JP2831474B2 - サルモネラ菌の同定法および培地 - Google Patents

サルモネラ菌の同定法および培地

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Description

【発明の詳細な説明】 技術分野 本発明は、分析試料中のグラム陰性菌中で特にSalmon
ella sp.、特に腸内細菌(Enterobacteriaceae)科に属
するものの同定および識別を行うための方法および培地
に関する。本発明は、請求の範囲に定義されている構成
によって特徴付けされる。
背景技術 感染性生物の種を迅速に同定することは、疫学的研
究、ヒトおよび家畜の疾病の診断、適当な医療の選択、
または食品産業および環境衛生の他の区分における対象
尺度(control measures)を決定する上で重要である。
食中毒の大発生を防止するため、食物および環境(水、
土壌など)試料は特にサルモネラ菌の存在について連続
的に監視されている。
今日では、サルモネラ菌の培養および同定用の少なく
とも8種類の異なる寒天を基材とする培地が市販されて
いる(Difco Manual,1984年,Difco Laboratories,デト
ロイト、ミシガン州、アメリカ合衆国)。これらのほと
んどは、ラクトースの利用の測定および/または硫化水
素生成の測定に基づいている。ほとんどのサルモネラ菌
は、ラクトース陰性であり、Enterobacteriaceae科の他
の細菌のほとんどと同様にβ−ガラクトシダーゼ酵素を
含まないので、β−ガラクトシダーゼ陰性に基づいて他
の多くの細菌から容易に識別することができる。
現在用いられている培地は、他の細菌の生長を阻害す
る添加剤を各種の量で含んでおり、換言すれば、これら
の培地はサルモネラ菌だけがその上で生長するように選
択されている。しかしながら、これらの培地には多くの
制限がある。阻害剤によってはサルモネラ菌の生長をも
ある程度まで妨害するので、グラム陰性菌の生長を妨害
する阻害剤の使用は望ましくない。すなわち、これらの
培地は選択性が大きすぎるので、一方の培地の選択性の
比較的少ない2種類の異なる培地を用いなければならな
い。更に選択的な培地が硫化水素の生成の測定に用いら
れるが、これは酸素濃度およびpHのような多くの外部要
因に敏感であるので、これ単独では信頼性のある方法で
はない。また、幾種類かの菌株は様々な量の硫化水素を
生成する。選択性の比較的少ない培地上での硫化水素生
成とラクトース発酵との組み合わせ測定も、サルモネラ
菌を天然に存在する他の細菌から識別するのには不十分
である。一般に、Proteus spp.はラクトース陰性および
硫化水素産生においてサルモネラ菌に類似しているの
で、これらは市販の培地(Difco Manual)によってはサ
ルモネラ菌と区別することができない。
上記の市販の培地では、細菌は均一な色のコロニーを
形成するので外観によってコロニーを区別することはで
きない。しかしながら、最近導入されたRambach寒天
は、異なる細菌の直接コロニーの色による相違点を高め
る目的で開発されたものである(E.Merck、ダルムシュ
タット、ドイツ国)。この寒天上では、Salmonella sp
p.はピンク色のコロニーとして生長するが、Enterobact
eriaceae科の他の細菌、例えば多くの大腸菌群は、青
色、緑色、紫色または無色コロニーを形成する。このRa
mbach寒天の利点は、β−ガラクトシダーゼ陰性サルモ
ネラ菌がプロピレングリコールを利用することができる
ことに基づいている。例えば、指示薬物質の存在下で
は、プロピレングリコールが分解すると赤色を生じるが
青色は生じない。Rambach寒天は、S.typhiおよびS.para
typhi以外の総てのサルモネラ菌株に極めて特異的であ
る。Rombach寒天では、偽陽性はほとんど見られない(G
arrick R.GおよびA.D.Smith,Letters Appl.Microbiol.1
8:187−189,1994)。また、この方法は、tyPhi菌株は示
さないという不都合を有する。
米国特許第5,434,056号明細書には、サルモネラ菌の
選択的検出法およびグルクロン酸またはその塩、pH指示
薬、β−ガラクトシダーゼ陽性細菌をβ−ガラクトシダ
ーゼ陰性サルモネラ菌から識別する発色化合物、および
場合によっては少なくとも1種類の発酵可能な糖を含む
上記目的のための培地が開示されている。上記の糖とし
