作成： 1998/01/03 河村 葉子
データ番号 ：020059
DEFT/APC法による照射香辛料のスクリーニング
目的 ：微生物のDEFT/APCを指標とする照射香辛料のスクリーニング法の開発
放射線の種別 ：ガンマ線
放射線源 ：60Co線源
線量（率） ：0-100 kGy、0.1-0.5 kGy/h
利用施設名 ：ヘルシンキ大学放射線化学科
照射条件 ：大気中、室温
応用分野 ：食品照射、食品衛生、流通管理
概要 ：
照射香辛料の検知法として、DEFTおよびAPCを組み合わせた微生物法を検討した。10種類の香辛料およびハーブについて試験を行ったところ、DEFT/APCは5 kGy照射試料で3.9〜6.8、10 kGy照射で5.7〜7.5であった。照射後の保存は影響を与えなかった。しかし、エチレンオキサイド殺菌処理や加熱された試料では、照射と識別することができなかった。
詳細説明 ：
香辛料は、バクテリア、カビ、酵母などの微生物により一般に103〜108/g程度汚染されている。時には病原菌に汚染されていることもある。5〜10 kGyの放射線照射により、エチレンオキサイド処理と同程度に生菌数を減らすことができる。そのことから、逆に試料中の微生物数を指標として照射の有無を検知する方法を検討した。
Direct epifluorescent filter technique(DEFT)は、生きている微生物だけでなく、殺菌処理等により死滅した微生物も含んだ総菌数であり、試料の処理前に汚染していた菌数を示す。一方、total aerobic plate count(APC)は、測定時に試料中で生存している生菌数を示す。照射により多くの微生物が死滅するため、DEFT数とAPC数の比は非常に大きくなることが想定される。
そこで、20種類の香辛料、ハーブを5および10 kGyのγ線で照射し、DEFTおよびAPCを測定し、両者の比を求めた。粉状の香辛料やハーブの分析には前処理が必要不可欠であるが、Whatman 4 ろ紙による前処理が、ガラスミクロファイバーフィルターや遠心分離より優れていた。それで、すべての試料はろ過してから測定を行うことにした。
非照射および照射した試料の測定結果を表1に示した。
表1 The microbial counts of spice samples non-irradiated and irradiated with a dose of 5 kGy and 10 kGy obtained using the direct epifluorescent filter technique(DEFT) and the aerobic plate count(APC) method. （原論文2より引用。 Reproduced from Z Lebensm Unters Forsch, Vol.192, 226-229 (1991), Tab.1(pp.227), M.Manninen, A.M.Sjoberg, Evaluation of a microbiological method for detection of irradiation of spices; Copyright(1991), with permission from Springer-Verlag and authors..）
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Sam- Material Quality Irra- Log Log Differ-
ple diation DEFT APC ence(log
no. dose -------------- DEFT-
(kGy) (count/g) log APC)
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1 Allspice Whole 0 6.85 4.91 1.94
5 6.76 1.90 4.86
10 6.94 ND 6.94
2 Basil Cut 0 6.93 4.98 1.95
5 6.47 2.31 4.16
10 6.40 0.70 5.70
3 Black pepper Whole 0 8.05 6.54 1.51
5 7.81 3.68 4.13
10 7.80 1.40 6.40
4 Black pepper Crushed 0 7.18 4.62 2.56
5 7.15 0.70 6.45
10 7.36 0.70 6.66
5 Black pepper Powder 0 8.08 7.41 0.67
5 8.36 4.22 4.14
10 8.48 1.70 6.78
6 Cardamom Whole 0 6.22 3.06 3.16
5 6.34 ND 6.34
10 6.17 ND 6.17
7 Cardamom Crushed 0 6.97 3.56 3.41
5 7.46 2.26 5.20
10 7.33 ND 7.33
8 Cinnamon Bar 0 5.62 2.23 3.39
5 6.81 ND 6.81
10 6.86 ND 6.86
9 Cinnamon Crushed 0 5.84 2.62 3.22
5 5.79 1.87 3.92
10 6.01 ND 6.01
10 Cinnamon Powder 0 ND 2.18 -
5 ND ND -
10 ND ND -
11 Cinger Whole 0 ND 2.00 -
5 ND ND -
10 ND ND -
12 Garlic Powder 0 ND 3.63 -
5 ND ND -
10 ND ND -
13 Marjoram Cut 0 6.23 4.51 1.72
5 6.30 2.22 4.08
10 6.44 ND 6.44
14 Marjoram Power 0 ND 4.63 -
5 ND 2.57 -
10 ND ND -
15 Oregano Cut 0 ND 2.80 -
5 ND 1.00 -
10 ND ND -
16 Paprika Powder 0 7.40 4.28 3.13
5 7.47 1.00 6.47
10 7.50 ND 7.50
17 Thyme Cut 0 6.91 5.46 1.45
5 6.52 2.06 4.46
10 7.05 1.00 6.05
18 White pepper Whole 0 6.03 3.25 2.78
5 6.14 1.00 5.14
10 6.04 ND 6.04
19 White pepper Whole 0 6.57 3.61 2.96
5 6.48 1.09 5.39
10 6.29 ND 6.29
20 White pepper Powder 0 5.70 3.88 1.82
5 5.67 1.30 4.37
10 5.78 ND 5.78
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DEFTとAPCの差(log DEFT-log APC)は、非照射では0.67〜3.41であったが、5 kGy照射では3.9〜6.8、10 kGy照射では4.5〜7と大きかった。いくつかの試料では、DEFTを測定するにはあまりに微生物数が少なく、DEFT/APCを計算することができなかった。試料の材質によりDEFTの測定が困難であったのは、ガーリックとマジョラムの粉末である。ガーリック粉末は測定を妨害する因子があり、マジョラム粉末は、ろ過を行うのにあまりに微細すぎた。
照射後6ヶ月および1年間の保存により、測定値はほとんど影響を受けなかった(表2)。
表2 The microbial counts of spice samples (non-irradiated/irradiated) stored at room temperature for 6 months(A)/1 year(B) after irradiation. The microbial counts were determined by the DEFT and APC methods. （原論文2より引用。 Reproduced from Z Lebensm Unters Forsch, Vol.192, 226-229 (1991), Tab.2(pp.228), with permission from Springer-Verlag and authors..）
