JPH10165200A - 微生物atpの測定方法 - Google Patents
微生物atpの測定方法Info
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- JPH10165200A JPH10165200A JP34058196A JP34058196A JPH10165200A JP H10165200 A JPH10165200 A JP H10165200A JP 34058196 A JP34058196 A JP 34058196A JP 34058196 A JP34058196 A JP 34058196A JP H10165200 A JPH10165200 A JP H10165200A
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Landscapes
- Investigating Or Analysing Materials By The Use Of Chemical Reactions (AREA)
- Measuring Or Testing Involving Enzymes Or Micro-Organisms (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 遊離ATPを多く含むサンプルの微生物測定
を効率よく、正確に、且つ短時間で行うことのできる微
生物ATPの測定方法を提供する。 【解決手段】 微生物に由来しない遊離ATPを多量に
含む試料(サンプル)にATP分解試薬を添加してサン
プル中の遊離ATPを分解し、次いで、遊離ATPが分
解されたサンプル中にATP抽出試薬を添加して微生物
からATPを抽出し、このとき、同時にATP抽出試薬
は、先にサンプルに添加したATP分解試薬を失活さ
せ、その後、サンプルに酵素反応阻害抑制試薬を含む発
光試薬を接触させ、生物化学発光反応によって生じた光
を生物化学発光測定装置にて測定する。
を効率よく、正確に、且つ短時間で行うことのできる微
生物ATPの測定方法を提供する。 【解決手段】 微生物に由来しない遊離ATPを多量に
含む試料(サンプル)にATP分解試薬を添加してサン
プル中の遊離ATPを分解し、次いで、遊離ATPが分
解されたサンプル中にATP抽出試薬を添加して微生物
からATPを抽出し、このとき、同時にATP抽出試薬
は、先にサンプルに添加したATP分解試薬を失活さ
せ、その後、サンプルに酵素反応阻害抑制試薬を含む発
光試薬を接触させ、生物化学発光反応によって生じた光
を生物化学発光測定装置にて測定する。
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、微生物を含む試料
の微生物細胞内のATPをルシフェラーゼとルシフェリ
ンによる生物化学発光法を用いて測定する微生物ATP
の測定方法に関するものであり、食品衛生、バイオ、臨
床検査、医学、超純水、環境などの分野において大腸
菌、酵母、乳酸菌及びその他の微生物を測定するために
有効に利用される。
の微生物細胞内のATPをルシフェラーゼとルシフェリ
ンによる生物化学発光法を用いて測定する微生物ATP
の測定方法に関するものであり、食品衛生、バイオ、臨
床検査、医学、超純水、環境などの分野において大腸
菌、酵母、乳酸菌及びその他の微生物を測定するために
有効に利用される。
【0002】
【従来の技術】大腸菌、酵母、乳酸菌及びその他の微生
物の測定は、食品衛生、バイオ、臨床検査、医学、超純
水、環境などの分野において非常に重要である。一般
に、微生物の測定は、成長培地中のコロニーの計測、血
球計算盤による顕微鏡下での計測、濁度測定などによっ
て行われている。
物の測定は、食品衛生、バイオ、臨床検査、医学、超純
水、環境などの分野において非常に重要である。一般
に、微生物の測定は、成長培地中のコロニーの計測、血
球計算盤による顕微鏡下での計測、濁度測定などによっ
て行われている。
【0003】成長培地中のコロニーの計測法は、高感
度である、生細胞のみを測定できる、選択培地を用
いれば微生物細胞が固定できるなどの点で優れている
が、培地を必要とするので測定に要する時間は通常1日
以上であり、迅速に結果を得たい場合には適さない。血
球計算盤による計測法は顕微鏡を用いるため、操作が
煩雑である、自動化が困難などの欠点を有している。
濁度測定法は、迅速で自動化が容易である点で優れてい
るが、感度が低い、生細胞と死細胞の区別ができな
い、発酵乳などベースの濁度が高いサンプルには適用
できないなどの問題点を有している。
度である、生細胞のみを測定できる、選択培地を用
いれば微生物細胞が固定できるなどの点で優れている
が、培地を必要とするので測定に要する時間は通常1日
以上であり、迅速に結果を得たい場合には適さない。血
球計算盤による計測法は顕微鏡を用いるため、操作が
煩雑である、自動化が困難などの欠点を有している。
濁度測定法は、迅速で自動化が容易である点で優れてい
るが、感度が低い、生細胞と死細胞の区別ができな
い、発酵乳などベースの濁度が高いサンプルには適用
できないなどの問題点を有している。
【0004】上記分野における微生物測定には、迅速か
つ高感度の測定が要求される。例えば、食品衛生分野で
は、製品出荷のために製品の微生物汚染検査は必要不可
欠である。この検査は従来コロニー計測法で行われてい
るが、検査に1日以上要するため結果が出るまで製品を
倉庫に保管しておかなければならず、流通効率の点で問
題があるだけでなく、牛乳などの製品では保管時間が長
いほど微生物汚染の可能性が高くなる。又、食品で汚染
を問題にする微生物濃度は総じて低濃度であるので、高
感度な検査が要求される。
つ高感度の測定が要求される。例えば、食品衛生分野で
は、製品出荷のために製品の微生物汚染検査は必要不可
欠である。この検査は従来コロニー計測法で行われてい
るが、検査に1日以上要するため結果が出るまで製品を
倉庫に保管しておかなければならず、流通効率の点で問
題があるだけでなく、牛乳などの製品では保管時間が長
いほど微生物汚染の可能性が高くなる。又、食品で汚染
を問題にする微生物濃度は総じて低濃度であるので、高
