JP2024507187A - ビフィドバクテリウム・ラクティス及びその使用 - Google Patents
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- C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
- C12N—MICROORGANISMS OR ENZYMES; COMPOSITIONS THEREOF; PROPAGATING, PRESERVING, OR MAINTAINING MICROORGANISMS; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING; CULTURE MEDIA
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-
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-
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Abstract
ビフィドバクテリウム・ラクティスを提供する。当該ビフィドバクテリウム・ラクティスは、ビフィドバクテリウム・ラクティスBL-11であり、前記ビフィドバクテリウム・ラクティスBL-11は、受託番号がCGMCC No.20847である。提供されたビフィドバクテリウム・ラクティスは、腸内代謝異常を改善しかつ腸内微生物叢の組成を正常化させることによって、身長を効果的に改善し、肥満を防止し、子供や青少年の成長発育及び知的発展を促進し、精神障害を予防及び治療する作用を奏することができる。前記精神障害は、不安、うつ、注意欠如・多動症、自閉症、孤立症、統合失調症、肝性脳症、神経性やせ症、トゥレット症候群、アスペルガー症候群を含む。【選択図】図11
Description
本願は、微生物技術分野に関し、具体的には、ビフィドバクテリウム・ラクティス(Bifidobacterium lactis)及びその使用に関する。
研究により、腸内細菌が宿主の成長発育に影響を与え、一部の菌叢が成長ホルモン(GH)/インスリン様成長因子-1(IGF-1)に影響を与えることで宿主の成長発育過程を媒介できることを見出した。無菌マウス及び抗生物質により治療されたマウスはいずれも成長が遅くなり、グレリン(ghrelin)、成長ホルモン及びIGF-1のレベルの低下に関与する。また、マウス及びヒトにおいて、微生物が欠乏すると成熟と成長が制限され、例えば、慢性栄養不良、神経性やせ症、発育不良、低身長、さらに神経及び免疫系の発育異常等を招く。インスリン様成長因子1(IGF-1)は、骨の成長に既知の作用を有するホルモンであり、腸内微生物の定植の増加に伴い、血清中のIGF-1の含有量が有意に増加するとともに、肝臓及び脂肪組織IGF-1の含有量も増加する。抗生物質の治療後、腸内菌叢が大幅に減少し、血清IGF-1を低下させ、骨形成を抑制する可能性がある。抗生物質治療後に微生物代謝産物の短鎖脂肪酸(SCFA)を補充してIGF-1と骨量を正常レベルに回復することができる。また、無菌マウスのIGF-1のレベルは低いが、有益な微生物の治療により骨のミネラル密度を適度に増加させて、IGF-1のレベルを向上させ、骨損失を防止することができる。インスリン様成長因子1(IGF-1)は、骨成長の内分泌及び傍分泌/自己分泌の経路に影響する成長因子である。外因性IGF-1は、大腿骨の縦方向成長を促進できるとともに、軟骨の特異的なインスリン様成長因子I受容体(Igf1r)が欠失した後、IGF-1が成長板の成熟と二次骨化中心の形成に影響することを観察することができる。研究により、肝臓の特異的なIGF-1欠陥型マウスの血清IGF-1が75%低下したが、依然として相対的に正常な成長発育を示し、これは一部IGF-1も骨成長を促進できることを示すことを見出した。また、IGF-1は、骨芽細胞を促進することができる(骨形成及び骨吸収にそれぞれ影響を及ぼすことを含む)。従って、腸内微生物叢の変更は、骨の形成及び再吸収を促進することができるため、骨の純成長を引き起こし、微生物叢はIGF-1を誘導することにより骨の成長及び再構築を促進することができる。プロバイオティクス、プレバイオティクス、又はセルロースが微生物により発酵された後に生成された短鎖脂肪酸(SCFA)を直接補充すると、IGF-1の増加を誘導し、骨成長及び健康に影響を与える可能性がある。
また、腸内微生物は、腸-脳軸(gut-brain axis)により脳機能と行動を制御することができる。そして、腸内菌叢と脳とは、自律神経、腸神経、免疫系、嗅覚系、腸内分泌シグナル、神経伝達物質、分岐アミノ酸、胆汁酸、短鎖脂肪酸、脊髄、視床下部-垂体-副腎軸、ペプチドグリカン等の経路及び媒体を介して双方向交流を行う。腸内菌叢と中枢神経系との双方向交流、即ち、菌叢-腸-脳軸は、動物の神経発育及び機能に影響し、社会的挙動に影響を与える。このような菌叢-腸-脳軸の双方向の影響は、性別及び遺伝等の内部要因、並びに環境、食事、遺伝、圧力等の外部要因によって影響される。従って、腸内菌叢は、複数の神経系関連疾患の発症に関与し、それと同時に、心理と行動反応は、腸内菌叢の組成や機能等にも影響を与えている。既存の証拠によると、菌叢を標的とする介入方法は、腸内菌叢に関連する不安、うつ、統合失調、多動症、トゥレット症候群、パーキンソン病、アルツハイマー病等の疾患、及び自閉症等の社会的障害を治療できることが期待されている。注意欠如・多動症(attention-deficit/hyperactivity disorder、ADHD)を例とすると、これは、子供の時に最も一般的に見られる神経発達障害性疾患である。主な症状は、患児の年齢に合わなく注意力が分散しやすく、注意の範囲が狭く、場所に関わらずに活動が多すぎ、情緒が衝動し易く、また、一般的に、認知障害、品行障害及び学習困難等を伴うことである。ADHDは、発病率が高く、患者の学業、家庭や社会生活等に明らかな不良の影響を与える。しかし、ADHDに対する治療方法は依然として欠失している。
従って、肥満を防止し、子供や青少年の成長発育を促進し、精神障害を予防することができるプロバイオティクスを開発する必要があり、これは、子供や青少年又は精神障害患者及びそれらの家族にとって重要な意義がある。
本願は、ビフィドバクテリウム・ラクティス及びその使用を提供し、前記ビフィドバクテリウム・ラクティスは、腸内代謝異常を改善しかつ腸内微生物叢の組成を正常化して、肥満を効果的に防止し、子供や青少年の成長発育を促進し、その知的発展を促進することができ、前記ビフィドバクテリウム・ラクティスは、さらに、腸透過性を効果的に改善し、血液中のLPS、D-乳酸レベルを低下させ、精神障害を予防する作用を果たす。前記精神障害は、不安、うつ、注意欠如・多動症、自閉症、孤立症、統合失調症、肝性脳症、神経性やせ症、トゥレット症候群、アスペルガー症候群を含む。
上記目的を達成するために、本願の第1の態様は、ビフィドバクテリウム・ラクティスを提供し、前記ビフィドバクテリウム・ラクティスは、ビフィドバクテリウム・ラクティスBL-11であり、前記ビフィドバクテリウム・ラクティスBL-11は、受託番号がCGMCC No.20847である。
本願の第2の態様は、ビフィドバクテリウム・ラクティス製剤をさらに提供し、前記製剤は、固形菌粉末又は液状飲料であり、前記ビフィドバクテリウム・ラクティスは、本願の第1の態様に記載のビフィドバクテリウム・ラクティスである。
本願の第3の態様は、腸内代謝異常を改善しかつ腸内微生物叢の組成の正常化を促進する食品組成物又は医薬組成物の製造における上記ビフィドバクテリウム・ラクティスの使用をさらに提供する。
本願の第4の態様は、子供や青少年の抗肥満の食品組成物又は医薬組成物の製造における上記ビフィドバクテリウム・ラクティスの使用をさらに提供する。
本願の第5の態様は、子供や青少年の成長発育を促進する食品組成物又は医薬組成物の製造における上記ビフィドバクテリウム・ラクティスの使用をさらに提供する。
本願の第6の態様は、子供や青少年の身長の増加を促進する食品組成物又は医薬組成物の製造における上記ビフィドバクテリウム・ラクティスの使用をさらに提供する。
本願の第7の態様は、子供や青少年の知的発展を促進する食品組成物又は医薬組成物の製造における上記ビフィドバクテリウム・ラクティスの使用をさらに提供する。
選択的に、前記ビフィドバクテリウム・ラクティスBL-11の含有量は、食品組成物又は医薬組成物100重量部に対して、1~25重量部であり、好ましくは、1~15重量部であり、前記ビフィドバクテリウム・ラクティスBL-11は、前記ビフィドバクテリウム・ラクティスBL-11の生菌体、前記ビフィドバクテリウム・ラクティスBL-11の不活化菌体又は、前記ビフィドバクテリウム・ラクティスBL-11の抽出物の形態で用いられる。
選択的に、前記ビフィドバクテリウム・ラクティスBL-11の生菌数は、1.0×106~1.5×1012CFU/gであり、好ましくは、3.0×1010~5.0×1011CFU/gである。
選択的に、前記食品組成物は、発酵乳、チーズ、乳性飲料、固体飲料、粉乳のうちの1種又は複数種である。
選択的に、人体の体重を基準として、前記ビフィドバクテリウム・ラクティスBL-11の服用量は、2.0×106CFU~1.5×1011CFU/kg/日であり、好ましくは、3.0×104CFU~8.0×1010CFU/kg/日である。
本願の第8の態様は、精神障害予防の食品組成物又は医薬組成物の製造における上記ビフィドバクテリウム・ラクティスの使用を提供する。
選択的に、前記精神障害は、不安、うつ、注意欠如・多動症、自閉症、孤立症、統合失調症、肝性脳症、神経性やせ症、トゥレット症候群、アスペルガー症候群を含む。
選択的に、前記食品組成物又は医薬組成物は、脱脂粉乳、トレハロース、フラクトオリゴ糖、ラクトース、グルコース、スクロース、L-アスコルビン酸ナトリウム、L-リンゴ酸、L-乳酸等の1種又は複数種の組み合わせをさらに含む。
選択的に、前記食品組成物又は医薬組成物は、調味料、甘味剤、増粘剤、安定剤、界面活性剤、潤滑剤、酸性中和剤、分散剤、緩衝液又は緩衝剤、脱苦味剤、pH安定剤、防腐剤、脱糖剤及び/又は着色剤をさらに含み、例えば、ラクチトール、ソルビトール、マルチトール、アスパルテーム、ステビア、ラカンカ、スクラロース、キシリトール、バニラ、チョコレート、果実香料、人工エッセンス、又はこれらの混合物又は組み合わせをさらに含む。