ては、1〜10g/リットルの濃度のメリビオース、ソルビ
トール、ズルシトール、マンニトール、グルコースおよ
びグロクロン酸塩が挙げられる。Salmonella sp.は赤色
コロニーとして検出されるのであり、色形成はサルモネ
ラ菌がグルクロン酸またはその塩を発酵させることがで
きることに基づいている。この方法は、S.arizonaeがこ
の方法では識別することができないという不都合を有す
る。また、この特許明細書には、培地にソリビトールを
添加することによってSerratia属の細菌は偽陽性を示す
ことがあることが述べられている。これによって、培地
における糖の使用から離脱され、従ってこれは本発明か
ら逸脱させる。
上記以外の生化学反応を用いて、生物学的標本のサル
モネラ菌の迅速同定を行うこともできる。これらの反応
としては、糖および糖アルコールの利用に基づいた方
法、例えばメリビオース、マントニトールおよびソルビ
トールによる細菌の同定が挙げられる(系統的細菌学の
Bergeyのマニュアル(Bergey´s Manual of Systematic
Bacteriology)、第1巻、408頁、R.G.E.Murrayら監
修、William & Wilkins、バルチモア、アメリカ合衆
国、1984年)。
発明の開示 本発明者らは、pH指示薬、β−ガラクトシダーゼ陽性
細菌を例えばβ−ガラクトシダーゼ陰性サルモネラ菌か
ら識別する発色化合物 (chromogenic compound)、および3種類の極めて慎重
に選択した糖、すなわちメリビオース、マンニトールお
よびソルビトールの組合せを含む培地を開発した。本発
明者らは、これらの糖の1つは総てのサルモネラ菌を明
赤色コロニーとして信頼性をもって識別するのに十分で
はないことを示した(実験例を参照されたい)。信頼性
のある結果を得るには、これらの糖の3種類総てが必要
である。本発明者らは、Salmonella typhiの菌株はマニ
トールおよびソルビトールを利用するので、本発明で開
発した新規な培地によって同定することができることも
見いだした。
メリビオース、マンニトールおよびソルビトールの利
用をβ−ガラクトシダーゼ活性の欠除と組合せることに
より、Enterobacteriaceae科の他の細菌からサルモネラ
菌が識別される。pH指示薬、例えばニュートラル・レッ
ドなどを寒天に添加すると、メリビオースと糖アルコー
ルとから酸が生成するとサルモネラ菌株が明赤色にな
る。酸はSalmonella spp.のコロニーの回りのpHを低下
させ、サルモネラ菌だけがニュートラル・レッドの存在
下では明赤色コロニーとして現れる。特徴的なことに
は、Enterobacteriaceae科の他のβ−ガラクトシダーゼ
陰性細菌、例えばProteus sp.の菌株は、メリビオース
または上記の糖アルコールを資化しないので、培地上で
無色で現れる。Enterobacteriaceaeのβ−ガラクトシダ
ーゼ陽性細菌は、サルモネラ菌とは異なって染色され
る。本発明者らによって提供される方法では、それらは
ガラクトシダーゼ活性を測定する基質である発色性の8
−ヒドロキシキノリン−β−D−ガラクトシドを用いて
褐色に染色される。
グラム陽性菌の生長を阻害するためには、培地中で阻
害物質、たとえば胆汁酸塩またはアニオン性界面活性剤
などを用いるのが好ましい。ドデシル硫酸ナトリウムお
よび3,9−ジエチル−6−トリデカノール硫酸エステル
は、好適なアニオン性界面活性剤の例である。
本発明による方法を用いて分析することができる分析
試料は、ヒトまた動物の体内の任意の器官から採取する
ことができる。サルモネラ菌は、腸管に見いだされるこ
とが極めて多い。しかしながら、サルモネラ菌の存在
は、多くの他の器官でも報告されている。代表的な体液
は、例えば糞便、尿、濃瘍、血液、血漿、血清、分泌
液、胆汁液、治癒しつつある創傷液(healing wound fl
uid)、腹水、胸膜液、滑液、水疱液、または羊水であ
ることができる。試料は、任意の食物、環境または工業
的標本であってもよい。
本発明者らによって開発された方法は、培地の総ての
成分を予備混合して粉末化した培地、すなわちインスタ
ント粉末混合物であって、水を加えるだけでオートクレ
ーブ処理を行い、ペトリ皿に注ぎ入れる粉末混合物を得
ることができるというもう一つの利点を有する。販売さ
れている他の相当する製品は、それらの総ての成分を予
備混合して粉末化培地を生成させることはできない。例
えば、Rambach寒天は、粉末と液体であるプロピレグリ
