取り出された組織断片の顕微鏡検査から確認された。所定の線量の伝染性パーセントは、その線量を受けるマウスの全数に対する感染したマウスの比から決定された。感染についての対数生存能を確立するために、パーセントの感染性値は、ロジット（ｌｏｇｉｔ）線量応答モデルから推定されたが、それは以前の伝染性の研究から発生されたものであって、下記の等式を有する：
応答ロジット＝−７．５３６＋ｌｏｇ10線量＝ｌｎ［ｐ／（１−ｐ）］
式中、ｐは感染したマウスの割合である。応答ロジットは、Ｆｉｎｃｈ等［Ｆｉｎｃｈ，  Ｇ．Ｒ．，  Ｄａｎｉｅｌｓ，  Ｃ．Ｗ．，  Ｂｌａｃｋ，  Ｅ．Ｋ．，  Ｓｃｈａｅｆｅｒ  ＩＩＩ，  Ｆ．Ｗ．  ａｎｄ  Ｂｅｌｏｓｏｖｉｃ，Ｍ．１９９３．  ”Ｄｏｓｅ  Ｒｅｓｐｏｎｓｅ  ｏｆ  Ｃｒｙｐｔｏｓｐｏｒｉｄｉｕｍ  ｐａｒｖｕｍ  ｉｎ  Ｏｕｔｂｒｅｄ  Ｎｅｏｎａｔａｌ  ＣＤ−１  Ｍｉｃｅ”．  Ａｐｐｌｉｅｄ  ａｎｄ  Ｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔａｌ  Ｍｉｃｒｏｂｉｏｌｏｇｙ．  ５９（１１）：３６６１−３６６５．］によって記載されたものに非常に類似しており、所定のオーシスト接種における感染性オーシストの数を決定するために使用される。
【００２２】
例えば、１２３ｍＪ／ｃｍ２の中圧ＵＶへオーシストを暴露すると、１．０×１０５のオーシストの接種で２５匹のマウスの内の１匹に感染を起こす。ロジット応答等式へのこれらのデータの代入は
応答ロジット＝ｌｎ［０．０４／０．９６］＝−３．１７８
を示し、
代入すると：
−３．１７８＝−７．５３６＋３．８６７ｌｏｇ10線量
ｌｏｇ10（感染性オーシストの数）＝（7.536−3.178）／3.867 ＝ 1.127
感染性オーシストの数＝１３
【００２３】
この計算は、オーシストのＵＶでの処理および１．０ｘ１０５のオーシストの投与の後に、約１３のオーシストがマウスに感染を起こすことができたということを示す。
【００２４】
感染の対数生存能は下記の等式によって計算される：
対数生存能（感染について）＝ｌｏｇ10[(感染性オーシストの数)/(元の接種物)]
例において、
対数生存能（感染について）＝ｌｏｇ10［13／100,000］＝−３．９
【００２５】
表１ｂ中のこれらの感染性は、インビトロでのマウスの感染性と比較して、インビトロアッセイがオーシストの不活性化を過小評価している、ということを示している。
【表１】
2005186068.tif 000003
【表２】
2005186068.tif 000004
【００２６】
デモンストレーションスケール研究
未処理およびプロセスコントロールクリプトスポリジウム  オーシストおよびジアルジア  シストの生存能および感染性
トリップコントロール（未処理クリプトスポリジウム  オーシスト懸濁物）における初期の生存能評価は、蛍光性バイタルダイ（８２％±４％）および最大化インビトロ脱嚢（８１％±８％）を有する高い生存能を示した。これらの結果は、７５オーシストがＣＤ−１新生子マウスにおける３５％の感染に必要であることを示す、マウス感染性を補強した。２つのプロセスコントロール（ＵＶ光に曝すことなく全ての実験手順を行ったオーシスト）において、蛍光性バイタルダイは７７±５％平均生存能を示し、一方最大化インビトロ脱嚢はクリプトスポリジウムに対して３８％±８％およびジアルジアに対して５３％±２３％の平均生存能を示した。プロセスコントロール用に、５０オーシストの接種物は新生子マウスにおいて約４４％感染を起こした。これらのデータを、蛍光性バイタルダイの場合（１／０．７２＝１．３９）を、クリプトスポリジウム  オーシストに対する最大化脱嚢の場合（１／０．３８＝２．６３）を、およびジアルジア  シストに対しては（１／０．５３＝１．８９）を掛けることにより、インビトロアッセイ用実験的生存能の「正規化」に使用した。
【００２７】
ＵＶ暴露オーシストの生存能および感染性
デモンストレーションスケール殺菌実験においては、５ＵＶ線量を、感染性を評価するに使用した３用量のクリプトスポリジウム  パルブム生存能に関しその効果を評価するために試験した。インビトロ脱嚢のみをジアルジア  ムリス  シストの生存能の評価に使用した。ＵＶ暴露オーシストおよびシストに対する正規化インビトロ生存能データを表２ａに、およびインビボ新生子マウス感染性データを表２ｂに示す。これらのデータも、インビボマウス感染性と比較して、インビボアッセイがオーシストの不活性化を大いに過小評価していることを示している。
【表３】
2005186068.tif 000005
