EN ISO 11133 微生物培養培地
集中式浄水システムと自律型浄水システムの比較
EN ISO 11133 および微生物培養培地の品質管理
微生物検査は、食品の安全性と品質を保証する上で極めて重要です。これらの検査を行う検査機関は、時間的制約の下でも、正確かつ信頼性の高い結果を提供し、規制要件を満たすことが求められます。多くの検査や手順は、一貫性があり再現性のある結果をもたらす培養培地に依存しています。
この1時間のウェビナー「ISO 11133準拠のためのガイダンス：微生物培養培地用水の調達」では、ISO 11133:2014規格および水中の汚染物質が微生物培養培地に及ぼす影響について解説します。あるいは、アプリケーションノート「ISO 11133と培養培地用水」でさらに詳しくお読みください。
EN ISO 11133規格は、培養培地の品質を確保するための枠組みを定めるとともに、食品、飼料、および水の微生物学的分析に使用する際の培地調製の要件を規定している。1 この規格に準拠するためには、プロセスの各要素が特定の要件を満たさなければならない。
水は、微生物学的培地の体積における最大の構成要素であるため、培地の性能に影響を与える可能性があります。本研究の目的は、2つの異なる水源からの水を用いて培地を調製し、EN ISO 11133に従ってその性能を評価することでした。
培地の調製に使用した水源
各培地は、脱水培地を2つの異なる水源からの水に溶解させることで、2回分ずつ調製した：
- QC実験室で容易に入手可能な精製水：この精製水は、逆浸透（RO）、イオン交換、および殺菌用UVランプを組み合わせて中央で製造され、配水ループを介して供給された。本研究期間を通じて、水の導電率は2 µS/cm未満を維持し、微生物レベルはEN ISO 11133規格の要件通り10² cfu/mL未満であった（表1）。
- Milli-Q® IX 7003浄水システムからの水：このシステムは実験室に設置され、水道水に直接接続されていた。RO、Elix®電解脱イオン法、および殺菌用UVC LEDランプといった複数の浄水技術を組み合わせて純水を供給していた。 浄水直後の水は、システムの E-POD® ディスペンサーから採取した。このディスペンサーには、微生物レベルを低く保つために Millipak® 0.22 µm フィルターが取り付けられていた。 本システムは、25 °Cにおいて導電率 < 0.2 µS/cm（通常 0.1 µS/cm、これは比抵抗 > 5 MΩ・cm、通常 10～15 MΩ・cm に相当）、 かつ微生物数が10² cfu/mL未満であることを検証済みであり、ISO 11133規格の要件を満たしています（表1）。
培地の調製
代表的な結果を得るために、7種類の乾燥培地が選定された（表2）。 すべての培地は、対応するEN ISO/FDA『細菌学的分析マニュアル（BAM）』/USDA-FSIS/APHAの規格に準拠しており、性能試験にはその他の規格や方法も用いられた。培地を規定する規格およびその相対的な性能試験を規定する規格は、対照菌株、ならびにWDCMおよびATCC®（American Type Culture Collection）番号とともに表3に示されている。
培地は、製造元の指示に従って調製した。具体的には、所定量の脱水培地を、中央精製水またはMilli-Q® IX水500 mLに添加した。すべての培地は、製造元の指示に従い、溶解、加熱を行い、必要に応じてオートクレーブ処理を施した。
本試験は、ドイツ・ダルムシュタットにあるMerckの微生物学製品向けライフサイエンス品質管理（QC）研究所によって実施された。同研究所は、DIN EN ISO 11133に準拠した微生物学用培地の性能試験について、DIN EN ISO/IEC 170252に基づき、ドイツ認定機関DAkkSから登録試験所D-PL-15185-01-00として認定を受けている。
調製済み微生物培養培地の性能試験
増殖および抑制は、EN ISO 11133規格に記載されている定量的または定性的手法のいずれかによって評価された。
- 生産性とは、定義された条件下で、培養培地から対象微生物がどの程度回収されるかを示す指標です。
