食品工場の品質保証において、バイオフィルムは“見えない品質リスク”として最も厄介な存在です。微生物が設備表面に付着し、強固な膜を形成すると、通常の洗浄・殺菌では除去しきれず、再汚染やクレームの温床となります。バイオフィルムの形成メカニズムを科学的に整理し、必要な管理ポイントを解説します。

バイオフィルムの形成メカニズムと除去技術
― 現場で役立つ衛生管理

静岡大学 学術院 工学領域 化学バイオ工学系 准教授 田代 陽介先生

2009年　筑波大学大学院生命環境科学研究科博士課程修了 博士（農学）、2010年　北海道大学大学院工学研究院 博士研究員、2011年　日本学術振興会特別研究員（北海道大学、ケンブリッジ大学）、2013年　静岡大学大学院工学研究科　テニュアトラック助教、2024年　静岡大学学術院工学領域　准教授　現在に至る。

1. バイオフィルムの基礎
　1) バイオフィルムの歴史　微生物の発見とバイオフィルム
　2) バイオフィルムの特性　バイオフィルムの種類、浮遊細菌とバイオフィルム細菌の違い
　3) バイオフィルムの構成成分　タンパク質、DNA、多糖
　4) バイオフィルムの形成機構　固体表面への付着、バイオフィルムの発達
　5) バイオフィルムにおける情報伝達　クォラムセンシング、遺伝子伝播
　6) バイオフィルム内における細菌の薬剤耐性　薬剤耐性遺伝子の発現、代謝の休止
　　
2. 身の回りのバイオフィルム
　1) バイオフィルムの人体への影響　日和見感染菌、口腔細菌
　2) 食品とバイオフィルム　食品発酵、食品に付着する病原菌、食品腐敗細菌
　3) 水処理とバイオフィルム　排水処理、微生物保持担体
　4) バイオフィルムによる金属腐食　金属腐食を引き起こす細菌
　5) 生活環境におけるバイオフィルム　浴槽に付着する細菌
　　
3. バイオフィルムの除去と形成防止・対策
　1) 物理学的方法　物理的殺菌法、抗菌・抗ウィルスに向けた物質表面特性
　2) 化学的方法　細菌・ウィルスに有効な消毒薬、バイオフィルム阻害剤
　3) 生物学的方法　バイオフィルム形成を阻害する酵素、ファージ
　　
4. バイオフィルムの評価・解析と研究アプローチ
　1) バイオフィルムの菌種同定法　群集構造解析、分子系統解析、質量分析
　2) バイオフィルムの構成成分分析法　細胞外マトリクスの分離
　3) バイオフィルムの形成・除去の評価　バイオフィルム形成装置、定量法、染色法、観察方法
　4) バイオフィルムを形成する細菌の発現解析　遺伝子発現解析、タンパク質発現解析
　　
5. バイオフィルム研究の現在と展望