感度な検査が要求される。
【0005】このような要求を満たす微生物測定法とし
て、生きた微生物中には必ず存在するアデノシン3リン
酸(ATP)を生物化学発光測定法を用いて測定する方
法が知られている。この方法は微生物細胞内に含まれる
ATPの濃度が微生物濃度に比例することを利用してお
り、測定時間が短く、高感度であるため非常に有効な方
法である。
て、生きた微生物中には必ず存在するアデノシン3リン
酸(ATP)を生物化学発光測定法を用いて測定する方
法が知られている。この方法は微生物細胞内に含まれる
ATPの濃度が微生物濃度に比例することを利用してお
り、測定時間が短く、高感度であるため非常に有効な方
法である。
【0006】しかしながら、食品などは微生物に由来し
ないATP(遊離ATP)を含むものが殆どであり、微
生物ATPだけを測定することは困難である。又、遊離
ATPは微生物ATPと比べると桁違いに高い場合が多
く、更に測定を難しいものとしている。そのために、こ
の生物化学発光測定法は、食品の測定にはあまり応用さ
れていない。
ないATP(遊離ATP)を含むものが殆どであり、微
生物ATPだけを測定することは困難である。又、遊離
ATPは微生物ATPと比べると桁違いに高い場合が多
く、更に測定を難しいものとしている。そのために、こ
の生物化学発光測定法は、食品の測定にはあまり応用さ
れていない。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】そこで、これらの問題
を解決する手段として、ATP分解酵素であるアピラー
ゼをATP分解試薬としてサンプルに添加し、微生物に
由来しない遊離ATPを予め分解してから測定を行う方
法が開発されている。この測定方法は、アピラーゼをサ
ンプルに作用させ遊離ATPを分解する工程、微生物か
らATPを抽出する工程及びルシフェラーゼとルシフェ
リンを作用させてATPを測定する工程から構成され
る。
を解決する手段として、ATP分解酵素であるアピラー
ゼをATP分解試薬としてサンプルに添加し、微生物に
由来しない遊離ATPを予め分解してから測定を行う方
法が開発されている。この測定方法は、アピラーゼをサ
ンプルに作用させ遊離ATPを分解する工程、微生物か
らATPを抽出する工程及びルシフェラーゼとルシフェ
リンを作用させてATPを測定する工程から構成され
る。
【0008】この測定方法では、遊離ATPを効率良く
短時間で分解するためには、アピラーゼの濃度を十分に
高くする必要がある。しかしながら、このアピラーゼ濃
度が高すぎると次の工程で微生物から抽出したATPも
同時に分解してしまい、全てのサンプルでATP濃度が
ゼロになってしまうという問題を生じる。この問題を解
決するために、アピラーゼ濃度を低くしてATPの分解
速度を遅くすることが考えられるが、この方法では分解
に要する時間が長くなり、迅速性の点で問題がある。
又、アピラーゼを作用させてATPを分解し、次いで、
アピラーゼの阻害剤を添加した後ATPを抽出する方法
も開発されているが、この方法は、阻害剤を添加する工
程が増え効率が悪くなるだけでなく、希釈されることに
より測定感度が低下するという問題もあった。
短時間で分解するためには、アピラーゼの濃度を十分に
高くする必要がある。しかしながら、このアピラーゼ濃
度が高すぎると次の工程で微生物から抽出したATPも
同時に分解してしまい、全てのサンプルでATP濃度が
ゼロになってしまうという問題を生じる。この問題を解
決するために、アピラーゼ濃度を低くしてATPの分解
速度を遅くすることが考えられるが、この方法では分解
に要する時間が長くなり、迅速性の点で問題がある。
又、アピラーゼを作用させてATPを分解し、次いで、
アピラーゼの阻害剤を添加した後ATPを抽出する方法
も開発されているが、この方法は、阻害剤を添加する工
程が増え効率が悪くなるだけでなく、希釈されることに
より測定感度が低下するという問題もあった。
【0009】従って、本発明の目的は、遊離ATPを多
く含むサンプルの微生物測定を効率よく、正確に、且つ
短時間で行うことのできる微生物ATPの測定方法を提
供することである。
く含むサンプルの微生物測定を効率よく、正確に、且つ
短時間で行うことのできる微生物ATPの測定方法を提
供することである。
【0010】本発明の他の目的は、遊離ATPを分解す
るためのATP分解試薬の濃度を十分高くすることがで
き、そのために、余計な希釈を必要とせず、感度の向上
を図ることができると共に、微生物ATPの抽出能力を
低下することなく、操作の面でもより簡便な微生物AT
Pの測定方法を提供することである。
るためのATP分解試薬の濃度を十分高くすることがで
き、そのために、余計な希釈を必要とせず、感度の向上
を図ることができると共に、微生物ATPの抽出能力を
低下することなく、操作の面でもより簡便な微生物AT
Pの測定方法を提供することである。
【0011】
【課題を解決するための手段】上記目的は本発明に係る
微生物ATP測定方法にて達成される。要約すれば、本
発明は、微生物を含む試料の微生物細胞内のATPをル
シフェラーゼとルシフェリンによる生物化学発光法を用
いて測定する微生物ATPの測定方法であって、(a)
前記試料をATP分解試薬と接触させて、微生物に由来
しない遊離ATPを分解し、次いで、(b)前記試料を
ATP抽出試薬と接触させて、微生物からATPを抽出
すると共にATP分解試薬を失活させ、その後、(c)
前記試料に酵素反応阻害抑制試薬と発光試薬とを接触さ
せてATPを測定する、ことを特徴とする微生物ATP
の測定方法、である。
微生物ATP測定方法にて達成される。要約すれば、本
発明は、微生物を含む試料の微生物細胞内のATPをル
シフェラーゼとルシフェリンによる生物化学発光法を用
いて測定する微生物ATPの測定方法であって、(a)
前記試料をATP分解試薬と接触させて、微生物に由来
しない遊離ATPを分解し、次いで、(b)前記試料を
ATP抽出試薬と接触させて、微生物からATPを抽出
すると共にATP分解試薬を失活させ、その後、(c)
前記試料に酵素反応阻害抑制試薬と発光試薬とを接触さ
せてATPを測定する、ことを特徴とする微生物ATP
