JP4565057B2 - イムノグロブリンa誘導能の高い新規乳酸菌 - Google Patents
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Description
そこで侵入してくる様々な抗原物質に対して、善玉性、悪玉性を識別して必要に応じて排除する免疫応答システムが、生体には備わっている。その最前線の防御機構として呼吸器官や消化器官の表面に備わっている免疫システムが粘膜免疫である。
粘膜免疫システムの主役として、体内への病原微生物の付着防止やアレルギー物質の侵入、吸収を防ぐ役割を担う物質が、免疫グロブリンの1種であるイムノグロブリンA(以下「IgA」ともいう。)である。
IgAは、細菌やウイルスの中和、生体組織への付着抑制、食物抗原等によるアレルギーの抑制に重要な役割を果たしており、IgAの誘導組織として腸管内にはパイエル板が存在する。
乳幼児や老人、体力が低下した人は免疫力が弱くなっており、病原菌など外部からの異物に対する抵抗力が低いことが知られている。これ以外にも、近年人は、生活環境の変化等によるストレスが原因で腸管粘膜免疫が低下し、アレルギー性疾患が非常に増加しているとの報告がなされている。(非特許文献1)
従って、生体粘膜からのIgA産生を増強することが出来れば、腸管等の粘膜表面の免疫力を高めることができ、病原微生物の感染やアレルギーの発症を効果的に予防できるものと考えられる。
近年の畜産経営は、このような飼育形態に加え、機械化による効率化と多頭飼育によるスケールメリットを生かして経済性を追求する、大規模な経営形態へと転換してきている。
したがって近年の畜産経営は、安定した低価格の畜産物の供給を人々にもたらした一方で、家畜には、飼育面積の不足やワクチン等の注射を受ける機会が多いなど、ストレスのかかりやすい環境下で、飼育していることも事実である。
このような状況に加え、昨今の畜産は、生体の免疫作用を抑制する病原ウイルスの出現により、大腸菌などの細菌の二次感染症の発生が増加している。(非特許文献2)
畜産において下痢などの疾病の発生は、事故率の増加や増体率の低下を招き、生産性の低下をもたらす。特に幼畜は疾病にかかりやすく、罹患した場合の経済的損出は大きいことから疾病の発生を極力防止することが重要であるが、抗生物質の使用は、耐性菌の出現等の危惧から制限される方向にあり、畜産家は頻発する疾病の対応に非常に苦慮しているのが現状である。畜産家からは、抗生物質の代替となる天然物質由来の抗菌性様作用を持った飼料や飼料添加物の開発が待ち望まれている。
畜産分野においても、乳酸菌が有する免疫賦活効果が病気に対する抵抗性を高めることに着目した利用研究が数多くなされている。(非特許文献7)
免疫賦活作用の1つであるIgAの産生を誘導する乳酸菌としては、植物由来のラクトバチルス属、ロイコノストック属、ペディオコッカス属乳酸菌の他、ビフィズス菌(特許文献1、2)やエンテロコッカス属菌(特許文献3〜5)の報告がある。
一般に植物由来乳酸菌の場合、ヒトなど動物体内での定着率は高いとはいえず、ビフィズス菌は、偏性嫌気性菌であるため、培養条件として嫌気培養という特殊な環境を必要とする。また、培地成分として、特殊なアミノ酸やビタミン類、金属イオン等の栄養素を要求する菌株も存在し、培養用の人工培地は複雑な組成となってしまう。(非特許文献4) 更に、偏性嫌気性菌であるため、酸素が存在する通常の環境下では生育できず、製剤とした場合の生存性や安定性に難点がある。
そして、エンテロコッカス属菌は、すでに一部の菌株が免疫賦活作用を有することや、薬剤耐性菌の感染防除剤として用いることが知られており(特許文献3〜5)、IgA産生増加による免疫賦活能を有する菌株(特許文献5)も報告され免疫活性剤、抗癌剤、各種アレルギー製剤等が提案されている。
しかし、特許文献5の乳酸菌製剤に用いられたエンテロコッカス属乳酸菌はエンテロコッカス・フェカリスであるが、その菌株が誘導するIgA産生量は、陰性対象のたかだか2倍にも満たないものであり十分とはいえない。
エンテロコッカス属菌の1種であるエンテロコッカス・フェシウム(Enterococcus faecium)も、従来から整腸剤や飼料添加物として広く使用されている菌種であって、安全性や腸内への定着性に問題はなく、その大量培養技術も確立していることから、免疫賦活性の乳酸菌製剤として医薬品や食品、飼料に用いることができれば、安全性や免疫機能向上効果と共に経済性の面からも極めて有効であるとして、有望視されている乳酸菌の1つである。