選択的に、前記食品組成物又は医薬組成物は、ビタミン、ミネラル及び/又はサプリメント又はプレバイオティクス栄養物質、少なくとも1種のプレバイオティクスをさらに含み、任意選択的に、前記プレバイオティクスは、イヌリン、アーティチョーク抽出物、チコリー根抽出物、菊芋根抽出物、フラクトオリゴ糖、ガラクトオリゴ糖、イソマルトオリゴ糖、キシロオリゴ糖、スタキオース、マンノースオリゴ糖、アラビノースオリゴ糖、難消化性デキストリン、レジスタントスターチ又はこれらの混合物又は組み合わせを含む。
選択的に、前記食品組成物又は医薬組成物は、ユビキノン(CoQ10)、リコピン、β-カロテン、トリプトファン、ビタミンB6、ビタミンB12又はこれらの混合物又は組み合わせをさらに含む。
選択的に、前記食品組成物又は医薬組成物は、プロバイオティクスをさらに含み、任意選択的に、前記プロバイオティクスは、培養された又は糞便から抽出された微生物又は細菌又は細菌成分を含み、任意選択的に、前記細菌又は細菌成分は、ラクトバチルス(Lactobacillus)、ビフィドバクテリウム(Bifidobacterium)、大腸菌(E coli)、プレボテーラ(Prevotella)、フィーカリバクテリウム(Faecalibacterium)、ブラウティア(Blautia)、バクテロイデス(Bacteroidetes)、ファーミキューテス(Firmicutes)及び同等物、又はそれらの混合物又は組合せを含む。
選択的に、前記ビフィドバクテリウム・ラクティスBL-11の含有量は、食品組成物又は医薬組成物100重量部に対して、0.5~20重量部、好ましくは、1~15重量部であり、前記ビフィドバクテリウム・ラクティスBL-11は、前記ビフィドバクテリウム・ラクティスBL-11の生菌体、前記ビフィドバクテリウム・ラクティスBL-11の不活化菌体、又は前記ビフィドバクテリウム・ラクティスBL-11の抽出物の形態で用いられ、前記ビフィドバクテリウム・ラクティスBL-11の生菌数は、1.0×106~1.5×1012CFU/gであり、好ましくは、3.0×1010~5.0×1011CFU/gである。
選択的に、前記食品組成物は、発酵乳、チーズ、乳性飲料、固体飲料、粉乳のうちの1種又は複数種である。
選択的に、人体の体重を基準として、前記ビフィドバクテリウム・ラクティスBL-11の服用量は、2.0×109CFU~1.5×1011CFU/kg/日であり、好ましくは、3.0×104CFU~8.0×1010CFU/kg/日である。
選択的に、異なる送達形態及び担体を使用し、前記食品組成物又は医薬組成物は、粉剤、錠剤、液体、ガム、ソフトキャンディ、錠菓、ヨーグルト、牛乳、チーズ、アイスクリーム、冷凍食品、健康補助食品、医薬品又は飼料であってもよい。
本願のビフィドバクテリウム・ラクティスBL-11は、腸透過性を改善し、血液中のLPS、D-乳酸レベルを低下させることができる。
本願のビフィドバクテリウム・ラクティスBL-11は、自律活動を促進し、一試行回避反応(one trial avoidance response)の記憶機能を改善し、ストレス刺激による快感欠如を改善するために用いることができる。
上記技術案によれば、本願に係るプロバイオティクスは、代謝障害を効果的に改善し、腸内微生物叢の組成を正常化させ、子供や青少年の成長を促進し、腸透過性を改善し、血液中のLPS、D-乳酸のレベルを低下させて、精神障害を予防する作用を果たす。前記精神障害は、不安、うつ、注意欠如・多動症、自閉症、孤立症、統合失調症、肝性脳症、神経性やせ症、トゥレット症候群、アスペルガー症候群を含む。
本願のその他の特徴及び利点は、次の具体的な実施形態の部分で詳細に説明される。
<バイオマスの受託情報>
ビフィドバクテリウム・ラクティスBL-11は、ビフィドバクテリウム・ラクティス(Bifidobacterium lactis)と命名され、中国普通微生物菌種保存管理センターに保存され、受託住所は、北京市朝陽区北辰西路1号院3号、中国科学院微生物研究所であり、受託日付は、2020年10月10日であり、受託番号は、CGMCC No.20847である。
ビフィドバクテリウム・ラクティスBL-11は、ビフィドバクテリウム・ラクティス(Bifidobacterium lactis)と命名され、中国普通微生物菌種保存管理センターに保存され、受託住所は、北京市朝陽区北辰西路1号院3号、中国科学院微生物研究所であり、受託日付は、2020年10月10日であり、受託番号は、CGMCC No.20847である。
図面は本願のさらなる理解を提供するためのものであり、明細書の一部を構成し、以下の具体的な実施形態とともに本願を説明するために用いられるが、本願を限定するものではない。図面は、以下の通りである。
ビフィドバクテリウム・ラクティスBL-11の顕微鏡観察図である。
人工胃液(pH=3)及び人工腸液(pH=8)におけるビフィドバクテリウム・ラクティスBL-11の生存率の検出結果である。
抗生物質及びプロバイオティクスによる処理後のマウスの大腿骨の長さである。
抗生物質及びプロバイオティクスによる処理後のマウスの大腿骨の長さである。
抗生物質及びプロバイオティクスによる処理後のマウスの腿骨の長さである。
2種類のプロバイオティクスによる処理後のマウスの腸内菌叢の多様性の変化である。
2種類のプロバイオティクスによる処理後のマウスの腸におけるビフィドバクテリウムとラクトバチルスとの比率である。
2種類のプロバイオティクスによる処理後のマウスの腸内菌叢の組成のヒートマップ分析である。
プロバイオティクス又はプラセボの服用前後0~12週の人体の身長変化である。
プロバイオティクス又はプラセボの服用前後0~12週の人体の体重変化である。
プロバイオティクス又はプラセボの服用前後の症状改善の状況である。
プロバイオティクス又はプラセボの服用前後の腸内菌叢の属レベルでの組成である。
プロバイオティクス又はプラセボの服用前後の腸内菌叢の代謝経路レベルの対照である。
プロバイオティクス又はプラセボの服用前後の腸内菌叢の門レベルでの組成である。
プロバイオティクス又はプラセボの服用前後の腸内菌叢の代表的な菌種の組成の対照である。
プロバイオティクス又はプラセボの服用前後の腸内菌叢の機能遺伝子レベルの対照である。
プロバイオティクス又はプラセボの服用前後の腸内菌叢のKOレベルの対照である。
プロバイオティクス又はプラセボの服用前後の腸内菌叢の代謝経路レベルの対照である。
腸透過性検出の結果図である。
属レベルにおける腸内菌叢の構成図である。
2群のビフィドバクテリウム属の差である。
α多様性指数の結果である。
β多様性指数分析のPCoA分析結果である。
以下、図面を参照しながら本願の具体的な実施形態について詳細に説明する。理解すべきこととして、ここで説明した具体的な実施形態は、本願を説明及び解釈するためのものであり、本願を限定するものではない。
本願の第1の態様は、ビフィドバクテリウム・ラクティスを提供し、前記ビフィドバクテリウム・ラクティスは、ビフィドバクテリウム・ラクティスBL-11であり、前記ビフィドバクテリウム・ラクティスBL-11は、受託番号がCGMCC No.20847である。
本願の第2の態様は、ビフィドバクテリウム・ラクティス製剤をさらに提供し、前記製剤は、固形菌粉末又は液状飲料であり、前記ビフィドバクテリウム・ラクティスは、本願の第1の態様に記載のビフィドバクテリウム・ラクティスである。
本願の第3の態様は、腸内代謝異常を改善しかつ腸内微生物叢の組成の正常化を促進する食品組成物又は医薬組成物の製造における上記ビフィドバクテリウム・ラクティスの使用をさらに提供する。
本願の第4の態様は、子供や青少年の抗肥満の食品組成物又は医薬組成物の製造における上記ビフィドバクテリウム・ラクティスの使用をさらに提供する。
本願の第5の態様は、子供や青少年の成長発育を促進する食品組成物又は医薬組成物の製造における上記ビフィドバクテリウム・ラクティスの使用をさらに提供する。
本願の第6の態様は、子供や青少年の身長の増加を促進する食品組成物又は医薬組成物の製造における上記ビフィドバクテリウム・ラクティスの使用をさらに提供する。
本願の第7の態様は、子供や青少年の知的発展を促進する食品組成物又は医薬組成物の製造における上記ビフィドバクテリウム・ラクティスの使用をさらに提供する。
選択的に、前記ビフィドバクテリウム・ラクティスBL-11の含有量は、食品組成物又は医薬組成物100重量部に対して、1~25重量部であり、好ましくは、1~15重量部であり、前記ビフィドバクテリウム・ラクティスBL-11は、前記ビフィドバクテリウム・ラクティスBL-11の生菌体、前記ビフィドバクテリウム・ラクティスBL-11の不活化菌体、又は前記ビフィドバクテリウム・ラクティスBL-11の抽出物の形態で用いられる。
選択的に、前記ビフィドバクテリウム・ラクティスBL-11の生菌数は、1.0×106~1.5×1012CFU/gであり、好ましくは、3.0×1010~5.0×1011CFU/gである。
選択的に、前記食品組成物は、発酵乳、チーズ、乳性飲料、固体飲料、粉乳のうちの1種又は複数種である。
選択的に、人体の体重を基準として、前記ビフィドバクテリウム・ラクティスBL-11の服用量は、2.0×106CFU~1.5×1011CFU/kg/日であり、好ましくは、3.0×104CFU~8.0×1010CFU/kg/日である。
本願の第8の態様は、精神障害予防の食品組成物又は医薬組成物の製造における上記のビフィドバクテリウム・ラクティスの使用を提供する。
選択的に、前記精神障害は、不安、うつ、注意欠如・多動症、自閉症、孤立症、統合失調症、肝性脳症、神経性やせ症、トゥレット症候群、アスペルガー症候群を含む。
選択的に、前記食品組成物又は医薬組成物は、脱脂粉乳、トレハロース、フラクトオリゴ糖、ラクトース、グルコース、スクロース、L-アスコルビン酸ナトリウム、L-リンゴ酸、L-乳酸等の1種又は複数種の組み合わせをさらに含む。
選択的に、前記食品組成物又は医薬組成物は、調味料、甘味剤、増粘剤、安定剤、界面活性剤、潤滑剤、酸性中和剤、分散剤、緩衝液又は緩衝剤、脱苦味剤、pH安定剤、防腐剤、脱糖剤及び/又は着色剤、例えば、ラクチトール、ソルビトール、マルチトール、アスパルテーム、ステビア、ラカンカ、スクラロース、キシリトール、バニラ、チョコレート、果実香料、人工エッセンス、又はこれらの混合物又は組み合わせをさらに含む。
