JPS6014399Y2 - 微生物の簡易純粋培養装置 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 本考案は微生物の簡易純粋培養装置に関する。

微生物の純粋培養は通常、バッチ式で堅牢な培養装置を
用いて行なわれる。

しかし、この培養方法では装置の殺菌、培養液の注入、
植菌、微生物の増殖状態を観察しつ）培養、培養液の交
換または調節、微生物の取出しなど非常に厳格な条件下
に管理された状態で行なわねばならない。

しかも培養する微生物の純粋性を期して熱殺菌を行なう
と培養液、特にその熱不安定成分は変質し、良好な培養
を行なうために支障を来たすことになる。

一方、培養液を無菌濾過することは熱殺菌よりも面倒な
手間を要すばかりか濾過膜がすぐに閉塞してしまうなど
の欠点がある。

また、培養装置の大きさにも制限があるため、微生物の
生育量にも限界があり、多量の微生物を純粋培養により
得ることはきわめて困難であった。

本考案の目的は、上記のような問題点を解消した微生物
の簡易純粋培養装置を提供することである。

本考案の培養装置を図面に基づいて説明すると本考案の
培養装置は半透膜で形成された管状容器１と該容器の開
口部を閉塞するための栓２よりなる。

本考案において管状容器１は半透膜により形成される。

こ）で用いる半透膜の材質については制限がないが、培
養操作の都合上、耐熱性であることが好ましい。

このようなものとして例えばビスキング社製ノＶｉｓｋ
ｉｎｇ Ｃｅ１ｌｕｌｏｓｅ Ｔｕｂｉｎｇなどが挙げ
られる。

培養すべき微生物の種類によってはセルロースチューブ
を破壊するおそれが全くないとは云えないが、そのよう
な微生物は実際上、きわめて稀であるから本考案の実用
性を妨げることにならない。

一般に、微生物の必要とする炭素源、窒素源、無機成分
などは分子量が１０００以下であり、半透膜を透過する
ことができる。

一方、微生物は微細なバクテリアでも半透膜を透過する
ことが不可能である。

したがって、半透膜の細孔の大きさは細菌やウィルスの
通過を妨げるものであればよい。

微生物の培養では、例えばビール醸造や清酒、ワインの
醸造に際して見られる発泡や培養される菌体の汚れなど
の厄介な問題があるが、半透膜で隔てれば該膜内におけ
るこれら問題は著しく低減することができる。

管状容器の直径、長さ等には制限がなく、使用目的など
を考慮して適宜に決定すればよい。

実用上は内容量が数ｒｒＬｌから数ｌ程度のものが適当
である。

なお、この容器の内容量は微生物の懸濁液量より大きく
して空寸を持たせることが好ましい。

管状容器は種々の方法により作製できるが、簡便法とし
て半透膜チューブの一端を紐などで縛ったり、接着剤を
用いて接着することによって作製することができる。

次に、栓２は管状容器１の開口部を閉塞することができ
るものであればよいが、好ましくは発泡シリコン樹脂な
どの樹脂発泡体で形成した多孔のものを用いる。

多孔の樹脂発泡体製の栓は、発酵によって生皮するガス
を放散して容器内圧を調節したり、外部とのガス交換を
可能にし、容器内の圧力を調節する。

しかも、注射器の針を通して微生物を植菌したり、容器
内サンプルの取出しを行なうことができる。

また、この栓は熱殺菌が可能である。

なお、ガスの生皮を伴わない微生物培養にあっては、栓
の使用の代りに同効物としてゴム栓や前記した紐や接着
剤などを用いて無菌的に開口部を密閉することもできる
。

本考案の培養装置を使用して微生物の純粋培養を行なう
場合、従来のバッチ式培養装置を用いて行なう培養法と
全く同じ条件（培養液組成、温度、通気など）を適用で
きるばかりでなく、さらに以下のような特色のある培養
条件を採用することも可能である。

