(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
被試験水中における大腸菌群の存否を判定するための大腸菌群判定装置であって、
前記被試験水を貯留するための容器と、
前記容器内に貯留された前記被試験水の温度を調節するための温度調節装置と、
前記容器内に貯留された前記被試験水に対し、β−ガラクトシダーゼと反応して発色する５−ブロモ−４−クロロ−３−インドリル−β−Ｄ−ガラクトピラノシドを発色合成酵素基質として含む合成酵素基質培地を供給するための試薬供給装置と、
前記合成酵素基質培地の供給後における、前記発色合成酵素基質と前記β−ガラクトシダーゼとの反応による前記被試験水の変色を判定するための判定装置とを備え、
前記判定装置は、前記被試験水における赤色光の透過率の変化に基づいて前記被試験水の前記変色を判定している、
大腸菌群判定装置。
【請求項２】
前記合成酵素基質培地が大腸菌群を検出するためのＸＧａｌ−ＭＵＧ培地である、請求項１に記載の大腸菌群判定装置。
【請求項３】
前記合成酵素基質培地の濃度が、被試験水中における大腸菌群の存否を判定するための合成酵素基質培地法において用いられる合成酵素基質培地の規定濃度の少なくとも２倍に設定されている、請求項１または２に記載の大腸菌群判定装置。
【請求項４】
前記容器に前記被試験水を供給するための供給路と、前記容器内に貯留された前記被試験水を前記容器の外部に排出するための排出路と、前記供給路を通じて前記容器に洗浄液を供給するための洗浄液供給装置とをさらに備えている、請求項１、２または３に記載の大腸菌群判定装置。
【請求項５】
前記洗浄液が殺菌剤を含んでいる、請求項４に記載の大腸菌群判定装置。
【請求項６】
前記被試験水に対して前記試薬供給装置が前記合成酵素基質培地を供給する前に、前記容器の洗浄状態を確認するための洗浄確認装置をさらに備えている、請求項４または５に記載の大腸菌群判定装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、大腸菌群判定装置、特に、被試験水中における大腸菌群の存否を判定するための大腸菌群判定装置に関する。
【０００２】
【従来の技術とその課題】
飲料水や食品の衛生管理においては、大腸菌群の存否の検査が必要不可欠となっている。ここで、「大腸菌群」とは、好気性または通性嫌気性のグラム陰性無芽胞の桿菌であり、乳糖を分解して酸とガスとを生じるか、β−ガラクトシダーゼをもつ細菌群をいい（例えば、社団法人日本水道協会発行、「上水試験方法２００１  解説」８４５頁参照）、「大腸菌」そのものとは異なる概念である。因みに、飲料水中に大腸菌群が含まれている場合、当該飲料水は、単に汚物で汚染されているということだけではなく、病原菌類も含んでいる可能性があることを示唆することになるため、水道法上の水質基準では飲用に不適なものと判定されることになる。
【０００３】
ところで、大腸菌群の指標となる性状は乳糖発酵性であり、それに関与する酵素はβ−ガラクトシダーゼ（β−galactosidase）である。したがって、飲料水等の被試験水を細菌の培養環境に設定し、そこからβ−ガラクトシダーゼを検出することができると、間接的に大腸菌群の存在を証明することができる。そこで、このような大腸菌群の性状を利用した、飲料水等の被試験水中における大腸菌群の存否を迅速に判定するための方法として、合成酵素基質培地法が知られている。合成酵素基質培地法は、発色物質または発光物質を結合させた酵素基質を培地に使用し、目的とする細菌がもつ特異酵素により当該酵素基質が加水分解されて発色または発光することを利用した検査方法（判定方法）であり、大腸菌群の検出用の合成酵素基質培地法として、被試験水の変色の有無により大腸菌群の存否を判定するＭＭＯ−ＭＵＧ法やＸＧａｌ−ＭＵＧ法が知られている。
【０００４】
このうち、ＸＧａｌ−ＭＵＧ法では、発色合成酵素基質である５−ブロモ−４−クロロ―３−インドリル−β−Ｄ−ガラクトピラノシド（通称Ｘ−Ｇａｌ）、大腸菌群の栄養素となるペプトン等およびピルビン酸ナトリウム等の炭素源、塩類、界面活性剤並びにｐＨ調整剤を所定の濃度で含む合成酵素基質培地を一定量の被試験水中に所定量添加し、３６±１℃で合成酵素基質培地の種類に応じて２４〜４８時間培養する。ここで、被試験水中に大腸菌群が含まれている場合は、大腸菌群が栄養素により培養され、β−ガラクトシダーゼが生成する。生成したβ−ガラクトシダーゼは、発色合成酵素基質であるＸＧａｌを加水分解し、青〜青緑色を呈する５，５−ジブロモ−４，４−ジクロロインジゴを生成させる。これにより、被試験水は青〜青緑色に変色するので、大腸菌群を含むものと判定することができる。一方、被試験水中に大腸菌群が含まれていない場合は、上述の合成酵素基質培地を添加しても大腸菌群が培養されることはないので、β−ガラクトシダーゼが生成することはなく、被試験水は上述のような青〜青緑色に変色しない。これにより、被試験水には大腸菌群が含まれないものと判定することができる。