選択的に、前記食品組成物又は医薬組成物は、ビタミン、ミネラル及び/又はサプリメント又はプレバイオティクス栄養物質、少なくとも1種のプレバイオティクスをさらに含み、任意選択的に、前記プレバイオティクスは、イヌリン、アーティチョーク抽出物、チコリー根抽出物、菊芋根抽出物、フラクトオリゴ糖、ガラクトオリゴ糖、イソマルトオリゴ糖、キシロオリゴ糖、スタキオース、マンノースオリゴ糖、アラビノースオリゴ糖、難消化性デキストリン、レジスタントスターチ又はこれらの混合物又は組み合わせを含む。
選択的に、前記食品組成物又は医薬組成物は、ユビキノン(CoQ10)、リコピン、β-カロテン、トリプトファン、ビタミンB6、ビタミンB12又はこれらの混合物又は組み合わせをさらに含む。
選択的に、前記食品組成物又は医薬組成物は、プロバイオティクスをさらに含み、任意選択的に、前記プロバイオティクスは、培養された又は糞便から抽出された微生物又は細菌又は細菌成分を含み、且つ任意選択的に、前記細菌又は細菌成分は、ラクトバチルス(Lactobacillus)、ビフィドバクテリウム(Bifidobacterium)、大腸菌(E coli)、プレボテーラ(Prevotella)、フィーカリバクテリウム(Faecalibacterium)、ブラウティア(Blautia)、バクテロイデス(Bacteroidetes)、ファーミキューテス(Firmicutes)及び同等物、又はそれらの混合物又は組合せを含む。
選択的に、前記ビフィドバクテリウム・ラクティスBL-11の含有量は、食品組成物又は医薬組成物100重量部に対して、0.5~20重量部であり、好ましくは、1~15重量部であり、前記ビフィドバクテリウム・ラクティスBL-11は、前記ビフィドバクテリウム・ラクティスBL-11の生菌体、前記ビフィドバクテリウム・ラクティスBL-11の不活化菌体、又は前記ビフィドバクテリウム・ラクティスBL-11の抽出物の形態で用いられ、前記ビフィドバクテリウム・ラクティスBL-11の生菌数は、1.0×106~1.5×1012CFU/gであり、好ましくは、3.0×1010~5.0×1011CFU/gである。
選択的に、前記食品組成物は、発酵乳、チーズ、乳性飲料、固体飲料、粉乳のうちの1種又は複数種である。
選択的に、人体の体重を基準として、前記ビフィドバクテリウム・ラクティスBL-11の服用量は、2.0×109CFU~1.5×1011CFU/kg/日であり、好ましくは、3.0×104CFU~8.0×1010CFU/kg/日である。
選択的に、異なる送達形態及び担体を使用し、前記食品組成物又は医薬組成物は、粉剤、錠剤、液体、ガム、ソフトキャンディ、錠菓、ヨーグルト、牛乳、チーズ、アイスクリーム、冷凍食品、健康補助食品、医薬品又は飼料であってもよい。
本願のビフィドバクテリウム・ラクティスBL-11は、腸透過性を改善し、血液中のLPS、D-乳酸レベルを低下させることができる。
本願のビフィドバクテリウム・ラクティスBL-11は、自律活動を促進し、一試行回避反応の記憶機能を改善し、ストレス刺激による快感欠如を改善するために用いることができる。
以下、実施例により本願をさらに説明するが、本願はそれに限定されるものではない。
(実施例1)
本実施例は、ビフィドバクテリウム・ラクティスBL-11及びその性能特徴を説明するためのものである。
本実施例は、ビフィドバクテリウム・ラクティスBL-11及びその性能特徴を説明するためのものである。
<1.ビフィドバクテリウム・ラクティスBL-11の分類学的特徴>
ビフィドバクテリウム・ラクティスBL-11を顕微鏡下で観察した結果を図1に示す。理化学実験の結果を表1及び表2に示す。
ビフィドバクテリウム・ラクティスBL-11を顕微鏡下で観察した結果を図1に示す。理化学実験の結果を表1及び表2に示す。
<2.ビフィドバクテリウム・ラクティスBL-11の人工胃液、腸液に対する耐性>
ビフィドバクテリウム・ラクティスは、通常、酸に弱い菌属である。本実施例において、本願のビフィドバクテリウム・ラクティスBL-11の人工胃液、腸液に対する耐性を試験すると同時に、現在実験室で保存した耐酸性が極めて優れ、胃腸を通じて生存できるビフィドバクテリウム・ラクティスBb-XXを対照とした。
ビフィドバクテリウム・ラクティスは、通常、酸に弱い菌属である。本実施例において、本願のビフィドバクテリウム・ラクティスBL-11の人工胃液、腸液に対する耐性を試験すると同時に、現在実験室で保存した耐酸性が極めて優れ、胃腸を通じて生存できるビフィドバクテリウム・ラクティスBb-XXを対照とした。
人工胃酸(pH=3)におけるBL-11菌株の生存率の検出結果は、表3に示す通りである。Bb-XXは、人工胃液で1時間処理した時の生菌の生存率が44.7%であり、処理3hの生菌の生存率が29.5%であるが、本願のビフィドバクテリウム・ラクティスBL-11は、1時間処理した時の生菌の生存率が86.2%であり、処理3hの生菌の生存率が39.5%である。これは、本願のビフィドバクテリウム・ラクティスBL-11が比較的良好な耐胃酸の能力を有し、そのほとんどが胃をスムーズに通って腸に到達して有益な作用を発揮できることを示す。
人工小腸液(pH=8)におけるBL-11菌株の生存率の検出結果を表3に示す。データから分かるように、Bb-XXは、人工腸液(pH=8)で1時間処理した時の生菌の生存率が66.1%であるが、本願のビフィドバクテリウム・ラクティスBL-11は、人工腸液で1時間処理した時の生菌の生存率が67.5%であり、3h処理した後、二つの株菌の生存率は、それぞれ49.4%と32.1%である。
上記結果から分かるように、人工胃液及び腸液で消化後のビフィドバクテリウム・ラクティスBL-11は、依然として良好に生存することができる(図2)。本願のビフィドバクテリウム・ラクティスBL-11は、参照菌に対して、比較的良好な耐消化液の能力を有し、腸内で円滑に生存して増殖することができる。
<3.ビフィドバクテリウム・ラクティスBL-11の毒性試験及び安全性検出>
本願のビフィドバクテリウム・ラクティスBL-11をMRS液体培地に接種し、37℃で48時間嫌気培養し、培養液中のビフィドバクテリウム・ラクティスBL-11の生菌数が3.7×109CFU/mLであることをカウントし、培養物原液を経口でマウスに20.0mL/kg体重の割合で3日間連続的に胃内投与し、その後7日間観察した。6~8週齢で16~18gの健康なBALB/C雄性マウスを選択し、室温(25±2℃)、相対湿度(55±2)%、12h/12hの光照射を維持し、食事と水を自由に摂取した。結果から分かるように、ビフィドバクテリウム・ラクティスBL-11の培養物原液は、対照群に比べて、2群の被験マウスの毒性反応又は死亡が観察されず、マウスの体重増加も統計学的な差はなかった(p>0.05)。
本願のビフィドバクテリウム・ラクティスBL-11をMRS液体培地に接種し、37℃で48時間嫌気培養し、培養液中のビフィドバクテリウム・ラクティスBL-11の生菌数が3.7×109CFU/mLであることをカウントし、培養物原液を経口でマウスに20.0mL/kg体重の割合で3日間連続的に胃内投与し、その後7日間観察した。6~8週齢で16~18gの健康なBALB/C雄性マウスを選択し、室温(25±2℃)、相対湿度(55±2)%、12h/12hの光照射を維持し、食事と水を自由に摂取した。結果から分かるように、ビフィドバクテリウム・ラクティスBL-11の培養物原液は、対照群に比べて、2群の被験マウスの毒性反応又は死亡が観察されず、マウスの体重増加も統計学的な差はなかった(p>0.05)。
SN/T 1944-2007「動物及びその製品における細菌の耐薬性の測定」方法により、ビフィドバクテリウム・ラクティスBL-11の抗生物質感受性能を評価した。評価結果から分かるように、ビフィドバクテリウム・ラクティスBL-11は、アンピシリン(Ampicillin)、ペニシリンG(PencillinG)、エリスロマイシン(Erythromycin)、クロラムフェニコール(Chloramphenicol)、クリンダマイシン(Clindamycin)、バンコマイシン(Vancomycin)及びテトラサイクリン(Tetracycine)等に敏感である。欧州食品安全委員会(EuropeanFood Safety Authority)の食用細菌の耐薬性の評価規範における要求に適合している。ビフィドバクテリウム・ラクティスBL-11は、外来抗生物質耐性遺伝子を含まず、食用が安全である。
(実施例2)
本実施例は、ビフィドバクテリウム・ラクティスBL-11が成長発育を促進する機能的特徴を説明するためのものである。
本実施例は、ビフィドバクテリウム・ラクティスBL-11が成長発育を促進する機能的特徴を説明するためのものである。
微生物叢は、骨の形成及び再吸収を促進するため、骨の純成長を引き起こす。微生物叢は、ホルモン様インスリン成長因子1(IGF-1)を誘導し、骨の成長と再構築を促進する。微生物菌叢が繊維を発酵して発生した短鎖脂肪酸(SCFA)もIGF-1を誘導し、微生物菌叢が骨健康に影響するメカニズムを提示している。
抗生物質とプロバイオティクスを用いて2ヶ月齢のBALB/c雌性マウスを処理し、SPF条件で飼育した。30匹のマウスを合わせてランダムに治療群に割り当ててケージ効果を最小化する。抗生物質は、0.2mg/mLのゲンタマイシン(gentamicin)、0.15mg/mLのシプロフロキサシン(Ciprofloxacin)、2mg/mLのストレプトマイシン(streptomycin)及び1mg/mLのバシトラシン(Bacitracin)の混合物である。
まず、抗生物質の混合物をマウスの飲用水に入れてマウスを2週間処理して微生物を消費し、その後、マウスを3群に分け、各郡が10匹であり、1群を対照群とし、正常に飼育し、その他の2群はプロバイオティクス群であり、それぞれBL-11又はBb-XXを水に添加し、4週間飼育し続けた。動物施設の規定に従い、3%(g/100mL)のスクロースを全部の水に添加して嗜好性を確保した。水溶液は、新鮮に製造され、毎週に2回交換した。四周後、マウスを殺した後、血清分離チューブを用いて、心臓を穿刺して採取された血液サンプルから血清を製造し、マウスIGF-1標準のABTS ELISA開発のキット(PeproTech)を使用した。
正常な飼料(CK)、BL-11及びBb-XXによって飼育されたマウスの大腿骨の長さは、図4に示され、腿骨の長さは、図3に示される。BL-11によって飼育されたマウスの腿骨の長さは、対照群に比べて有意差があり(P<0.05)、Bb-XXによって飼育されたマウスの腿骨の長さは、対照群に比べて有意差がなかった(P<0.05)。データはいずれも平均値±SDとして示し、差が有意であるか否かをtで検証した。*P<0.05であり、**P<0.01であり、***P<0.001である。
