JP2001002704A - 大腸菌感染防止剤 - Google Patents
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Abstract
染防止剤の提供。 【解決手段】 大腸菌 O-157感染防止剤は、ガングリオ
シド、特にガングリオシドGM3 及び/又はガングリオシ
ドGD3 を有効成分とする。
Description
有効成分とする大腸菌O-157 感染防止剤に関する。特
に、ガングリオシド GM3及び/又はガングリオシド GD3
を有効成分とする大腸菌O-157 感染防止剤に関する。本
発明の大腸菌O-157 感染防止剤によると、大腸菌O-157
感染時に菌の産生するベロ毒素によって引き起こされる
感染症を予防あるいは抑制することができる。
り、 9,000名以上が罹患し、11名が命を落としたことは
記憶に新しい。この時の死亡原因としては、O-157 の産
生するベロ毒素が溶血性尿毒素症候群(HUS) を引き起こ
したことに起因するといわれている。また、O-157 は出
血性大腸炎とよばれる特異的な大腸炎をも引き起こすこ
とが知られている。特に、乳幼児や高齢者に多発し、し
かもO-157 は感染力が強く、しばしば集団感染を起こす
が、決定的な治療法や防疫対策のないことから、今後も
多発する可能性があるといわれている。
HUSを発症させるかについては完全に明らかにされてい
るわけではないが、O-157 が病原性を発揮するには、腸
管粘膜に定着してベロ毒素を産生し、これが細胞表層の
中性糖脂質(グロボトリオースセラミド:Gb3:Gal α1-
4Galβ1-4Glcβ-Cer) に結合して細胞内に取り込まれて
毒性を発揮すると考えられている。出血性大腸炎や HUS
の発生する大腸粘膜や腎組織等には Gb3が発現してお
り、一旦ベロ毒素が結合して細胞内に取り込まれてしま
うと、その毒作用を止めることは不可能であるといわれ
ている。また、重症化してしまうと神経症状をも伴い生
命の危険が危惧されることから、腎摘出手術を施行する
場合もある。従って、感染早期にいかにして重症化を防
止するか、あるいはいかにして感染を防ぐかが重要とな
る。そのためベロ毒素が細胞に取り込まれてしまう前
に、毒素特異的な吸着剤を利用して毒素を体外に排出し
てしまうという治療も研究されてきている。珪藻土にGb
3 を結合させたベロ毒素の吸着剤を経口摂取させ、腸管
内の毒素を吸着し便中に排泄させるという原理に基づく
吸着剤が開発されている(J. Infect. Dis, vol.171, p.
1042, 1995) 。この吸着剤は、ベロ毒素への選択性が高
く、安全性も高いことが証明されており、臨床試験も行
われている。また、感染早期の抗生物質の利用なども重
症化を防ぐてだてとなる。さらには、乳酸菌を有効成分
として含有する腸管出血性大腸菌感染防止剤又は治療剤
(特開平 10-265394号公報)も開示されている。
リ、インフルエンザウイルス等の細菌やウイルスの感染
は、細胞表層のガングリオシド等のシアル酸含有成分に
結合することから始まる。このときに、ガングリオシド
を経口的に摂取すると細菌やウイルスが腸管上皮細胞に
付着するのを拮抗的に阻害するため、感染や下痢を抑制
する。このようなメカニズムを利用して、例えば、ガン
グリオシドをレセプターとするコレラ毒素、大腸菌毒素
などの毒素中和剤(特公平 3-31181号公報) や病原性大
腸菌やロタウイルスの感染を抑制したガングリオシド添
加粉乳(特公平6- 85684号公報)やカンピロバクターに
よる下痢を抑制したガングリオシド GM3配合栄養組成物
(特開平5-276894号公報)が開示されている。
大腸菌 O-157の産生するベロ毒素は、中性糖脂質Gb3 と
結合するが、糖鎖にシアル酸を持つ酸性糖脂質、すなわ
ちガングリオシドには結合しないと考えられていた。従
って、これまでガングリオシドは大腸菌O-157 感染に対
しては、何ら効果を示さないと予想されていた。
に鑑み、大腸菌O-157 感染による重症化、死亡を防止す
る物質を食品中に広く求めた結果、従来ベロ毒素に付着
しないと考えられていたガングリオシドに大腸菌O-157
の感染時の生存率、延命率を向上させる働きのあること
を初めて見出した。従って、本発明は大腸菌O-157 感染
時にベロ毒素によって引き起こされ、最悪死に至るよう
な重症患者に投与することで、生存率、延命率を向上さ
せる感染防止剤を提供することを課題とする。