【０００５】
ところが、上述のような合成酵素基質培地法は、経験を積んだ検定者の手作業により実施され、被試験水の変色は当該検定者が目視で判断しているため、作業が煩雑である。
【０００６】
本発明の目的は、被試験水中における大腸菌群の存否を合成酵素基質培地法に基づいて自動的に判定できるようにすることにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明に係る大腸菌群判定装置は、被試験水中における大腸菌群の存否を判定するためのものであり、被試験水を貯留するための容器と、容器内に貯留された被試験水の温度を調節するための温度調節装置と、容器内に貯留された被試験水に対し、β−ガラクトシダーゼと反応して発色する５−ブロモ−４−クロロ−３−インドリル−β−Ｄ−ガラクトピラノシドを発色合成酵素基質として含む合成酵素基質培地を供給するための試薬供給装置と、合成酵素基質培地の供給後における、発色合成酵素基質とβ−ガラクトシダーゼとの反応による被試験水の変色を判定するための判定装置とを備えている。判定装置は、被試験水における赤色光の透過率の変化に基づいて被試験水の変色を判定している。
【０００８】
ここで、合成酵素基質培地は、例えば、大腸菌群を検出するためのＸＧａｌ−ＭＵＧ培地である。
【０００９】
この大腸菌群判定装置において用いられる合成酵素基質培地の濃度は、通常、被試験水中における大腸菌群の存否を判定するための合成酵素基質培地法において用いられる合成酵素基質培地の規定濃度の少なくとも２倍に設定されている。
【００１１】
なお、本発明の大腸菌群判定装置は、例えば、容器に被試験水を供給するための供給路と、容器内に貯留された被試験水を容器の外部に排出するための排出路と、供給路を通じて容器に洗浄液を供給するための洗浄液供給装置とをさらに備えていてもよい。この場合に用いられる洗浄液は、例えば殺菌剤を含んでいる。
【００１２】
また、本発明の大腸菌群判定装置は、例えば、被試験水に対して試薬供給装置が合成酵素基質培地を供給する前に、容器の洗浄状態を確認するための洗浄確認装置をさらに備えていてもよい。
【００１３】
【発明の実施の形態】
図１を参照して、本発明の実施の一形態に係る大腸菌群判定装置を説明する。図において、大腸菌群判定装置１は、ＸＧａｌ−ＭＵＧ法により被試験水中の大腸菌群の存否を自動的に判定するためのものであり、容器２、温度調節装置３、試薬供給装置４、洗浄液供給装置５、吸光度測定装置６および制御装置７を主に備えている。
【００１４】
容器２は、大腸菌群の存否の判定対象となる被試験水を貯留するためのものであり、例えば、石英ガラスなどの透光性を有する無色透明の材料を用いて形成された、底部を有する円筒状のもの（例えば試験管）である。容器２の上端部は、栓２７により気密に封止されている。また、この容器２は、被試験水を内部に供給するための供給路２０と、容器２に貯留された被試験水を外部に排出するための排出路２１とを備えている。供給路２０は、被試験水を供給するための供給ポンプ２２と、被試験水の流通を制御するための第１電磁弁２３とを備えており、栓２７を通じて容器２内の下方に向けて延びている。一方、排出路２１は、容器２内に貯留された被試験水を排出するためのものであり、栓２７から容器２の外部に向けて延びている。
【００１５】
上述の容器２は、マグネチックスターラー２５上に配置されており、また、内部の底部には磁石を内蔵した攪拌子２６が配置されている。
【００１６】
温度調節装置３は、容器２内に貯留された被試験水の温度を大腸菌群の培養に適した温度に調節するためのものであり、容器２の上部外周に配置された、例えばアルミニウム等の良伝熱性材料からなるブロック３０と、このブロック３０を加熱するためのヒーター３１とを備えている。
【００１７】
試薬供給装置４は、容器２内に貯留された被試験水に対してＸＧａｌ−ＭＵＧ法において用いられる合成酵素基質培地を供給するためのものであり、当該合成酵素基質培地を貯蔵するための試薬タンク４０と、試薬タンク４０から容器２内に延びる試薬供給路４１とを備えている。試薬供給路４１は、試薬タンク４０内の合成酵素基質培地を容器２内に送り出すための試薬ポンプ４２と、逆止弁４３とを有している。