成長調節活性の分析:無菌マウス及び抗生物質で治療したマウスはいずれも成長が遅くなり、グレリン、成長ホルモン及びIGFレベルが低下し、腸内微生物が障害するため、マウスの成長が制限される。マウスを抗生物質で処理した後、プロバイオティクスを服用させ、マウスの血清IGF-1のレベルを検出した。その結果は図5に示すように、抗生物質による処理後にプロバイオティクスを服用したマウスは、血清中のIGF-1のレベルが増加し、且つBL-11を服用して血清中のIGF-1のレベルを明らかに向上させることができ(P<0.01)、その向上効果はBb-XXより高かった。腸内菌叢の多様性:α多様性指数の分析から分かるように、BL-11とBb-XXとの間の多様性指数に有意差はなく、BL-11はシャノン(Shannon)指数でBb-XXよりやや高いが、有意差を達成することができず(P>0.05)、その結果は図6に示すとおりであり、2群のマウスの腸における2種類のプロバイオティクスに対する分析から分かるように、BL-11を用いて腸におけるビフィドバクテリウムとラクトバチルスの比率を明らかに増加させ、結果を図7に示す。
ヒートマップ分析(図8)により、属レベルで、フィーカリバクテリウム(Faecalibacterium)、ラクノスピラ(Lachnospira)、ラクノスピラ科_UCG_004(Lachnospiraceae_UCG_004)、サテレラSutterellaがBL-11群において上昇し、これらの菌の上昇は、IGF-11の血清中の増加に関与する可能性がある。
(実施例3)
本実施例は、BL-11菌粉末の製造及び食品の生産に用いられることを説明するためのものである。
本実施例は、BL-11菌粉末の製造及び食品の生産に用いられることを説明するためのものである。
本願に係るビフィドバクテリウム・ラクティスBL-11は、MRSブロス(MRS Broth)液体培地に嫌気培養される。1級、2級で培養後の発酵液を拡大し、37℃で24時間培養した後、4℃、3000rpmで10min遠心分離し、菌体を収集し、リン酸塩緩衝液(PBS)で洗浄した後、脱脂乳を加えて冷凍乾燥し、-20℃以下で保存した。
本実施例で製造されたBL-11菌粉末は、食品、医薬品、健康補助食品又は動物飼料の使用に用いることができる。
前記食品は、発酵乳、チーズ、乳性飲料、固体飲料、粉乳等の普通の食品又は健康補助食品であってもよい。好ましくは、前記食品において、ビフィドバクテリウム・ラクティスBL-11がヒトに使用する提案の投与量は、1.0×103CFU~1.0×1010CFU/kg体重/日であってよく、より好ましくは、1.0×104CFU~1.0×109CFU/kg体重/日である。
(実施例4)
本実施例は、人体の臨床研究において、成長発育を促進する機能特徴を説明するためのものである。
本実施例は、人体の臨床研究において、成長発育を促進する機能特徴を説明するためのものである。
<被験者と募集>
65名の11ヶ月から16歳のプラダー・ウィリ(Prader-Willi)症候群患者を公開的に募集して、プロバイオティクス群又はプラセボ群にランダムに割り当て、12週間のランダム、二重盲検、プラセボ対照試験を行った。
65名の11ヶ月から16歳のプラダー・ウィリ(Prader-Willi)症候群患者を公開的に募集して、プロバイオティクス群又はプラセボ群にランダムに割り当て、12週間のランダム、二重盲検、プラセボ対照試験を行った。
<選択基準>
遺伝学的にPWSを患っていることが確認され、4週間以内に何らかのプロバイオティクスを服用しおらず、安定薬物は、少なくとも4週間服用し、試験期間に計画した薬物及び心理的介入措置がなく、糞便サンプルを適時に提供でき、研究及び相談プロセスを参加でき、且つ他の遺伝病、妊娠又は哺乳状況がない。IRB要求に応じて、研究案は、被験者の親又は法定後見人のインフォームドコンセントを取得し、ヘルシンキ宣言(Declaration of Helsinki)に基づいて行われる。
遺伝学的にPWSを患っていることが確認され、4週間以内に何らかのプロバイオティクスを服用しおらず、安定薬物は、少なくとも4週間服用し、試験期間に計画した薬物及び心理的介入措置がなく、糞便サンプルを適時に提供でき、研究及び相談プロセスを参加でき、且つ他の遺伝病、妊娠又は哺乳状況がない。IRB要求に応じて、研究案は、被験者の親又は法定後見人のインフォームドコンセントを取得し、ヘルシンキ宣言(Declaration of Helsinki)に基づいて行われる。
<方法>
ランダム法とブラインド法試験:ランダム、二重盲検、ラセボ対照の設計を採用し、チームに属さない統計学者が被験者に対してランダムな隠し割り当てを行い、各身元が不明な被験者にランダムなサンプル数を生成させる。北京華元生物技術研究所は、外観が同じであるコードのプロバイオティクスとプラセボを提供し、割り当て隠しを確保して、盲点を維持する。これらの患者は、ランダムに、毎日ビフィドバクテリウム・ラクティスBL-11種のプロバイオティクス(6×1010CFU)又はプラセボパケットを受け付けるように分配された。6週及び12週を治療した場合、2群の体重、身長、ASQ-3、ABC、SRS-2及びCGI-1を比較する。CGIは、2つの単一測定を含み、以下の内容を評価する:(a)1から7までの精神症状評価尺度(CGI-S)と、(b)7分法による開始から終了までの治療前後の症状変化(CGI-I)の評価。
ランダム法とブラインド法試験:ランダム、二重盲検、ラセボ対照の設計を採用し、チームに属さない統計学者が被験者に対してランダムな隠し割り当てを行い、各身元が不明な被験者にランダムなサンプル数を生成させる。北京華元生物技術研究所は、外観が同じであるコードのプロバイオティクスとプラセボを提供し、割り当て隠しを確保して、盲点を維持する。これらの患者は、ランダムに、毎日ビフィドバクテリウム・ラクティスBL-11種のプロバイオティクス(6×1010CFU)又はプラセボパケットを受け付けるように分配された。6週及び12週を治療した場合、2群の体重、身長、ASQ-3、ABC、SRS-2及びCGI-1を比較する。CGIは、2つの単一測定を含み、以下の内容を評価する:(a)1から7までの精神症状評価尺度(CGI-S)と、(b)7分法による開始から終了までの治療前後の症状変化(CGI-I)の評価。
<材料>
プロバイオティクス群は、パケット式の粉状のビフィドバクテリウム・ラクティスBL-11である。各ビフィドバクテリウム・ラクティスのサプリメントは、3×1010コロニー形成単位(CFU)を含み、プラセボは同様に包装されたマルトデキストリンであり、色、味及び風味がビフィドバクテリウム・ラクティスパケットと似ている。被験者は、一袋のビフィドバクテリウム・ラクティス又はプラセボを毎日2回水で経口投与し、12週間継続した。マルトデキストリンは、サプリメントとして最小の副作用を有し、プラセボとして有害反応も最小である。
プロバイオティクス群は、パケット式の粉状のビフィドバクテリウム・ラクティスBL-11である。各ビフィドバクテリウム・ラクティスのサプリメントは、3×1010コロニー形成単位(CFU)を含み、プラセボは同様に包装されたマルトデキストリンであり、色、味及び風味がビフィドバクテリウム・ラクティスパケットと似ている。被験者は、一袋のビフィドバクテリウム・ラクティス又はプラセボを毎日2回水で経口投与し、12週間継続した。マルトデキストリンは、サプリメントとして最小の副作用を有し、プラセボとして有害反応も最小である。
<一次結果の測定>
1.親が標準秤を用いて体重と身長を測定し、研究者がこれを収集し、WHOにより提供される加齢を参考として使用し、体重、身長及びBMIをzスコアに変換した。
1.親が標準秤を用いて体重と身長を測定し、研究者がこれを収集し、WHOにより提供される加齢を参考として使用し、体重、身長及びBMIをzスコアに変換した。
2.心理試験
(1)「年齢及び段階アンケート」、第3版(ASQ-3)。ASQ-3は、最も広く使用されている子供や青少年に対する発育スクリーニングツールの1つであり、コミュニケーション、粗大運動、微細運動、問題解決、及び個人・社会という5つの領域を有する。被験者の総合点数を5つの領域から算出して、試験効果を評価した。
(1)「年齢及び段階アンケート」、第3版(ASQ-3)。ASQ-3は、最も広く使用されている子供や青少年に対する発育スクリーニングツールの1つであり、コミュニケーション、粗大運動、微細運動、問題解決、及び個人・社会という5つの領域を有する。被験者の総合点数を5つの領域から算出して、試験効果を評価した。
(2)異常行動リスト(ABC)、ABCは58項の行動評価スケールであり、怒り、傾眠/社交的退縮、カッティングプレート印象行為、多動/不適合行為及び不適切な言葉の5つのサブスケールの行動問題を評価する。以上の行動問題から被験者の総合点数を算出して、試験効果を評価した。
(3)社会的反応スケール(SRS)、SRSは65項目を含み、社会行動の重篤性を定量的に評価する。以上の社会行動から被験者の総合点数を算出して、試験効果を評価した。
(4)ギリアム(Gilliam)自閉症評価スケール(第3版)(GARS-3)に採用された4分法(0~3)に基づく制限性と重複性挙動(RRB)。以上の行動から被験者の総合点数を算出して、試験効果を評価した。
<二次結果の測定>
1.糞便微生物叢
(1).サンプル処理及び収集
糞便サンプルを保存溶液1mLを含むDNA/RNAシールド糞便収集管(Zymo、Cat#R1101)で収集し、氷袋により実験室まで輸送した後、-80℃で冷凍した。メーカーの説明に基づいて、TIANmap糞便DNAキットを用いてDNA(TIANGEN、カタログ番号DP328)を抽出し、Nanodrop分光光度計を用いてDNAサンプルを鋭意定量した。A260/A280の比率を測定して、高純度DNAの収量を確認した。DNAサンプルを使用までに-20℃で冷凍した。
1.糞便微生物叢
(1).サンプル処理及び収集
糞便サンプルを保存溶液1mLを含むDNA/RNAシールド糞便収集管(Zymo、Cat#R1101)で収集し、氷袋により実験室まで輸送した後、-80℃で冷凍した。メーカーの説明に基づいて、TIANmap糞便DNAキットを用いてDNA(TIANGEN、カタログ番号DP328)を抽出し、Nanodrop分光光度計を用いてDNAサンプルを鋭意定量した。A260/A280の比率を測定して、高純度DNAの収量を確認した。DNAサンプルを使用までに-20℃で冷凍した。
