(57)【要約】【課題】より効率的に、特定種の微生物を単離させることを可能にする微生物単離方法及び微生物単離装置を提供する。【解決手段】単離容器８の内部に、複数種の微生物１〜５を含む試料６と液体７を収容し、単離容器８の内部に収容した微生物１〜５に対し、所定の時間、方向性のある外部刺激Ｓを与え、この外部刺激Ｓによって微生物１〜５に走性反応を生じさせる。そして、単離容器８の内部を外部刺激Ｓの付与方向Ｔ１に並ぶ複数のブロックＭ１〜Ｍ７に区画するとともに、各ブロックＭ１〜Ｍ７内の液体７を外部に抽出回収するようにした。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数種の微生物を含む試料から特定種の微生物を単離する方法であって、
単離容器の内部に前記試料と液体を収容し、
前記単離容器の内部に収容した前記微生物に対し、所定の時間、方向性のある外部刺激を与え、該外部刺激によって前記微生物に走性反応を生じさせ、
前記単離容器の内部を前記外部刺激の付与方向に並ぶ複数のブロックに区画するとともに、各ブロック内の前記液体を外部に抽出回収するようにしたことを特徴とする微生物単離方法。
【請求項２】
複数種の微生物を含む試料及び液体を内部に収容する単離容器と、
前記単離容器の内部に収容した前記微生物に対して方向性のある外部刺激を与え、該外部刺激によって前記微生物に走性反応を生じさせるための外部刺激付与手段と、
前記単離容器の内部を前記外部刺激の付与方向に並ぶ複数のブロックに区画するための開閉手段とを備えて構成されていることを特徴とする微生物単離装置。
【請求項３】
請求項２記載の微生物単離装置において、
前記単離容器が管状に形成され、前記開閉手段が三方活栓であることを特徴とする微生物単離装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、微生物単離方法及び微生物単離装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
特定種の微生物を分離して培養する際には、一般に、多種多様の微生物が混在する試料液を平板培地に播いて培養し、培養形成された微生物の単一コロニーまたは単一細胞を分離する平板培養法が多用されている。
【０００３】
この一方で、自然界には、平板培養法で培養できない微生物が多く存在しており、このような微生物種を単離し、新規機能などを研究把握することが、食品、医療・医薬などの各種分野で必要とされている。これに伴い、各種分野において、平板培養法で培養できないような微生物を単離する手法の開発が強く求められている。
【０００４】
これに対し、単離困難な微生物が通常の微生物と混在する試料を多孔質膜に通過させるなどしてゲル微粒子を生成し、このゲル微粒子の集団を増殖環境下におき、ゲル微粒子集団から１個の微生物細胞を有するゲル微粒子をセルソーターによって識別分離することで、単離困難な微生物を単離する方法が提案、実用化されている（例えば、特許文献１、特許文献２参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０００−１９７４７９号公報
【特許文献２】特開２００６−１２１９９８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、上記従来の微生物単離方法においては、ゲル微粒子の生成工程、増殖工程、セルソーターによる分離工程のそれぞれ個別の作業工程が必要で、非常に手間がかかるという問題があった。
【０００７】
本発明は、上記事情に鑑み、より効率的に、特定種の微生物を単離させることを可能にする微生物単離方法及び微生物単離装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記の目的を達するために、この発明は以下の手段を提供している。
【０００９】
本発明の微生物単離方法は、複数種の微生物を含む試料から特定種の微生物を単離する方法であって、単離容器の内部に前記試料と液体を収容し、前記単離容器の内部に収容した前記微生物に対し、所定の時間、方向性のある外部刺激を与え、該外部刺激によって前記微生物に走性反応を生じさせ、前記単離容器の内部を前記外部刺激の付与方向に並ぶ複数のブロックに区画するとともに、各ブロック内の前記液体を外部に抽出回収するようにしたことを特徴とする。
【００１０】
また、本発明の微生物単離装置は、複数種の微生物を含む試料及び液体を内部に収容する単離容器と、前記単離容器の内部に収容した前記微生物に対して方向性のある外部刺激を与え、該外部刺激によって前記微生物に走性反応を生じさせるための外部刺激付与手段と、前記単離容器の内部を前記外部刺激の付与方向に並ぶ複数のブロックに区画するための開閉手段とを備えて構成されていることを特徴とする。