しかしながら、エンテロコッカス・フェシウムについては、まだIgA産生誘導と関連づけた報告はほとんどない。特許文献6,7には、エンテロコッカス・フェシウムIgA産生誘導作用があることについては明記されているものの、IgA産生能として実際に確認されているのは、パイエル板の性状変化(IgA抗体)からの間接的な確認のみで、定量的な有効性の検証がなされておらず、そのIgA産生誘導能自体も十分なものとはいえない。
また、上記のいずれのエンテロコッカス属乳酸菌についても病原物質の定着抑制効果や家畜の生産性の向上効果をふまえた免疫賦活作用効果の検証は行われておらず、その有効性の検討が不十分である。
本発明のNHRD IHARA(FERM BP−11090)は、その菌学的性質(表1)及びr−RNAの配列検索により、エンテロコッカス・フェシウム(Enterococcus faecium)に属する新規乳酸菌であることが確定され、そのIgA誘導機能も既知のエンテロコッカス・フェシウムと比較し、格段に優れていることを見出し、本発明を完成させた。
さらに、本発明者らは、本発明のNHRD IHARAを乳酸菌製剤として、腸内での病原物質の定着抑制効果、及び家畜の生産性を向上させる効果が極めて優れたものであることを確認し、本発明の乳酸菌製剤を用いた食品、飼料、免疫力増強剤などの係る本発明も完成させた。
〔1〕 エンテロコッカス・フェシウム NHRD IHARA(FERM BP−11090)。
〔2〕 体内におけるイムノグロブリンAの産生を増進し、病原性細菌の増殖を抑制する乳酸菌である前記〔1〕に記載の菌株。
〔3〕 前記〔1〕又は〔2〕に記載の菌株の培養物、その抽出物、又はその菌体処理物を含んでなる、体内のイムノグロブリンA産生の増進活性を有する乳酸菌製剤。
〔4〕 体内のイムノグロブリンA産生の増進活性を有する他の乳酸菌、乳酸菌製剤、ビフィズス菌、ビフィズス菌製剤、その他の微生物、その他の微生物製剤をさらに含んでなる、前記〔3〕に記載の乳酸菌製剤。
〔5〕 前記〔3〕又は〔4〕に記載の乳酸菌製剤を体内のイムノグロブリンAの産生増進のための有効成分として含む飲食品用添加剤。
〔6〕 前記〔3〕又は〔4〕に記載の乳酸菌製剤を体内のイムノグロブリンAの産生増進のための有効成分として含む飲食品。
〔7〕 前記〔3〕又は〔4〕に記載の乳酸菌製剤を体内のイムノグロブリンAの産生増進のための有効成分として含む飼料用添加剤。
〔8〕 前記飼料用添加剤が、家畜の体重増加、増体向上又は事故率の低下のための添加剤である前記〔7〕に記載の飼料用添加剤。
〔9〕 前記〔3〕又は〔4〕に記載の乳酸菌製剤を体内のイムノグロブリンAの産生増進のための有効成分として含む飼料。
〔10〕 前記〔3〕又は〔4〕に記載の乳酸菌製剤と薬学上許容される担体又は添加剤とを含んでなる、ヒト又は動物用の免疫機能向上剤。
〔11〕 前記〔3〕又は〔4〕に記載の乳酸菌製剤と薬学上許容される担体又は添加剤とを含んでなる、ヒト又は動物用の感染症予防又は治療用医薬組成物。
〔12〕 前記〔3〕又は〔4〕に記載の乳酸菌製剤を用いることを特徴とする、家畜の体重を増加させる方法。
〔13〕 前記〔3〕又は〔4〕に記載の乳酸菌製剤を用いることを特徴とする、家畜の増体を向上させる方法。
〔14〕 前記〔3〕又は〔4〕に記載の乳酸菌製剤を用いることを特徴とする、家畜の事故を低下させる方法。
〔15〕 前記〔3〕又は〔4〕に記載の乳酸菌製剤を用いることを特徴とする、動物(ヒトを除く)の免疫機能を向上させる方法。
〔16〕 前記〔3〕又は〔4〕に記載の乳酸菌製剤を用いることを特徴とする、動物(ヒトを除く)の感染症の発生を抑制させる方法。
本発明による新規微生物はエンテロコッカス・フェシウムNHRD IHARAであり、この菌株はエンテロコッカス・フェシウム(Enterococcus faecium)に属する乳酸菌であり、日本国茨城県つくば市東1丁目1番地1中央第6にある独立行政法人 産業技術総合研究所 特許生物寄託センター(AIST)に、平成20年6月6日付でエンテロコッカス・フェシウムNHRD89の菌株名で寄託番号FERM P−21592として国内寄託され、平成21年2月2日付で菌株名がエンテロコッカス・フェシウムNHRD IHARAに改められて、ブダペストの国際寄託当局に移管され、国際寄託番号FERM BP−11090として国際寄託されている。