(2)16S rRNA遺伝子のアンプリコンシーケンス。
二回のPCRにより、以下のプライマーを用いて16S rRNA V3-V4ライブラリーを構築した。
二回のPCRにより、以下のプライマーを用いて16S rRNA V3-V4ライブラリーを構築した。
341F:5’-TCGTCGGCAGCGTCAGATGTGTATAAGAGACAGCCTACGGGAGGCAGCAGCCTACGGGNBGCASCAG-3’(SEQ ID NO.1)
805R:5’-GTCTCGTGGGCTCGGAGATGTGTATAAGAGACAGTGACTACNVGGGTATCTAATCC-3’(SEQ ID NO.2)
805R:5’-GTCTCGTGGGCTCGGAGATGTGTATAAGAGACAGTGACTACNVGGGTATCTAATCC-3’(SEQ ID NO.2)
95℃で2min、そして95℃で30s、55℃で30s、及び72℃で30sの反応過程で25サイクル行った後、72℃で最終的に5min延伸した。PCR産物を1xKAPA AMPure(KAPA、カタログ番号KK8002)で精製した。その後、生成物を第二回のPCR反応工程(95℃で2min、そして95℃で30s、55℃で30s及び72℃で30sで8サイクル行った後、最後に72℃で5min延伸)を行った。PCR産物を1×KAPA AMPureで精製し、Bioanalyzer DNAキットを用いてリアルタイムPCRにより定量分析を行った。
2.臨床全般印象(CGI)は臨床試験において使用するために開発されたものであり、研究用薬物の使用の開始前後に、臨床医による患者全体の機能の見え方を簡便に独立して評価することを目的とする。CGIは、2つの単一測定を含み、以下の内容を評価する:(a)1から7までの精神症状評価尺度(CGI-S)と、(b)類似した7分法で治療開始後の変化(CGI-I)の評価。
3.胃腸症状は、ベースラインに存在する胃腸症状の総数に基づいて評価するものであり、便秘、下痢、腹痛、胃腸バルーン、便血、吐き気、嚥下困難、食欲不振、消化不良及び逆酸を含む。
<データの分析>
全てのプライマリーデータはMicrosoft Excel 2007とRに記録及び処理される。データ表示は、CONSORTの提案に従って、ランダムな、二重盲検、臨床プラセボ対照試験の結果を報告するためのものである。有意水準としてα=0.05を用いて統計処理を行った。本願は、ウィルコクソン(Wilcoxon)ランクとチェックを使用してベースライン上の体重、身長のzスコア、ASQ-3、ABC、SRSの総合スコアとサブスコア、各項目の0~6週と0~12週の変化を探索した。線形混合モデルは、繰り返し測定を分析するためにも用いられる。
全てのプライマリーデータはMicrosoft Excel 2007とRに記録及び処理される。データ表示は、CONSORTの提案に従って、ランダムな、二重盲検、臨床プラセボ対照試験の結果を報告するためのものである。有意水準としてα=0.05を用いて統計処理を行った。本願は、ウィルコクソン(Wilcoxon)ランクとチェックを使用してベースライン上の体重、身長のzスコア、ASQ-3、ABC、SRSの総合スコアとサブスコア、各項目の0~6週と0~12週の変化を探索した。線形混合モデルは、繰り返し測定を分析するためにも用いられる。
本願は、誤検出率(FDR)を用いて複数の比較結果を調整した。副結果は、主結果と同様の方法で分析した。また、臨床指標と微生物叢の組成の相関性を調べるために線形回帰を行った。
<微生物叢のデータ処理及び分析>
品質管理として、QIIME2(v2019.10)を用いてシーケンス番号をフィルタリングする。デフォルトパラメータに対してDeblurでノイズ除去し、アンプリコンシーケンスバリアント(ASVs)によりサンプルの存在比表を取得する。QIIME2を用いてAlpha多様性を計算した。Bray-Curtis距離は、微生物叢βの多様性を表すために用いられる。sklearnに基づく分類器の分類法を用いてASVを分配し、当該分類器は、Greengenes v13.8との類似度が99%であるシーケンスで訓練を行う。クラスカル・ウォリス(Kruskal-Wallis)検定により、プラセボ群とプロバイオティクス群の微生物の門、属及びα多様性の相対的な存在比の間に有意差があることを確認した。ベンジャミニ-ホッホベルグ(Benjamini-Hochberg、BH)調整による誤検出率(FDR)は、多重比較に用いられる。
品質管理として、QIIME2(v2019.10)を用いてシーケンス番号をフィルタリングする。デフォルトパラメータに対してDeblurでノイズ除去し、アンプリコンシーケンスバリアント(ASVs)によりサンプルの存在比表を取得する。QIIME2を用いてAlpha多様性を計算した。Bray-Curtis距離は、微生物叢βの多様性を表すために用いられる。sklearnに基づく分類器の分類法を用いてASVを分配し、当該分類器は、Greengenes v13.8との類似度が99%であるシーケンスで訓練を行う。クラスカル・ウォリス(Kruskal-Wallis)検定により、プラセボ群とプロバイオティクス群の微生物の門、属及びα多様性の相対的な存在比の間に有意差があることを確認した。ベンジャミニ-ホッホベルグ(Benjamini-Hochberg、BH)調整による誤検出率(FDR)は、多重比較に用いられる。
PICSRUSt2は、ASVの存在比表に基づいて微生物の機能含有量を推定し、そして「京都遺伝子とゲノム百科事典」(KEGG)オーソログ(KO)、酵素分類番号及び経路存在比表を生成するために用いられる。配列によるノンパラメトリック試験を用いてプロバイオティクスとプラセボ群との比率を差分析し、Calourで最も有意な差特徴をプロットした。16s rRNA イルミナ(Illumina)アンプリコンシーケンスに由来するすべてのプライマリーデータは、米国国立バイオテクノロジー情報センター(NCBI)シーケンス読み取りプロファイル(SRA、PRJNA643297)に保存されている。
<結果>
1.PWS被験者の人口統計学的特徴
表4は、65人の参加者の人口統計学的特徴及び合併症の胃腸(GI)の症状をまとめたものであり、群間の差は観察できなかった(P>0.05)。47.5%の被験者は、研究群で1種又は複数種の胃腸症状を見せ、プロバイオティクス群の胃腸症状の割合はプラセボ群より37.4%低下したが、差は有意に達しなかった(P>0.05)。
1.PWS被験者の人口統計学的特徴
表4は、65人の参加者の人口統計学的特徴及び合併症の胃腸(GI)の症状をまとめたものであり、群間の差は観察できなかった(P>0.05)。47.5%の被験者は、研究群で1種又は複数種の胃腸症状を見せ、プロバイオティクス群の胃腸症状の割合はプラセボ群より37.4%低下したが、差は有意に達しなかった(P>0.05)。
重大な不具合事項は見られなかった。すべての観察された不具合事象と廃学の主な原因は、2群の間に有意差がないからである(P>0.05)。
2.プロバイオティクスの体重、身長、心理的測定及びCGI-Iへの影響
治療過程全体において、人体測定データは収集及び分析される。プロバイオティクス群は、6週から12週までの身長が、プラセボ群よりも格段に高い(プロバイオティクス介入群はプラセボ群より明らかに高く、平均で2.58cm高い、P<0.05、図9)。プロバイオティクス群はプラセボ群よりも体重が経時的に低下しているが、2群の差は有意ではなかった(図10)。心理的測定(ASQ-3、ABC、SRS及びRRBを含む)のスコアは、線形混合効果モデル分析により観察されたが、プロバイオティクス群はプラセボ群より改善傾向にあるが、差が有意ではない(P>0.05)。CGI-1スケールを用いて治療過程における症状の総合的な改善を測定し、プラセボ群と比較して、プロバイオティクス群の症状全体の改善がより有意である(図11、P<0.05)。
治療過程全体において、人体測定データは収集及び分析される。プロバイオティクス群は、6週から12週までの身長が、プラセボ群よりも格段に高い(プロバイオティクス介入群はプラセボ群より明らかに高く、平均で2.58cm高い、P<0.05、図9)。プロバイオティクス群はプラセボ群よりも体重が経時的に低下しているが、2群の差は有意ではなかった(図10)。心理的測定(ASQ-3、ABC、SRS及びRRBを含む)のスコアは、線形混合効果モデル分析により観察されたが、プロバイオティクス群はプラセボ群より改善傾向にあるが、差が有意ではない(P>0.05)。CGI-1スケールを用いて治療過程における症状の総合的な改善を測定し、プラセボ群と比較して、プロバイオティクス群の症状全体の改善がより有意である(図11、P<0.05)。
3.プロバイオティクス介入における微生物叢の組成及び機能の変化
シーケンス後、介入過程において、2群中のPWS個体の腸内微生物叢の組成の差が豊富である。特定細菌類叢全体は、相対的な存在比率が、図12に示す通りである。6週間後、プラセボ群と比較して、プロバイオティクス群におけるα多様性がやや増加し、差が有意ではなかった。多変量分散分析(PERMANOVA)分析のβ多様性表示を配列することにより、プロバイオティクスの治療による2群の分離を実現することができる(F統計=2.2526、R2=0.035613、P<0.05、NMDS圧力=0.19048、図13)。
シーケンス後、介入過程において、2群中のPWS個体の腸内微生物叢の組成の差が豊富である。特定細菌類叢全体は、相対的な存在比率が、図12に示す通りである。6週間後、プラセボ群と比較して、プロバイオティクス群におけるα多様性がやや増加し、差が有意ではなかった。多変量分散分析(PERMANOVA)分析のβ多様性表示を配列することにより、プロバイオティクスの治療による2群の分離を実現することができる(F統計=2.2526、R2=0.035613、P<0.05、NMDS圧力=0.19048、図13)。