なお、培養装置が浮上しやすいときには管状容器に錘を
付け、該容器の大部分を液中に没して浸浴状態とするこ
とができる。

■ 培養液濃度を高くすることができる。

例えばバツヂ式培養法においてグルコース濃度５％が適
当とされる微生物の培養において、本考案によれば半透
膜外液のグルコース濃度を８％としても差支えない。

■ 培養液に高分子物質、濾過困難な粘質物質あるいは
菌体に触れさせることが好ましくない物質（例えば培養
する微生物に作用する酵素、ウィルスなど）が混在して
も支障なく培養を行なえるため、培養液の調製や発酵管
理などが容易である。

■ 培養液に異種の菌が存在しても感染しない。

したがって、培養液の殺菌を行なわなくても正常な培養
が可能である。

また、殺菌に伴なう培養液の変質などが避けられる。

本考案の培養装置の基本形状は第１図に例示したもので
あるが、使用目的により適当に改変し得ることは当然で
ある。

以下にその具体例を示す。■ 高進となる発酵液の中で
培養する場合例えばビールの発酵においては泡が数１瞳
の高さに及ぶことがあるが、このような場合に本考案の
培養装置の栓が泡中に埋没すると取扱いが不便となるの
で、培養液の液面から泡の及ばない位置まで適当なチュ
ーブにより管状容器を延長させることができる。

このとき、管状容器の外側に延長用チューブを接続させ
栓の位置はそのま）にしてもよく、あるいは栓を延長用
チューブの先端に移してもよい。

なお、本法による培養器内の泡高が著しく低くなること
は前述の通りであって、いわゆる空寸を余計にとる必要
はない。

■ 流水路中で培養する場合 例えば光合成細菌を培養する場合、本考案の管状容器た
る半透膜チューブとして細長いものを用い流れに沿って
液面に横向となるようにする。

また、栓の部分は液面上の固定物につないでおくことが
望ましい。

■ 半固形物中で培養する場合 例えば清酒醪や赤ブドウ酒かもし液中で培養する場合、
本考案の培養装置の外側を適当な網で囲い防護する。

これにより半透膜の特性を発揮させることができる。

本考案の培養装置の効果を従来のバッチ式培養装置と比
較したところ、培養する微生物の純粋性は等しく維持さ
れ、同容の容器中に数倍乃至Ｗ倍の高濃度の、しかも増
殖期にあっては直ちに大量培養するのに適当な菌を保持
できることが確められた。

また、本考案の装置は安価に製造できるなどの特色も有
している。

次に、本考案の培養装置の使用例を示す。

使用例 ｌ 半透膜の管状容器として、Ｖｉｓｋｉｎｇの透析用セル
ロースチューブを平面内３３ｍｍ、内容量１００ｒＩＬ
Ｌになるように調整した容器を使用し、この容器に蒸留
水７０７ＦＬＬを入れて多孔発泡シリコン樹脂（信越化
学■製）の栓を付し、オートクレーブにて熱殺菌した。

次に、ビール醸造用酵母（サツカロマイセス・カールス
ベルゲンシスＩＡＭ−４７８８）の懸濁液０．３７ＦＬ
Ｌを注射器を用いて栓を通して容器内に注入した。

酵母を注入した上記本考案の培養装置を、２００ＷＬＬ
メスシリンダーに麦汁１６０ｉＬを入れたものの中に浸
浴させ、１０℃の恒温室中に保持し、１週間毎に総画量
、死細胞率、細菌数を調べた。

なお本考案の培養装置は１週間毎に新しい麦汁を入れた
メスシリンダーに移動させた。

死細胞数の測定はメチレンブルー染色法により行ない、
細菌数の測定はアクナジオン添加プレートカウント法に
より行なった。

一方、比較のために対照として１００ｍ１容三角フラス
コに綿栓を付し、乾熱殺菌後、麦汁を７０ｒｒＬＬ入れ
オートクレーブにかけて熱殺菌したものに同じ酵母を同
量植菌し、１０′Ｃの恒温室中に保持し、１週間毎に総
画数、死細胞率および細菌数を調べた。

