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バイオフィルム形成（緑膿菌）

写真2

ペースメーカー、人 工 弁、義 歯などの 体 内留置器材の表面

にバイオフィルムを 形 成 する。このようにバイオフィルムの形

成から、それを足 が かりにして遊離した細菌によって起こ

る感染症をバイオフィルム感染症と呼んでいる。

�

　バイオフィルム形 成 は、まず細菌が異物表面に付着し、

増殖 することが必要である。その付着には、

① 線毛などの 付 着 因子（アドヘジン）、

② 物質 表面の疎水 性、親水性、

③ 各種 産生物質などにより影 響される。

とくに臨 床的に問題となるのが緑膿菌や黄色ブドウ球菌に

はじめに

バイオフィルムとは

バイオフィルム形成

消毒薬抵抗菌の問題点とその対策東邦大学医学部看護学科感染制御学

　教授 　 明良

写真1

　院内感染が起これば、新聞などでは大きく「消毒薬に耐

性の菌が出現」と報道されることが多い。本当に消毒薬耐性

菌が存 在 するのであろうか。われわれは、消毒 薬に対する

臨床分離 株 の感受性を検討しているが、常用使用濃度に

おいては、耐性の菌の存在は認めていない。消毒薬の使用

は抗菌薬と異なり、高濃度の使用と短時間での作用であり、

作用後、水で 洗浄し乾燥させている。すなわち、感性か耐

性かを調べる検査法に問題があると考えられる。消毒薬の

ための適切な感受性試験を使用しているのかが疑問である。

耐性と評価している場合は、抗菌薬の感受性試験である

MIC（最小発育 阻止濃度）測定法を用いていることが多い。

MIC 測定は、菌と薬剤を作用させ24時間後の成績であり、

液 体 希 釈 法 で あ れ ば 発 育 の 有 無 を 濁 り で 判 定 す る ため

＞107cfu/mlのとき発育と判定し、106cfu/ml存 在していても

発育陰性と判定される。また、その得られた濃度も常用濃度

とあまりにもかけ離 れた 値である場合が多い。消毒薬に感

性・耐 性であるかは、消 毒 薬 独 自の測 定 法 が必 要である。

　病院などで 消 毒 薬 が 効 かないあるいは 抵 抗 性を示 すと

考えられるのは、血液や体液などが 存 在している場 合 や微

生物 がバイオフィルムを形成している場合である。消 毒 薬が

作用していても、ただ単に 表面だけに作用しているだけでは

不十 分である。

　自然界では多くの細 菌は、有機 物あるいは無機物などの

異物の表面に付着し、集合して 存 在している。とくに、自己

の生育に不 利な 環 境におかれた場合、菌体表面に多糖体

を主 成分とするグリコカリックスやスライムなどの 粘 液 質を

産生し、これを介して互いに 凝集し、さらにそれを被覆する

ようになる。これ がバイオフィルム（biof i lm ）である（写真 1、

2 ）。日常のわれわれ の周辺 にも観 察される。風呂場のタイ

ル や 洗 面 所 の 流しの 表 面など 水 の介 在 する場 所でみら

れる。とくに 医 療 領 域 では、各種カテーテル、排 膿 チューブ、

よるバイオフィルムである。カテーテル への細菌の付着性は

その材質により大きく異なることが 報 告されている。表１は、

われわれの成績であるが、ポリ塩 化ビニル は 他 の 材 質より

バイオフィルム形成能はグラム陽性菌、グラム陰性菌とも高

く、天然ゴムはグラム陽性 菌では低い。また、Lopez - Lopez

らは、ポル塩化ビニルは 緑 膿 菌、黄 色ブドウ球 菌とも付着

性 が高いことを報 告している。

の作用でも検討した 41菌株は 殺 菌されているが、次亜塩素

酸ナトリウム（ 0 . 0 2 ％ ）は30分間の作用でも14 菌 株しか殺菌

されていない（表３）。作用濃度にもよるが長時間の作用が

必要である。

　 バイオフィルム形成菌に対する効果

　表２は 緑 膿 菌をカテーテルチューブにバイオフィルムを

形成させ 消毒薬 の除菌効果をみた成績である。グルタラー

ルで は 15 分 間以内の作用で 殺菌 効 果 がみられているが、

グルコン酸クロルヘキシジン、塩 化ベンゼトニウムとも殺 菌

効果を示すのに長時間の作用が必要である。また、金 属に

付着させバイオフィルムを形成させた緑膿菌を含む６菌種

41菌株に対 する殺菌効果でも、グルタラール（2％）は５分間

表１ 各種カテーテル材質によるバイオフィルム形成能

付着菌数（cfu/cm2, log）n=4 35℃ 4日間

グラム陽性菌 グラム陰性菌

黄色ブドウ球　　　菌

表皮ブドウ球　　　菌

肺炎桿菌 緑膿菌

カテーテル材質

天然ゴム

シリコン

ポリ塩化ビニル

＜1.9　

2.3

4.3

＜1.0　

2.4

5.7

3.5

7.1

6.6

7.3

7.4

6.8

表3 金属付着臨床分離6菌種41菌株に対する消毒薬の殺菌効果

作用時間（殺菌された菌株数）

5分間 10分間 15分間 30分間

消 毒 薬（作用濃度）

次亜塩素酸 ナトリウム（0.02%）

4 4 6 14

グルタラール（2%） 41 41 41 41

S. aureus　　E. faecalis　　E. faecium　　E. coli　　　　　　　　　　　P. aeruginosa

消毒薬抵抗性

　多くの 消 毒 薬 は、対 象 物に 有 機 物があるとその 消 毒 効

果が著明に低下することが知られている。表４は臨 床分離

株を使用し、馬血液を添加したときの消毒薬の殺菌効果の

変化を検 討した 成 績である。グルタラール（ 2％）は１分間の

作用でも全株殺菌され、有機物の影響はみられていないが、

次亜塩素酸ナトリウム（0.02％）や 塩化ベンゼトニウム（0.1％）

は著明な殺菌効果の低下の影響がみられている。

有機物の存在とその効果