介入過程全体における臨床的な意味を有する細菌の存在比の変化の可能性を表すために、本願は、図14に示すように、選択された細菌属及び科の倍数の変化を幾つか紹介した。プロバイオティクス群は、6週目及び12週目において、ベースラインに対してラクノスピラ科ND3007(Lachnospiraceae ND3007)、ルミノコッカス属UCG-003(Ruminococcaceae UCG-003)、ストレプトコッカス ミュータンス(Streptococcus mutans)、Comamonadaceae(コマモナス属)、Alistipes(アリスティペス)及びRothia(ロシア)の相対的な存在比がベースラインよりも低下した。プロバイオティクス群において、ビフィドバクテリウム、ラクトバチルス及びプレボテーラ9は、12週間において、ベースラインと比較して有意に増加する(図15)。
機能遺伝子の予測分析から明らかなように、12週間の治療期間の後、プロバイオティクス群におけるいくつかの遺伝子は異なる存在比を有する。生物合成したユビキノンタンパク質(ubiB、k03688)をコードし、飽和酵素(EC:1.3.99.29)を並列に除去し、飽和酵素(リコピン形成)(EC:1.3.99.31)を並列に除去し、オールトランス-ζ-カロテン不飽和化酵素の遺伝子(EC:1.3.99.26)をアップレギュレートし、ジメチルアルギナーゼ(k01482)及び酸性ホスファターゼ(phoN、k09474、EC:3.1.3.2)をコードする遺伝子をダウンレギュレートした(図16)。これらの知見は、多重比較的有意性の誤検出基準に合致しなかった。図17、図18に示す予測されたKEGG経路と予測されたKOの分析結果は、プロバイオティクスとプラセボ群の遺伝子発現をさらに比較した。
4.腸内菌叢の存在比と臨床指標との相関性
4.腸内菌叢の存在比と臨床指標との相関性
臨床指標は、細菌属の存在比に関与する。プロバイオティクス群において二つの相関性が発見され、プラセボ群において相関性が認められなかった。6週目において、プロバイオティクス群のRRBスコアとRothiaとの間には正の相関がある(R=0.97、p<0.005)。
本願の65名のPWS患者は、12週期間のランダム、二重盲検及びプラセボ対照実験において、ビフィドバクテリウム・ラクティスBL-11被験者の身長が明らかに増加し、体重がやや変化した。本願は、ビフィドバクテリウム・ラクティスBL-11をPWS患者の早期介入として新しい証拠を提供する。また、本願は、治療後のプロバイオティクス群とプラセボ群との間の腸内微生物叢のβ多様性に有意差が存在することを発見し、食をしっかりと制御した場合、ベースラインβ多様性が長期の体重軽減に直接相関することを発見した。従って、ビフィドバクテリウム・ラクティスBL-11の補充は、腸内菌叢の構成を改善し、肥満を防止する作用、又は飲食による体重減少を促進することができる。ビフィドバクテリウム・ラクティスBL-11の補充は、子供や青少年の成長発育状況を改善することもできる。
また、本願は、治療後のプロバイオティクス群とプラセボ群との間の全体症状の改善が明らかで、心理的測定の指標が改善されていることを発見したので、ビフィドバクテリウム・ラクティスBL-11を補充することは、子供や青少年の知的発育、行為又は情緒状態を改善する作用を有する可能性がある。
(実施例5)
本実施例は、BL-11凍結乾燥菌粉末の製造方法を説明するためのものである。
冷凍保存管内の液体が全部融解するまでBL-11保存菌液を37℃の水浴鍋内で菌種の蘇生を行った。MRS培地上で区画し、37℃で12~24時間嫌気培養し、液体培地入り嫌気培養管に接種し、密封し、37℃で6~12時間嫌気培養し、菌液OD600値の増殖を停止したことを監視して、発酵を停止した。菌種の発酵生産を行い、40℃恒温で撹拌して6~12時間培養し、菌液の定pHが5.4±0.5であることを維持し、菌液OD600値の増殖を停止したことを監視するまで、直ちに発酵を停止した。遠心で菌泥を収集し、菌泥:凍結乾燥保護剤=1:1~10の体積比で凍結乾燥保護剤を添加し、撹拌し、均一に混合した後、凍結乾燥機内に入れて菌粉末の凍結乾燥を行った。凍結乾燥粉末を収集し、質量要求で粉砕して包装した。
本実施例は、BL-11凍結乾燥菌粉末の製造方法を説明するためのものである。
冷凍保存管内の液体が全部融解するまでBL-11保存菌液を37℃の水浴鍋内で菌種の蘇生を行った。MRS培地上で区画し、37℃で12~24時間嫌気培養し、液体培地入り嫌気培養管に接種し、密封し、37℃で6~12時間嫌気培養し、菌液OD600値の増殖を停止したことを監視して、発酵を停止した。菌種の発酵生産を行い、40℃恒温で撹拌して6~12時間培養し、菌液の定pHが5.4±0.5であることを維持し、菌液OD600値の増殖を停止したことを監視するまで、直ちに発酵を停止した。遠心で菌泥を収集し、菌泥:凍結乾燥保護剤=1:1~10の体積比で凍結乾燥保護剤を添加し、撹拌し、均一に混合した後、凍結乾燥機内に入れて菌粉末の凍結乾燥を行った。凍結乾燥粉末を収集し、質量要求で粉砕して包装した。
(実施例6)
本実施例は、BL-11凍結乾燥菌粉末を食品の生産に使用することを説明説明するためのものである。
本実施例は、BL-11凍結乾燥菌粉末を食品の生産に使用することを説明説明するためのものである。
本願に係るビフィドバクテリウム・ラクティスBL-11で製造された凍結乾燥菌粉末は、ヨーグルト、発酵乳、チーズ等の通常食品又は健康補助食品に用いることができる。好ましくは、前記食品において、ヨーグルトの製造におけるビフィドバクテリウム・ラクティスBL-11の添加量は、1.0×106CFU~1.0×108CFU/kgであり、より好ましくは、1.2×107CFU~1.5×108CFU/kgである。生産方式は、直接投与又は後添加である。直接投与の場合、発酵菌種として、原料乳の殺菌終了後、適温に低下させる時に一定の割合で添加し、その後40~43℃で10~48時間保温して発酵させる。攪拌・配合した後、完成品としてコップや袋に分注する。後添加の方式で添加する場合、ヨーグルトの発酵が終了した後、一定の割合で添加した後に均一に撹拌し、配合終了後に完成品として分注する。
(実施例7)
本実施例は、BL-11凍結乾燥菌粉末を栄養サプリメント、プロバイオティクスの生産に使用することを説明するためのものである。
本実施例は、BL-11凍結乾燥菌粉末を栄養サプリメント、プロバイオティクスの生産に使用することを説明するためのものである。
本願に係るビフィドバクテリウム・ラクティスBL-11により製造された凍結乾燥菌粉末は、プロバイオティクスの生産に用いることができる。プロバイオティクスの凍結乾燥粉は、0.5~30部のBL-11凍結乾燥菌粉末、5~20部の発酵ラクトバチルス、ラクトバチルス・スイス、ラクトバチルス・ロイテリ、ラクトバチルス・プランタラム、ビフィドバクテリウム・アドレスセンティス(Bifidobacterium adolescentis)、ビフィドバクテリウム・ブレーベ、ビフィドバクテリウム・ロンガム等の菌種、20~70部のガラクトオリゴ糖、フラクトオリゴ糖、イヌリン等のプレバイオティクス、5~10部のGABA、トリプトファン、リコピン、β-カロテン、ビタミンB6、ビタミンB12、コエンザイムQ10、タウリン、ペクチン、β-グルカン、フコース、カラギーナン、グアーガム、食物繊維等の栄養物質、0.1~5部の抗酸化剤/抗炎症物質、例えばトコフェロール、カロテノイド、アスコルビン酸/ビタミンC、アスコルビン酸パルミチン酸エステル、ポリフェノール、グルタチオン及びスーパーオキシドジスムターゼ等をさらに含む。プロバイオティクスの生菌数の添加総量は、BL-11の添加量が2.0×106CFU~2.0×1010CFU/gであり、より好ましくは、3×107CFU~3×1010CFU/gである。その他の菌種の単一な菌の添加量は、1×106CFU~3×109CFU/gである。製造のプロセスは、一定の割合の原料の秤量、混合、分注及び品質検査等を含む。
(実施例8)
本実施例は、BL-11凍結乾燥菌粉末が腸透過性及び行為作用を改善することを説明するためのものである。
本実施例は、BL-11凍結乾燥菌粉末が腸透過性及び行為作用を改善することを説明するためのものである。
腸内微生物と腸-脳軸(GBA)は、ストレス反応の制御において双方向通信を果たす。微生物は、異なるメカニズムで腸-脳軸とコミュニケーションを行う。粘膜細胞と直接相互作用して、免疫細胞及び末梢神経の接触によって脳の発育と行為に影響を与える。脳のストレスは、GBAによって腸内微生物に影響を与えることもできる。腸内微生物叢は、胃腸機能の障害や失調を引き起こす原因である。ストレス反応は、微生物の副産物と前駆体の合成にも影響を与える。これらの副産物と前駆体は、血液及び後頭部を介して脳に入り、粘膜免疫細胞を介してサイトカインを放出し、腸内分泌細胞を介して腸管ホルモン、例えばセロトニン(5-hydroxy tryptamine、5-HT)を放出し、又は、腸管神経系を含む神経経路を介して放出する。
介入用プロバイオティクス製剤の製造:プロバイオティクス製剤はBL-11の凍結乾燥粉末、β-カロテン、ビタミンB6、ビタミンB12、コエンザイムQ10及びマルトデキストリンを含み、対照群はマルトデキストリンであり、実験マウスの胃内投与量は100億CFU/匹/日である。
6週齢のC57BL/6Jマウス20匹をケージ当たり5匹のマウスに割り当てて飼育し、自由に食事及び飲水させた。食物及び水の摂取量は毎週2回記録した。マウスを対照群とプロバイオティクス群の2群に割り当て、各群を10匹にした。実験マウスは、環境を1週間に適応した後、モデル群、プロバイオティクス介入群にランダムに割り当てた。実験マウスの成長環境の条件は、環境温度(23±2)℃、相対湿度(50±10)%、光照射モード(12h暗/12h光照射)である。
物理的刺激による慢性ストレスモデルを採用し、具体的な刺激方式としては、(1)絶食、禁水24hと、(2)持続的な光照射24時間と、(3)尾尖1cmの部位を鉄クランプで挟み、3min/回持続することと、(4)拘束ストレス、円形スリーブで行動を拘束し、2h/日であることを含む。毎日1~2種類の異なるストレス刺激を採用し、毎回の刺激時間が一定ではなく、モデリング時間を4週間継続した。
6週目から、ストレス刺激を停止し、糖水嗜好の実験、ステップダウンテスト及びオープンフィールド実験を開き、行動実験終了後、各郡のマウスに対して物理化学的指標の測定を行った。データの分析はSPSS統計ソフトで処理して得られたデータを採用して平均値±標準偏差で表し、独立サンプルチェックを用いて群間の比較を行い、P<0.05は統計学的意味を有すると考えられる。
1)糖水嗜好の実験