の測定方法、である。
【0012】
【発明の実施の形態】次に、更に詳しく本発明の微生物
ATPの測定方法について説明する。本発明によれば、
先ず、例えば食品などの、微生物に由来しない遊離AT
Pを多量に含む試料(サンプル)にATP分解試薬を添
加し、サンプル中の遊離ATPを分解する。次いで、遊
離ATPが分解されたサンプル中にATP抽出試薬を添
加し、微生物からATPを抽出する。このとき、ATP
抽出試薬は、先にサンプルに添加したATP分解試薬を
失活させる。その後、サンプルに酵素反応阻害抑制試薬
を含む発光試薬を接触させ、生物化学発光反応によって
生じた光を生物化学発光測定装置にて測定する。
ATPの測定方法について説明する。本発明によれば、
先ず、例えば食品などの、微生物に由来しない遊離AT
Pを多量に含む試料(サンプル)にATP分解試薬を添
加し、サンプル中の遊離ATPを分解する。次いで、遊
離ATPが分解されたサンプル中にATP抽出試薬を添
加し、微生物からATPを抽出する。このとき、ATP
抽出試薬は、先にサンプルに添加したATP分解試薬を
失活させる。その後、サンプルに酵素反応阻害抑制試薬
を含む発光試薬を接触させ、生物化学発光反応によって
生じた光を生物化学発光測定装置にて測定する。
【0013】ATP分解試薬としては、ATPをAMP
(アデノシン1リン酸)に分解する酵素として知られて
いるアピラーゼを使用することができる。
(アデノシン1リン酸)に分解する酵素として知られて
いるアピラーゼを使用することができる。
【0014】ATP抽出試薬としては、陽イオン性界面
活性剤が用いられ、この陽イオン性界面活性剤にはアル
キルジメチルベンジルアンモニウムクロライド、塩化ベ
ンザルコニウム、塩化ベンゼトニウム、セチルトリメチ
ルアンモニウムクロライドなどを使用し得る。
活性剤が用いられ、この陽イオン性界面活性剤にはアル
キルジメチルベンジルアンモニウムクロライド、塩化ベ
ンザルコニウム、塩化ベンゼトニウム、セチルトリメチ
ルアンモニウムクロライドなどを使用し得る。
【0015】又、酵素反応阻害抑制試薬としては、シリ
コーンを使用することができ、シリコーンは消泡剤とし
て使用されているものならば任意のものを採用すること
ができ、例えば、シリコーン樹脂、シリコーンオイル、
或は、シリコーン樹脂及びシリコーンオイルの変成品で
あっても良い。具体的には、シリコーン樹脂としては、
例えばジメチルポリキサンなどを使用することができ
る。シリコーンオイルとしては、例えば直鎖状ジメチル
ポリキサンなどを使用することができる。シリコーン樹
脂又はシリコーンオイルの変成品としては、例えばジメ
チルポリシロキサン変成体などを使用することができ
る。これらのシリコーンは、いずれか1種又は複数種を
選択して使用することができる。更には、酵素反応阻害
抑制試薬としては、特表平6−504200号公報に記
載されるシクロデキストリンを使用することもできる。
シクロデキストリンとしては、α−シクロデキストリ
ン、β−シクロデキストリン、γ−シクロデキストリン
又はそれらの変成体のいずれか1種又は複数種を選択し
て使用することができる。
コーンを使用することができ、シリコーンは消泡剤とし
て使用されているものならば任意のものを採用すること
ができ、例えば、シリコーン樹脂、シリコーンオイル、
或は、シリコーン樹脂及びシリコーンオイルの変成品で
あっても良い。具体的には、シリコーン樹脂としては、
例えばジメチルポリキサンなどを使用することができ
る。シリコーンオイルとしては、例えば直鎖状ジメチル
ポリキサンなどを使用することができる。シリコーン樹
脂又はシリコーンオイルの変成品としては、例えばジメ
チルポリシロキサン変成体などを使用することができ
る。これらのシリコーンは、いずれか1種又は複数種を
選択して使用することができる。更には、酵素反応阻害
抑制試薬としては、特表平6−504200号公報に記
載されるシクロデキストリンを使用することもできる。
シクロデキストリンとしては、α−シクロデキストリ
ン、β−シクロデキストリン、γ−シクロデキストリン
又はそれらの変成体のいずれか1種又は複数種を選択し
て使用することができる。
【0016】上述のように、本発明の微生物ATPの測
定方法は、サンプルの遊離ATPをアピラーゼを含むA
TP分解試薬で分解した後、陽イオン性界面活性剤を含
むATP抽出試薬と接触させて微生物からATPを抽出
すると共にアピラーゼを失活させ、界面活性剤の酵素反
応阻害を抑制するためシリコーンを添加した発光試薬を
接触させることを特徴とするものであるが、本発明の方
法によれば遊離ATPを分解するためにアピラーゼ濃度
を十分高くできるだけでなく、アピラーゼを失活させる
工程と微生物からATPを抽出する工程が同時に行われ
るため、効率よく食品などの遊離ATPを多く含むサン
プルの微生物測定を行うことが可能になる。又、本発明
の方法ではアピラーゼを失活させるために陽イオン性界
面活性剤を使用しているが、界面活性剤の濃度が高いほ
どアピラーゼを失活させる能力は高くなる。しかし、陽
イオン性界面活性剤はルシフェラーゼの反応を阻害す
る。従って、本発明では、この問題を解決するべく、酵
素反応阻害抑制試薬としてシリコーンが用いられる。
定方法は、サンプルの遊離ATPをアピラーゼを含むA
TP分解試薬で分解した後、陽イオン性界面活性剤を含
むATP抽出試薬と接触させて微生物からATPを抽出
すると共にアピラーゼを失活させ、界面活性剤の酵素反
応阻害を抑制するためシリコーンを添加した発光試薬を
接触させることを特徴とするものであるが、本発明の方
法によれば遊離ATPを分解するためにアピラーゼ濃度
を十分高くできるだけでなく、アピラーゼを失活させる
工程と微生物からATPを抽出する工程が同時に行われ
るため、効率よく食品などの遊離ATPを多く含むサン
プルの微生物測定を行うことが可能になる。又、本発明
の方法ではアピラーゼを失活させるために陽イオン性界
面活性剤を使用しているが、界面活性剤の濃度が高いほ
どアピラーゼを失活させる能力は高くなる。しかし、陽
イオン性界面活性剤はルシフェラーゼの反応を阻害す
る。従って、本発明では、この問題を解決するべく、酵