本発明によるエンテロコッカス・フェシウムNHRD IHARAの菌学的性状は表1のとおりとなる。
上記した菌学的性質及び16srRNA遺伝子の5’末端から1511番目の塩基までについてシーケンスした結果エンテロコッカス・フェシウム標準菌株と99.7%の相同性があったことから、本発明の菌株はエンテロコッカス・フェシウムと同定された。
エンテロコッカス・フェシウムNHRD IHARAのDNAシーケンスデータ(16s rRNA遺伝子の5’末端の塩基から1511番目までの塩基配列)は下記のとおりである(配列番号1)。
GACGAACGCTGGCGGCGTGCCTAATACATGCAAGTCGTACGCTTCTTTTTCCACCGGAGCTTGCTCCACCGGAAAAAGAAGAGTGGCGAACGGGTGAGTAACACGTGGGTAACCTGCCCATCAGAAGGGGATAACACTTGGAAACAGGTGCTAATACCGTATAACAATCGAAACCGCATGGTTTTGATTTGAAAGGCGCTTTCGGGTGTCGCTGATGGATGGACCCGCGGTGCATTAGCTAGTTGGTGAGGTAACGGCTCACCAAGGCCACGATGCATAGCCGACCTGAGAGGGTGATCGGCCACATTGGGACTGAGACACGGCCCAAACTCCTACGGGAGGCAGCAGTAGGGAATCTTCGGCAATGGACGAAAGTCTGACCGAGCAACGCCGCGTGAGTGAAGAAGGTTTTCGGATCGTAAAACTCTGTTGTTAGAGAAGAACAAGGATGAGAGTAACTGTTCATCCCTTGACGGTATCTAACCAGAAAGCCACGGCTAACTACGTGCCAGCAGCCGCGGTAATACGTAGGTGGCAAGCGTTGTCCGGATTTATTGGGCGTAAAGCGAGCGCAGGCGGTTTCTTAAGTCTGATGTGAAAGCCCCCGGCTCAACCGGGGAGGGTCATTGGAAACTGGGAGACTTGAGTGCAGAAGAGGAGAGTGGAATTCCATGTGTAGCGGTGAAATGCGTAAATATATGGAGGAACACCAGTGGCGAAGGCGGCTCTCTGGTCTGTAACTGACGCTGAGGCTCGAAAGCGTGGGGAGCAAACAGGATTAGATACCCTGATAGTCCACGCCGTAAACGATGAGTGCTAAGTGTTGGAGGGTTTCCGCCCTTCAGTGCTGCAGCTAACGCATTAAGCACTCCGCCTGGGGAGTACGACCGCAAGGTTGAAACTCAAAGGAATTGACGGGGGCCCGCACAAGCGGTGGGGCATGTGGTTTAATTCGAAGCAACGCGAAGAACCTTACCAGGTCTTGACATCCTTTGACCACTCTAGAGATAGAGCTTCCCCTTCGGGGGCAAAGTGACAGGTGGTGCATGGTTGTCGTCAGCTCGTGTCGTGAGATGTTGGGTTAAGTCCCGCAACGAGCGCAACCCTTATTGTTAGTTGCCATCATTCAGTTGGGCACTCTAGCAAGACTGCCGGTGACAAACCGGAGGAAGGTGGGGATGACGTCAAATCATCATGCCCCTTATGACCTGGGCTACACACGTGCTACAATGGGAAGTACAACGAGTTGCGAAGTCGCGAGGCTAAGCTAATCTCTTAAAGCTTCTCTCAGTTCGGATTGCAGGCTGCAACTCGCCTGCATGAAGCCGGAATCGCTAGTAATCGCGGATCAGCACGCCGCGGTGAATACGTTCCCGGGCCTTGTACACACCGCCCGTCACACCACGAGAGTTTATAACACCCGAAGTCGGTGAGGTAACCTTTTTGGAGCCAGCCGCCTAAGGTGGGATAGATGATTGGGGTGAAGTCGTAACAAGGTAGCCGTATCGGAA(1511塩基)を有する。