【表４】
2005186068.tif 000006
【００２８】
オーシスト不活化を評価するためのベンチスケールとデモンストレーションスケールの殺菌試験の比較
オーシスト不活化データを図１に生存率とＵＶの関係を対数で示してある。生存率はＵＶ線量に対するＵＶ処理したオーシストとプロセス対照区の生存率の比と定義する。インビトロアッセイ（蛍光性バイタルダイ（蛍光性生体染色色素による染色）とインビボアッセイ（マウス新生仔にたいする感染性）の間の劇的な相違は,インビトロアッセイ法はオーシスト壁の完全性／浸透性を測定するものであって,オーシストがその宿主に感染する能力を測定しているのではないのに対し,インビボアッセイはオーシストが感受性の宿主に感染する能力を測定すると考えれば説明できる。
【００２９】
デモンストレーションスケール試験のためのＵＶ線量の検証
デモンストレーションスケール試験のためのＵＶ線量は複雑な数学モデルから計算された平均放射束密度に依存する。であるから、計算精度を独立に評価することが重要である。図１をみれば、ベンチスケール試験とデモスケール試験とが、特にこれらのアッセイに関連した不確定要素を考えれば、よく一致していることがわかる。したがって，デモスケール試験で計算されたＵＶ線量は、平行化光線テストで実験的に得られたデータとよく一致することにより確証されたと考えられる。
【００３０】
低圧（ＬＰ）水銀ランプと中圧（ＭＰ）水銀ランプの効果を比較するベンチスケール試験
Ｃｒｙｐｔｏｓｐｏｒｉｄｉｕｍ  ｐａｒｂｕｍのオーシスト（マンハイムの水道水に懸濁したもの）の生存性と感染性に対する３種の低圧ＵＶ線量（８，１６，３３ｍＪ／ｃｍ２）と２種の中圧ＵＶ線量（１１および２０ｍＪ／ｃｍ２）の効果について調べた。
【００３１】
無処理およびプロセス対照区のクリプトスポリジウムオーシストの生存性と感染性
無処理のオーシストの生存率を調べると，蛍光性バイタル染色では８０％±４％の生存率であり，最大化インビトロ脱嚢によれば生存率は７１％±６％であった。プロセス対照区（ＵＶ光にあてない以外はすべての実験操作を行ったオーシスト）では、蛍光性バイタル染色では６８％±４％の生存率であり，最大化インビトロ脱嚢によれば生存率は６７％であった。プロセス対照区についていえば，５０オーシストの接種量ではほぼ５３％のマウス新生仔に感染を引き起こした。これらのデータは、蛍光性バイタル染色の場合は（１／０．６８＝１．４７）、最大化脱嚢の場合は（１／０．６７＝１．４９）をかけることによって，インビトロアッセイの実験的生存率を「正規化」するために用いた。
【００３２】
ＵＶ照射したオーシストの生存率と感染性
ＵＶ照射したオーシストの、正規化されたインビトロの生存率データは表３ａに、インビボのマウス新生仔での感染性は表３ｂに示す。ここでもこれらのデータは、インビボのマウスへの感染性の場合と比べ，インビトロアッセイではオーシストの不活性化が大幅に過小評価されることを示す。また、低圧水銀ランプと中圧水銀ランプのデータの間にははっきりした差が存在する。中圧ランプを用いた実験では感染したマウスは全くなかったが，少なくとも最も低い２種の低圧ＵＶ線量では明らかな感染兆候が認められた。５．９ｌｏｇの不活化を達成するには、低圧水銀ランプで少なくとも１１と２２ｍＪ／ｃｍ２の間の線量を与えるのが好ましい。通常、中圧水銀ランプでは１１ｍＪ／ｃｍ２で十分である。しかし、中圧水銀ランプと低圧水銀ランプの間でＵＶ感受性にはほとんど差がないことが見出されている。
【表５】
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【表６】
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【表７】
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【００３３】
発明の実施形態をここに説明したが、添付したクレームの範囲内で、本発明は違った形態をとることもできる。
【図面の簡単な説明】
【００３４】
【図１】ベンチ−スケールテストとデモンストレーション−スケールテストとの相関関係および“インビトロ”方法と“インビボ”方法との相違を示すチャートである。
【図２】低圧水銀ＵＶランプテスト対中圧水銀ＵＶランプテストの相関関係を示すチャートである。
【図１】
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【図２】
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