【００１８】
洗浄液供給装置５は、容器２および被試験水供給路２０を洗浄するためのものであり、洗浄液を貯蔵するための洗浄液タンク５０と、洗浄液タンク５０から延びる洗浄液供給路５１とを備えている。洗浄液供給路５１は、洗浄液タンク５０内の洗浄液を送り出すための洗浄液ポンプ５２と、洗浄液の流量を制御するための第２電磁弁５３とを有しており、供給路２０において、供給ポンプ２２と第１電磁弁２３との間に連絡している。
【００１９】
吸光度測定装置６は、主として、容器２を通過する可視紫外光の吸光度を測定するためのものであり、容器２の下部近傍に配置された光源６１と、容器２を挟んで光源６１と対向する受光装置６２とを主に備えている。受光装置６２は、光源６１からの可視紫外光のうち、後述する特定の波長の光を選択するためのフイルタを備えている。
【００２０】
制御装置７は、大腸菌群判定装置１の動作を制御するためのものであり、図２に示すように、中央処理装置（ＣＰＵ）７０、大腸菌群判定装置１の動作プログラムを記憶している読出し専用メモリー（ＲＯＭ）７１、各種の電子情報を記憶するためのランダムアクセスメモリー（ＲＡＭ）７２および入出力ポート７３を備えている。入出力ポート７３の入力側には、オペレーターが大腸菌群判定装置１に対して各種の動作指令を入力するためのスイッチ類７４、受光装置６２およびその他の装置が接続されている。一方、入出力ポート７３の出力側には、光源６１、各電磁弁２３，５３、各ポンプ２２，４２，５２、マグネチックスターラー２５、ヒーター３１、大腸菌群の存否の判定結果を表示するための表示装置７５および当該判定結果を印字するためのプリンタその他の装置が接続されている。
【００２１】
なお、この制御装置７に記憶された動作プログラムは、吸光度測定装置６で測定された被試験水の吸光度に基づいて被試験水の変色の有無を判定する判定プログラム（判定装置の一例）、および吸光度測定装置６で測定された容器２の吸光度に基づいて容器２の洗浄状態を確認するための洗浄確認プログラム（洗浄確認装置の一例）を含んでいる。
【００２２】
上述の大腸菌群判定装置１において用いられる合成酵素基質培地、すなわち、試薬タンク４０内に貯蔵される合成酵素基質培地は、基本的には、ＸＧａｌ−ＭＵＧ法において用いられる合成酵素基質培地（ＸＧａｌ−ＭＵＧ培地）である。より具体的には、例えば、社団法人日本水道協会発行、「上水試験方法２００１解説」８４２〜８４３頁の表に挙げられたピルビン酸添加ＸＧａｌ−ＭＵＧ培地であり、１リットル中において次のような酵素基質、大腸菌群培養のための栄養成分、塩類、界面活性剤およびｐＨ調製剤を含みかつｐＨが７．１±０．２に調整されたものである。
【００２３】
酵素基質
β−ガラクトシターゼと反応して発色する発色合成酵素基質であるＸＧａｌ（５−ブロモ−４−クロロ―３−インドリル−β−Ｄ−ガラクトピラノシド）を０．１０ｇ、大腸菌群酵素誘導剤であるＩＰＴＧ（１−イソプロピル−β−Ｄ−１−チオガラクトピラノシド）を０．１０ｇおよび大腸菌検出のための酵素基質であるＭＵＧ（４−メチルアンベルリフェリル−β−グルクロニド）を０．１０ｇ。
大腸菌群培養のための栄養成分
ペプトンを５．０ｇおよびその他の炭素源としてピルビン酸ナトリウムを１．０ｇ。
塩類
塩化物として塩化ナトリウムを５．０ｇ、硝酸塩として硝酸カリウムを１．０ｇ。
界面活性剤
ラウリル硫酸ナトリウムを０．１０ｇ。
ｐＨ調整剤
リン酸二水素カリウムを１．０ｇ、リン酸水素二カリウムを４．０ｇ。
【００２４】
なお、上述のようなピルビン酸添加ＸＧａｌ−ＭＵＧ培地は市販されており、一例として日水製薬株式会社の商品名“ＥＣブルー”を挙げることができる。
【００２５】
但し、この大腸菌群判定装置１では、上述の合成酵素基質培地として、各成分の濃度が規定濃度の少なくとも２倍、好ましくは少なくとも６倍、より好ましくは少なくとも１１倍に設定されているものを用いるのが好ましい。ここで、規定濃度とは、例えば上述の「上水試験方法２００１  解説」８４２〜８４３頁の表等において規定された、大腸菌群検出のための合成酵素基質培地法において用いる合成酵素基質培地の濃度をいう。因みに、ピルビン酸添加ＸＧａｌ−ＭＵＧ培地の規定濃度は、上述のような各成分の含有量により規定されている。
【００２６】
なお、上述のような高濃度の合成酵素基質培地は、所要の成分をその含有量が規定濃度の少なくとも２倍になるよう水中に溶解するか、あるいは、規定濃度の既存の合成酵素基質培地を液量が少なくとも１／２になるまで濃縮すると調製することができる。
【００２７】
