2004 年 6 月 26 日発行

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平成16年6月

もく じ■ 鳥インフルエンザを考える .................................................... １■ バイオ技術を用いた染色と排水処理 .................................... ３

鳥インフルエンザを考えるア

ジア各国での流行に続いて、日本でも 1925 年以来初めての高病原性鳥インフルエンザの発生が３府県において確認されました。
今回の発生は養鶏界に多大な被害をもたらし、ヒト社会への感染拡大も懸念されました。この病原ウイルスはヒトの「インフルエンザ」の原因ウイルスとは一体どこが違うのでしょうか？
１．インフルエンザウイルスの宿主についてインフルエンザウイルスは、内部蛋白質および膜蛋白質の抗原性の違いから A 型、B 型、C 型に分類されます。B 型、C 型は主にヒトに感染するのに対し、今回アジア各国で流行が見られた鳥インフルエンザはA型に属し、A型は鳥類の他、ヒト、ウマ、ブタなど多種の動物に感染することが知られています。
インフルエンザウイルスの遺伝子は分節に分かれているため（図1）、１つの細胞に異なる遺伝子を持つインフルエ
鳥インフルエンザの分布

ンザウイルスが同時に感染する（2004 年 5 月末現在）と、細胞内でそれぞれのウイル●鳥での H5N1感染が確認さスから遺伝子が作られ、元のウれた国
日本、韓国、中国、台湾、ラオ

イルスと異なる遺伝子の組み合

ス、カンボジア、インドネシア

わせを持ったウイルスができる●鳥・ヒトでの H5N1 感染が確認された国可能性があります。A 型インフ

ベトナム：感染者 22 名（内死ルエンザウイルスは、ウイルス者 15 名）

表面の糖蛋白質であるヘマグル

タイ：感染者12名（内死者8名）● H5N1型以外の鳥インフル

チニンＨ（15 種類）とノイラミエンザが確認された国
エジプト：H10N7（感染者2名）

ニダーゼＮ（9 種類）の組み合

カナダ：H7N3（感染者 2 名）

わせにより理論上 135 種類の亜アメリカ合衆国：H5N2，
H7N2，H2N2

図１

インフルエンザウイルス型に分類され、それらはH3N2、1

公衛研ニュース第 24 号く結合できます。
３．鳥インフルエンザウイルスのヒトへの感染について
今回流行が見られた高病原性鳥インフルエンザウイ
ルスは、鶏に対し強い病原性を示し、急速に鶏の間で感染が広がりました。このウイルスのヒトへの感染例が鶏の被害に比べて非常に少なかったのは、おそらく受容体の違いによると考えられます。鶏に接触する機会の多い人（養鶏者や鶏肉加工者）ではウイルスに暴露される機会が増え、種を越えた感染がおこったと考
図2

A 型インフルエンザウイルスの宿主えられますが、鳥インフルエンザウイルスは、ヒト型受容体への結合力が弱いウイルスなので、ヒトからヒH5N1 のように記載されます。

トへの感染は今のところ確認されていません。
しかし、

図2にA型インフルエンザウイルスの宿主とその動鶏の間で感染が繰り返されるうちに、ヒト型の受容体物から分離された（括弧内は感染が確認された）亜型に強く結合するような能力を持ったウイルスに変異すを示します。これを見ると、野生のカモからは、H1 〜る可能性は残されています。

H15、N1〜N9が分離されるのですが、ヒトではH1N1、また、ブタではトリ型とヒト型両方の受容体を持つ

H2N2、H3N2 の亜型が、ブタでは H1N1、H3N2 が分離ことから、鳥インフルエンザウイルスとヒトインフルされており、感染する亜型は動物種により限られていエンザウイルスのどちらにも感染できます。同時に感ることが分かります。また、このことから野生のカモ染すれば体内で遺伝子の組み換えが起こり、ヒト-ヒトが A 型インフルエンザウイルスの本来の宿主であり、間で容易に伝播できる鳥インフルエンザウイルスが新カモから一部の亜型が他種動物に持ち込まれ、流行したに作られるかも知れません。ていると考えられます。