- 選択性とは、定義された条件下において、選択培上の、あるいは培地中の非対象微生物がどの程度阻害されるかを指します。
- 特異性とは、定義された条件下において、非対象微生物が培地上で増殖した場合でも、対象微生物と同じ視覚的特徴を示さないことを実証することです。
1. 細菌、酵母、およびカビの調製と接種
対照株はATCC®から入手し、EN ISO 11133規格および／またはその他の特定の規格の要件に従って選定された。これらは、生産性、特異性、および選択性の試験を行うための接種に際し、所望の微生物数に希釈された。性能評価および結果の解釈は、EN ISO 11133で規定された仕様に従って行われた。
2. 性能試験
- 定量法：固体培地における定量的生産性は、EN ISO 11133に記載されている定量法により測定した。
- 定性法：生産性、特異性および選択性は、EN ISO 11133に記載された方法を用いて定性的に判定した。
調製および試験されたすべての培地は、該当する場合、生産性、選択性および特異性に関する要求基準を満たした。定量的生産性試験は、選択性培地において生産性比（PR）≥ 50%、非選択性培地において PR ≥ 70% という要求基準を満たした。 表5および表6に、本研究で得られた結果を報告する。培地の定性的および定量的試験の結果は、QC実験室で使用された精製水およびMilli-Q® IXシステムから供給された水の両方について、規格の要件に準拠していた。
培地調製用の水溶液の選定
培地を調製する際には、適切な水質を選択することが重要です。EN ISO 11133規格の附属書Hに示されているように、水には不純物が含まれている可能性があり、それが培地の生産性に影響を与えたり、pHの異常、色の異常、沈殿などの異常を引き起こしたりする恐れがあるからです。本規格の水質要件を表1に示します。 なお、本規格の補足事項には、イオン交換樹脂を通過させた水（脱塩水または脱イオン水）には、非常に高い微生物含有量がある可能性があることが示されている。したがって、微生物含有量を事前に確認せずに、これらの水源からの水を使用しないことが推奨される。本規格では、高度に汚染された脱塩水は、ろ過によって滅菌された場合でも、特定の微生物の増殖を阻害する物質を含んでいる可能性があるとして警告している。
微生物培養培地の調製および性能試験におけるMilli-Q® IX浄水システムの適合性
本研究により、Milli-Q® IXシステムからの水を用いて調製した培養培地は、認定品質管理（QC）ラボで日常的に使用されている中央精製水を用いて調製した培地と同等の特性および性能を有することが実証された。これは、EN ISO 11133規格に従って培地を調製する際、本システムからの水を安心して使用できることを示している。 Milli-Q®システムは、手動による培地の調製に加え、予熱した培地の調製と分注によりプロセスを簡素化するReadyStream®システムなどの革新的な自動装置と組み合わせて使用することも可能です。
0.22 µmの最終フィルターを備えたMilli-Q® IX浄水システムによって浄化された水は、EN ISO 11133規格の水質要件を満たす、あるいはそれを上回る水を提供することが検証されています（表1）。 米国公衆衛生協会（APHA）の標準方法5など、他の規格や方法でも、水質や浄化技術に関して具体的な推奨事項が定められていますが、Milli-Q® IX システムはその設計と性能において、これらの推奨事項に準拠しています。推奨通り、このシステムには、純水の生成、比抵抗のモニタリング、および UV 照射機能を備えた貯蔵タンクなど、さまざまな技術が組み合わされています。 Milli-Q® IXシステムは、導電率が0.2 µS/cm未満、微生物数が10² cfu/mL未満であり、塩素、アンモニア、金属など、微生物の増殖を阻害する可能性のある微量の汚染物質を含まない水を供給します。本システムはEN ISO 11133の水質要件を満たす水を供給するため、実験室の規制順守を確保するのに役立ちます。 ただし、この水が微生物培養培地の調製に適切であることも確認することが重要です。