因みに、規定濃度の合成酵素基質培地は、上述のような栄養素を含んでいるため、試薬タンク４０での貯蔵中において各種の雑菌が繁殖し易く、これらの雑菌により短時間のうちに汚染される可能性が極めて高い。したがって、大腸菌群判定装置１において規定濃度の合成酵素基質培地を試薬タンク４０で貯蔵しながら用いると、被試験水における大腸菌群の存否の判定が不正確で信頼性を欠く可能性がある。これに対し、上述のような高濃度の合成酵素基質培地は、高濃度の塩類を含むため、試薬タンク４０内で貯蔵しても雑菌の繁殖が抑制されるので、すなわち、雑菌により汚染される可能性が小さくなるので、被試験水における大腸菌群の存否を正確に判定することができる。
【００２８】
なお、上述のような高濃度の合成酵素基質培地を用いると、規定濃度のものを用いる場合に比べて試薬タンク４０の容量を小さく設定することができるので、大腸菌群判定装置１を小型化することもできる。
【００２９】
一方、上述の大腸菌群判定装置１において用いられる洗浄液、すなわち、洗浄タンク５０に貯蔵される洗浄液は、容器２内および被試験水の供給路２０を洗浄するためのものであり、通常、界面活性剤、酸類（有機酸類若しくは無機酸類またはこれらの任意の混合物）、アルカリ類（アルカリ金属やアルカリ土類金属の水酸化物、炭酸塩、リン酸塩若しくはケイ酸塩またはこれらの任意の混合物）および酵素（アミラーゼ、プロテアーゼ若しくはリパーゼまたはこれらの任意の混合物）のうちの一つまたは二つ以上を洗浄剤として含む水溶液である。特に、この洗浄液は、被試験水供給路２０および容器２内が各種の細菌類により汚染されていない清浄な状態に維持するために、殺菌剤を含むのが好ましい。ここで利用可能な殺菌剤は、特に限定されるものではないが、通常、次亜塩素酸ナトリウム等の塩素系殺菌剤、過酸化水素、逆性石鹸および両性石鹸のうちの一つまたは二つ以上のものが好ましく用いられる。
【００３０】
なお、殺菌剤として特に好ましいものは、次亜塩素酸ナトリウム等の塩素系殺菌剤である。塩素系殺菌剤は、各種の菌類に対して殺菌作用を示すだけではなく、漂白剤としても機能するため、後述する容器２の洗浄工程において、容器２の透明性を高めることができる。特に、合成酵素基質培地として上述のようなピルビン酸添加ＸＧａｌ−ＭＵＧ培地を用いると、被試験水中に大腸菌群が含まれる場合は当該被試験水が青〜青緑色に変色するため、容器２の内面がそのような色で着色する場合があるが、塩素系殺菌剤を用いると、そのような着色も洗浄工程において容易に除去することができる。
【００３１】
次に、図３〜図５に示す動作プログラムのフローチャートに基づいて、大腸菌群判定装置１の動作を説明する。
オペレータが大腸菌群判定装置１の電源をＯＮにすると、プログラムは、ステップＳ１において、第１電磁弁２３を開放状態に設定し、また、第２電磁弁５３を閉鎖する等の初期設定動作を実施する。
【００３２】
次に、プログラムは、ステップＳ２において、オペレータが判定開始スイッチをＯＮしたか否かを判断する。ここで、オペレータが判定開始スイッチをＯＮにしない場合、プログラムはそのまま待機状態を維持する。一方、オペレータが判定開始スイッチをＯＮにすると、プログラムはステップＳ３に移行し、制御装置７の判定開始識別フラグをＯＮに設定する。
【００３３】
次に、ステップＳ４において、プログラムは、被試験水の採水工程を実施する。ここでは、供給ポンプ２２が動作し、目的とする被試験水が供給路２０を通じて容器２内に供給される。そして、所定量の被試験水（通常は５０ｍｌ）が容器２内に供給されると、第１電磁弁２３が閉鎖すると共に供給ポンプ２２が停止し、被試験水の供給は停止する。
【００３４】
ステップＳ４の終了後、プログラムはステップＳ５に移行し、試薬供給工程を実施する。ここでは、試薬供給装置４において、試薬ポンプ４２が作動する。この結果、試薬タンク４０内に貯留されている合成酵素基質培地が試薬ポンプ４２により送り出され、試薬供給路４１を通じて容器２内に貯留されている被試験水中に注入される。ここで、合成酵素基質培地は、上述のように濃縮されている場合、被試験水中に溶解したときの濃度が被試験水に対して規定濃度の合成酵素基質培地を規定量注入した場合の濃度と等しくなるよう注入量が設定される。この注入量は、試薬ポンプ４２の動作により制御される。また、このような合成酵素基質培地の注入時には、同時にマグネチックスターラー２５が作動し、容器２内の被試験水が攪拌子２６により攪拌される。この結果、注入された合成酵素基質培地は、被試験水中において均等に分散することになる。所定量の合成酵素基質培地が被試験水に注入されると、試薬ポンプ４２が停止し、試薬供給工程は終了する。また、マグネチックスターラー２５が停止し、被試験水の攪拌が停止される。
