JP2013180963A

JP2013180963A - 酢酸菌破砕物及びその配合物

Info

Publication number: JP2013180963A
Application number: JP2012044885A
Authority: JP
Inventors: Hiroyuki Inagawa; 裕之稲川; Chie Kawachi; 千恵河内; Genichiro Soma; 源一郎杣
Original assignee: Toyo Hakko Co Ltd
Current assignee: Toyo Hakko Co Ltd
Priority date: 2012-02-29
Filing date: 2012-02-29
Publication date: 2013-09-12

Abstract

【課題】感染防除効果や成長促進効果のある酢酸菌由来の自然免疫活性化物質として、低コストで実用性のある酢酸菌破砕物、その配合物及び医薬品を提供すること。
【解決手段】酢酸菌を培養し、該酢酸菌を物理的、化学的又は生物学的に破壊処理することにより得られる酢酸菌破砕物には、花粉症の発生を抑制する効果がある。酢酸菌としては、アセトバクター属、グルコノバクター属、サッカリバクター属、アサイア属、スワミナサニア属、コザキア属、ネオアサイア属、アシドモナス属、グルコナセトバクター属、グラヌリバクター属がよい。
【選択図】なし

Description

本発明は、アレルギーを予防する糖脂質を含む酢酸菌破砕物、その配合物及び食品に関する。

生体の異物を排除する免疫機構は、すべての生物に備わっている自然免疫と、脊椎動物にのみ備わっている獲得免疫に分けられる。自然免疫はすべての生物が生まれながらにして生体に備わっている異物（健康な自己には存在しない物質：死んだ細胞、変性した生体分子、侵入微生物、がん細胞など）を認識し排除する機構である。このことから、自然免疫が健常に働いていれば、健康な状態であり、自然免疫が何らかの原因により健常に働いていない状態は不健康と言える。自然免疫が正常に機能しないことから推測される疾患としては、感染症、代謝病、老化促進、がん、不妊症、認知症、アレルギー性疾患などがあげられる。一方、獲得免疫は、異物に対する特異的な受容体が遺伝子組換えを伴って作られることを基盤とする異物排除機構であり、細胞傷害性T細胞を主要なエフェクターとする細胞性免疫と、抗体を主要なエフェクターとする液性免疫に分類される。細胞性免疫機構の活性化は液性免疫を抑制し、液性免疫機構の活性化は細胞性免疫を抑制するため、相互に相反するバランスになっている。

アレルギー性疾患はＩ型、II型、III型、IV型に分類される（非特許文献１）。中でもＩ型のアレルギーは日本では4-5人に１人が罹患していると推定され、ほとんどのアレルギー性疾患をしめる。Ｉ型アレルギーは5種類ある抗体（IgD, IgM, IgG, IgA, IgE）のうち、IgE抗体が生活環境に多く存在する花粉、ハウスダストなどに対して作られるために発症する（非特許文献１）。本来、免疫のバランスが正常であれば、環境に多く存在するよる物質に対してはIgEが産生されにくい。ところが、20世紀末頃より、先進諸国では、花粉やハウスダストに対するアレルギー性疾患患者が急激に増加している。この原因としては、環境からの自然免疫活性化物質の摂取不足が問題であることが示唆されている。

主要な不足物質はエンドトキシン（グラム陰性菌の糖脂質、lipopolysaccharide,
LPS）である（非特許文献１）。多くのグラム陰性菌には細胞外膜にリポ多糖(lipopolysaccharide)と呼ばれる糖脂質が存在する。リポ多糖は別名でエンドトキシンと呼ばれている多細胞動物の免疫細胞を活性化する物質であり、リピドAと呼ばれる構造と多糖部からなる。また、リムラス反応（カブトガニの血球に含まれるリピドAと結合することで酵素活性が誘導されるタンパク質ファクターCに始まるゲル化反応）陽性物質である（非特許文献２）。

かつては、衛生環境が劣悪であり、家畜の糞便に含まれるグラム陰性菌由来のLPSを無意識に摂取していたが、現在の衛生環境からはグラム陰性菌またはLPSの摂取が不足している。そこで、我々は、食経験のあるグラム陰性菌を調査したところ、酢酸菌を見いだした。酢酸菌は酢（主成分は酢酸）を産生するグラム陰性菌であり、世界中で酢の製造（造酢）に用いられている。酢酸菌は、アアセトバクター属、アシディカルダス属、アシディフィラム属、アシディスファエラ属
、アシドセラ属、アシドモナス属、アサイア属、ベルナピア属、クラウロコッカス属、グルコナセトバクター属、グルコノバクター属、グラヌリバクター属、コザキア属、リーアヒバクター属、ムリコッカス属、ネオアサイア属、オレオモナス属、パラクラウロコッカス属、ロドピラ属、ロゼオコッカス属、ルブリテピダ属、サカリバクター属、ステラ属、スワミナサニア属、テイココッカス属、ザヴァルジニア属などが知られている（非特許文献３）。酢酸菌はこれまで生物活性のあるLPSの存在が不明であったが、我々は酢酸菌にマクロファージ活性化作用やリムラス活性などの生物活性のあるLPSが存在する事を明らかにした（特許文献１）。さらに、LPSを含む酢酸菌発酵エキスの腹腔内投与はI型アレルギー性の皮膚炎（アトピー性皮膚炎モデル）に対する急性のI型アレルギー作用を抑制することを明らかにした（特許文献１）。