本菌株を、菌株毎に複数の遺伝子の配列の差異をパターン化して解析するmultilocus sequence typing(MLST法)(非特許文献4)によってタイピングを行った。すなわち、公共のMLST法データベース(MLST.net)を使用して、エンテロコッカス・フェシウム内でタイピングを行ったところ、表3のとおりとなった。このMLSTタイプのエンテロコッカス・フェシウムは、当データベースに登録されていない新規な菌株であった。
本発明による菌株エンテロコッカス・フェシウムNHRD IHARAは、広く自然界に生育する乳酸菌であり、家畜等の動物糞、各種食品、土壌等を分離源とでき、菌体の培養法、分離法に特に制限はない。培地は、該菌用であれば特に制限はなく、天然培地、合成培地、半合成培地などの培地に培養することができる。培地としては、窒素源及び炭素源を含有するものが用いられる。窒素源の具体例としては、肉エキス、ペプトン、大豆粉、大豆加水分解物、グルテン、カゼイン、酵母エキス、アミノ酸等が挙げられ、炭素源の具体例としては、グルコース、フラクトース、ラクトース、ソルビトール、イノシトール、水飴、麹汁、澱粉、バカス、フスマ、糖蜜、等が挙げられる。このほか、無機質として、例えば硫酸アンモニウム、リン酸カリウム、塩化マグネシウム、食塩、炭酸カルシウム、鉄、マンガン、モリブデン更に各種ビタミン類その他を添加することができる。
培養温度は10〜50℃、更に好ましくは25〜45℃であり、培養時間は6〜36時間程度であり、通気振盪、通気撹拌してもよい、培地のpHは3〜10好ましくは5〜7である。
分離法は、例えば培養終了後、菌体を採取し遠心分離などの手段により上清を除き、蒸留水もしくは生理食塩水を加え、必要によりこの操作を繰り返し、遠心分離又は濾過等により菌体を採取する。
本発明による乳酸菌製剤は、生菌又は発酵物としての利用形態をも含むものであり、培養液ごとそのまま、もしくは濃縮して用いることができ、菌体のみを分離し、生菌体、死菌体として、又は菌体を加熱、乾燥、凍結、磨砕、溶菌、抽出などの処理をした処理物として用いることもできる。
具体的には、本発明による単離した生菌体をそのまま使用し、又は乳製品、果実類、穀物又はこれらの加工物(食品)にこの生菌を付与し乳酸発酵させた状態の発酵物(処理物)として利用することができる。
また、本発明による乳酸菌製剤は、単離した菌体を、加熱、紫外線照射、ホルマリン処理等により不活性化して投与に適した剤形にすることもできる。分離された生菌体、死菌体はさらに摩砕、破砕処理し、得られた処理物を必要により加熱滅菌、無菌濾過した後に、その濾液を凍結乾燥して製剤とすることもできる。菌体の処理物は、例えば、上記摩砕物、破砕物、それらからの抽出液、凍結乾燥品等の形態が挙げられる。
乳酸菌製剤の具体例としては、ラクトバチルス(Lactobacillus)属、ストレプトコッカス(Streptococcus)属、ラクトコッカス(Lactococcus)属、ロイコノストック(Leuconostoc)属、ペディオコッカス(Pediococcus)属、エンテロコッカス(Enterococcus)属等が挙げられる。ビフィズス菌製剤の具体例としてはビフィドバクテリウム(Bifidobacterium)属のビフィズス菌製剤があげられる。その他の微生物製剤の具体例としてはバチルス(Bacillus)属、クロストリジウム(Clostridium)属、酵母、及び真菌製剤が挙げられる。
また、本発明による乳酸菌製剤は、乳酸菌製剤同士の混合のみならず、本発明による乳酸菌と他の微生物とを共培養した形態のものをも包含する。さらに、本発明による乳酸菌製剤は、本発明による乳酸菌と他の免疫力を高める物質とを混合して免疫力を相乗的に高めた製剤をも包含する。
本発明の乳酸菌製剤は、IgA産生誘導能が高いだけでなく、腸内での定着率も高いため、ヒトや家畜への経口投与により免疫力増進をはかることができるので、IgA産生増進のための有効量を、各種飲食品や家畜、家禽、養殖用魚介類又はペット用の飼料に直接混合するか、食品用添加剤、又は飼料用添加剤などに加工して、用いることができる。特に家畜用飼料に用いた場合、家畜の体重増加、増体及び事故率の低下に多大な効果を奏することができる。また、免疫機能向上剤として、さらにヒト又は動物用の感染症の予防及び治療のための医薬組成物として用いることができる。