素反応阻害抑制試薬としてシリコーンが用いられる。
【0017】次に、実施例に即して本発明の微生物AT
Pの測定方法を更に詳しく説明する。
Pの測定方法を更に詳しく説明する。
【0018】実施例1 本実施例では、バッチ式の生物化学発光測定装置を使用
して本発明の微生物ATPの測定方法を実施した。又、
本実施例では、アピラーゼを含んだATP分解試薬、陽
イオン性界面活性剤としてドデシルジメチルベンジルア
ンモニウムクロライド(塩化ベンザルコニウム)を含ん
だATP抽出試薬、シリコーンとしてKS−502(商
品名、信越化学工業(株)変成シリコーンオイル100
%含有)を含んだ酵素反応阻害抑制試薬を使用した。測
定操作は、以下の通りであった。
して本発明の微生物ATPの測定方法を実施した。又、
本実施例では、アピラーゼを含んだATP分解試薬、陽
イオン性界面活性剤としてドデシルジメチルベンジルア
ンモニウムクロライド(塩化ベンザルコニウム)を含ん
だATP抽出試薬、シリコーンとしてKS−502(商
品名、信越化学工業(株)変成シリコーンオイル100
%含有)を含んだ酵素反応阻害抑制試薬を使用した。測
定操作は、以下の通りであった。
【0019】先ず、100nmol/lのATP水溶液
を測定用キュベットに100μl入れ、更に、0.5U
/mlアピラーゼと1mMのEDTA(エチレンジアミ
ン4酢酸)をpH7.75のHEPES緩衝液に溶解し
た試薬(分解試薬A)100μlを添加して2分間反応
させた。
を測定用キュベットに100μl入れ、更に、0.5U
/mlアピラーゼと1mMのEDTA(エチレンジアミ
ン4酢酸)をpH7.75のHEPES緩衝液に溶解し
た試薬(分解試薬A)100μlを添加して2分間反応
させた。
【0020】その後、上記キュベットに、0.1%塩化
ベンザルコニウムと1mMEDTAをpH7.75HE
PES緩衝液に溶解した抽出試薬(抽出試薬A)を10
0μl加えて撹拌した。
ベンザルコニウムと1mMEDTAをpH7.75HE
PES緩衝液に溶解した抽出試薬(抽出試薬A)を10
0μl加えて撹拌した。
【0021】更に、1mMのEDTA、蛍ルシフェラー
ゼ及びルシフェリンをpH7.75のHEPES緩衝液
に溶解した発光試薬に、抑制試薬として10%KS−5
02を加えた試薬(発光試薬A)100μlを前記キュ
ベットに加えて撹拌した。
ゼ及びルシフェリンをpH7.75のHEPES緩衝液
に溶解した発光試薬に、抑制試薬として10%KS−5
02を加えた試薬(発光試薬A)100μlを前記キュ
ベットに加えて撹拌した。
【0022】次いで、上記キュベットを生物化学発光測
定装置にセットし、生物化学発光反応によって生じた光
を測定した。発光量はキュベットをセットした後、10
秒後からの発光を0.1秒おきに10秒間計測し積算し
求めた。
定装置にセットし、生物化学発光反応によって生じた光
を測定した。発光量はキュベットをセットした後、10
秒後からの発光を0.1秒おきに10秒間計測し積算し
求めた。
【0023】抽出試薬Aと発光試薬Aに加えたEDTA
は、細胞を抽出試薬に接触した時にATPを分解するア
ルカリフォスフォダーゼなどの酵素の作用を抑制する目
的で使用している。pH7.75HEPES緩衝液は、
生物化学発光法を用いてATPを測定する酵素を至適状
態に保つために必要である。
は、細胞を抽出試薬に接触した時にATPを分解するア
ルカリフォスフォダーゼなどの酵素の作用を抑制する目
的で使用している。pH7.75HEPES緩衝液は、
生物化学発光法を用いてATPを測定する酵素を至適状
態に保つために必要である。
【0024】表1には、ATP測定に対する発光量と相
対発光量を示す。本発明の効果を示すため、上記分解試
薬Aからアピラーゼを除いた試薬(分解試薬B)、抽出
試薬Aから塩化ベンザルコニウムを除いた試薬(抽出試
薬B)、発光試薬Aの組成からKS−502を除いた試
薬(発光試薬B)による組み合わせについて比較試料と
して示した。
対発光量を示す。本発明の効果を示すため、上記分解試
薬Aからアピラーゼを除いた試薬(分解試薬B)、抽出
試薬Aから塩化ベンザルコニウムを除いた試薬(抽出試
薬B)、発光試薬Aの組成からKS−502を除いた試
薬(発光試薬B)による組み合わせについて比較試料と
して示した。
【0025】
【表1】
【0026】ブランクとして使用した分解試薬B、抽出
試薬B、発光試薬Bの「組み合わせ1」では、アピラー
ゼ、塩化ベンザルコニウム、KS−502を含んでいな
いため発光反応に対する阻害はなく、ATPも分解され
ないため相対発光量は100%と考えられる。本発明に
よる分解試薬A、抽出試薬A、発光試薬Aの「組み合わ
せ2」では、アピラーゼによりATPが分解されるた
め、「組み合わせ1」と比較した相対発光量は0.00
3%であり、ATPは大略100%分解されている。し
かしながら、アピラーゼを含まない分解試薬B、抽出試
薬A、発光試薬Aの「組み合わせ3」では相対発光量は
75.7%であり、ATPは分解されておらず、大きな
妨害もないことが分かる。
試薬B、発光試薬Bの「組み合わせ1」では、アピラー
ゼ、塩化ベンザルコニウム、KS−502を含んでいな
いため発光反応に対する阻害はなく、ATPも分解され
ないため相対発光量は100%と考えられる。本発明に
よる分解試薬A、抽出試薬A、発光試薬Aの「組み合わ
せ2」では、アピラーゼによりATPが分解されるた
め、「組み合わせ1」と比較した相対発光量は0.00
3%であり、ATPは大略100%分解されている。し
かしながら、アピラーゼを含まない分解試薬B、抽出試
薬A、発光試薬Aの「組み合わせ3」では相対発光量は
75.7%であり、ATPは分解されておらず、大きな
妨害もないことが分かる。
【0027】次に、測定の手順を変えて測定を行った。
即ち、0.5U/mlアピラーゼと1mMEDTAをp
H7.75HEPES緩衝液に溶解した試薬(分解試薬
A)100μlと、0.1%塩化ベンザルコニウムと1
mMEDTAをpH7.75HEPES緩衝液に溶解し
た抽出試薬(抽出試薬A)100μlとを加えて撹拌し
た後に、100nmol/1のATP水溶液を測定用キ
ュベットに100μl入れ、2分間反応させた。次い