ＷＯ２００７／０６１１０２Ａ１

ウィキペディア(http://ja.wikipedia.org/wiki/アレルギーウィキペディア(http://ja.wikipedia.org/wiki/リポ多糖ウィキペディア(http://ja.wikipedia.org/wiki/酢酸菌

従来知見で明らかにされた酢酸菌のLPSのアトピー性皮膚炎モデルは、抗原特異的なIgEをマウスに静脈内注射して感作した後に、抗原を耳介に塗布し、皮膚炎を誘起するモデルであり、LPSを皮内に注射して皮膚炎を抑制する効果を見ている。説明すると、注射されたIgEは各組織に存在するマスト細胞の細胞膜上にあるIgE受容体と結合し、マスト細胞は抗原に反応性を持つ状態、すなわち、感作された状態になる。感作マスト細胞上のIgEと抗原が結合すると、マスト細胞の内部に情報が伝達され、マスト細胞からヒスタミンなどのケミカルメディエーターが分泌され炎症反応が誘導される。すなわち、本モデルでは、IgE感作マスト細胞の存在下に抗原とIgEが結合して引き起こされる炎症反応を抑制している、炎症反応を緩和しているモデルである。そのため、利用者にとって、有用性が高いIgEを作らないように、免疫体質を改善して発症を予防する効果は、このモデルでは評価出来ない。

IgE型のアレルギーの中で最も罹患者が多い花粉症は、空気中に飛散するスギなどの花粉の持続的な曝露により発症するものである。生活環境から飛散する花粉を取り除くことは通常生活では困難であり、花粉飛散時期には常に花粉に曝露され続けなければならない。そこで、Ｉ型のアレルギーになりにくい体質を誘導する安全な素材の開発が重要になる。安全性からは、食品として食経験のあるグラム陰性菌の酢酸菌の花粉症の発症抑制に有効な素材を開発することが有用である。

従来知見で用いられた素材は、酢酸菌のアセトバクター・アセチから精製したLPSである。ところが、酢酸を産生する酢酸菌の培養速度は通常のグラム陰性菌に比べて遅く、また、菌収量が著しく低いため、食品素材として安価に製造するには不適切な菌である。そこで、アセトバクター・アセチよりも増殖性が高く、抗アレルギー性の高い酢酸菌を得る必要がある。

本発明は、上記課題に鑑み、Ｉ型アレルギー、特に花粉症の発症予防効果のある食品素材として、アセトバクター・アセチよりも増殖性がよく、花粉症抑制効果の優れた食経験のある酢酸菌を新たに見いだし、その糖脂質を含む菌体破砕物を安価に提供することを目的としている。

本発明によれば、酢酸菌破砕物は、アレルギー疾患予防効果のある健康食品、化粧品、入浴剤としてヒトやペットに有効である。また、これらの形状としては、液体、固形、半個体などとして使用することができる。

以下、本発明を実施するための形態について詳細に説明する。本発明者らは鋭意研究をすすめた結果、酢酸菌破砕物を飲水として経口投与しても、花粉症の発症を予防効果が得られることを発見し、本発明を完成したものである。

酢酸菌の分離は、リンゴ、スモモ、カキ、ブドウ、カスピ海ヨーグルト1g程度をそれぞれ酢酸菌選択培地（グルコース1%、エタノール0.5%、ポリペプトン1.5%、酢酸0.3％、シクロヘキシミド0.02%）20mlに入れ5日間室温で放置した。この操作により、各食品に由来する酢酸菌が増殖するので、培養後の培地の一部を農大改変培地プレート（グルコース2%、酵母エキス1.5％、ポリペプトン1％、グリセロール1％、エタノール2％、寒天1.5%）に塗り広げ、３０℃で培養を行い、3日後に各食品に含まれる酢酸菌のコロニーを採取した。

各酢酸菌を液体培養した。すなわち、グルコース10〜30g、グリセロール10〜30g、酵母エキス10〜20g、ポリペプトン10〜20g、ソイペプトン10〜20g、トリプトン10〜20gなどと水を加え全量を1Lとし、これをオートクレーブで滅菌した培地を作り、これに酢酸菌の一つのコロニーを加え、30℃にて3から5日間培養した。