その結果、酵母の総画量および菌数は第２図に示したよ
うに、本考案の培養装置を用いた場合、４週目より著し
く増加したが、対照の場合は１週日以後の増加は認めら
れなかった。

また、死細胞率については週の経過に従がい少しずつ上
昇するが７週目で本考案の培養装置を用いたもので約６
％、対照の場合が約８％であった。

細菌数については両者共にＯであり、純粋培養が行なわ
れたことが確められた。

使用例 ２ 使用例１で用いたものと同じ培養装置に蒸留水７０ｒｒ
ＬＬを入れ、多孔発泡シリコン樹脂製の栓を付し、オー
トクレーブにて熱殺菌した後、使用例１と同様にして同
じ酵母を容器内に注入した。

これを麦汁１００ｒｎＬを入れた容器内に浸浴させ１５
℃で１０日間培養を行なった。

一方比較のために対照として１００ｒｎＬ容三角フラス
コに綿棒を付し、乾熱殺菌後、麦汁を７０ｒｎＬ入れオ
ートクレーブにかけて熱殺菌したものに同じ酵母を同量
植菌し、上記と同じ条件で培養した。

このようにして得られた酵母菌体の細胞表面の汚れ乃至
付着物質を調べるため、培養液を遠心分離して集菌し、
軽く水洗した酵母１ｙ当りの細胞数を求めた。

結果を第１表に示す。第１表：酵母細胞数（Ｘ１０６個
／グ） １２３４５平均 本考案ニヨる培養５Ｃｆ３０４２３０３６００３８４０
＝４９９０４３４４対称による培養３２３０３７７０
３２１０３４−７０３５１０３４３８上記の結果から明
らかなように、本考案の装置を用いた培養により得られ
る酵母は１ｙ当りの細胞数が多く、表面付着物が少ない
ことが確められた。

これは半透膜により隔てられている高分子の蛋白質や多
糖類の付着、汚染が少ないことを示している。

なお、検鏡の結果では両者の培養で得られた酵母のサイ
ズは同じであった。

使用例 ３ 内容量３０ｒＩＬＬの半透膜管状容器に２５ｒＩＬＬの
蒸留水を入れ、シリコン樹脂柱を付し、オートクレーブ
にて殺菌した。

冷却後、無菌箱中で乳酸菌（ラクトバチルス・デルブリ
ュッキーＩＡＭ−１１４９）の培養液（３，０００，０
ＯＯｆｆｉｌ／ｍｊ） ０．３ｒｒｃｌを注射器にて栓
を通して容器内に植菌した。

乳酸菌を注入した培養装置を、１０（Ｗのメスシリンダ
ーに糖濃度１５％のコーン・シュガーー麦択−燐安培養
液を入れたものの中に浸浴させ、４８℃の恒温器に入れ
６日間培養した。

なお、培養液は毎日新しいものに交換した。

比較のため、上記培養液に過剰量の炭酸石灰を加えて殺
菌したものに同じ乳酸菌を植菌し、同じ条件でバッチ式
培養を行なった。

６日後における乳酸菌濃度を調べたところ、本考案の装
置を用いたものは１５．０００．００ｍ／ｉｔであり、
対照は２．５００． ＯＯ噌／ｒｌＬＬであった。

なお、本考案の装置を用いた場合には中和のための炭酸
石灰を必要としない。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案の培養装置の実施例の見取図であり、第
２図は培養日数と微生物菌体重量の関係を示すグラフで
ある。

Claims (1)

1. 【実用新案登録請求の範囲】 １ 半透膜で形成された管状容器と該容器の開口部を閉
   塞するための栓もしくは同効物よりなる微生物の簡易純
   粋培養装置。 ２ 栓が樹脂発泡体で形成されたものである実用新案登
   録請求の範囲第１項記載の装置。 ３ 栓が発泡シリコン樹脂で形成されたものである実用
   新案登録請求の範囲第１項記載の装置。