実験開始前に、ケージラックに2つの同じ水瓶を同時に置き、そのうちの1つの瓶に純水を入れ、その他の瓶に1%濃度のスクロース水を入れた。まず、実験マウスは、糖水に24h適応した。実験マウスの飲み習慣による阻害を回避するために、1hごとに水瓶の位置を調整した。適応終了後、実験マウスを24時間絶食、断水した。実験開始前、1瓶の純水と1瓶1%濃度のスクロース水を飼育ケージに置き、3時間ごとに糖水と純水の消費量を一回記録した。
実験開始前に、ケージラックに2つの同じ水瓶を同時に置き、そのうちの1つの瓶に純水を入れ、その他の瓶に1%濃度のスクロース水を入れた。まず、実験マウスは、糖水に24h適応した。実験マウスの飲み習慣による阻害を回避するために、1hごとに水瓶の位置を調整した。適応終了後、実験マウスを24時間絶食、断水した。実験開始前、1瓶の純水と1瓶1%濃度のスクロース水を飼育ケージに置き、3時間ごとに糖水と純水の消費量を一回記録した。
糖水嗜好度=糖水消費量/(糖水消費量+純水消費量)×100%。
実験結果から分かるように、対照群は糖水への嗜好度を低下させ(49.63%±15.79)、プロバイオティクスを補充した後、糖水への嗜好度を向上させるため(68.79%±12.34)、プロバイオティクスがストレス刺激による快感欠如を改善できることを示す。
2)ステップダウンテスト
プラットフォーム実験箱(DTT-2型マウス用プラットフォーム、中国医学科学院薬物研究所)。プラットフォーム箱は長さが約120cm、幅が12cm、高さが30cmであり、有機ガラス材質からなる。それは、合計で6つの部屋を有し、各部屋は、長さが12cm、幅が12cm、高さが30cmである。実験箱は6匹のマウスを同時に実験した。実験箱の底面に銅グリッドが敷設され、銅グリッドは電線を介して電源に接続され、電流の電圧は36Vに設定される。実験箱内の銅グリッド上の箱内の隅に絶縁台(長径が5.7cm、短径が4.5cm、高さが4.8cmの五角形木片)を置き、動物が電撃を忌避する安全領域とした。試験装置は、コンピュータの自動記録システムに接続されている。実験時、マウスをプラットフォーム実験箱内に入れ、環境を5min適応させ、その後、マウスをプラットフォームに静かに置き、銅グリッドを通電し、マウスがプラットフォームからジャンプして四肢が銅グリッドに接触する時に電気ショックを受ける。正常な回避反応は、プラットフォームにジャンプして安全領域に戻り、電気ショックを避けることである。このように5minを勉強し、この5min内の電気ショックの回数(エラー回数)を記録し、勉強成績とした。24h後、記憶能力試験を行い、マウスをプラットフォームに置き、マウスがプラットフォームに留まってからジャンプして1回目電気ショックを受けた時間である潜伏期と、5min以内のエラー回数(マウス四肢が同時に銅グリッドに接触した回数)を記録し、記憶機能の評価指標とした。
プラットフォーム実験箱(DTT-2型マウス用プラットフォーム、中国医学科学院薬物研究所)。プラットフォーム箱は長さが約120cm、幅が12cm、高さが30cmであり、有機ガラス材質からなる。それは、合計で6つの部屋を有し、各部屋は、長さが12cm、幅が12cm、高さが30cmである。実験箱は6匹のマウスを同時に実験した。実験箱の底面に銅グリッドが敷設され、銅グリッドは電線を介して電源に接続され、電流の電圧は36Vに設定される。実験箱内の銅グリッド上の箱内の隅に絶縁台(長径が5.7cm、短径が4.5cm、高さが4.8cmの五角形木片)を置き、動物が電撃を忌避する安全領域とした。試験装置は、コンピュータの自動記録システムに接続されている。実験時、マウスをプラットフォーム実験箱内に入れ、環境を5min適応させ、その後、マウスをプラットフォームに静かに置き、銅グリッドを通電し、マウスがプラットフォームからジャンプして四肢が銅グリッドに接触する時に電気ショックを受ける。正常な回避反応は、プラットフォームにジャンプして安全領域に戻り、電気ショックを避けることである。このように5minを勉強し、この5min内の電気ショックの回数(エラー回数)を記録し、勉強成績とした。24h後、記憶能力試験を行い、マウスをプラットフォームに置き、マウスがプラットフォームに留まってからジャンプして1回目電気ショックを受けた時間である潜伏期と、5min以内のエラー回数(マウス四肢が同時に銅グリッドに接触した回数)を記録し、記憶機能の評価指標とした。
正常対照群と比較すると、プロバイオティクス群は、ステップダウンテストにおける潜伏期が著しく短縮され(P<0.05)、ステップダウンテストのエラー回数に有意差はないが、プロバイオティクス群は、エラー回数の減少傾向を示す。プロバイオティクス群のマウスは、一試行回避反応記憶機能の障害を改善することができる(表5参照)。
3)オープンフィールド実験
オープンフィールド分析システムとは、研究した実験動物の神経精神的変化、広い環境に入った後の様々な行動を観察するものである。例えば、動物は、新しい開放環境への恐怖によって主に周辺領域で活動し、中央領域で活動が少ないが、動物のこだわり特性が中央領域で活動する動機付けを生じさせ、それによって生じる不安心理も観察できるものである。動物の自律活動及び不安レベルを評価する。
オープンフィールド分析システムとは、研究した実験動物の神経精神的変化、広い環境に入った後の様々な行動を観察するものである。例えば、動物は、新しい開放環境への恐怖によって主に周辺領域で活動し、中央領域で活動が少ないが、動物のこだわり特性が中央領域で活動する動機付けを生じさせ、それによって生じる不安心理も観察できるものである。動物の自律活動及び不安レベルを評価する。
実験前、60minでマウスをオープンフィールドの実験室に移し、環境を早めに適応した。実験の際、マウスをケージから取り出して、行動学実験ステーションに置いたオープンフィールドの実験装置(箱の長さ×横×高さ:100cm×100cm×40cm、内面及び底面がいずれも青色、中央領域の真上にカメラを配置)に置いた。実験開始後、マウスを中央領域の固定位置に置き、毎回頭部が固定されている側に置き、迅速にシェードカーテンを引っ張った。操作ソフトウェアにマウスの番号、日付、状態を記録した後、記録システムを実行し、九宮格モードを選択し、中央領域の割合は0.5であり、オープンフィールドの設備の上方のカメラ及びそれに接続されたモニターによって測定した。毎匹5min測定し、マウスの活動状況を記録した。測定指標は、運動時間、総距離、中央領域滞在時間分率(中央領域滞在時間LPMM=s)、中央領域水平運動百分率(中央領域水平運動距離/水平運動距離)、四辺領域水平運動百分率(四辺領域水平運動距離/水平運動距離)及び四隅領域水平運動百分率(四隅領域水平運動/水平運動距離)を含む。直立した回数及び理毛の回数を記録し、続いて75%アルコールで箱内環境を洗浄し、アルコールの完全に揮発した後、次の1匹を試験した。結果を表6に示す。
対照群に比べて、プロバイオティクス群のマウスの中央領域進入回数、中央領域滞在時間、は対照群より有意に高い(P<0.05)。直立回数及び理毛回数が有意に増加し(P<0.05)、中央領域進入回数の差は大きくない。残りのオープンフィールド的な結果は、明らかな差は見られなかった。
4)腸透過性の検出
体内の腸透過性を評価するために、血清中のD-乳酸、LPS含有量を測定して腸透過性を評価した。
体内の腸透過性を評価するために、血清中のD-乳酸、LPS含有量を測定して腸透過性を評価した。
D-乳酸は、細菌が発酵した代謝産物であり、腸管の複数の細菌によって産生されることができる。それは、食物から摂取されても、正常な場合に血液が吸収されることが少ない。また、哺乳動物は、それを急速に分解する酵素システムを備えない。従って、腸粘膜の透過性が増加すると、腸管中の細菌によって産生された大量のD-乳酸は、損傷した粘膜によって血液中に取り込まれ、血中のD-乳酸のレベルを上昇させる。
乳酸はD型とL型を有し、正常な人体にはL-乳酸のみであり、細菌等の微生物によってD乳酸を産生することができる。血中のD-乳酸のレベルを監視することにより、腸粘膜の損傷の程度及び透過性の変化をタイムリーに反映することができる。腸管感染、エンドトキシン血症、全身性炎症反応、繰り返す発熱、嘔吐等の補助評価に用いることができる。
リポ多糖(LPS)は細菌エンドトキシンとも呼ばれ、グラム陰性菌の細胞壁上の成分であり、LPSは動物にとって一つの毒性物質である。LPSの構造は、糖脂質ドメイン-脂質A、糖残基短鎖-コアオリゴ糖、高変化多糖ドメイン-O抗原の3つの部分に分けることができる。LPSの構造は、TLR4に対するアゴニスト/アンタゴニスト作用を決定する。体内において、LPSはTLR4/MD-2受容体の複合体と結合し、Myd88依存性又はTRIF依存性経路によって異なるシグナル経路を活性化する。異なる部位の腸管上皮細胞のTLRの発現量が異なり、LPSによる炎症反応を防止し、病原菌に対抗することができる。
細菌の移動は、腸管活性細菌が腸管から上皮粘膜を通って生体に入ることである。細菌は、腸間膜リンパ節を介してリンパ系に入り、全身を循環することができる。細菌は血液循環に入り、菌血症を引き起こし、組織中に位置することもできる。細菌の移動は、小腸における細菌の過剰成長、腸管損傷、及びショックを引き起こす可能性がある。腸透過性をもたらすいかなるストレス反応も、心理的及び生理学的作用を含み、潜在的に細菌の移動を引き起こす可能性がある。
LPSは、IBD及び小腸結腸炎等の腸管疾患、さらにパーキンソン及びアルツハイマー病等様々な疾患の発症に関与する。LPSは血液に入るだけでなく、脳内に入って一生留まることができ、アルツハイマー病を引き起こす可能性がある。
血液中のLPSレベルは、腸透過性を反映することができる。正常な腸管障壁はLPSの進入を許容せず、血液中の高いレベルのLPSは腸管細菌又はLPSが血液に移動することを示し、腸透過性の増加を意味し、リーキーガット症状が出現する確率が増加する。血液中のLPSの含有量程度は、炎症反応及びストレス状態を示すこともできる。過剰なLPSは、人体の免疫系異常を引き起こして、慢性又は急性炎症反応を引き起こし、発熱、痛み等の急性炎症等を呈することができる。腸管感染、エンドトキシン血症、全身性炎症反応、繰り返す発熱、嘔吐、精神疾患、ストレス反応等の補助評価に用いることができる。
実験終了後、尾の末梢静脈から血液を採取した。血液3000gを15分間遠心分離した。腸管バリア機能分析システム(JY-DLT、北京中生金域診断技術有限公司)を用いて、取扱説明書に従って、血清中のD-乳酸、LPS含有量を検出した。
