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

[グラム陰性細菌破壊への高圧パルスの応用] med./bio.

High voltage pulse application for the destruction of the Gram-negative bacterium Yersinia enterocolitica.

掲載誌: Bioelectrochem Bioenerg 1997; 43 (1): 135-141

この研究は、グラム陰性菌Yersinia enterocoliticaに不可逆的電気穿孔を引き起こす目的で、ピーク電圧U = 10〜75kVおよび立ち上がり時間t(p)= 500〜1,300nsの高電圧パルスを周波数f = 1Hzで印加して、細菌の死滅効果を検討した。細菌は、pH = 7.2、導電率γ= 0.8〜1.3Sm(-1)のNaCl溶液中に懸濁させ、その懸濁液を円筒形電極システムの空隙に置き、高電圧パルスを印加した。電極システムは、破壊前現象による電極 - 液体界面での化学プロセスからバクテリア懸濁液を保護するように設計された。懸濁液の最大温度上昇は、45kVパルス70発を印加した場合、わずか2-3℃であった。細菌の死滅効果は、パルスのピーク電圧、印加されたパルスの数に強く依存したが、パルスの立ち上がり時間への依存性は見られなかった;1cm(3)あたりのY.enterocolitica生存細胞の7桁の減少(100万分の1)が達成された、と報告している。

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研究目的(著者による)

The study presents a new method to inactivate microorganisms suspended in liquids using the high field pulses, where the liquid under test is not brought in dircect contact with the electrodes.

影響評価項目

ばく露

ばく露 パラメータ
ばく露1: 1 Hz–500 kHz
Modulation type: pulsed
-
ばく露2: 1 Hz–500 kHz
Modulation type: pulsed
-
ばく露3: 1 Hz–500 kHz
Modulation type: pulsed
-
ばく露4: 1 Hz–500 kHz
Modulation type: pulsed
-

ばく露1

主たる特性
周波数 1 Hz–500 kHz
タイプ
  • electric field
波形
  • pulsed
Modulation
Modulation type pulsed
Pulse width 2 µs
Repetition frequency 1 Hz
ばく露装置
ばく露の発生源/構造
  • cylindrical electrode system
ばく露装置の詳細 Bacteria in 20 cm³ of NaCl solution having a conductivity of 0.8-1.3 S/m were placed inside a coiled glass tube which was immersed in distilled water between the concentric electrodes.
Additional information Between 1 and 250 pulses were applied.
パラメータ

No parameters are specified for this exposure.

ばく露2

主たる特性
周波数 1 Hz–500 kHz
タイプ
  • electric field
波形
  • pulsed
Modulation
Modulation type pulsed
Pulse width 2 µs
Repetition frequency 1 Hz
ばく露装置
ばく露の発生源/構造
  • E1と同じ装置
Additional information 70 pulses were applied.
パラメータ

No parameters are specified for this exposure.

ばく露3

主たる特性
周波数 1 Hz–500 kHz
タイプ
  • electric field
波形
  • pulsed
Modulation
Modulation type pulsed
Pulse width 2 µs
Repetition frequency 1 Hz
Additional information

rise times of 500-1300 ns

ばく露装置
ばく露の発生源/構造
  • E1と同じ装置
パラメータ

No parameters are specified for this exposure.

ばく露4

主たる特性
周波数 1 Hz–500 kHz
タイプ
  • electric field
波形
  • pulsed
Modulation
Modulation type pulsed
Pulse width 2 µs
Rise time 800 ns
Repetition frequency 1 Hz
ばく露装置
ばく露の発生源/構造
  • E1と同じ装置
Additional information 10 pulses were applied.
パラメータ

No parameters are specified for this exposure.

ばく露を受けた生物:

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)

The pulses applied have caused a relatively high decrease (6-7 log cycles) in the survival ratio of Y. enterocolitica. The survival ratio of Y. enterocolitica was strongly dependent on the magnitude of the voltage and on the number of pulses applied. Electron transmission micoscopy results have shown that the lethal effect was caused by rupture of the cell membrane. It can be concluded that the high voltage pulse methode provides a means to develop a non-thermal, energy efficient, sterilization technique for liquid foods.

研究の種別:

研究助成

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