【００３５】
次に、プログラムはステップＳ６に移行し、培養設定工程を実施する。ここでは、温度調節装置３においてヒーター３１が作動し、ブロック３０を加熱する。この結果、容器２がブロック３０により加熱され、容器２内の被試験水は温められる。さらに、マグネチックスターラー２５が作動し、被試験水が加熱撹拌される。そして、次のステップＳ７では、被試験水の温度が大腸菌群の培養に適した温度、例えば３６±１℃に設定されたか否かを判断する。被試験水の温度が当該温度に設定されると、プログラムは、ステップＳ８において内部タイマーを作動させ（すなわち、経過時間ｔを０に設定し）、続いてステップＳ９において大腸菌群の培養に必要な所要の経過時間、例えばピルビン酸添加ＸＧａｌ−ＭＵＧ培地を用いる本実施の形態の場合は２４時間が経過したか否か（すなわち、ｔ＝２４時間になったか否か）を判断する。これにより、被試験水は、上述の合成酵素基質培地の存在下で２４時間培養されることになる。
【００３６】
ｔ＝２４時間になると、プログラムはステップＳ１０に移行し、判定設定工程を実施する。ここでは、ヒーター３１およびマグネチックスターラー２５の作動を停止し、培養を停止する。また、吸光度測定装置６を作動させ、光源６１から受光装置６２に向けて可視紫外光を照射する。そして、プログラムは、次のステップＳ１１〜ステップＳ１３において、被処理水中に大腸菌群が含まれているか否かを判定する。
【００３７】
ここで、先ず、大腸菌群の存否の判定原理を説明する。被試験水は、大腸菌群を含む場合（ケース１）、上述のような合成酵素基質培地（すなわち、ＸＧａｌを含む合成酵素基質培地）の存在下で培養処理が施されると、培養された大腸菌群に由来のβ−ガラクトシダーゼを含むことになる。このβ−ガラクトシダーゼは、合成酵素基質培地中に含まれるＸＧａｌと反応し、被処理水を青〜青緑色に変色させる。したがって、被試験水の可視紫外光吸収スペクトルは、図６に実線で示すように、青〜青緑色に対応する６５０ｎｍ付近に吸収ピークを有することになる。これに対し、被試験水が大腸菌群および大腸菌群以外の細菌を含まない場合（ケース２）、被試験水は、上述のような培養処理後であっても青〜青緑色には変色しないことになる。従って、この場合における被試験水の可視紫外光吸収スペクトルは、図６に点線で示すように高波長側に向けてなだらかに減少し、特定の波長での吸収ピークを示さない。
【００３８】
一方、被試験水が大腸菌群を含まず、大腸菌群以外の細菌を含む場合（ケース３）、被試験水は、上述のような培養処理後に青〜青緑色には変色しないが、大腸菌群以外の細菌の増殖のために白濁する。このため、この場合における被試験水の可視紫外光吸収スペクトルは、図６に一点鎖線で示すように高波長側に向けてなだらかに減少し、ケース２の場合と同じく特定の波長での吸収ピークを示さないが、全波長領域における吸光度がケース２の場合に比べて上昇することになる。
【００３９】
したがって、培養処理後の被試験水は、青〜青緑色に対応する６５０ｎｍ付近の吸光度の測定結果からだけでは、大腸菌群の存在を示す青〜青緑色に変色しているのか、大腸菌群以外の細菌により単に白濁しているだけなのかの判別が困難である。すなわち、被試験水は、ケース１に該当するのかケース３に該当するのかの判別が困難である。しかし、ケース１の吸収スペクトルは６５０ｎｍ付近に吸収ピークを有しているのに対し、ケース３の吸収スペクトルは当該波長付近において吸収ピークを有していない。したがって、ケース１の場合、６５０ｎｍ付近の高波長側の吸光度に比べ、当該波長付近の吸収ピークの低波長側の裾にあたる５５０ｎｍ付近の吸光度が小さくなる。これに対し、ケース３の場合、被試験水は、６５０ｎｍ付近の吸光度が５５０ｎｍ付近の吸光度よりも小さくなる。これによると、５５０ｎｍ付近の吸光度と６５０ｎｍ付近の吸光度とを比較し、前者が後者に比べて小さい場合は、被試験水が青〜青緑色に変色しているものと判断することができる。逆に、前者が後者に比べて大きい場合は、被試験水が青〜青緑色に変色していないものと判断することができる。
【００４０】
そこで、プログラムは、ステップＳ１１において、受光装置６２のフイルタを選択して５５０ｎｍの波長の光の吸光度を測定し、そのデータを記録する。また、次のステップＳ１２において、受光装置６２の他のフイルタを選択して６５０ｎｍの波長の光の吸光度を測定し、そのデータを記録する。そして、ステップＳ１３において、記録した５５０ｎｍの光の吸光度と６５０ｎｍの光の吸光度とを比較する。