ここで、ヒト又は動物の感染症としては、例えば、消化器感染症、呼吸器感染症(下痢、肺炎、発熱など)などがあり、その原因として典型的な病原菌は、病原性大腸菌やサルモネラ属菌などの細菌、インフルエンザなどのウイルス、その他マイコプラズマや寄生虫、原虫などがある。
例えば家畜用に投与する場合は、直接経口投与する方法及び飼料や飲水に混合してから投与する方法が典型的であるが、飼料中に添加する投与方法が好ましい。
本発明の乳酸菌製剤を食品に添加する場合には、基本的には全ての食品が対象となり、例えば、穀類製品、豆類製品、肉製品、水産加工品、乳製品、菓子類、清涼飲料等があげられる。
製剤としては菌体を培養後、菌体のみを分離濃縮後、乾燥した菌体原末をそのまま製剤とすることもでき、又米糠油かす、小麦粉、ブドウ糖、無水ケイ酸、フスマ等、飼料安全法で許可されている任意の賦形剤と混合した製剤とすることができる。さらに有効成分として培養した培養液を、残渣も含めて濃縮乾燥した菌体含有物を用いることもできる。本発明による乳酸菌製剤は、投与経路に応じた適切な剤形として提供されることが好ましい。例えば、カプセル剤、錠剤、顆粒剤、散剤、丸剤、細粒剤、トローチ錠等の経口剤、直腸投与剤等があげられる。
賦形剤としては、例えば、乳糖、D−マンニトール、D−ソルビトール、白糖等の糖類、トウモロコシデンプン、バレイショデンプン等のデンプン類、リン酸カルシウム、硫酸カルシウム、沈降炭酸カルシウム等の無機塩類等があげられる。
崩壊剤としては、例えば、ヒドロキシプロピルスターチ、カルボキシメチルスターチナトリウム、部分アルファー化デンプン等のデンプン類、カルボキシメチルセルロースカルシウム、カルボキシメチルセルロース、低置換度ヒドロキシプロピルセルロース等のセルロース誘導体、ポリビニルピロリドンを架橋構造にした、その他合成高分子類等があげられる。
結合剤としては、例えば、ポリビニルピロリドン、ヒドロキシプロピルセルロース、ヒドロキシプロピルメチルセルロース、ゼラチン、アラビアゴム等の高分子類等があげられる。滑沢剤としては、例えば、タルク、ロウ類、軽質無水ケイ酸等の天然物由来及びその誘導体等、ステアリン酸、ステアリン酸マグネシウム、ステアリン酸カルシウム、ステアリン酸アルミニウム、ショ糖脂肪酸エステル糖の脂肪酸及びその金属塩類等があげられる。なお、錠剤には他にマクロゴール等の高分子化合物が適宜使用される。
上記の粉末製剤にはさらに賦形剤粉末を添加してもよい。賦形剤としては、脱脂米糠、大豆粉、フスマ、もみがら粉、炭酸カルシウム、糖、澱粉、ビール酵母、小麦粉等、飼料安全法で認可されている任意の賦形剤があげられる。これらの賦形剤は1種のみならず2種以上併用してもよい。
なお、本明細書中に引用された先行文献中の記載内容は、本明細書の記載として参照されるものとする。
本発明のエンテロコッカス・フェシウムNHRD IHARAのスクリーニング
家畜糞及び畜産食品を滅菌生理食塩水で10倍に希釈した溶液10μlを、BL寒天培地で3日間培養後、400種の乳酸菌のコロニーを分離し、各コロニーを形成する菌株をNHRD1〜400と一応命名した。なお、ここで、乳酸菌とはグラム陽性で、カタラーゼを産生しない嫌気性菌で培地中に酸を産生する細菌類を指す。これら単離した乳酸菌はエンテロコッカス属以外に、ラクトバチルス属、ラクトコッカス属、ビフィドバクテリウム属など多岐にわたる乳酸菌であった。本発明に係るエンテロコッカス・フェシウムNHRD IHARAは、これら全ての乳酸菌の菌株に対して行った、ブタパイエル板細胞を用いたIgA産生量測定実験において、突出してIgA産生量が高い菌株として選抜された菌株に命名したものである。
なお、本発明のNHRD IHARAは、寄託番号FERM BP−11090としてAISTに国際寄託され、その具体的な菌学的性質、菌学的同定については、上記段落〔0013〕〔0014〕で述べたとおりである。
エンテロコッカス・フェシウムNHRD IHARA乾燥菌体(生菌)の製造
エンテロコッカス・フェシウムNHRD IHARAを以下に示す組成のMRS液体培地に接種し(菌数:102個/ml)、37℃で16〜20時間培養し、生菌数約109個/mlの培養液を得た。得られた培養液を12,000×gで20分間遠心分離して集菌し、蒸留水で2回洗浄して菌体を得た。この菌体を蒸留水に懸濁し、凍結乾燥して、乾燥菌体を得た。(以下乾燥生菌体)
MRS液体培地の組成を示す。
ゼラチンのパンクレアチン消化物 10g
