作成： 1997/10/25 林 徹
データ番号 ：020043
肉の病原菌の放射線殺菌
目的 ：肉類の病原菌の効率的な殺菌技術の開発
放射線の種別 ：ガンマ線
放射線源 ：137Cs線源(4.95PBq)
線量（率） ：0.108kGy/min
応用分野 ：食品照射、食品製造
概要 ：
牛肉、羊肉、豚肉、七面鳥肉、鶏肉に接種した病原菌のD10値は、大腸菌が0.29-0.30kGy、リステリア菌が0.45-0.50kGy、サルモネラ菌が0.51-0.71kGy、黄色ブドウ球菌が0.40-0.46kGyであり、いずれの病原菌も低線量の照射で殺菌することができる。
詳細説明 ：
滅菌した牛肉、羊肉、豚肉、七面鳥肉、鶏肉に病原菌を接種して137Csのガンマ線を5℃で照射してD10値を求めると表1のような結果が得られた。
表1 Effect of suspending meat on gamma radiation D-values at 5℃ for foodborne pathogens E.coli O157:H7, L.monocytogenes, Salmonella spp., and S.aureus（原論文1より引用）
---------------------------------------------------------------------------------------------
Turkey Turkey
Beef Lamb Pork breast leg MDCM
Pathogen D(kGy)±SE D(kGy)±SE D(kGy)±SE D(kGy)±SE D(kGy)±SE D(kGy)±SE
---------------------------------------------------------------------------------------------
E. coli O157:H7 0.30±0.02a 0.32±0.02a 0.30±0.01a 0.30±0.01a 0.29±0.04a ND
L. monocytogenes 0.45±0.03b 0.47±0.04b 0.48±0.02b 0.50±0.03b 0.47±0.03b ND
Salmonella spp. 0.70±0.04c 0.67±0.04c 0.51±0.03d 0.71±0.04c 0.71±0.04c ND
S. aureus 0.46±0.02e 0.40±0.03f 0.43±0.02e 0.45±0.03e 0.46±0.05e 0.41±0.03f
---------------------------------------------------------------------------------------------
a,b,c,d,e,f Different letters in the same row indicate significant differences(P<0.05);
MDCM = mechanically deboned chicken meat; SE = standard error,ND = not detemined;
Salmonella spp. = S. dublin, S. enteritidis, S. newport, S. senftenberg, and S. typhimurium.
大腸菌(Escherichia coli O157：H7)が0.29-0.30kGy、リステリア菌(Listeria monocytogenes)が0.45-0.50kGy、サルモネラ菌(Salmonella spp.)が0.51-0.71kGy、黄色ブドウ球菌(Staphylococcus aureus)が0.40-0.46kGyであり、病原菌によってはD10値が肉の種類によりわずかに影響を受けるものもあったが、いずれの病原菌も低線量の照射で殺菌することができた。これらの値は他の研究者の実験結果とも一致している。
またエルシニア菌、アエロモナス菌のD10値も約0.2kGyと低い。しかしBacillus cereusやClostridium botulinumの芽胞のD10はこれらの値よりもはるかに高い。
これらの結果から、3kGy以下の照射により大腸菌、リステリア菌、サルモネラ菌、黄色ブドウ球菌、エルシニア菌、アエロモナス菌のような芽胞を形成しない病原菌を効率的に殺菌し食品衛生状態を向上できるものと予想できる。例えば、Escherichia coli O157：H7を約6万個／gの濃度で接種した牛挽肉に対して0-3.0kGyのガンマ線を照射した後に5℃あるいは35℃で20時間貯蔵した時の大腸菌数とベロ毒素の含量を求めた結果は表2のようになった。
表2 E.coli O157:H7 surviving treatment with gamma radiation on lean ground beef and production of vero toxin during subsequent temperature abuse（原論文2より引用）
---------------------------------------------------------------------------------------
Storage
(℃) Assay 0 kGy 0.75 kGy 1.50 kGy 2.25kGy 3.0 kGy
---------------------------------------------------------------------------------------
5 CFU/g 5.6x104 Not Detecteda Not Detected Not Detected Not Detected
5 Verotoxinb Negative Negative Negative Negative Negative
35 CFU/g 1.0x108 1.6x104 Not Detected Not Detected Not Detected
35 Verotoxin 2389 3 Negative Negative Negative
---------------------------------------------------------------------------------------
aNot Detected: < 10 CFU/g.
b50% cytotoxic doses.