コールとからなっている。開発された方法のもう一つの
利点は、粉末化培地の安定性である。この培地は、少な
くとも7か月間保存が利く。良好に包装されている場合
には、これはプレートまたは浸漬スライド(dip−slide
s)にどの再構成培地の形態で保存することもできる。
浸漬スライドの安定性は、適性に保存した場合には、少
なくとも6か月間である。特に、8−ヒドロキシキノリ
ン−β−D−ガラクトシドは、Rambach寒天に用いられ
る発色性インドール基質のような他の物質とは異なり、
良好な安定性を有する。
本発明を、下記の例を用いて詳細に説明する。具体例
は本発明の実施を助ける指針として提供されるものであ
り、本発明の範囲を制限しようとするものではない。
実 験 例 例1 実験は、下痢疾患で普通に見られる臨床的菌株である
細菌を用いて行った。サルモネラ菌株(212株)および
それらの同定およびタイピング(typing)データーは、
Department of Special Bacterial Pathogens、国立公
衆衛生研究所(National Public Health Insutitut
e)、フィンランドから入手した。サルモネラ菌の内、1
00株はSalmonella enterica ssp.enterica(血清型、En
teritidis,TyphimuriumおよびIufantis)に属していた
が、下痢性疾患の最も普通の細菌株の幾つかを含んでい
る。残りの112株は、数種類(several)の他の血清型の
サルモネラ菌に属した。培地および方法の開発では、 American Type Culture Collection(ATCC)の下記の型
の菌株、すなわち、Salmonella typhimurium(ATCC 14
028)、Escherichia coli(ATCC 27922)、Klebsiella pneumoniae(ATCC 13883)、Proteus mira
bilis(ATCC 12453)、Pseudomonas aeruginosa(ATCC
27853)、およびEnterobacter aerogenes(ATCC 1304
8)などのグラム陰性菌;Staphylococcus aureus(ATCC
25922)、Staphylococcus saprophyticusStaphyloc
occus epidermidisStreptococcus agalactiaeStrep
tococcus faecium(ATCC 9790)、B群のβ−溶血性Streptococcus sp.、Enterococcus sp.およびCorynebac
terium sp.などのグラム陽性菌も用いられた。
細菌をブレイン・ハート・インフュージョン・ブロス
(BHI、Difco、デトロイト、ミシガン州、アメリカ合衆
国)中で37℃で24時間成育させた。細菌濃度を、BHIを
滅菌した0.9%NaClで希釈して108細菌/mlに調整した。
この懸濁液を更に0.9%NaClで希釈した。希釈液を本発
明の固体寒天を基材とした培地に接種したが、その組成
を表1に示す。本発明の培地は、基本的に、確立された
成分の他にマンニトール、メリビオース、ソリビトール
および8−ヒドロキシキノリン−β−D−ガラクトシド
を含むことを特徴とする。接種した細菌を、37℃で24〜
48時間インキュベーションした。接種物の細菌数を選択
的物質なしの一般的培地上、例えば栄養寒天上での希釈
型列を培養することによって確認し、殺菌数をコロニー
数/mlから得た。
例2 表1に示した成分を秤量し、蒸留水中で混合し、加熱
溶解し、121℃で15分間オートクレーブ処理を行った
後、寒天混合物をペトリ皿に注いだ。細菌を懸濁液で予
備培養し、例1で設定したように適当な濃度に希釈し
た。
表2で示されるように、グラム陰性菌は、本発明の培
地上で、栄養寒天上と同様に良好に成育した。また、表
は、グラム陽性菌の生長は胆汁酸塩によって阻害された
ことを示している。Salmonella typhimuriumだけが赤色
コロニーとして現れ、他のβ−ガラクトシダーゼ陰性種
であるProteus mirabilisおよびPseudomonas aeruginos
aのコロニーは無色であった。Escherichia coliおよびK
lebsiella pneumoniaeのようなβ−ガラクトシダーゼ陽
性大腸菌群は、培地上に褐色コロニーとして現れた。
例3 表3は、本発明の培地上でのグラム陰性菌の成育デー