牛肉エキス 8g
酵母エキス 4g
ブドウ糖 18.5g
リン酸一水素カリウム 3g
ポリソルベート80(界面活性剤) 1g
酢酸ナトリウム 3g
クエン酸アンモニウム 2g
硫酸マグネシウム 0.2g
硫酸マンガン 0.05g
蒸留水 1000ml
(pH6.2に調整、121℃で15分加熱滅菌)
エンテロコッカス・フェシウムNHRD IHARA乾燥菌体(死菌)の製造
実施例2と同様の方法で得た生菌体を蒸留水に懸濁した後、100℃で30分加熱し、これを凍結乾燥して死菌乾燥菌体(以下乾燥死菌体)を得た。
マウスパイエル板細胞からのIgA産生促進作用(in Vitro試験)
BALB/cマウス雌性8−12週齢(日本SLC)よりパイエル板を取り出し、セルストレーナーを用いてシングル・セルにした。10%FCS加RPMI培地中で細胞を1×106個/mlに調整し、96穴平底プレートにモノレイヤーを作製した。IgA誘導剤として、実施例2で作製した乾燥死菌体又は同様に調整した他のエンテロコッカス・フェシウムを100μg/mlに調整後、20μl添加し、6日間混合培養した。混合培養終了後、培養上清を採取しIgA量を測定した。パイエル板細胞に乾燥死菌体を添加せずに培養したものを陰性対照とした。乾燥死菌体に代えてLPS(Lipopolysaccharide)添加したものを陽性対照とした。IgAの測定は市販のキット(「MOUSE IgA ELISA QUANTITATION KIT」、BETHYL社)を用いて行った。IgA量は、別々のマウスのパイエル板を用いて3回以上反復測定し、その平均値を求めた。
陰性対照のIgA量を基準(1.0)として、その相対比(Stimulation Index;S.I.)を比較した結果を図1−Aに示す。
図1−Aに示されるとおり、陽性対照(LPS)のIgA相対比は1以上となり、IgA産生を誘導していることが判った。よって本法がパイエル板細胞からのIgA産生を評価する方法として、有用であると判断した。
図1−A中で、同じエンテロコッカス属に属する菌株を、比較例として選択し、図1−Bとして図示する。比較例1(NHRD44)、比較例2(NHRD88)、比較例3(NHRD99)、比較例4(NHRD102)、比較例5(NHRD104)は、いずれも、エンテロコッカス・フェシウムに属し、比較例6(NHRD199)及び比較例7(NHRD326)は、エンテロコッカス・フェカリスに属している。比較例8は、市販生菌剤由来のエンテロコッカス・フェカリスに対して上記操作と同様の操作を行ったものである。さらに、参照例として、実験条件が同じ特許文献5の実施例2のデータ(エンテロコッカス・フェカリスNF−1011)もあわせて図示した。
各種エンテロコッカス・フェシウム菌株によるIgA産生誘導能を比較すると、本発明のエンテロコッカス・フェシウムNHRD IHARAのS.I.は2.6となり、陽性対照(LPS)よりも高いIgA産生誘導能を有すると共に、他のエンテロコッカス・フェシウムのみならず、他のエンテロコッカス属微生物など他の乳酸菌類に比べてもIgAを著しく増加させる作用を持つことが判った。
この例は、マウスに本発明の菌株エンテロコッカス・フェシウムNHRD IHARAを経口投与してIgA産生量を測定したものであり、試験群は下記の4群で比較した。
(1) コントロール群1(エンテロコッカス・フェシウム未投与群)
(2) コントロール群2(実施例3でS.I.が1前後だったエンテロコッカス・フェシウム投与群)
(3) エンテロコッカス・フェシウムNHRD IHARA乾燥生菌体投与群(LA)
(4) エンテロコッカス・フェシウムNHRD IHARA乾燥死菌体投与群(LAD)
(2)〜(4)は同じ菌数に調整し、MF粉末飼料(オリエンタル酵母社製)に重量比0.33%含有するように調整し混合した。
3週齢の雌性BALB/cマウス(日本SLC)を9匹ずつに分けゲージに入れて、MF粉末飼料で7日間予備飼育の後、コントロール群2とLA、LAD群はエンテロコッカス・フェシウムを混合した飼料に切り替え、4週間連続給餌した。コントロール群1はMF粉末飼料のみを給餌した。
投与期間中、マウスの体重と飼料摂餌量は各試験区で有意な差はなく、外観の異常の有無も認められなかった。また、解剖所見でも内臓に著変は認められなかった。このことから本菌株の安全性が確認された。