【００４１】
ここで、５５０ｎｍの吸光度が６５０ｎｍの吸光度に比べて小さい場合、プログラムはステップＳ１４に移行し、制御装置７において洗浄識別フラグがＯＮか否かを判断する。洗浄識別フラグがＯＦＦの場合、プログラムはステップＳ１５に移行し、被試験水中に大腸菌群が存在していることを示す「大腸菌群陽性」の旨を表示装置７５に表示すると共にその旨をプリンタで印字する。
【００４２】
一方、５５０ｎｍの吸光度が６５０ｎｍの吸光度に比べて大きい場合、プログラムはステップＳ１３からステップＳ１６に移行し、制御装置７において判定開始識別フラグがＯＮか否かを判定する。判定開始識別フラグがＯＮの場合、プログラムはステップＳ１７に移行し、被試験水中に大腸菌群が存在しないことを示す「大腸菌群陰性」の旨を表示装置７５に表示すると共にその旨をプリンタで印字する。
【００４３】
ステップＳ１５またはステップＳ１７の後、プログラムは、ステップＳ１８において、ステップＳ１５またはステップＳ１７から一定時間（例えば、数分）が経過したか否かを判断する。一定時間が経過すると、プログラムは、ステップＳ１９において制御装置７の判定開始識別フラグをＯＦＦに設定し、続くステップＳ２０において制御装置７の洗浄識別フラグをＯＮに設定する。その後、プログラムは、ステップＳ２１に移行し、殺菌設定工程を実施する。ここでは、ヒーター３１およびマグネチックスターラー２５を作動させ、容器２内の被試験水を再度加熱撹拌する。
【００４４】
そして、次のステップＳ２２において、プログラムは、被試験水の温度が大腸菌群の殺菌に適した温度、例えば８０℃に設定されたか否かを判断する。被試験水の温度が８０℃に設定されると、プログラムはステップＳ２３において内部タイマーを作動させ（すなわち、経過時間ｔを０に設定し）、続いてステップＳ２４において大腸菌群の殺菌に必要な所要の経過時間、例えば３０分が経過したか否か（すなわち、ｔ＝３０分になったか否か）を判断する。ｔ＝３０分になると、プログラムは次のステップＳ２５に移行する。なお、このような殺菌工程により、容器２は、被試験水中での培養により生育した高濃度の大腸菌群による汚染が防止されることになる。
【００４５】
ステップＳ２５において、プログラムは、被試験水の排出工程を実施する。ここでは、供給ポンプ２２を一定時間作動させて容器２に被試験水を再度供給する。これにより、容器２内の被試験水は、新たに供給される被試験水により押出され、排出路２１を通じて外部に排出される。この結果、容器２内の被試験水は、新たに供給される被試験水により置換されることになる。
【００４６】
次に、ステップＳ２６において、プログラムは容器２の洗浄工程を実施する。ここでは、マグネチックスターラー２５を作動させ、同時に洗浄液供給装置５の第２電磁弁５３を開放状態に設定すると共に洗浄液ポンプ５２を一定時間作動させる。これにより、洗浄液タンク５０内の洗浄液は、洗浄液供給路５１から供給路２０を経由して容器２内に連続的に供給され、容器２内の被試験水を排出路２１を通じて外部に押出す。この結果、容器２内の被試験水は洗浄液により置換され、また、当該洗浄液は、この間、攪拌子２６により攪拌されながら容器２内を洗浄、殺菌する。なお、洗浄液は、供給路２０を通過して容器２内に供給されることになるため、同時に供給路２０を洗浄、殺菌することもできる。
【００４７】
上述の洗浄工程の終了後、すなわち、ステップＳ２６における一定時間が経過して洗浄液ポンプ５２が停止した後、プログラムはステップＳ２７に移行し、洗浄確認準備工程を実施する。ここでは、第２電磁弁５３を閉鎖すると共にマグネッチクスターラー２５を停止する。これにより、容器２内では、先のステップＳ２６で供給された洗浄液が静置した状態で貯留されることになる。
【００４８】
次に、プログラムは、再びステップＳ１１に戻り、ステップＳ１１〜Ｓ１２を実施する。これにより、洗浄液が貯留された容器２について、５５０ｎｍの波長の光の吸光度と、６５０ｎｍの波長の光の吸光度とが測定され、ステップＳ１３において両吸光度が比較される。ここで、６５０ｎｍの吸光度が５５０ｎｍの吸光度よりも大きい場合は、容器２が青〜青緑色に変色した被試験水により着色しており、先の洗浄工程による容器２の洗浄が不十分なことになる。したがって、プログラムは、ステップＳ１３からステップＳ１４に移行する。ここでは、先のステップＳ２０において洗浄識別フラグがＯＮに設定されているため、プログラムはステップＳ２６に移行する。そして、ステップＳ２６〜Ｓ２７を実行し、容器２を再度洗浄する。ステップＳ２７の終了後、プログラムは再度ステップＳ１１〜Ｓ１３を実行し、容器２の洗浄を確認する。