４．今後はどうなる？

２．動物種によるインフルエンザウイルス受容体の違い鶏に接触する機会が多い人が、鳥インフルエンザウイルスとヒトインフルエンザウイルスに同時に感染し動物の細胞には多種の糖鎖が表面に存在していますても、遺伝子の組み換えが起こるおそれがあります。

が、インフルエンザウイルスはその中でも特定の構造感染鶏の処分にあたる人に現行ワクチンの接種が勧めをもつ糖鎖を受容体として認識します。そしてこの糖られたのは、できるだけ同時感染を防ぐためです。ヒ

鎖が動物種により異なるため、種を越えた感染は制限

ト社会では、現在鶏で流行している亜型ウイルスは過されていると考えられます。

去に流行していないため、誰も免疫を持っていません。

インフルエンザウイルスが利用する糖鎖の末端構造

鳥インフルエンザウイルスがヒト - ヒト間で伝播できは大きく分けて２種類あります（分かりやすいようにるようになれば、爆発的に流行し深刻な影響を及ぼすヒト型とトリ型とします）。A 型インフルエンザウイことが懸念されます。よって、感染した鶏を即時に処ルスは、鳥の体内では腸の上皮細胞で増殖します。こ分し、感染の拡大を防ぐことが重要です。の上皮細胞の糖鎖はほとんどがトリ型です。ほ乳類で鳥インフルエンザウイルスは鳥との接触が軽度ならは気道粘膜細胞がウイルス増殖の場ですが、ヒトではば、うがい、手洗いで感染防止できると考えられていほとんどがヒト型、ウマではほとんどがトリ型です。

ますので、過度に心配する必要はありません。しかし、注目すべきことは、ブタは両者を持っているというこ

現在の日本の現状では、再度、鳥インフルエンザが流とです。カモから分離したインフルエンザウイルスは行する可能性は否定できません。流行の早期発見と、トリ型の受容体に強く結合しますが、ヒト型への結合拡大防止策が封じ込めのカギです。

は弱く、逆にヒトから分離したウイルスはヒト型に強2感染症部ウイルス課 森川 佐依子

2004 年 6 月 26 日発行

バイオ技術を用いた染色と排水処理

世界には驚くほど多種多様な微生物が存在してし、印捺した染料を高温で還元分解させて絵柄模様をいます。これらの微生物を利用して作ります。バイオ染色は、この還元剤のかわりに、微人と環境にやさしい技術 を開発する事は、研究者・技術者

生物から得た染料分解酵素を利用します。

にとって大きな目標であり、夢でもあります。

２．アゾ染料分解酵素を用いた染色

今回は私たちが開発した、微生物が作る酵素を用い私たちは 120 箇所の土壌、汚泥、廃水からアゾ系染た抜染法による繊維の染色と、染色排水の分解脱色処

料を炭素源、窒素源として生育できる微生物をスク

理について、解説したいと思います。

リーニングし、脱色率の高い微生物 Bacillus OY1-2（次１．抜染法による染色とバイオ染色

ページ電子顕微鏡像参照）を分離・同定した後、精製

染料には天然染料と化学染料とがあり、現在、化学して、アゾ染料分解酵素を得ることが出来ました（ア染料は世界で年間約100万トン以上が生産されていま

ゾ染料を分解する酵素は アゾリダクターゼ と呼ばす。化学染料は化学構造の発色団により、アゾ染料、れています）。この酵素は、耐熱性を有し（70℃までアントラキノン染料、キノリン染料、インジゴ染料、安定）、pH6.0 〜 9.0 の範囲で安定で、至適 pH は 7.5 でアントシアニン染料等に分類され、アゾ染料の使用量あり、発色団のアゾ結合を分解してアミン化合物に変は約 60％を占めています。

換します（次ページ 図４）。

染色加工法を大別すると、無地染め（浸染）と模様

染色例として、３種類のアゾ染料染め（プリント）に分けられますが、この模様染めの(1) C.I. Reactive Red 22 (Sumifix Red B Special)