で、更に、1mMEDTA、蛍ルシフェラーゼ及びルシ
フェリンをpH7.75HEPES緩衝液に溶解した発
光試薬に、抑制試薬として10%KS−502を加えた
試薬(発光試薬A)100μlを前記キュベットに加え
て撹拌した。このようにして得られたキュベットを生物
化学発光測定装置にセットし、生物化学発光反応によっ
て生じた光を測定した。発光量はキュベットをセットし
た後、10秒後からの発光を0.1秒おきに10秒間計
測し積算し求めた。
即ち、0.5U/mlアピラーゼと1mMEDTAをp
H7.75HEPES緩衝液に溶解した試薬(分解試薬
A)100μlと、0.1%塩化ベンザルコニウムと1
mMEDTAをpH7.75HEPES緩衝液に溶解し
た抽出試薬(抽出試薬A)100μlとを加えて撹拌し
た後に、100nmol/1のATP水溶液を測定用キ
ュベットに100μl入れ、2分間反応させた。次い
で、更に、1mMEDTA、蛍ルシフェラーゼ及びルシ
フェリンをpH7.75HEPES緩衝液に溶解した発
光試薬に、抑制試薬として10%KS−502を加えた
試薬(発光試薬A)100μlを前記キュベットに加え
て撹拌した。このようにして得られたキュベットを生物
化学発光測定装置にセットし、生物化学発光反応によっ
て生じた光を測定した。発光量はキュベットをセットし
た後、10秒後からの発光を0.1秒おきに10秒間計
測し積算し求めた。
【0028】表2に、ATP測定に対する発光量と相対
発光量を示す。本発明の効果を示すため、上記分解試薬
Aからアピラーゼを除いた試薬(分解試薬B)、抽出試
薬Aから塩化ベンザルコニウムを除いた試薬(抽出試薬
B)、発光試薬Aの組成からKS−502を除いた試薬
(発光試薬B)による組み合わせについて比較試料とし
て示した。
発光量を示す。本発明の効果を示すため、上記分解試薬
Aからアピラーゼを除いた試薬(分解試薬B)、抽出試
薬Aから塩化ベンザルコニウムを除いた試薬(抽出試薬
B)、発光試薬Aの組成からKS−502を除いた試薬
(発光試薬B)による組み合わせについて比較試料とし
て示した。
【0029】
【表2】
【0030】ブランクとして使用した分解試薬B、抽出
試薬B、発光試薬Bの「組み合わせ1」では、アピラー
ゼ、塩化ベンザルコニウム、KS−502を含んでいな
いため発光反応に対する阻害はなく、ATPも分解され
ないため相対発光量は100%と考えられる。分解試薬
A、抽出試薬A、発光試薬Aの「組み合わせ2」では、
アピラーゼが抽出試薬により阻害されることでATPが
分解されなくなり相対発光量は70.2%であった。塩
化ベンザルコニウムを含まない抽出試薬Bを使用した
「組み合わせ3」では相対発光量は2.5%であり、抽
出試薬を添加した後もアピラーゼが作用し、ATPが分
解されてしまうことが分かる。又、KS−502を含ま
ない発光試薬Bの「組み合わせ4」では、相対発光量は
19.8%であり、「組み合わせ2」と比較すると発光
量は1/4程度になってしまう。これは、塩化ベンザル
コニウムにより発光試薬が阻害されるために起こる現象
である。
試薬B、発光試薬Bの「組み合わせ1」では、アピラー
ゼ、塩化ベンザルコニウム、KS−502を含んでいな
いため発光反応に対する阻害はなく、ATPも分解され
ないため相対発光量は100%と考えられる。分解試薬
A、抽出試薬A、発光試薬Aの「組み合わせ2」では、
アピラーゼが抽出試薬により阻害されることでATPが
分解されなくなり相対発光量は70.2%であった。塩
化ベンザルコニウムを含まない抽出試薬Bを使用した
「組み合わせ3」では相対発光量は2.5%であり、抽
出試薬を添加した後もアピラーゼが作用し、ATPが分
解されてしまうことが分かる。又、KS−502を含ま
ない発光試薬Bの「組み合わせ4」では、相対発光量は
19.8%であり、「組み合わせ2」と比較すると発光
量は1/4程度になってしまう。これは、塩化ベンザル
コニウムにより発光試薬が阻害されるために起こる現象
である。
【0031】これらのことから、0.5U/mlのアピ
ラーゼは100nmol/1のATPを2分程度で分解
する能力があるが、アピラーゼを作用させた後にアピラ
ーゼの作用を阻害する物質を添加しないと、微生物のA
TPを抽出した後もATPの分解が起こり、微生物のA
TPを正確に測定できないことが分かる。又、抽出試薬
として使用した塩化ベンザルコニウムはアピラーゼを阻
害する能力があることが分かったが、塩化ベンザルコニ
ウムは次の工程で使用するルシフェラーゼ、ルシフェリ
ンによる生物化学発光反応を阻害してしまうため、これ
の阻害を抑制する必要がある。シリコーンは、この阻害
を抑制する効果を有していることが理解される。
ラーゼは100nmol/1のATPを2分程度で分解
する能力があるが、アピラーゼを作用させた後にアピラ
ーゼの作用を阻害する物質を添加しないと、微生物のA
TPを抽出した後もATPの分解が起こり、微生物のA
TPを正確に測定できないことが分かる。又、抽出試薬
として使用した塩化ベンザルコニウムはアピラーゼを阻
害する能力があることが分かったが、塩化ベンザルコニ
ウムは次の工程で使用するルシフェラーゼ、ルシフェリ
ンによる生物化学発光反応を阻害してしまうため、これ
の阻害を抑制する必要がある。シリコーンは、この阻害
を抑制する効果を有していることが理解される。
【0032】本実施例にて、アピラーゼ濃度が高いほど
ATPを分解する速度は高くなるが、濃度が高すぎると
塩化ベンザルコニウムによりアピラーゼの効果を抑制す
ることができなくなる。ここで、塩化ベンザルコニウム
の濃度を高くすれば、アピラーゼの濃度が高くてもアピ
ラーゼを失活させることができるが、塩化ベンザルコニ
ウムの濃度が高すぎるとKS−502により生物化学発
光反応の阻害を抑制することができなくなるため、アピ
ラーゼ、塩化ベンザルコニウム、KS−502は適切な
濃度を選択することが重要である。この組み合わせで
は、アピラーゼは0.1〜1U/ml、塩化ベンザルコ
ニウムは0.04〜0.1wt%、KS−502は5〜
20wt%が適当であるが、好ましくはアピラーゼは1
U/ml、塩化ベンザルコニウムは0.1wt%、KS
−502は20wt%とするのが良い。