【００４９】
ステップＳ１３において、６５０ｎｍの吸光度が５５０ｎｍの吸光度よりも小さい場合は、容器２が青〜青緑色に変色した被試験液により着色していないと判断することができるため、すなわち、容器２が十分に洗浄されていると判断することができるため、プログラムはステップＳ１６に移行する。ここでは、先のステップＳ１９において判定開始識別フラグがＯＦＦに設定されているため、プログラムは、ステップＳ２８に移行して洗浄識別フラグをＯＦＦに設定し、続いてステップＳ２９において別の被試験水についての大腸菌群存否の判定が可能の旨の「判定開始可能」を表示装置７５に表示する。その後、プログラムは、ステップＳ２に戻り、オペレータが判定開始スイッチをＯＮするのを待つ。そして、オペレータが判定開始スイッチをＯＮにすると、プログラムは上述の工程を繰り返し、別の被試験水における大腸菌群の存否を判定することになる。なお、この際、容器２に貯留されている洗浄液は、ステップＳ４において新たに供給される被試験水により押出され、当該被試験水により置換されることになる。
【００５０】
以上のように、この大腸菌群判定装置１は、被試験水中における大腸菌群の存否を合成酵素基質培地法により自動的に高精度で判定することができるので、検定者の手作業による場合に比べて判定作業を簡素にかつ容易にすることができる。
【００５１】
また、この装置１は、上述のような洗浄液供給装置５を備えており、これが上述のように容器２および供給路２０、さらには排出路２１を確実に洗浄するので、容器２、供給路２０および排出路２１を交換せずに、異なる被試験水についての大腸菌群の存否を連続的に判定することができる。
【００５２】
［他の実施の形態］
（１）上述の実施の形態では、被試験水の変色を判定するために、可視紫外光スペクトルの５５０ｎｍの吸光度と６５０ｎｍの吸光度とを比較したが、これは一例であり、本発明はこれに限定されるものではない。一般には、ＸＧａｌ−ＭＵＧ培地を用いる場合、５００〜５９０ｎｍの低波長側の吸光度と、６００〜６８０ｎｍの高波長側の吸光度とを比較し、後者が前者に比べて高ければ被試験水が青〜青緑色に変色しているものと判定することができる。
【００５３】
（２）上述の実施の形態は、合成酵素基質培地としてピルビン酸添加ＸＧａｌ−ＭＵＧ培地を利用する場合を例に説明したが、発色合成酵素基質を含む他の合成酵素基質培地、例えば、通常のＸＧａｌ−ＭＵＧ培地、ＭＭＯ−ＭＵＧ培地、ＩＰＴＧ添加ＭＭＯ−ＭＵＧ培地等を用いる場合も本発明は同様に実施することができる。なお、ＭＭＯ−ＭＵＧ培地を用いる場合、被試験水中に大腸菌群が含まれていると黄色に変色するため、判定装置において大腸菌群の存否を判断するための根拠となる吸光度は、ＸＧａｌ−ＭＵＧ培地を用いる場合とは異なる波長の光について測定する必要がある。
【００５４】
なお、上述のような他の合成酵素基質培地を用いる場合、その濃度は、ピルビン酸添加ＸＧａｌ−ＭＵＧ培地の場合と同様に、規定濃度の少なくとも２倍、好ましくは６倍、より好ましくは１１倍に設定するのが好ましい。因みに、他の合成酵素基質培地の規定濃度は、上述の社団法人日本水道協会発行、「上水試験方法２００１解説」８４２〜８４３頁、或いはその他の文献に記載の通りである。
【００５５】
（３）上述の実施の形態では、判定装置において、５５０ｎｍの波長の光の吸光度と６５０ｎｍの波長の光の吸光度とを比較することにより、被試験水が青〜青緑色に変色したか否かを判定したが、他の方法によりこのような変色を判定することもできる。例えば、吸光度測定装置６として、赤色光の発光素子（例えば、赤色ダイオード）とその受光素子とを用い、発光素子から照射される赤色光を受光素子で受光する。そして、被試験水が青〜青緑色に変色しない場合は赤色光の透過率が低下しにくいのに対し、被試験水が青〜青緑色に変色すると赤色光の透過率が急激に低下することから、そのような赤色光の透過率に応じて被試験水の変色を判定することができる。このようにすれば、受光装置６２にフイルタを用いた高価な吸光度測定装置６を用いる上述の実施の形態の場合に比べ、大腸菌群判定装置を安価に実現することができる。
【００５６】
但し、この場合、被試験水が大腸菌群以外の細菌を含むと白濁し、赤色光の透過率はやはり低下することになるため、被試験水が単に白濁しているだけ（便宜上、「単純白濁」という）なのか、或いは青〜青緑色に変色すると共に白濁している（便宜上、「変色白濁」という）のかの判別が必要になる。
【００５７】
