定量PCR法による食品中でのサルモネラ増殖速度測定法

要約

遺伝子手法による食中毒菌検出技術と定量PCR法技術を活用することにより、従来の培養法よりも簡便にサルモネラの増殖挙動データを取得できる。得られたデータは、食品加工工程および流通におけるサルモネラの増殖リスクの推定に応用できる。

• キーワード:サルモネラ、増殖速度、定量PCR法、増殖モニタリング、増殖予測
• 担当:食品研究部門・食品安全研究領域・食品衛生ユニット
• 代表連絡先:電話029-838-8014
• 分類:研究成果情報

背景・ねらい

食品加工および流通の過程における食中毒菌増殖リスク推定のために、環境要因と増殖能の関係について明確な情報が必要になる。しかし、食中毒菌の食品中における増殖挙動に関する情報の取得には、従来の培養法では多大な労力と時間・技術を必要する。本研究は、これまで当研究室で開発した遺伝子手法による食中毒菌検出技術等の研究成果と定量PCR技術を活用して、食材中でのサルモネラの増殖挙動データ取得の簡易化を目指したものである。さらに、本法による増殖挙動データの解析結果から、加工・流通工程時における温度変化等の環境要因と増殖能との関係性を導くことにより、サルモネラの増殖リスクの推定が可能であるかを検証し、開発手法の適用性を明らかにする。

成果の内容・特徴

• 検体にサルモネラを接種して様々な温度で保存、一定時間おきに検体を取得し、核酸抽出ならびに定量PCRに供することでサルモネラの増殖挙動を知ることができる。保存時間とサルモネラの増殖速度の関係から、例えば図1中に示す増殖プロットをサルモネラのみ特異的に各温度で取得することができる。
• 得られた増殖データから増殖予測モデルを解析できるプログラムを用いて、増殖曲線を描くことができ(図1破線)、同時に解析結果として増殖速度パラメーターである最大比増殖速度(μ_max[1/h])等を求めることができる。
• 各温度と増殖曲線から得られたμ_maxについての関係性を導くと図2のような相関が得られる。この関係式から、未知の温度におけるμ_maxを求めることができる。
• 図3の破線で示すように温度が変動する場合においても、その温度での曝露時間とμ_maxから、サルモネラの増加量を算出・積算することで、サルモネラの増殖を予測することができる(図3実線)。
• 実測の値(図3中点)と予測された増殖(図3実線)は、ほぼ等しく得られ、予測値が実際の増殖を反映していることは明らかである。

成果の活用面・留意点

• 本法による測定法は遺伝子を用いた手法によるため、サルモネラの特異的定量が可能で、従来法での生化学的確認試験工程を省略できるため処理能力も高い。検出感度は10⁴細胞/mL程度であり、それ以上における増殖であれば、解析が可能と考えられる。
• 現在、鶏肉ドリップや牛乳のような液状の検体においての適用性を確認している。その他の検体については、あらかじめ予備試験により定量性を確認する必要がある。食品企業のニーズを鑑みながら、食中毒菌の種類においても適用範囲を拡大していく必要がある。
• 図3のように、流通中での保冷庫や、食品の加工工程等、温度変化が起こりうる場合においても、サルモネラの増殖を推定できると考えられる。その他、食品企業等での活用幅を広げるために、pHや塩濃度などの様々な食品加工処理条件について適用範囲を明確にする必要がある。

具体的データ

その他

• 予算区分:交付金
• 研究期間:2016～2018年度
• 研究担当者:川崎晋、細谷幸恵、稲津康弘、小関成樹(北海道大)、Fia Noviyanti(筑波大)
• 発表論文等:
  • Noviyanti F. et al. (2018) Foodborne Pathogens and Disease 15(7):406-412
  • 川崎ら(2014)日本食品微生物学会雑誌、31(1):28-35