研究のタイプ: 医学/生物学の研究 (experimental study)

[枯草菌の芽胞に対するマイクロ波放射の影響] med./bio.

Effect of microwave radiation on Bacillus subtilis spores.

掲載誌: J Appl Microbiol 2004; 97 (6): 1220-1227

この研究は、マイクロ波処理による枯草菌胞子の殺菌効果および胞子の構造および分子成分への影響を、従来の加熱処理による効果と比較した。マイクロ波処理には導波管アプリケータを用いた。開発されたアプリケータは、一様な電界振幅を発生させることが測定で確認された。結果として、このアプリケータは、同じ温度での従来の加熱処理と同等の殺菌効果を枯草菌胞子に及ぼすことができた;2つの処理法は、似たような胞子生存動態をもたらしが、胞子の構造に対する影響は著しく異なっていた;加熱処理された胞子の皮質層は、未処理の胞子の皮質層の10倍に拡大していたが、マイクロ波処理された胞子の皮質に変化はなかった;さらに、加熱処理された胞子では、処理時にかなりの量のジピコリン酸(DPA)を放出することが示されたが、マイクロ波処理された胞子の上清では細胞外DPAは全く検出されなかった;これらの知見は、マイクロ波放射がDPAと他の胞子成分(すなわちカルシウムイオン)との安定した複合体の形成を促進する可能性を示唆する、と報告している。

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研究目的(著者による)

To compare the killing efficacy and the effects exerted by conventional heating and microwaves on structural and molecular components of Bacillus subtilis spores.

詳細情報

The spore damage was investigated by electron microscopy and by measuring the amount of dipicolinic acid released by treated spores.

影響評価項目

ばく露

ばく露 パラメータ
ばく露1: 2.45 GHz
Modulation type: CW
ばく露時間: 2, 4, 6, 8, 10, 14 and 20 min

ばく露1

主たる特性
周波数 2.45 GHz
特性
  • guided field
ばく露時間 2, 4, 6, 8, 10, 14 and 20 min
Additional information Reference article: Metaxas, A.C. and Meredith, R.J. (1993) Multimode oven applicators. In Industrial Microwave Heating ed. Peregrinus, P. pp. 130-150. London, UK: Institute of Electrical & Electronics Engineer.
Modulation
Modulation type CW
ばく露装置
ばく露の発生源/構造
  • rectangular waveguide
Additional information A rectangular waveguide (7.2 x 3.4 cm) was connected to another identical adapter through a brass waveguide straight section. Two empty borosilicate glass spheres (4 mm outer diameter) were introduced into the test tubes and held to the bottom by a coiled, thin walled teflon tube (0.9 mm diameter x 50 mm). For comparison purpose, test tubes filled with water were placed in a commercial multimode oven (34.5 x 34 x 23 cm internal capacity) with a nominal working power of 750 W at 2.45 GHz. The samples immersed into the boiling water were heated for the same time intervals as the samples in the waveguide.
パラメータ
測定量 種別 Method Mass 備考
電力 80 W - 指定なし - input power to the waveguide
電界強度 36 V/cm - 指定なし - ± 5 V/cm

方法 影響評価項目/測定パラメータ/方法

研究対象とした生物試料:
調査の時期:
  • ばく露後

研究の主なアウトカム(著者による)

Microwaves are as effective as conductive heating in killing the spores, but the microwave electric field induces changes in the structural and/or molecular components of spores that differ from those attributable only to heat.

研究の種別:

研究助成