各食品由来の酢酸菌の抽出物の調製は以下の様に行った。酢酸菌培養液を遠心分離機で3000rpmで10分間遠心し、上清を除き、固形分を回収した。この固形分に等量の蒸留水を加え、一部を50mlのチューブに移した。酢酸菌の蒸留水をさらに等量加え、ボルテックスミキサーで激しく5分間攪拌後、ブロックヒーターを用い、95℃にて30分間加熱した。室温まで冷えた後、ポリトロンで5分間菌体を破砕した。この破砕物を遠心機にて、10000rpmで10分間、遠心分離を行い、上清を分離した。上清に含まれる酢酸菌の糖脂質含量をエンドスペシーにより測定した。その結果を表1に示した。

花粉症抑制試験
糖脂質含量が最も高かったカキ由来の酢酸菌から菌体破砕物を調整した。一群5匹のBALB/cマウスを3群に分けた。対照区1は、免疫化（抗原を投与して、抗原に対する免疫反応が起こる状態にすること）しない群。対照区2は、花粉に対して免疫化するが、酢酸菌糖脂質を与えない群。なお、花粉に対する免疫化は、スギ花粉0.03mgを水酸化アルミゲル30mgと混合し、初回を0日目とし、4日後と8日後の3回腹腔内投与し、最終投与1週間後より2週間連日で鼻腔内に0.5μg/5μlスギ花粉粗抽出物溶液を注入した。

試験区は、花粉に対して免疫化し、糖脂質を含む酢酸菌破砕物0.1mg/kg/日を飲料水として投与する群とした。花粉症の評価は以下の様に行った。すなわち、最終の経鼻投与後から1週間後にスギ花粉を同量経鼻投与し、鼻症状を誘発させ、5分間の鼻掻き行動の回数を記録し、その平均、標準偏差、及び試験区との間のStudentのt-検定を算出した。

その結果、糖脂質を含む酢酸菌破砕物を投与したマウスは対照区2と統計学的に有意な差で花粉症の症状が抑制された。この結果から、糖脂質を含む酢酸菌破砕物の経口投与は花粉症の発症を抑制することが明らかになった。

*: 対照区1との間に有意差なし、対照区2との間に危険率1%以下で有意差あり（Studentのt-検定）。

［まとめ］
実施例１において、酢酸菌破砕物を飲水として投与することで、花粉症の発症を明らかに抑制することが示された。

なお、本発明は上記実施例に限定されるものではない。飲料水としての他、食品と混合してもよい。例えば、ヨーグルトや、ガム、飴、クッキーやサプリメントなどでもよい。酢酸菌としては、アセトバクター属、アシディカルダス属、アシディフィラム属、アシディスファエラ属
、アシドセラ属、アシドモナス属、アサイア属、ベルナピア属、クラウロコッカス属、グルコナセトバクター属、グルコノバクター属、グラヌリバクター属、コザキア属、リーアヒバクター属、ムリコッカス属、ネオアサイア属、オレオモナス属、パラクラウロコッカス属、ロドピラ属、ロゼオコッカス属、ルブリテピダ属、サカリバクター属、ステラ属、スワミナサニア属、テイココッカス属、ザヴァルジニア属の菌体でよい。より好ましくは酢酸菌科に属するアセトバクター属、グルコノバクター属、サッカリバクター属、アサイア属、スワミナサニア属、コザキア属、ネオアサイア属、アシドモナス属、グルコナセトバクター属、グラヌリバクター属がよい。

酢酸菌破砕物の製造は、菌体の加水後に、加熱処理（熱により細胞成分がバラバラになることで菌体が破砕）、超音波処理（超音波による分子振動が起こり、細胞構成成分がバラバラになることで菌体が破砕）、又は高圧細胞破砕（物理的破壊方法）、浸透圧ショック（浸透圧による細胞破裂）、凍結融解（氷が生じることで細胞に物理的な力がかかり、細胞が破砕）、ホモジナイザー（物理的な裁断力による菌体破砕）、キャビテーション（圧変化により発生する衝撃波を用いた物理的な菌体破砕）、フレンチプレス（高圧下から大気圧に減圧することで菌体を破砕：キャビテーションを利用した方法の一つ）、又はガラスビーズ処理（ガラスビーズとの摩擦により菌体を物理的に破砕）、プロテアーゼ、尿素又は界面活性剤などの添加処理（細胞膜を酵素的に分解したり、尿素や界面活性剤などの変性剤により細胞膜をバラバラにして細胞を破壊する）などでも、糖脂質が変性して活性がなくならないので良い。

Claims

酢酸菌を培養し、該酢酸菌を物理的、化学的又は生物学的に破壊処理することにより得られることを特徴とする酢酸菌破砕物。
前記酢酸菌がグルコノバクターであることを特徴とする請求項１記載の酢酸菌破砕物。
請求項１又は２記載の酢酸菌破砕物が配合されている食品、機能性食品、医薬部外品、化粧品、浴用剤、飼料、又はペット用食品であることを特徴とする酢酸菌破砕物の配合物。
アレルギー性疾患を予防するためのものであることを特徴とする請求項３記載の酢酸菌破砕物の配合物。
前記アレルギー性疾患が花粉症であることを特徴とする請求項４記載の酢酸菌破砕物の配合物。