ドを有効成分として含有する大腸菌O-157 感染防止剤に
関する。本発明で使用するガングリオシドは、GM3 や G
D3が好ましい。ガングリオシドが生存率や延命率を向上
させるメカニズムは解明されているわけではないが、従
来考えられきた感染防御のメカニズムとは全く異なると
推測される。すなわち、ガングリオシドが腸管内で拮抗
的に作用して、ベロ毒素が腸管に付着するのを抑制する
のとは異なるメカニズム、例えば、ベロ毒素産生能を弱
めているか、あるいは腸管内でベロ毒素を中和するよう
な物質の産生能を高めている可能性などが考えられる。
までには3〜5日を要し、この後に出血性大腸炎、 HU
S、脳症へと重症化し、死に至るが、この時にガングリ
オシドを摂取すると大腸菌O-157 に感染してもその進行
を遅らせることができ、その間に他の治療を行うことで
重症化や死亡を抑制できる。
に限定されない。ガングリオシドが哺乳類の脳に多く見
出されていることから、牛や豚の脳を原料にできる。ま
た、食品素材として利用されるものとしては、牛乳を原
料としたものが安全性の点でも最も望ましい。牛乳には
GD3が多く含まれているということも望ましい理由とな
る。牛乳からガングリオシドを調製したり、あるいは濃
縮して含量を高める場合には、特に方法は限定されな
い。例えば、バターミルクから透析、硫安分画、ゲル濾
過、あるいは等電点沈殿する等の方法により脂肪球皮膜
成分として調製できる。また、特開昭 63-269992号公報
に開示されたように、タンパク質分解酵素によって分解
液を調製し、ゲル濾過や限外濾過を行うことでガングリ
オシド高含有素材が調製できる。あるいは、ポアサイズ
0.1μm 以下の精密濾過膜を利用したり、分画分子量 1
00,000Da以上の限外濾過膜で処理する方法によっても調
製できる(特開平5-269353号公報)。さらには GD3を加
水分解することで GM3を調製すること(特開平5-279379
号公報)や GD3にシアリダーゼを作用させて GM3を調製
することも可能である。なお、 GD3と GM3は特に分ける
必要性はなく、両者の混合物としても利用できる。
摂取する際には、医薬組成物としてあるいは栄養組成物
として利用できる。また、その摂取形態は特に限定され
ないが、錠剤、液剤、散剤、顆粒剤のような形態で、あ
るいは、タンパク質、脂質、糖質、ビタミン、ミネラル
等を配合した栄養組成物に添加して摂取しても良い。摂
取量はガングリオシドとして成人1日当たり 0.1mg〜10
mgが好適である。0.1mg 未満では有効ではなく、10mgを
越えても効果は増大しない。
乳清タンパク質濃縮物 (WPC)、乳清タンパク質分離物
(WPI)、α−カゼイン、β−カゼイン、α−ラクトアル
ブミン及びβ−ラクトグロブリン等の乳タンパク質分画
物、大豆タンパク質等の植物タンパク質、さらには、こ
れらをプロテアーゼによって酵素分解したペプチド、ア
ミノ酸(タウリン、シスチン、アルギニン、グルタミ
ン、分岐アミノ酸等)等の形態で配合することも可能で
ある。これらは、固形物当たり5〜35重量%で配合する
ことが望ましい。
油等の動物性油脂、大豆油、菜種油、コーン油、ヤシ
油、パーム油、パーム核油、サフラワー油、エゴマ油、
アマニ油、月見草油、MCT(中鎖脂肪酸トリグリセリド)
及び綿実油等の植物性油脂等が利用できる。さらには、
分別油、水添油、エステル交換油等も利用できる。脂質
の配合量は、固形物当たり5〜35重量%配合が望まし
い。
ショ糖、デキストリン、ガラクトシルラクトース、フラ
クトオリゴ糖、ラクチュロース等のオリゴ糖、人工甘味
料、可溶性多糖類及び澱粉等を固形物当たり30〜80重量
%で配合することが望ましい。
ビタミンB類、ビタミンC、ビタミンD、ビタミンE、
ビタミンK類、葉酸、パントテン酸等を、ミネラル類と
しては、カルシウム、マグネシウム、鉄、銅、亜鉛、セ
レン等を挙げることができるが、これに限定されるもの
ではなく、例えば「日本国際酪農連盟発行、乳幼児食品
を含む特殊用途食品の CODEX規格及び関連衛生作業規
則、CAC/VOL.IX- 第1版及びSupplement 1,2,3,4 (199
3) 」、「食品と科学社発行、1993年版指定品目食品添
加物便覧(改訂第31版) (1993)」や「食品と科学社発
行、届け出制食品添加物・食品素材天然物便覧(第12
版)(1992)」記載のビタミン類及びミネラルも利用可能
である。ビタミン類、ミネラルの配合比率は、固形物当