Results are the average of three independent experiments.
Adopted from Thayer and Boyd(1993).
牛肉を5℃で貯蔵した時には照射の有無にかかわらず、大腸菌の増殖もベロ毒素の生成も認められなかった。一方、牛肉を35℃で貯蔵すると、非照射あるいは0.75kGy照射した試料においては大腸菌の増殖とベロ毒素の生成が認められた。しかし1.5kGy以上の線量のガンマ線を照射した牛肉では、35℃で20時間貯蔵しても大腸菌の増殖もベロ毒素も検出されなかった。なお、肉を汚染している病原菌の放射線感受性は、照射時の酸素の有無の影響はあまり受けなかったが、照射時の温度が氷点以下になると低下した。
牛挽肉や牛ステーキは1.5kGy照射してもpHは変化しなかったが、貯蔵している間に脂質の酸化の指標であるTBA値は上昇した。また色差計で計測すると照射により色調の変化が認められた。しかし官能検査結果においては、色、匂いともに照射試料と非照射試料の間で有意な違いは認められなかった。
コメント ：
1.5-3kGyの放射線照射は病原性大腸菌などの病原菌の殺菌に有効であるが、照射した肉の品質が日本人に受け入れられるものかどうかは不明である。
原論文１ Data source 1：
Variations in Radiation Sensitivity of Foodborne Pathogens Associated with the Suspending Meat
D.W.Thayer, G.Boyd, J.B.Fox,Jr., L.Lakritz and J.W.Hampson
Eastern Regional Research Center, Agricultural Research Service, U.S.Department of Agriculture, 600 East Mermaid Lane, Philadelphia, Pennsylvania 19118, USA
Journal of Food Science, Vol.60, No.1, p63 (1995)
原論文２ Data source 2：
Use of Irradiation to Kill Enteric Pathogens on Meat and Poultry
D.W.Thayer
Eastern Regional Research Center, Agricultural Research Service, U.S.Department of Agriculture, 600 East Mermaid Lane, Philadelphia, Pennsylvania 19118, USA
Journal of Food Safety, Vol.15, p181 (1995)
原論文３ Data source 3：
Control of Enterotoxic Bacillus cereus on Poultry or Red Meats and in Beef Gravy by Gamma Irradiation
D.W.Thayer and G.Boyd
Eastern Regional Research Center, Agricultural Research Service, U.S.Department of Agriculture, 600 East Mermaid Lane, Philadelphia, Pennsylvania 19118, USA
Journal of Food Protection, Vol.57, No.9, p758 (1994)
原論文４ Data source 4：
Survival of Listeria monocytogenes, Yersinia enterocolitica and Escherichia coli O157:H7 and Quality Changes after Irradiation of Beaf Steaks and Ground Beef
A.H.Fu, J.G.Sebranek and E.A.Murano
Iowa State University, Ames Iowa 50011, USA
Journal of Food Science, Vol.60, No.5, p972 (1995)
参考資料１ Reference 1：
Elimination of Escherichia coli O157:H7 in Meats by Gamma Irradiation
D.W.Thayer and G.Boyd
Eastern Regional Research Center, Agricultural Research Service, U.S.Department of Agriculture, 600 East Mermaid Lane, Philadelphia, Pennsylvania 19118, USA
Applied and Environmental Microbiology, Vol.59, No.4, p1030 (1993)
参考資料２ Reference 2：
Sensitivity of Foodborne Pathogens to Irradiation in the Components of a Chilled Ready Meal
I.R.Grant and M.F.Patterson
Department of Agriculture for Northern Ireland, Newforge Lane, Belfast BT9 5PX, Northern Ireland, UK
Food Microbiology, Vol.9, p95 (1992)
参考資料３ Reference 3：
Irradiation of Fresh Meats
E.A.Murano
Texas A&M University, 310 Kleberg Center, College Station, Texas 77843-2471, USA
Food Technology, Vol.49, No.12, p52 (1995)
参考資料４ Reference 4：
Irradiation of Meat and Meat Products to Ensure Hygienic Quality
T.Radomyski, E.A.Murano and D.G.Olson
Iowa State University, Ames Iowa 50011, USA
Dairy, Food and Environmental Sanitation, Vol.13, No.7, p398 (1993)
キーワード：病原菌、肉、牛肉、豚肉、赤身肉、殺菌
pathogens, meat, beaf, pork, red meat, radicidation
分類コード：020403, 010403