一つに 捺染 があり、捺染は繊維を多色の模様に染(2) C.I. Reactive Black 5 ( Sumifix Black B)め上げる方法の総称です。

(3) C.I. Reactive Yellow 17 (Remazol Golden Yellow G)

抜染法も捺染の一種で、化学薬品を用いて還元分解で染色した綿布地、及びにより染料の色を抜く方法です。抜染法では、あらか(4) 市販の緑色の布地じめ染色した布上に還元剤等を含む糊剤で絵柄を印捺の上に、熊とアヒルの絵柄をくり抜いた版を重ね、(1) C.I.Reactive Red 22 (Sumifix Red B Special)で(3) C.I.Reactive Yellow 17 (Remazol Golden Yellow)で染色した布地染色した布地(2) C.I.Reactive Black 5 (Sumifix Black B)で(4) 市販の緑色布地染色した布地

図３

アゾ染料分解酵素を用いた抜染例

3

公衛研ニュース第 24 号
1- ナフチルアミン-4スルフォン酸ナトリウム

C.I.Acid Red 88

SO3Na

SO3Na

NH2アゾリダクターゼ

NNOH

NADP +NADPH

NH2OHBacillus OY1-2 の電子顕微鏡像
1- アミノ-2- ナフトール

その上からバイオ染色用糊剤（酵素と補酵素(NADPH)
図４をアルギニン糊剤と混合したもの）を塗布して、60℃、酵素反応式１時間放置した結果を図３に示しました。くり抜かれた絵柄部分の下の布地の染料が分解され、バイオ染色が上昇します。また、汚泥の最終処分地の問題も大き用糊剤を洗い流すことにより、絵柄のところが白く抜な課題となっています。

けた模様ができているのがお分かりになると思います。

私たちは、この染色排水の脱色処理として、先程のこの方法は、化学薬品を用いて高温で蒸す加工ではバイオ染色の原理を応用する事を考えました。即ち、布地を損うという問題があるのに比べて、低温で処理排水処理施設のバイオリアクター槽の竹炭や備長炭等する事が出来、化学薬品による環境問題も生じませの多孔質担体に、アゾ染料の分解酵素を持っている微ん。また、色が鮮明・繊細で、ぼかし染め、絞り染め、未染
生物 Bacillus OY1-2 菌株を住まわせ（固定化）が可能等、優れた特徴を持っています。

着のアゾ染料を分解することにより、脱色・透明化を３．排水の分解脱色行うのです。

合成繊維は化学反応の当量で染まり、染着率が高く染色工場での実験プラント装置（3 トン）による試（通常 98 〜 100%）、染料が環境に排出されることはほ験では、放流水の COD・BOD 除去率は 80% 以上、脱とんどありません。一方、天然繊維は染着率が悪く（通色率も目視で 70％以上、分光光度計で 80％以上の成常 40 〜 60％）
、従来の一般的な排水処理方法である活績が得られました。
バイオリアクター槽における脱色性汚泥法では染料は分解されず、着色された水が放流

工程では薬剤使用による汚泥を発生しないので、最終される事になります。

廃棄物汚泥量も少なく、処理施設のコンパクト化、コ現在、水質汚濁防止法や自治体の「排水の色規制条ストの削減が可能となりました。

例」による、透明度、色度、COD, BOD 等の規制をク

染料の中でアゾ染料の占める割合が約 60％であるリアするため、活性汚泥法と凝集沈殿法を組み合わせ事を考慮すると、この排水処理法は、環境改善、環境て排水の脱色が行われています。しかし、多量の化学保全に貢献するものと思います。
生活環境部環境水質課

薬剤の投入が必要となり、その結果、多量の汚泥が発生し、汚泥廃棄処分費、人件費等のランニングコスト

大阪府立公衆衛生研究所長 織田編

足立、小坂、住本、浅尾、山崎、加瀬TEL 06-6972-1321 FAX 06-6972-2393

井上、渋谷（内線 297）

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