投与開始時と4週間後に糞便を採取し、IgA量を測定した。
得られた糞便を糞便重量に対し、10倍量の緩衝液に懸濁した。懸濁液を12,000×g、5分、4℃の条件で遠心分離して上清を回収し、IgA量測定用サンプルとした。このサンプルを最適濃度に希釈して、ELISA法で測定した。ELISAの方法は、実施例3で行った方法と同様にして行った。
糞便中IgAは腸粘膜由来であることから、糞便中のIgA量をもって腸粘膜のIgA量とした。
投与開始時の糞便中IgA量は各群ともに有意差はなかった。しかし、実験終了時の4週後(マウス週齢:8週齢)にはコントロール群に対してLA群、LAD群ともに有意な増加がみられた。(LA群p<0.01 、LAD群p<0.05)コントロール群2では有意な増加は見られなかった。
家畜の飼料効率、増体率、死亡率(事故率)、肉質などは、畜産物の生産コストに直結する要因である。これらの項目は、家畜の生産性という言葉に置き換えられ、畜産経営上重要な評価指標として捉えられている。
家畜の場合、下痢などの疾病の発生は、事故率の増加や増体率の低下を招き、生産性の低下をもたらす。特に幼畜は疾病にかかりやすく、罹患した場合の経済的損出は大きい。
畜産分野では古くから、乳酸菌が有する免疫賦活効果を利用して、病気に対する抵抗性を高める利用研究がなされている(非特許文献6)。乳酸菌が有するプロバイオティクス機能の1つが、下痢の予防や事故率の低下であり、畜産分野において乳酸菌をはじめとした多くの微生物製剤品が、生菌剤という名で、飼料あるいは飼料添加物として市販されている。
本実施例では、まず、本発明の菌株エンテロコッカス・フェシウムNHRD IHARAが有するIgA産生誘導能を、畜産分野で市販されている生菌剤と比較を行った。その後の(実施例7)以降で、実際に一般養豚場において本菌株を使用して、IgA産生誘導能の上昇とそれに伴う病原性微生物の感染抑制が生産性の向上をもたらすことを確認した。
屠畜場で食用として屠畜されたブタの小腸よりパイエル板を取り出し、(実施例4)で行った方法と同様にしてIgA量を測定した。
パイエル板細胞に乾燥死菌体を添加せずに培養したものを陰性対照とした。乾燥死菌体に代えてLPS(Lipopolysaccharude)を添加したものを陽性対照とした。IgAの測定は市販のキット(「PIG IgA ELISA QUANTITATION KIT」、BETHYL社)を用いて行った。IgA量は、ブタの個体差を考慮して、別々のブタのパイエル板を用いて、3回以上反復測定しその平均値を求めた。
陰性対照のIgA量を基準(1.0)として、その相対比(Stimulation Index;S.I.)を比較した結果を図3に示す。
図3に示されるとおり、陽性対照(LPS)のIgA相対比は1以上となり、マウスパイエル板細胞と同様に、IgA産生を誘導していることが判った。よって、ブタパイエル板細胞を用いてIgA産生を評価する方法が利用可能であると判断した。
各種エンテロコッカス・フェシウム菌株によるIgA産生誘導能を比較すると、本発明のエンテロコッカス・フェシウムNHRD IHARAのS.Iは3.2となり、陽性対照(LPS)よりも高いIgA産生誘導能を有すると共に、他のエンテロコッカス・フェシウムに比べIgAを著しく増加させる作用を持つことが判った。
よって本菌株は、マウスと同様に家畜においても、高いIgA産生誘導能を有することが判った。
畜産分野で市販されている乳酸菌製剤、その他の微生物製剤と本発明の菌株のIgA産生誘導能を比較した。IgA量の測定は、実施例5−1−1で行った方法と同様の方法で行った。IgA量は、ブタの個体差を考慮して、別々のブタのパイエル板を用いて、3回反復測定しその平均値を求めた。
その結果を図4に示す。
図4に示されるとおり、本発明の菌株エンテロコッカス・フェシウムNHRD IHARAは、市販の畜産用微生物製剤で使用されている菌株と比較して、著しく高いIgA産生誘導能を有することが判った。
本実施例では、本菌株のIgA産生誘導効果を検証するため、一般養豚場においてエンテロコッカス・フェシウムNHRD IHARAを投与して実験を行ったものである。
育成子豚期用飼料にエンテロコッカス・フェシウムNHRD IHARA乾燥生菌体を添加し、下記の2群で比較した。
(1) コントロール群(エンテロコッカス・フェシウム未投与群)
(2) 試験群(エンテロコッカス・フェシウムNHRD IHARA乾燥生菌体投与群)