【００１１】
上記の発明においては、単離容器の内部に収容した複数種の微生物に、例えば光、電気、重力、圧力、磁場、温度、化学薬品などの外部刺激をある一定の付与方向に所定時間で与えると、微生物に走性（例えば、走光性、電気走性、走地性、走圧性、走磁性、温度走性、走化性など）反応を生じさせることができる。また、このとき、微生物種によって走性に違いが生じ、単離容器の内部での移動距離に差を生じさせることができる。そして、所定時間後に単離容器の内部を外部刺激の付与方向に並ぶ複数のブロックに区画すると、微生物種の走性の違いによって移動距離に差が出ているため、特定種の微生物を各ブロックに別けて捕捉することができる。これにより、各ブロック内の液体を外部に抽出回収することによって、液体とともに特定種の微生物をそれぞれ個別に抽出することができる。
【００１２】
また、本発明の微生物単離装置においては、前記単離容器が管状に形成され、前記開閉手段が三方活栓であることが望ましい。
【００１３】
この発明においては、三方活栓の操作によって管状の単離容器（単離管）の内部を容易に連通／遮断するように開閉することができ、単離容器の内部を各ブロックに区画したり、外部に連通させることを容易に行なうことができる。これにより、微生物の単離作業をさらに効率的に行うことが可能になる。
【発明の効果】
【００１４】
本発明の微生物単離方法及び微生物単離装置によれば、単離容器の内部に収容した複数種の微生物に外部刺激を与え、所定時間後に単離容器の内部を複数のブロックに区画するだけで、特定種の微生物を各ブロックに別けて捕捉することができる。そして、各ブロック内の液体を外部に抽出回収することによって、容易に、特定種の微生物をそれぞれ個別に抽出することができ、従来の複数の作業工程を要する単離手法と比較し、より効率的に、複数種の微生物を含む試料から特定種の微生物を単離させることが可能になる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明の一実施形態に係る微生物単離装置、及び微生物単離方法において、単離容器に試料及び液体を収容した状態を示す図である。
【図２】本発明の一実施形態に係る微生物単離装置、及び微生物単離方法において、外部刺激を与えて微生物に走性反応を生じさせている状態を示す図である。
【図３】本発明の一実施形態に係る微生物単離装置、及び微生物単離方法において、外部刺激を所定の時間で与えた後の状態を示す図である。
【図４】本発明の一実施形態に係る微生物単離装置、及び微生物単離方法において、各ブロックから液体を抽出して特定種の微生物を単離させる状態を示す図である。
【図５】本発明の一実施形態に係る微生物単離装置の変更例を示す図である。
【図６】本発明の一実施形態に係る微生物単離装置の変更例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下、図１から図４を参照し、本発明の一実施形態に係る微生物単離方法及び微生物単離装置について説明する。ここで、本実施形態は、例えば平板培養法で培養できないような原生動物、藻類や細菌などの微生物を効率的に単離するために用いて好適な微生物単離装置及び微生物単離方法に関するものである。
【００１７】
本実施形態の微生物単離装置Ａは、図１及び図２に示すように、複数種の微生物１、２、３、４、５を含む試料６及び培養液などの液体７を内部に収容する単離容器（単離管）８と、単離容器８の内部の微生物１、２、３、４、５に対して方向性のある外部刺激Ｓを与えるための外部刺激付与手段９と、単離容器８の内部を外部刺激Ｓの付与方向Ｔ１に並ぶ複数のブロックＭ１〜Ｍ７に区画するための開閉手段１０と、開閉手段１０で区画した各ブロックＭ１〜Ｍ７内の液体７を外部に抽出回収するための抽出回収手段とを備えて構成されている。
【００１８】
本実施形態の単離容器８は、略円管状に形成され、軸線Ｏ１方向を上下方向に向けて配設される単離管である（以下、単離容器を単離管８とする）。また、この単離管８は、例えばガラス、樹脂などの透明材を用いて形成されるとともに、下端（最下部）に、球状に形成された試料収容部８ａと、円管状に形成され、試料収容部８ａと互いの内部を連通させつつ上方に延設された単離管本体部８ｂとを備えて形成されている。
【００１９】