タおよび色反応を示す。
この表から分かるように、Salmonella sp.の211の菌
株は、本発明の培地上で明るい赤色コロニーを形成し、
Klebsiella sp.の2つの菌株はピンク色のコロニーを形
成した。2つのサルモネラ菌の菌株はβ−ガラクトシダ
ーゼ陽性であり、Escherichia coliなどの他のβ−ガ
ラクトシダーゼ陽性菌の菌株と同様に褐色コロニーを形
成した。Proteus sp.およびSerratia sp.のようなβ−
ガラクトシダーゼ陰性菌は、無色コロニーを形成した。
例4 3種類の物質のマンニトール、メリビオースおよびソ
ルビトールの1種類以上を含む培地上で異なるサルモネ
ラ菌株を培養することによって、比較を行った。
結果を表4に示す。マンニトールとソルビトールとの
組合せを用いると、サルモネラ菌の72%だけが赤色コロ
ニーとして識別され、メニビオースとソルビトールとの
組合せでな赤色のサルモネラ菌のコロニー59%を生じ
た。本発明によれば、マンニトール、ソルビトールおよ
びメリビオースの組合せを用いると、培養したサルモネ
ラ菌の100%が赤色コロニーを生じた。用いた最適糖濃
度は、それぞれの糖について約10g/リットルである。こ
れは、従来技術の方法と比較して本質的な改良である。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ライネ,イルメリ フィンランド国エスポー、エイラペーン ティ、12 (58)調査した分野(Int.Cl.6,DB名) C12Q 1/10

Claims (13)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】Enterobacteriaceae科の細菌の内でSalmon
    ella spp.の細菌を識別する方法であって、 メリビオース、マンニトールおよびソルビトール、pH指
    示薬、および総てのβ−ガラクトシダーゼ陽性細菌を示
    す発色基質を含む固体培地上に分析試料をつけ、 この細菌を培養し、Salmonella spp.の細菌を明るい赤色コロニーとして検
    出する、 ことを特徴とする、方法。
  2. 【請求項2】発色性基質が8−ヒドロキシキノリン−β
    −D−ガラクトシドである、請求の範囲第1項に記載の
    方法。
  3. 【請求項3】培地が、グラム陽性菌の成育を阻害する阻
    害物質を更に含む、請求の範囲第1項または第2項の記
    載の方法。
  4. 【請求項4】阻害物質が胆汁酸塩およびアニオン性界面
    活性剤から選択される、請求の範囲第3項に記載の方
    法。
  5. 【請求項5】ニュートラル・レッドをpH指示薬として用
    いる、請求の範囲第1項に記載の方法。
  6. 【請求項6】分析試料が体内器官または体液試料、また
    は食物、環境または工業的標本である、請求の範囲第1
    〜5項のいずれか1項に記載の方法。
  7. 【請求項7】Enterobacteriaceae科の細菌の内でSalmon
    ella spp.の細菌を識別するための固体培地であって、
    メリビオース、マンニトールおよびソルビトール、総て
    のβ−ガラクトシダーゼ陽性細菌を示す発色性基質、pH
    指示薬、および通常の固化剤、および生長因子を含んで
    なる固体培地。
  8. 【請求項8】発色性基質が8−ヒドロキシキノリン−β
    −D−ガラクトシドである、請求の範囲第7項に記載の
    培地。
  9. 【請求項9】培地が、グラム陽性細菌の成育を阻害する
    阻害物質を更に含む、請求の範囲第7項または第8項に
    記載の培地。
  10. 【請求項10】阻害物質が、胆汁酸塩およびアニオン性
    界面活性剤から選択される、請求の範囲第9項に記載の
    培地。
  11. 【請求項11】培地のpHが7.5〜8.0である、請求の範囲
    第7項に記載の培地。
  12. 【請求項12】培地が粉末化した培地すなわちインスタ
    ント粉末混合物の形態である、請求の範囲第7〜11項の
    いずれか1項に記載の培地。
  13. 【請求項13】培地が、ペトリ皿中または浸漬スライド
    上のいずれかで調整されて使用準備のできた培地の形態
    である、請求の範囲第7〜11項のいずれか1項に記載の
    培地。
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