(2)は摂取菌数が1日1頭1010個となるように調整して飼料に混合した。
25日令の肉豚(WLDD)を、コントロール群と試験群それぞれ1200頭ずつに分け同じ環境下で飼育した。
目的:腸粘膜及び血清中のIgA産生誘導作用を確認するために、糞便及び血液を採取しIgA量を測定した。糞便中IgAは腸粘膜由来であることから、糞便中のIgA量を以って腸粘膜のIgA量とした。
その結果を図5に示す。
図5に示すとおり、本菌株摂取から20日目には、試験群の腸粘膜のIgA量は有意に上昇し、実験終了時には血清中のIgA量も有意に上昇した。
本実施例では、豚に特異的な病原性大腸菌の侵入を受けた農場を試験農場とし、この農場の25日令の肉豚(WLDD)を、コントロール群と試験群とをそれぞれ1200頭ずつに分け、以下の実験を行った。
この大腸菌は腸管毒素原性大腸菌(ETEC)と呼ばれ、耐熱性エンテロトキシン(ST)という腸管毒素を産生し下痢を引き起こす。感染畜は下痢による脱水症状から、体重の減少や増体率の低下が起こり、重篤例では衰弱による死亡や、著しい発育不良(ヒネ)による淘汰に結びつき、事故率の上昇を招くものである。
本実施例では、ETECの感染率をみるために、その病原因子である耐熱性エンテロトキシン(ST)遺伝子を糞便中からPCR法で検出した。また、当農場のスタッフより、試験期間中の臨床症状の聞き取りを行い、最終的な事故率を調査した。
その結果を表4及び図6に示す。
本結果に示すとおり、試験期間中のETECの感染は、コントロール群では70%に達したのに対し、試験群は33%に抑えられ、本感染症がもたらす衰弱や著しい発育不良(ヒネ)による淘汰による事故率も試験群が少なかった。また、農場スタッフからの聞き取り調査により、試験群では軟便の発生がコントロール群より少ないことがわかった。
目的:家畜の生産性の向上効果をみるために、試験期間中の体重及び増体量を測定した。その結果を図7に示す。
図7に示すとおり、本菌株投与後は、体重、増体ともにコントロール群と比較して有意な差が認められた。
Claims (16)
- エンテロコッカス・フェシウム NHRD IHARA(FERM BP−11090)。
- 体内におけるイムノグロブリンAの産生を増進し、病原性細菌の増殖を抑制する乳酸菌である請求項1に記載の菌株。
- 請求項1又は2に記載の菌株の培養物、その抽出物、又はその菌体処理物を含んでなる、体内のイムノグロブリンA産生の増進活性を有する乳酸菌製剤。
- 体内のイムノグロブリンA産生の増進活性を有する他の乳酸菌、乳酸菌製剤、ビフィズス菌、ビフィズス菌製剤、その他の微生物、その他の微生物製剤をさらに含んでなる、請求項3に記載の乳酸菌製剤。
- 請求項3又は4に記載の乳酸菌製剤を体内のイムノグロブリンAの産生増進のための有効成分として含む飲食品用添加剤。
- 請求項3又は4に記載の乳酸菌製剤を体内のイムノグロブリンAの産生増進のための有効成分として含む飲食品。
- 請求項3又は4に記載の乳酸菌製剤を体内のイムノグロブリンAの産生増進のための有効成分として含む飼料用添加剤。
- 前記飼料用添加剤が、家畜の体重増加、増体向上又は事故率の低下のための添加剤である請求項7に記載の飼料用添加剤。
- 請求項3又は4に記載の乳酸菌製剤を体内のイムノグロブリンAの産生増進のための有効成分として含む飼料。
- 請求項3又は4に記載の乳酸菌製剤と薬学上許容される担体又は添加剤とを含んでなる、ヒト又は動物用の免疫機能向上剤。
- 請求項3又は4に記載の乳酸菌製剤と薬学上許容される担体又は添加剤とを含んでなる、ヒト又は動物用の感染症予防又は治療用医薬組成物。
- 請求項3又は4に記載の乳酸菌製剤を用いることを特徴とする、家畜の体重を増加させる方法。
- 請求項3又は4に記載の乳酸菌製剤を用いることを特徴とする、家畜の増体を向上させる方法。
- 請求項3又は4に記載の乳酸菌製剤を用いることを特徴とする、家畜の事故を低下させる方法。
- 請求項3又は4に記載の乳酸菌製剤を用いることを特徴とする、動物(ヒトを除く)の免疫機能を向上させる方法。
- 請求項3又は4に記載の乳酸菌製剤を用いることを特徴とする、動物(ヒトを除く)の感染症の発生を抑制させる方法。
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