そこで、この場合は、単純白濁と変色白濁とを判別するために、単純白濁時の赤色光の透過率と変色白濁時の赤色光の透過率との差に基づいて、赤色光の透過率に判別のための基準値を設定する。そして、赤色光の透過率が当該基準値以上に低下している場合は変色白濁と判定し、基準値未満の場合は単純白濁と判定する。具体的には、被試験水が大腸菌群を含まず、大腸菌群以外の細菌を含む場合、被試験水は、ピルビン酸添加ＸＧａｌ−ＭＵＧ培地の存在下、３６±１℃で２４時間培養されると、図７に点線で示すように赤色光の透過率が１２時間を経過したあたりから単純白濁のために低下するが、その低下の程度は一定レベルで維持される。これに対し、被試験水が大腸菌群を含む場合、図７に実線で示すように赤色光の透過率は１５時間を経過したあたりから急激に低下し続ける。このため、培養開始から２４時間後（すなわち、培養終了後）では、単純白濁の場合と変色白濁の場合とでは赤色光の透過率に大きな差（Ｄ）が生じる。したがって、この差Ｄの範囲内において、赤色光の透過率についての任意の基準値Ｘを設定すれば、赤色光の透過率が当該基準値Ｘよりも高レベル側にあるか低レベル側にあるかを判定することにより、単純白濁か変色白濁かを判別することができる。
【００５８】
なお、上述の差Ｄは、発光装置および受光装置の種類や感度により異なるので、判別のための基準値Ｘは、これらの種類や感度等に応じて適宜設定するのが好ましい。
【００５９】
［合成酵素基質培地濃度の実験例］
規定濃度のピルビン酸添加ＸＧａｌ−ＭＵＧ培地と、その数種類の濃縮物（濃縮培地）とを用意した。そして、各培地に大腸菌（グラム陰性菌）、緑膿菌（グラム陰性菌）および黄色ブドウ球菌（グラム陽性菌）を濃度が１０2個／ｍｌになるよう個別に添加して９日間培養し、菌類の生育の有無を確認した。結果を表１〜表３に示す。なお、各表において、＋は菌が生育したことを示し、−は菌が生育しなかったことを示している。
【００６０】
【表１】
0004016656.tif 000002
【００６１】
【表２】
0004016656.tif 000003
【００６２】
【表３】
0004016656.tif 000004
【００６３】
また、各培地に各菌を濃度が１０7個／ｍｌになるよう個別に添加して同様に培養し、菌類の生育の有無を確認した。結果を表４〜表６に示す。各表における＋，−は表１〜表３の場合と同様である。
【００６４】
【表４】
0004016656.tif 000005
【００６５】
【表５】
0004016656.tif 000006
【００６６】
【表６】
0004016656.tif 000007
【００６７】
表１〜表６によると、規定濃度のピルビン酸添加ＸＧａｌ−ＭＵＧ培地は、培養開始後１日で添加した菌が生育している。これに対し、濃縮した培地は、濃縮倍率が高い程、高濃度の菌を含む場合でも菌の生育を効果的に抑制できる。これによれば、上述の大腸菌群判定装置１において用いる合成酵素基質培地は、被試験水中に含まれる大腸菌群が一般には１０2個／ｍｌ以下の比較的低濃度で微量であるため、濃縮倍率が２倍以上であれば、試薬タンク４０内に貯蔵しても雑菌が生育しにくく、判定結果の信頼性を損ないにくくなることがわかる。
【００６８】
【発明の効果】
本発明の大腸菌群判定装置は、上述のような容器、温度調節装置、試薬供給装置および判定装置を備えているため、被試験水中における大腸菌群の存否を合成酵素基質培地法により自動的に判定することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の一形態に係る大腸菌群判定装置の概略構成図。
【図２】前記大腸菌群判定装置において用いられる制御装置の概略図。
【図３】前記大腸菌群判定装置の動作フローチャート。
【図４】前記大腸菌群判定装置の動作フローチャート。
【図５】前記大腸菌群判定装置の動作フローチャート。
【図６】被試験水における一般的な可視紫外光吸収スペクトルを示す図。
【図７】合成酵素基質培地を含む被試験水における、赤色光の一般的な経時的透過率変化を示す図。
【符号の説明】
１  大腸菌群判定装置
２  容器
３  温度調節装置
４  試薬供給装置
５  洗浄液供給装置
６  吸光度測定装置
７  制御装置
２０  供給路
２１  排出路
【図１】
0004016656.tif 000008
【図２】
0004016656.tif 000009
【図３】
0004016656.tif 000010
【図４】
0004016656.tif 000011
【図５】
0004016656.tif 000012
【図６】
0004016656.tif 000013
【図７】
0004016656.tif 000014