本実施形態の外部刺激付与手段９は、単離管８の上端側に配設される光源９ａと、単離管８の上端側から下端までを内包し、上端側以外の部分から外部刺激の光Ｓが単離管８の内部に入射することを防止するためのアルミホイルなどの遮光材９ｂとを備えて構成されている。
【００２０】
また、本実施形態の開閉手段１０は、三方活栓であり、単離管本体部８ｂに設けられている。さらに、本実施形態では、複数の三方活栓１０がそれぞれ、軸線Ｏ１方向（外部刺激の付与方向Ｔ１）に所定の間隔をあけて設けられている。そして、各三方活栓１０は、図１に示す開姿勢にすると、単離管８の内部が開き、三方活栓１０を挟んで上下方向Ｔ１の単離管本体部８ｂの内部同士が連通する。また、三方活栓を開姿勢から一方向（図では反時計回り）に９０度回転させ、図３に示す閉姿勢にすると、単離管８の内部が閉じ、三方活栓１０を挟んで上下方向Ｔ１の単離管本体部８ｂの内部同士が不連続になって単離管本体部の８ｂの内部がブロックＭ１〜Ｍ７に区画される。さらに、三方活栓１０を開姿勢から他方向（図では時計回り）に９０度回転させ、図４（ａ）の最上方の三方活栓１０で示される排出姿勢にすると、単離管本体部８ｂの内部と外部が連通する。勿論、三方活栓１０は、一方向と他方向を問わず、適宜正逆回転させれば、開姿勢、閉姿勢、排出姿勢となる。
【００２１】
また、本実施形態の抽出回収手段１１は、例えばシリンジ、ビーカー等であり（図４参照）、三方活栓１０を排出姿勢にしてブロックＭ１〜Ｍ７の内部を外部に連通させた状態で、各ブロックＭ１〜Ｍ７の液体７を外部に抽出して回収する。なお、抽出回収手段１１は、単離容器８の内部を開閉手段１０で区画したブロックＭ１〜Ｍ７の液体７を外部に抽出することが可能であれば、如何なる手段、構成であってもよい。
【００２２】
次に、上記構成からなる本実施形態の微生物単離装置Ａを用いて特定種の微生物１〜５を単離する方法について説明するとともに、本実施形態の微生物単離装置Ａ及び微生物単離方法の作用及び効果について説明する。
【００２３】
特定種の微生物１〜５の単離作業を行なう際には、まず、図１に示すように、単離管８の試料収容部８ａに、複数種の微生物１〜５を含む試料６を入れ、さらに、単離管８の試料収容部８ａから単離管本体部８ｂの内部に培養液などの液体７を注入する。また、これとともに、最下方の三方活栓１０を開姿勢から閉姿勢にし、試料収容部８ａの内部をブロックＭ７として区画して、試料収容部８ａに収容した複数種の微生物１〜５が最下部で留まるようにしておく。
【００２４】
このように単離管８の内部を複数種の微生物１〜５を含む試料６及び液体７で満たした段階で、図２に示すように、単離管本体部８ｂの上端側から試料収容部８ａの下端までの単離管８の大部分をアルミホイルなどの遮光材９ｂで内包し、単離管８の上端側以外の部分から光Ｓが入射することを防止する。
【００２５】
次に、外部刺激付与手段９の光源９ａが単離管８の上端側に配されるようにし、光源９ａから外部刺激となる光Ｓを照射する。このとき、光源９ａから照射された一部の光Ｓが、単離管８の内部に照射され、単離管本体部８ｂの上端側から試料収容部８ａの下端に向かう一方向（付与方向Ｔ１）に入射する。
【００２６】
そして、光源９ａから外部刺激となる光Ｓを一方向Ｔ１に入射させた段階で、図２に示すように、最下方の三方活栓１０を閉姿勢から開姿勢にしてブロックＭ７を開放し、単離管８の内部を下端から上端まで連通させる。
【００２７】
すると、最下部の微生物１〜５に対し、光Ｓが照射され、方向性のある外部刺激が与えられることで、この光Ｓの外部刺激によって微生物１〜４に走性反応が生じ、正の走性（走光性）のある微生物１〜４が、光源９ａに向かって上方に移動を始める。そして、このとき、微生物１〜５の種類によって、光Ｓの感受性や光源９ａに向かう外部刺激Ｓへの移動の速度に差が生じ、単離管８内での移動距離に差が生じる。これにより、微生物種１〜５によって移動距離に明確な差が出る所定の時間、外部刺激Ｓを与えることで、単離管８の内部で微生物種毎に別れる現象が生じる。
【００２８】
そして、所定時間、外部刺激Ｓを与えた段階で、図３に示すように、複数の三方活栓１０を開姿勢から閉姿勢にし、各三方活栓１０で単離管８の内部を閉じる。これにより、単離管８の内部が光Ｓの入射方向（外部刺激の付与方向Ｔ１）に並ぶ複数のブロックＭ１〜Ｍ７に区画され、三方活栓１０で仕切られた各ブロックＭ１〜Ｍ７に、移動距離に差が出て分布が生じた各微生物１〜５が捕捉される。
【００２９】
最後に、図４に示すように、上方の三方活栓１０から順次排出姿勢にしつつ、上方のブロックＭ１〜Ｍ７から順次各ブロックＭ１〜Ｍ７の内部の液体７をシリンジなどの抽出回収手段１１で抜き取ってゆく。これにより、光Ｓの外部刺激が与えられて移動距離に差が出ることで、各ブロックＭ１〜Ｍ７に閉じ込められた特定種の微生物１〜５が単離される。