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Sam- Material Quality Irra- Log DEFT Log APC Difference
ple diation (count/g) (count/g) (log DEFT-log APC)
no. dose ------------- ----------- ------------
(kGy) A B A B A B
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1 Allspice Whole 0 6.25 6.04 4.03 3.63 2.22 2.41
10 6.54 6.73 ND ND 6.54 6.73
50 6.70 6.58 ND ND 6.70 6.58
2 Black pepper Whole 0 7.71 7.61 5.71 5.85 2.00 1.76
10 7.71 7.67 ND ND 7.71 7.67
50 7.75 7.69 ND ND 7.75 7.69
3 Cardamom Crushed 0 7.78 7.56 6.12 6.13 1.66 1.43
10 7.60 7.71 ND ND 7.60 7.71
50 7.91 7.61 ND ND 7.91 7.61
4 White pepper Whole 0 6.87 6.46 4.32 3.78 2.55 2.68
10 6.53 5.88 0.10 ND 6.43 5.88
50 6.37 6.11 ND ND 6.37 6.11
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ND,not detected
一方、エチレンオキサイドガスで滅菌した試料では、log DEFT/APCは3.6〜4.5であり、照射処理とほぼ同じ値を示した。エチレンクロルヒドリンが30 mg以上残存する試料では4.2以上であったが、log DEFT/APCにより、照射処理とガス滅菌を区別することは困難と思われた(表3)。
表3 The microbial counts of fumigated spice samples obtained using the DEFT and APC methods. （原論文2より引用。 Reproduced from Z Lebensm Unters Forsch, Vol.192, 226-229 (1991), Tab.3(pp.228), with permission from Springer-Verlag and authors..）
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Sam- Material Quality ECH Log Log Difference
ple (mg/ kg) DEFT APC (log DEFT-
no. -------------- log APC)
(count/ g)
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1 Black pepper Whole 78 7.61 3.39 4.22
2 Black pepper Whole 30 7.92 3.46 4.46
3 Chili pepper Powder 15 7.59 4.04 3.55
4 Mixture of Powder 13 7.46 3.43 4.03
spices
5 White pepper Powder 73 5.38 1.15 4.23
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Ethylene chlorohydrin residuals(ECH)mg/kg were analysed by gaschromatographic
technique at the Finnish Customs Laboratory
履歴の明らかではない香辛料16検体について測定を行ったところ、3検体でlog DEFT/APCが3.5以上ありγ線照射が疑われた。そこでこれらの試料を調べたところ、熱処理がされていた。DEFT/APC法は、このようにγ線照射に特異的ではないため、加熱処理や滅菌処理など微生物数を低下させる処理がされていないかどうか確認する必要がある。
DEFT/APC法は繰り返し精度もよく、10 kGy以上照射された試料では信頼性が高い。5 kGy照射では10 kGy照射と比較するとlog DEFT/APCがやや低いが、照射を検知するにはまだ十分である。APC法はすでに香辛料の微生物検査で行われており、DEFT/APC法を通常の検査に取り入れることは容易である。また、log DEFT/APCが3.5以上を照射と判定するとして、8機関8香辛料について本法のcollaborative studyを行ったところ、ほぼ良好な結果が得られた。以上のことから、DEFT/APC法は照射香辛料の微生物学的スクリーニング法として有用である。
コメント ：
DEFT/APC法は高額な分析装置を必要とせず、日常の検査業務に組み込むことが容易である。しかし、照射処理と加熱やガス滅菌等と識別することが出来ないことから、あくまでスクリーニング法であり、疑われる試料については、他の検知法により確認する必要がある。
原論文１ Data source 1：
Methods for detection of irradiation of spices
A.M.Sjoberg, M.Manninen, P.Harmala*, S.Pinnioja*
Technical Research Centre of Finland, *University of Helsinki
Z Lebensm Unters Forsch, Vol.190, 99-103 (1990)
原論文２ Data source 2：
Evaluation of a microbiological method for detection of irradiation of spices
M.Manninen, A.M.Sjoberg
Technical Research Centre of Finland
Z Lebensm Unters Forsch, Vol.192, 226-229 (1991)
原論文３ Data source 3：
Microbiological screening method for indication of irradiation of spices and herbs: A BCR collaborative study
G.Wirtanen, A.M.Sjoberg, F.Boisen*, T.Alanko**
VTT Food Rsearch Laboratory of Finland, *Environmental and Food Control Unit of Denmark, **VTT Computing Service of Finland
Journal of AOAC International, Vol.76, 674-681 (1993)
参考資料１ Reference 1：
Biological Methods for the Detection of Irradiated Foods
K.M.Hammerton
Australian Nuclear Science and Technology Organisation
Detection Methods for Irradiated Foods Current Statuss (C.H.McMurray, E.M.Stewart, R.Gray, J.Pearce eds), The Royal Society of Chemistry (1996):377-382
キーワード：照射、スクリーニング、微生物法、DEFT(総菌数測定法)、APC(一般生菌数)、香辛料、ハーブ
irradiation, screening, microbiological method, direct epifluorescent filter technique, total aerobic plate count, spices, herbs
分類コード：020404,020403