Milli-Q® IXシステムの設計により、品質が一定した純水が確保されます
培養培地の調製に品質が安定した水を使用することは、正確かつ再現性のある試験結果を保証する上で重要な要素です。Milli-Q® IXシステムは、一定の品質の純水を生成し、以下のいくつかの主要な機能を通じて貯蔵水の純度を保護するように設計されています：
- 本システムで精製された水は、水中に抽出物を溶出しない高品質なポリエチレン製タンクに貯蔵されます
- タンクは、ベントフィルターによって空気中の汚染物質から保護されています。
- UVC LED殺菌ランプを通した純水の自動循環、およびシステムの給水口に設置された0.22 µmスクリーンフィルターにより、微生物レベルが確実に低く保たれます。
- 本システムに組み込まれたElix®電解脱イオンモジュールは、特に導電率6に関して、安定した水質を提供します
貯蔵タンクからの抽出物の含有量が少なく、水中の微生物レベルが低く、かつ水導電率が常に低いことは、EN ISO 11133 規格で強調されている重要な水質パラメータです。信頼性が高く独立した、精製されたばかりの純水の供給源を確保することで、製造上の制約やメンテナンスによる水質の予期せぬ変化や、中央ループからの水の供給が一時的に停止するリスクを防ぐことができます。
微生物培養培地の調製および性能試験におけるMilli-Q® IX水浄化システムの利点
Milli-Q® IX水浄化システムの使用は、微生物学的試験を行う実験室に多くの利点をもたらします。
- EN ISO 11133規格によれば、水の導電率（またはその逆数である抵抗率）は使用前に確認する必要があります。Milli-Q® IX浄水システムでは、水の抵抗率をオンラインで正確に測定し、その値をE-POD®ディスペンサーのインターフェースに表示できるため、便利なモニタリングソリューションを実現します。手袋を着用したまま操作可能な直感的なタッチスクリーンを介して、水質パラメータの確認を簡単に行うことができます。
- E-POD®ディスペンサーは、実験のニーズに合わせて流量を簡単に調整できるため、時間の節約と精度の向上を実現します。また、画面上でディスペンスする特定の体積をプログラムすることも可能です。さらに、シンクの上で使用したり、アームに載せて大きな容器に充填したりできるため、柔軟性に優れています。
- フットペダルを追加することで、両手を自由に使いながら連続分注を行うことが可能です。
- 定期的なシステムのメンテナンスは、研究室のどのメンバーでも簡単に行うことができます。また、システムが最適に動作するよう、サービスエンジニアに委託することも可能です。
- 本システムは、水質パラメータに関するすべてのデータに加え、消耗品の交換やその他の保守作業などの情報も保存するため、データのトレーサビリティとペーパーレスなデータ管理を実現します。データを容易に検索できるため、実験室の監査準備を簡素化できます。すべての文書を保存し、オンラインでのサービス契約管理を可能にするオンラインサービスも利用可能です。
- さらなる効率化のため、本システムをReadyStream®システムの直接給水源として使用することで、必要な場所でわずか15分で最大100 Lの予熱済み培地を便利に調製できます。 本システムから供給される精製水は、ガラス器具のすすぎや、オートクレーブ、ガラス器具洗浄機への給水など、他の作業にも使用できます。これにより、Milli-Q® IXシステムは微生物学実験室向けの包括的なソリューションとなります。
本研究の結果、Milli-Q® IX浄水システムから得られた水を用いて調製した培地は、研究室で日常的に使用されている中央浄水システムから得られた水を用いて調製した培地と同等の性能を示すことが明らかになりました。このMilli-Q®浄水システムにより、研究室は規格で要求される性能を満たす培地を調製できるだけでなく、使いやすさ、利便性、データのトレーサビリティ、自律性といった追加のメリットも得ることができました。 これらの特徴が相まって、効率的な水システム管理、水質の信頼性、および実験室の効率向上を実現し、研究者が最大限の生産性を維持して業務に取り組むことを可能にします。