【００３０】
ここで、本実施形態では、単離管８を上下方向Ｔ１に配し、光Ｓの外部刺激による走性反応を生じさせて微生物１〜４を上方に移動させるようにしている。このため、微生物１〜５には、光Ｓの外部刺激だけでなく、重力の外部刺激も作用している。よって、本実施形態においては、光Ｓとともに重力による外部刺激が微生物１〜５に与えられ、微生物１〜５の走光性だけでなく、微生物１〜５の走地性を利用した形で、微生物１〜５の単離が行われることになる。
【００３１】
したがって、本実施形態の微生物単離方法及び微生物単離装置Ａにおいては、単離管８の内部に収容した複数種の微生物１〜５に、外部刺激Ｓをある一定の付与方向Ｔ１に所定時間で与えると、微生物１〜５に走性反応を生じさせることができる。また、このとき、微生物種１〜５によって走性に違いが生じ、単離管８の内部での移動距離に差を生じさせることができる。そして、所定時間後に単離管８の内部を外部刺激Ｓの付与方向Ｔ１に並ぶ複数のブロックＭ１〜Ｍ７に区画すると、微生物種１〜５の走性の違いによって移動距離に差が出ているため、特定種の微生物１〜５を各ブロックＭ１〜Ｍ７に別けて捕捉することができる。
【００３２】
これにより、各ブロックＭ１〜Ｍ７内の液体７を外部に抽出回収することによって、容易に、特定種の微生物１〜５をそれぞれ個別に抽出することができ、従来の複数の作業工程を要する単離手法と比較し、より効率的に、複数種の微生物１〜５を含む試料６から特定種の微生物１〜５を単離させることが可能になる。
【００３３】
また、本実施形態の微生物単離装置Ａにおいては、単離容器として単離管（管状に形成された単離容器）８を用い、開閉手段として三方活栓１０を用いているため、三方活栓１０の操作によって単離管８の内部を容易に連通／遮断するように開閉することができ、単離管８の内部を各ブロックＭ１〜Ｍ７に区画したり、外部に連通させることを容易に行なうことができる。これにより、微生物１〜５の単離作業をさらに効率的に（スムーズに）行うことが可能になる。
【００３４】
以上、本発明に係る微生物単離方法及び微生物単離装置の一実施形態について説明したが、本発明は上記の一実施形態に限定されるものではなく、その趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更可能である。
【００３５】
例えば、本実施形態では、単離管８を上下方向Ｔ１に配し、光Ｓと重力の外部刺激による走性反応（走光性、走地性）を生じさせて微生物１〜５を上方に移動させ、微生物種１〜５による移動距離の差によって特定種の微生物１〜５を単離させるものとして説明を行った。これに対し、図５に示すように、単離管８を横方向Ｔ２に配し、一端部側から光Ｓの外部刺激による走性反応（走光性）を生じさせて微生物１〜５を横方向Ｔ２に移動させ、走光性のみを利用して微生物１〜５を単離するようにしてもよい。
【００３６】
また、外部刺激として、光Ｓや重力ではなく、例えば、図６に示す電気、圧力、磁場、温度、化学薬品などを与え、微生物１〜５の電気走性、走圧性、走磁性、温度走性、走化性など、走光性（や走地性）とは別の走性を利用することで、本実施形態と同様に、微生物１〜５を単離させるようにしてもよい。
【００３７】
また、本実施形態では、単離容器を単離管８、開閉手段を三方活栓１０として説明を行ったが、勿論、単離管（管状の単離容器）８や三方活栓１０を用いることに限定する必要はない。
【符号の説明】
【００３８】
１      微生物
２      微生物
３      微生物
４      微生物
５      微生物
６      試料
７      液体
８      単離管（単離容器）
８ａ    試料収容部
８ｂ    単離管本体部
９      外部刺激付与手段
９ａ    光源
９ｂ    遮光材
１０    三方活栓（開閉手段）
１１    抽出回収手段
Ａ      微生物単離装置
Ｏ１    単離管の軸線
Ｓ      外部刺激（光）
Ｔ１    上下方向（外部刺激の付与方向）
Ｔ２    横方向（外部刺激の付与方向）
Ｍ１    ブロック
Ｍ２    ブロック
Ｍ３    ブロック
Ｍ４    ブロック
Ｍ５    ブロック
Ｍ６    ブロック
Ｍ７    ブロック
【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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