ATPを分解する速度は高くなるが、濃度が高すぎると
塩化ベンザルコニウムによりアピラーゼの効果を抑制す
ることができなくなる。ここで、塩化ベンザルコニウム
の濃度を高くすれば、アピラーゼの濃度が高くてもアピ
ラーゼを失活させることができるが、塩化ベンザルコニ
ウムの濃度が高すぎるとKS−502により生物化学発
光反応の阻害を抑制することができなくなるため、アピ
ラーゼ、塩化ベンザルコニウム、KS−502は適切な
濃度を選択することが重要である。この組み合わせで
は、アピラーゼは0.1〜1U/ml、塩化ベンザルコ
ニウムは0.04〜0.1wt%、KS−502は5〜
20wt%が適当であるが、好ましくはアピラーゼは1
U/ml、塩化ベンザルコニウムは0.1wt%、KS
−502は20wt%とするのが良い。
【0033】又、分解試薬、抽出試薬、発光試薬に添加
するEDTA及びpH緩衝液は必ずしも全ての試薬に入
れる必要はなく、どれかに添加すれば良い。抽出時間が
短い場合には必ずしもEDTAの添加は必要ではなく、
pH緩衝液は測定したい試料のpHが中性付近であれば
使用する必要はない。
するEDTA及びpH緩衝液は必ずしも全ての試薬に入
れる必要はなく、どれかに添加すれば良い。抽出時間が
短い場合には必ずしもEDTAの添加は必要ではなく、
pH緩衝液は測定したい試料のpHが中性付近であれば
使用する必要はない。
【0034】実施例2 本実施例では、本発明の方法に従って、乳酸菌培養液に
遊離ATPを添加したサンプルの測定を行なった。本実
施例でも、バッチ式の生物化学発光測定装置を使用し
た。又、本実施例では、アピラーゼを含んだATP分解
試薬、陽イオン性界面活性剤としてセチルトリメチルア
ンモニウムクロライドを含んだATP抽出試薬、シリコ
ーンとしてKM−72(商品名、信越化学工業(株)シ
リコーン樹脂30%含有)を含んだ酵素反応阻害抑制試
薬を使用した。測定操作は、以下の通りであった。
遊離ATPを添加したサンプルの測定を行なった。本実
施例でも、バッチ式の生物化学発光測定装置を使用し
た。又、本実施例では、アピラーゼを含んだATP分解
試薬、陽イオン性界面活性剤としてセチルトリメチルア
ンモニウムクロライドを含んだATP抽出試薬、シリコ
ーンとしてKM−72(商品名、信越化学工業(株)シ
リコーン樹脂30%含有)を含んだ酵素反応阻害抑制試
薬を使用した。測定操作は、以下の通りであった。
【0035】先ず、100nmol/1のATPを遊離
ATPとして添加した1×104 、1×105 、1×1
06 、1×107 個/mlの乳酸菌培養液をそれぞれの
測定用キュベットに100μlずつ入れ、0.1U/m
lアピラーゼと1mMのEDTAをpH7.75のHE
PES緩衝液に溶解した試薬(分解試薬C)100μl
を添加して2分間反応させた。その後、0.1%セチル
トリメチルアンモニウムクロライドと1mMEDTAを
pH7.75HEPES緩衝液に溶解した抽出試薬(抽
出試薬C)を100μl加えて撹拌し、30秒間ATP
を抽出した。更に、1mMEDTA、蛍ルシフェラーゼ
及びルシフェリンをpH7.75HEPES緩衝液に溶
解した発光試薬に、抑制試薬として20%のKM−72
を添加した試薬(発光試薬C)100μlをキュベット
に加えて撹拌し、このキュベットを生物化学発光測定装
置にセットし、生物化学発光反応によって生じた光を測
定した。発光量はキュベットをセットした後、10秒後
からの発光を0.1秒おきに10秒間計測し積算し求め
た。又、予め100nmol/1ATP標準試薬によ
り、発光量を求めておき、ATP濃度を計算した。図1
に測定結果を示す。
ATPとして添加した1×104 、1×105 、1×1
06 、1×107 個/mlの乳酸菌培養液をそれぞれの
測定用キュベットに100μlずつ入れ、0.1U/m
lアピラーゼと1mMのEDTAをpH7.75のHE
PES緩衝液に溶解した試薬(分解試薬C)100μl
を添加して2分間反応させた。その後、0.1%セチル
トリメチルアンモニウムクロライドと1mMEDTAを
pH7.75HEPES緩衝液に溶解した抽出試薬(抽
出試薬C)を100μl加えて撹拌し、30秒間ATP
を抽出した。更に、1mMEDTA、蛍ルシフェラーゼ
及びルシフェリンをpH7.75HEPES緩衝液に溶
解した発光試薬に、抑制試薬として20%のKM−72
を添加した試薬(発光試薬C)100μlをキュベット
に加えて撹拌し、このキュベットを生物化学発光測定装
置にセットし、生物化学発光反応によって生じた光を測
定した。発光量はキュベットをセットした後、10秒後
からの発光を0.1秒おきに10秒間計測し積算し求め
た。又、予め100nmol/1ATP標準試薬によ
り、発光量を求めておき、ATP濃度を計算した。図1
に測定結果を示す。
【0036】図1の「組み合わせ1」は本発明に基づく
分解試薬C、抽出試薬C、発光試薬Cを用いて測定した
乳酸菌数とATP濃度をプロットしたものであり、「組
み合わせ2」は分解試薬Cからアピラーゼを除いた試薬
(分解試薬B)を用いて測定した結果をプロットしたも
のである。
分解試薬C、抽出試薬C、発光試薬Cを用いて測定した
乳酸菌数とATP濃度をプロットしたものであり、「組
み合わせ2」は分解試薬Cからアピラーゼを除いた試薬
(分解試薬B)を用いて測定した結果をプロットしたも
のである。
【0037】「組み合わせ1」では添加した遊離ATP
が完全に分解されているため、菌数としてATP濃度は
正比例関係になるが、アピラーゼを添加していない分解
試薬Bを用いた「組み合わせ2」では遊離ATPが分解
されないため、菌数に関わらずATP濃度はほぼ一定の
値となり、正比例関係は得られないことが分かる。
が完全に分解されているため、菌数としてATP濃度は
正比例関係になるが、アピラーゼを添加していない分解
試薬Bを用いた「組み合わせ2」では遊離ATPが分解
されないため、菌数に関わらずATP濃度はほぼ一定の
値となり、正比例関係は得られないことが分かる。
【0038】このように本発明によれば、遊離ATPを
大量に含む菌懸濁液中の菌数を正確に測定することが可
能になる。
大量に含む菌懸濁液中の菌数を正確に測定することが可
