原著論文

Morishita R, Itoh S, Takeda-Morishita M. Evaluation of Bactericidal Effects of H2- and O3-filled Ultrafine Bubbles Water. Biocontrol Sci. 2022;27(3):139-142.
https://www.jstage.jst.go.jp/article/bio/27/3/27_139/_article/-char/ja

【背景及び目的】

微細泡には殺菌効果があることが明らかとなっていますが、殺菌効果と封入している気体種の関連性はまだ明らかとなっていない。
特に、抗酸化効果のある“水素“を封入した微細泡の殺菌効果は未確認だった。
そこで我々は、水素封入したNanoGAS水(H₂ NanoGAS water)と殺菌効果を有するオゾンを封入したNanoGAS水(O3 NanoGAS water)の殺菌効果を、細菌懸濁試験にて細菌生存率の経時的変化を観察した。

【検証方法】

試験用水は以下4種を用いた。
・H₂ NanoGAS^®︎水
・O₃ NanoGAS^®︎水
・注射用水(IW)
・生理食塩水(Saline)

黄色ブドウ球菌(S. aureus)及び大腸菌(E.coli)をそれぞれ1000CFU/mLの濃度で調整した菌液0.1mLを各試験水0.9mLにそれぞれ懸濁した。懸濁直後の懸濁液を平板培地に2枚に塗布(0.1mL/枚)した。懸濁1,3,6,9時間後に同様に平板培地に2枚に塗布した。全ての平板培地は37℃で培養し、E.coliは24時間、S.aureusは48時間で細菌数のカウントを行い、細菌生存率を以下の式を用いて算出した。

【結果】

図1 E.coliの細菌生存率の経時的変化(*：IWと比較してp<0.05の割合で有意差あり。N.D.:検出不可)

図2 S. aureusの細菌生存率の経時的変化(#: Salineと比較してp<0.01の割合で有意差あり, *：IWと比較してp<0.05の割合で有意差あり N.D.:検出不可)

封入気体に関わらず、H₂,O₃ NanoGAS^®️の両群において、 E.coliは6時間でIWと比較し有意に細菌生存率が低下し、S.aureusは3時間でIW,Salineと比較して有意に細菌生存率が低下した。

他の研究報告(Yamaguchi et al., 2021)と比較すると、今回使用したNanoGAS^®️水はNanobubble粒子個数が少なく、殺菌効果を発揮するまでの時間が長かった。以上のことから、細菌懸濁法において、殺菌力はNanobubble数に依存する可能性が示唆される。

殺菌に対する圧壊、封入気体、ROS(活性酸素)発生などの関連は更なる研究が求められる。