たりそれぞれ10mg〜5g重量%程度配合されることが望ま
しい。
本発明をより詳細に説明する。
験I 5週齢のBALB/c系無菌マウス(20匹)に、生理食塩水
(対照群)、牛乳由来のGM3溶液(GM3群)、牛乳由来の
GD3溶液(GD3群) を毎日経口摂取させた(ガングリオシ
ドの摂取量は 0.5mg/日)。摂取開始から3日目に、マ
ウス1匹当たり腸管出血性大腸菌O-157 を 8.5×106cfu
経口投与して感染させた。感染後も、ガングリオシドは
毎日経口摂取させた。大腸菌投与後8日間生死を観察
し、生存したマウスは屠殺して、腸管1gに結合した大腸
菌数を測定した。また、糞便1g中の大腸菌数も測定し
た。結果は表1と表2に示した。無菌マウスの生存率
は、ガングリオシド投与群で高まった。しかし、腸管及
び糞便中の大腸菌 O-157に変化は見られなかった。この
ことは、ガングリオシドがO-157 の腸管付着を抑制する
のではないことを示している。腸管の肉眼的所見では、
腸管内の出血傾向がガングリオシド摂取群で少なかっ
た。
験II ガングリオシドの摂取量を1日当たり0.01mg〜10mgとし
て、試験例Iと同じく大腸菌投与後8日目のマウスの生
存率を測定した。結果を表3に示した。この結果から、
ガングリオシドを1日当たり 0.1mg以上摂取させること
で、生存率が上昇することが明らかとなった。
オシドは、腸管内で拮抗的に作用して、大腸菌O-157 が
腸管に付着するのを抑制することなく、O-157 の感染を
防止し、マウスの生存率を著しく増加させることが分か
った。また、ベロ毒素に対するガングリオシド付着効果
を調べたところ、ベロ毒素にも付着しなかった。しか
し、糞便中のベロ毒素は、ガングリオシド摂取群で明ら
かに少なくなっていたことや腸管内での出血傾向も少な
かったことから、ガングリオシドは大腸菌O-157のベロ
毒素産生能を低下させているか、腸管内でベロ毒素を中
和するような物質の産生能を高めている可能性等が考え
られた。
ーゼでタンパク質を分解した。酵素失活後、ゲル濾過カ
ラムに通し、ガングリオシド画分(ボイド画分)を回収
した。凍結乾燥後、ガングリオシド抽出物5gを得た。
パイン、パンクレアチン)で酵素分解し、酵素失活後、
限外濾過膜を利用してガングリオシドを濃縮してガング
リオシド濃縮物6gを得た。
ン0.4kg 、ホエータンパク質濃縮物(WPC) 0.6kg 、乳糖
2.6kg を溶解し、さらに、それぞれ 50gのミネラル混合
物(硫酸銅、硫酸鉄、硫酸亜鉛、炭酸カルシウム、塩化
マグネシウム等)と水溶性ビタミン混合物(ビタミンB
類、ビタミンC、葉酸等)を添加混合した。これに脂溶
性ビタミン(ビタミンA、ビタミンD、ビタミンE、ビ
タミンK)を含有する混合油脂(パーム油、サフラワー
油、魚油、大豆油)1.3kg を添加して均質、殺菌、濃縮
後に噴霧乾燥してガングリオシド配合栄養組成物5kgを
得た。
4の配合により錠剤を調製した。
00個製造した。
分とする大腸菌O-157 感染防止剤が提供される。本発明
の感染防止剤は、大腸菌O-157 感染の予防及び重症化の
防止に有効である。
Claims (2)
- 【請求項1】 ガングリオシドを有効成分とする大腸菌
O-157感染防止剤。 - 【請求項2】 ガングリオシドが、ガングリオシド GM3
及び/又はガングリオシド GD3である請求項1記載の大
腸菌 O-157感染防止剤。
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---|---|---|---|---|
JP2007057334A (ja) * | 2005-08-23 | 2007-03-08 | Nagasaki Univ | ヘリコバクター・ピロリの空胞化毒素の検出試薬および検出方法 |
WO2011068136A1 (ja) * | 2009-12-01 | 2011-06-09 | 協和発酵キリン株式会社 | ガングリオシドgd3に特異的に結合する抗体を含む医薬 |
-
1999
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WO2011068136A1 (ja) * | 2009-12-01 | 2011-06-09 | 協和発酵キリン株式会社 | ガングリオシドgd3に特異的に結合する抗体を含む医薬 |
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