能になる。
【0039】ATPの抽出に要する時間は微生物の種類
により異なるが、大腸菌や一般の細菌では10秒以上、
酵母菌の場合には30秒以上が好ましい。抽出を行って
から試料を放置しておくとATP濃度は少しづつ低下す
るので、発光量の測定は抽出後5分以内に行うことが好
ましく、特にEDTAを含んでいない抽出試薬を使用す
る場合には抽出が完了してからすぐに測定するのが好ま
しい。
により異なるが、大腸菌や一般の細菌では10秒以上、
酵母菌の場合には30秒以上が好ましい。抽出を行って
から試料を放置しておくとATP濃度は少しづつ低下す
るので、発光量の測定は抽出後5分以内に行うことが好
ましく、特にEDTAを含んでいない抽出試薬を使用す
る場合には抽出が完了してからすぐに測定するのが好ま
しい。
【0040】又、上記実施例では試薬の添加を手操作に
より行っているが、ポンプや自動シリングを利用して試
薬を自動的に添加すれば、更に簡単に細胞内ATPを測
定できる。
より行っているが、ポンプや自動シリングを利用して試
薬を自動的に添加すれば、更に簡単に細胞内ATPを測
定できる。
【0041】この実施例においても、アピラーゼ濃度が
高いほど、ATPを分解する速度が高くなるが、濃度が
高すぎるとセチルトリメチルアンモニウムクロライドに
よりアピラーゼの効果を抑制することができなくなる。
ここで、セチルトリメチルアンモニウムクロライドを高
くすれば、アピラーゼの濃度が高くてもアピラーゼを失
活させることができるが、セチルトリメチルアンモニウ
ムクロライドの濃度が高すぎるとKM−72により生物
化学発光反応の阻害を抑制することができなくなる。従
って、アピラーゼ、セチルトリメチルアンモニウムクロ
ライド、KM−72は適切な濃度を選択することが重要
である。この組み合わせでは、アピラーゼは0.1〜
0.2U/ml、セチルトリメチルアンモニウムクロラ
イドは0.05〜0.1wt%、KM−72は20〜3
0wt%が適当である。更に好ましくはアピラーゼは
0.1U/ml、セチルトリメチルアンモニウムクロラ
イドは0.1wt%、KS−72は20wt%が良い。
高いほど、ATPを分解する速度が高くなるが、濃度が
高すぎるとセチルトリメチルアンモニウムクロライドに
よりアピラーゼの効果を抑制することができなくなる。
ここで、セチルトリメチルアンモニウムクロライドを高
くすれば、アピラーゼの濃度が高くてもアピラーゼを失
活させることができるが、セチルトリメチルアンモニウ
ムクロライドの濃度が高すぎるとKM−72により生物
化学発光反応の阻害を抑制することができなくなる。従
って、アピラーゼ、セチルトリメチルアンモニウムクロ
ライド、KM−72は適切な濃度を選択することが重要
である。この組み合わせでは、アピラーゼは0.1〜
0.2U/ml、セチルトリメチルアンモニウムクロラ
イドは0.05〜0.1wt%、KM−72は20〜3
0wt%が適当である。更に好ましくはアピラーゼは
0.1U/ml、セチルトリメチルアンモニウムクロラ
イドは0.1wt%、KS−72は20wt%が良い。
【0042】
【発明の効果】以上詳しく説明したように、本発明の微
生物ATPの測定方法は、微生物に由来しない遊離AT
Pを多量に含む試料(サンプル)にATP分解試薬を添
加してサンプル中の遊離ATPを分解し、次いで、遊離
ATPが分解されたサンプル中にATP抽出試薬を添加
して微生物からATPを抽出し、このとき、同時にAT
P抽出試薬は、先にサンプルに添加したATP分解試薬
を失活させ、その後、サンプルに酵素反応阻害抑制試薬
を含む発光試薬を接触させ、生物化学発光反応によって
生じた光を生物化学発光測定装置にて測定する構成とさ
れるので、食品などの遊離ATPを大量に含有したサン
プルの微生物数を効率よく正確に測定することが可能で
あり、更に、本発明では、余計な希釈を必要としないた
め感度の向上を図ることができるばかりでなく、抽出能
力を低下させることなく、操作の面でもより簡便なAT
P測定方法を構築することができる。従って、本発明
は、食品衛生、バイオ、臨床検査、医学、超純水、環境
などの分野における微生物検査に大きく貢献することが
できる。
生物ATPの測定方法は、微生物に由来しない遊離AT
Pを多量に含む試料(サンプル)にATP分解試薬を添
加してサンプル中の遊離ATPを分解し、次いで、遊離
ATPが分解されたサンプル中にATP抽出試薬を添加
して微生物からATPを抽出し、このとき、同時にAT
P抽出試薬は、先にサンプルに添加したATP分解試薬
を失活させ、その後、サンプルに酵素反応阻害抑制試薬
を含む発光試薬を接触させ、生物化学発光反応によって
生じた光を生物化学発光測定装置にて測定する構成とさ
れるので、食品などの遊離ATPを大量に含有したサン
プルの微生物数を効率よく正確に測定することが可能で
あり、更に、本発明では、余計な希釈を必要としないた
め感度の向上を図ることができるばかりでなく、抽出能
力を低下させることなく、操作の面でもより簡便なAT
P測定方法を構築することができる。従って、本発明
は、食品衛生、バイオ、臨床検査、医学、超純水、環境
などの分野における微生物検査に大きく貢献することが
できる。
【図1】乳酸菌数とATP濃度の関係を示すグラフであ
る。
る。
Claims (13)
- 【請求項1】 微生物を含む試料の微生物細胞内のAT
Pをルシフェラーゼとルシフェリンによる生物化学発光
法を用いて測定する微生物ATPの測定方法であって、
(a)前記試料をATP分解試薬と接触させて、微生物
に由来しない遊離ATPを分解し、次いで、(b)前記
試料をATP抽出試薬と接触させて、微生物からATP
を抽出すると共にATP分解試薬を失活させ、その後、
(c)前記試料に酵素反応阻害抑制試薬と発光試薬とを
接触させてATPを測定する、ことを特徴とする微生物
ATPの測定方法。 - 【請求項2】 前記ATP分解試薬はアピラーゼを含む
試薬である請求項1の微生物ATPの測定方法。 - 【請求項3】 前記ATP抽出試薬は陽イオン性界面活
性剤を含む試薬である請求項1の微生物ATPの測定方
法。 - 【請求項4】 前記酵素反応阻害抑制試薬はシリコーン
或はシクロデキストリンを含む試薬である請求項1の微