臨床分離6菌種24菌株：

表2 バイオフィルム形成緑膿菌に対する消毒薬の殺菌効果 （殺菌時間：分）

バイオフィルム形成：カテーテルチューブを使用

グルコン酸クロルヘキシジン 塩化ベンゼトニウム グルタラール

0.1％ 0.5 ％ 0.1％ 0.2 ％ 2 ％菌株 濃度

消毒薬

ATCC27853

Fisher Ⅲ

TA25

TA312

TA344

TA339

TA343

TA347

No.10

TA335

60

180

180

180

180

60

180

60

>180

>180

30

180

60

60

30

60

60

60

60

180

180

180

60

180

180

180

180

180

60

>180

180

60

30

180

30

30

180

60

60

180

≦15

≦15

≦15

≦15

≦15

≦15

≦15

≦15

≦15

30

表4　臨床分離株に対する薬剤の短時間殺菌効果

薬　　剤

次亜塩素酸ナトリウム（0.02％）

塩化ベンゼトニウム（0.1％）

5%馬血液添加の場合

24

24

グルタラール（2％） 24

24

作用時間（殺菌された菌株数）

1分間

24

24

24

24

3分間

24

24

24

24

5分間

24

24

24

24

10分間

次亜塩素酸ナトリウム（0.02％）

塩化ベンゼトニウム（0.1％）

21

0

グルタラール（2％） 24

4

21

0

24

9

21

0

24

11

21

0

24

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スーパ－ミル88 （0.2％）R

スーパ－ミル88 （0.2％）R

S. aureus 4株, E. faecalis 4株, E. faecium 5株, E. coli 4株, S. marcescens 4株, P. aeruginosa 3株

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消毒薬抵抗性への対策

　患者に使 用した 医 療 器 材は、環 境 汚 染 のため病 棟での

一次 洗 浄 や 一 次 消 毒 が 行 わなくなっている。その 医 療 器

材は血液、体 液 などで 汚 染されているため、場合によっ

ては原因微 生 物や環境常在菌などでバイオフィルムの形

成がし易い 状 態になっている。その対策については、バイオ

フィルムや血液を溶かすあるいは分解させる薬剤（酵素製剤

など）でまず 処 理をして、次いで 消 毒 薬を作用させるのもそ

の方法 の１つである。蛋 白分 解作用を有するポリヘキサメチ

レンビグアナイドハイドロチオライド（スーパーミル88 ）を用い、

金属付着緑膿 菌に対して検討した結果、スーパーミル 88

で 30 分間の前処理をした後、次亜塩素酸ナトリウムで処 理

すると短時間で殺菌されている（ 表５）。病 棟 で 一 次 洗 浄

しないときは、このようなスーパーミル88　や他の酵素製剤

を噴 霧 処 理しておくのも一 つの方 法である。

�　以上、消 毒 薬 が 効かないとは 消 毒 薬 耐 性 菌 が 出 現し

たので はなく、その多くが 消 毒 薬 に 触 れていないためで

あり、消 毒 不 十 分なためである。これまでにもいわれてい

ることであるが、消 毒 薬 の 適 切 な 選 択 と 使 用 が 重 要 であ

り、感 染 制 御として 重 要なことは、感 染 経 路 の 遮 断と感

染 源 の 排 除であり、

① 感 染 源 を 持ち込まないこと、

② 感染源を持ち出さないこと、

③ 感染源を拡げないことである。

表5　金属付着緑膿菌に対するスーパーミル88 と次亜塩素酸ナトリウムとの併用効果

P. aeruginosa 4 -37

＊：30分間前処理＋：発育ー：発育なし　

注）スーパーミル88 ：ポリヘキサメチレンビグアナイドハイドロチオライド

一 次 処 理

スーパ－ミル 88

次亜塩素酸 Na

スーパーミル 88 *

ー

ー

次亜塩素酸Na

＋

＋

＋

＋

＋

＋

＋

＋

＋

＋

＋

ー

二 次 処 理作 用 時 間

5分間 15分間 30分間 60分間

P. aeruginosa 27- 08

スーパ－ミル 88

次亜塩素酸 Na

スーパーミル 88 *

ー

ー

次亜塩素酸Na

＋

＋

ー

＋

＋

ー

＋

ー

ー

ー

ー

ー

R

R

R

R

R

参考文献�１） 　明良：消毒薬の抗微生物試験法ー抗細菌・抗真菌試験法についてー、　　臨床と微生物、29（4）：357- 366，2002�２） 　明良：細菌性 バイオフィルムと消 毒薬、感染 症、28（3）：107-111, 1998�３） 　明良、山崎智子、 李　秀華、 山口聖賀、五島瑳智子：バイオフィルム　　形成 Staphylococcus aureus および Pseudomonas aeruginosa に対する　　消毒薬の殺菌効果と作用温度による影響、日本環境感染誌、13（1）：1- 4､ 1998�４）小林宏行：国際会議 Medical Biofilms 2002 報告書ーBiofilm研究の最前線ー、　　　Bacterial Adherence & Biofilm、16: 1-10, 2002�５） 　明良：感染制御の基礎知識、メディカ出版、2001�６） 　明良・村井貞子編集：院内感染対策へのサポート、南山堂、2003�７） 　明良、五島瑳智子編：在宅感染 ハンドブック、ヴァンメディカル、2001

R

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