生物ATPの測定方法。 - 【請求項5】 前記発光試薬はルシフェラーゼ及びルシ
フェリンを含む試薬である請求項1の微生物ATPの測
定方法。 - 【請求項6】 前記陽イオン性界面活性剤はアルキルジ
メチルベンジルアンモニウムクロライド、塩化ベンザル
コニウム、塩化ベンゼトニウム或はセチルトリメチルア
ンモニウムクロライドである請求項3の微生物ATPの
測定方法。 - 【請求項7】 前記シリコーンは、シリコーン樹脂、シ
リコーンオイル、又は、シリコーン樹脂及びシリコーン
オイルの変成品であり、いずれか1種又は複数種を選択
して使用する請求項4の微生物ATPの測定方法。 - 【請求項8】 前記シリコーン樹脂はジメチルポリキサ
ンであり、前記シリコーンオイルは直鎖状ジメチルポリ
キサンであり、前記シリコーン樹脂又はシリコーンオイ
ルの変成品はジメチルポリシロキサン変成体である請求
項8の微生物ATPの測定方法。 - 【請求項9】 前記シクロデキストリンは、α−シクロ
デキストリン、β−シクロデキストリン、γ−シクロデ
キストリン又はそれらの変成体であり、いずれか1種又
は複数種を選択して使用する請求項4の微生物ATPの
測定方法。 - 【請求項10】 前記ATP分解試薬はアピラーゼを含
む試薬であり、前記ATP抽出試薬は塩化ベンザルコニ
ウムを含む試薬であり、前記酵素反応阻害抑制試薬は変
成シリコーンオイルである請求項1の微生物ATPの測
定方法。 - 【請求項11】 前記アピラーゼは0.1〜1U/m
l、前記塩化ベンザルコニウムは0.04〜0.1wt
%、前記変成シリコーンオイル(100%含有)は5〜
20wt%である請求項10の微生物ATPの測定方
法。 - 【請求項12】 前記ATP分解試薬はアピラーゼを含
む試薬であり、前記ATP抽出試薬はセチルトリメチル
アンモニウムクロライドを含む試薬であり、前記酵素反
応阻害抑制試薬はシリコーン樹脂である請求項1の微生
物ATPの測定方法。 - 【請求項13】 前記アピラーゼは0.1〜0.2U/
ml、前記セチルトリメチルアンモニウムクロライドは
0.05〜0.1wt%、前記シリコーン樹脂(30%
含有)は20〜30wt%である請求項12の微生物A
TPの測定方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP34058196A JPH10165200A (ja) | 1996-12-05 | 1996-12-05 | 微生物atpの測定方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP34058196A JPH10165200A (ja) | 1996-12-05 | 1996-12-05 | 微生物atpの測定方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10165200A true JPH10165200A (ja) | 1998-06-23 |
Family
ID=18338375
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP34058196A Pending JPH10165200A (ja) | 1996-12-05 | 1996-12-05 | 微生物atpの測定方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH10165200A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008504841A (ja) * | 2004-07-02 | 2008-02-21 | プロメガ コーポレイション | 微生物atpの抽出及び検出システム |
| US8361739B2 (en) | 2002-12-23 | 2013-01-29 | Promega Corporation | Luciferase-based assays |
| JP2013070640A (ja) * | 2011-09-27 | 2013-04-22 | Toyama Prefecture | アミノ酸の定量方法 |
| JP2021052675A (ja) * | 2019-09-30 | 2021-04-08 | 高砂熱学工業株式会社 | 除染効果の判定方法 |
-
1996
- 1996-12-05 JP JP34058196A patent/JPH10165200A/ja active Pending
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US8361739B2 (en) | 2002-12-23 | 2013-01-29 | Promega Corporation | Luciferase-based assays |
| US8603767B2 (en) | 2002-12-23 | 2013-12-10 | Promega Corporation | Luciferase-based assays |
| US8859220B2 (en) | 2002-12-23 | 2014-10-14 | Promega Corporation | Luciferase-based assays |
| US9631225B2 (en) | 2002-12-23 | 2017-04-25 | Promega Corporation | Luciferase-based assays |
| JP2008504841A (ja) * | 2004-07-02 | 2008-02-21 | プロメガ コーポレイション | 微生物atpの抽出及び検出システム |
| JP2013070640A (ja) * | 2011-09-27 | 2013-04-22 | Toyama Prefecture | アミノ酸の定量方法 |
| JP2021052675A (ja) * | 2019-09-30 | 2021-04-08 | 高砂熱学工業株式会社 | 除染効果の判定方法 |
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