結果から分かるように、プロバイオティクス群のLPS、D-乳酸レベルは、対照群に比べて、明らかに低下した(P<0.05)。ストレス刺激により腸透過性が増加され、プロバイオティクスが腸透過性を低下させ、エンドトキシン血症、全身性炎症反応等のリスクを減少させることができることを表明した。
(実施例9)
本実施例は、BL-11凍結乾燥菌粉末の腸内微生物の組成への影響を説明するためのものである。
本実施例は、BL-11凍結乾燥菌粉末の腸内微生物の組成への影響を説明するためのものである。
上記行動実験終了後、収集した盲腸の内容物は-80℃で保存された。2群のマウスの糞便を収集し、TIANmap糞便DNAキット(TIANGEN、カタログ番号DP328)を用いて糞便菌群のDNAを抽出した。抽出されたDNAは、Qubit計を用いて定量的に検出される。1%アガロースゲル電気泳動(電圧100V、40min)を用いて検出した。UVIゲルイメージングシステムは、写真を撮影して記録した。DNA電気泳動には、非特異的バンド、スメアが発生しておらず、DNA断片の純度が良好であり、明らかな分解がなかったことを示す。適量のサンプルを遠心管に置き、無菌水を用いてサンプルを1ng/μLに希釈した。DNAは、-20℃の冷蔵庫に貯蔵して使用された。
細菌16S rRNA遺伝子の増幅:希釈されたゲノムDNAを鋳型として、シーケンス領域の選択に応じて、バーコード(Barcode)付の特異的プライマーを用いて、細菌のユニバーサルプライマーである341F(CCTAYGGGRBGCASCAG SEQ ID NO.3)及び806R(GGACTACNNGGGTATCTAAT SEQ ID NO.4)を用いて、細菌16S rRNA遺伝子のV3-V4領域を増幅した。100ngの抽出されたDNAを56℃でPCRを行って鎖再生性に用いられ、まず94℃で4分間変性した後、94℃で30秒間下げ、56℃で30秒間下げ、72℃で1分間下げて30サイクル行った。
アンプリコン遺伝子シーケンス:イルミナ社TruSeq DNA PCR-Free Library Preparation Kitのライブラリーキットを用いてライブラリーの構築を行い、構築したライブラリーは、Qubit定量とライブラリー検出を経て合格した後、イルミナ HiSeq2500 PE250シーケンスプラットフォームを用いて菌叢のシーケンスを行う。
シーケンスデータの処理及び分析:菌叢のシーケンスのプライマリーデータをQIIME(2019.4)に導入し、DADA2でノイズ低減して代表的なアンプリコンシーケンスバリアント(ASVs)を取得し、これをシステム発育ツリーに構築した。品質管理された後、フィルタリングされたASVsをナイーブベイズ分類器(Naive bayes classifier、NBC)法とGreengenes(V_13.5)データベースにおける遺伝子シーケンスと比較して種の注釈を行う。Alpha及びBeta多様性分析において、再サンプリング深さは十分なシーケンスを保証するためにサンプルごとに10000個のシーケンスである。集計結果は、種類数が多すぎて結果への影響を低減するために、誤検出率(false discovery rate、FDR)を算出して補正した。
結果を図20~23及び表7に示す。結果から分かるように、属レベルにおいて、対照群とプロバイオティクスの腸内菌叢に有意差があることを示している。対照群のビフィドバクテリウム属の含有量は、プロバイオティクス群よりも明らかに低い。また、プロバイオティクス群のalpha多様性指数も対照群よりも高く、指数差は有意ではない(シャノン指数p=0.9118(マン-ホィットニー、統計学(Mann-Whitney statistic));シャノン指数P=0.35268(マン-ホィットニー、統計学)。β多様性分析において、対照群とプロバイオティクス群の腸内菌叢全体の構成に差があり、PCoA分析結果において、2群が明らかに区別できる(F-値=2.4268、R-スクエア=0.1188、p=0.009(PERMANOVA))。
属レベルでは、具体的な差異菌が多く、そのうち、Coprobacillusはプロバイオティクスを使用した後に明らかに多くなる(FDR<0.001)。
(実施例10)
本実施例は、自閉症スペクトラム障害(ASD)を患っている3歳6か月の子供を、BL-11菌からなるプロバイオティクスが介入した結果を説明するためのものである。経口で凍結乾燥粉末を服用し、毎日2回、毎回500億CFU、服用周期が90日である。服用後、当該子供の排便習慣が変化し、排便回数が3~5日に1回から1~2日に1回に変更された。親からの子供の語彙表現能力のフィードバックによると、社会化とアイコンタクト頻度が上昇し、発話された語彙の量が3~5個増加した。自体の体感を自発的にフィードバックする頻度が増加し、要求を自発的に提出する回数も増加した。反復性動作は、介入した前より少ない。親は、服用を継続することを選択し、更なる改善状況を観察及び記録し続けた。
本実施例は、自閉症スペクトラム障害(ASD)を患っている3歳6か月の子供を、BL-11菌からなるプロバイオティクスが介入した結果を説明するためのものである。経口で凍結乾燥粉末を服用し、毎日2回、毎回500億CFU、服用周期が90日である。服用後、当該子供の排便習慣が変化し、排便回数が3~5日に1回から1~2日に1回に変更された。親からの子供の語彙表現能力のフィードバックによると、社会化とアイコンタクト頻度が上昇し、発話された語彙の量が3~5個増加した。自体の体感を自発的にフィードバックする頻度が増加し、要求を自発的に提出する回数も増加した。反復性動作は、介入した前より少ない。親は、服用を継続することを選択し、更なる改善状況を観察及び記録し続けた。
(実施例11)
本実施例は、BL-11菌からなるプロバイオティクスによる注意力の注意欠如・多動症(ADHD)の改善を説明するためのものである。
本実施例は、BL-11菌からなるプロバイオティクスによる注意力の注意欠如・多動症(ADHD)の改善を説明するためのものである。
症例は、河北省子供病院からの人であり、医師によって米国精神障害の診断・統計マニュアルにおけるADHD基準に従って診断され、年齢が6.5歳であり、多動衝突型であり、統合失調症、情動障害、てんかん及び他の器質的疾患は排除された。また、慢性便秘及び腹部不快感がある。
治療手段は、経口でプロバイオティクスの凍結乾燥粉末を服用して治療することを使用し、用量が、毎日2回、毎回600億CFUである。それぞれ朝食、夕食後に温水で服用した。12週間連続して治療した。コナーズ(Conners)親用スケールを用いて評価することは、行動、胴体、不安、学習、多動等の指標を含む。結果から分かるように、患児の衝動、不安及び多動のスコアが低下し、排便機能が改善され、3~4日に1回から毎日1~2回になり、時には2~3日に1回排便し、糞便量が増加するとともに、腹の膨れ及び痛みが徐々に消失した。全体の精神的改善は明らかである。親はこの結果に満足していた。
Claims (20)
- ビフィドバクテリウム・ラクティスBL-11であるビフィドバクテリウム・ラクティスであって、
前記ビフィドバクテリウム・ラクティスBL-11は、受託番号がCGMCC No.20847である、
ことを特徴とするビフィドバクテリウム・ラクティス。 - ビフィドバクテリウム・ラクティス製剤であって、
前記製剤は、固形菌粉末又は液状飲料であり、
前記ビフィドバクテリウム・ラクティスは、請求項1に記載のビフィドバクテリウム・ラクティスである、
ビフィドバクテリウム・ラクティス製剤。 - 腸内代謝異常を改善しかつ腸内微生物叢の組成の正常化を促進する食品組成物又は医薬組成物の製造における請求項1に記載のビフィドバクテリウム・ラクティスの使用。
- 子供や青少年の抗肥満の食品組成物又は医薬組成物の製造における請求項1に記載のビフィドバクテリウム・ラクティスの使用。
- 子供や青少年の成長発育を促進する食品組成物又は医薬組成物の製造における請求項1に記載のビフィドバクテリウム・ラクティスの使用。
- 子供や青少年の身長の増加を促進する食品組成物又は医薬組成物の製造における請求項1に記載のビフィドバクテリウム・ラクティスの使用。
- 子供や青少年の知的発展を促進する食品組成物又は医薬組成物の製造における請求項1に記載のビフィドバクテリウム・ラクティスの使用。
- 前記ビフィドバクテリウム・ラクティスBL-11の含有量は、食品組成物又は医薬組成物100重量部に対して、1~25重量部であり、好ましくは、1~15重量部であり、
前記ビフィドバクテリウム・ラクティスBL-11は、前記ビフィドバクテリウム・ラクティスBL-11の生菌体、前記ビフィドバクテリウム・ラクティスBL-11の不活化菌体、又は前記ビフィドバクテリウム・ラクティスBL-11の抽出物の形態で用いられ、
前記ビフィドバクテリウム・ラクティスBL-11の生菌数は、1.0×106~1.5×1012CFU/gであり、好ましくは、3.0×1010~5.0×1011CFU/gである、
請求項3乃至7のいずれか一項に記載の使用。 - 前記食品組成物は、発酵乳、チーズ、乳性飲料、固体飲料、粉乳のうちの1種又は複数種である、
請求項3乃至7のいずれか一項に記載の使用。 - 人体の体重を基準として、前記ビフィドバクテリウム・ラクティスBL-11の服用量は、2.0×109CFU~1.5×1011CFU/kg/日であり、好ましくは、3.0×104CFU~8.0×1010CFU/kg/日である、
請求項3乃至7のいずれか一項に記載の使用。 - 精神障害予防の食品組成物又は医薬組成物の製造における請求項1に記載のビフィドバクテリウム・ラクティスの使用。
- 前記精神障害は、不安、うつ、注意欠如・多動症、自閉症、孤立症、統合失調症、肝性脳症、神経性やせ症、トゥレット症候群、アスペルガー症候群を含む、
請求項11に記載の使用。 - 前記食品組成物又は医薬組成物は、脱脂粉乳、トレハロース、フラクトオリゴ糖、ラクトース、グルコース、スクロース、L-アスコルビン酸ナトリウム、L-リンゴ酸、L-乳酸のうちの1種又は複数種の組み合わせをさらに含む、
請求項11に記載の使用。 - 前記食品組成物又は医薬組成物は、調味料、甘味剤、増粘剤、安定剤、界面活性剤、潤滑剤、酸性中和剤、分散剤、緩衝液又は緩衝剤、脱苦味剤、pH安定剤、防腐剤、脱糖剤、及び/又は着色剤をさらに含み、選択的に、ラクチトール、ソルビトール、マルチトール、アスパルテーム、ステビア、ラカンカ、スクラロース、キシリトール、バニラ、チョコレート、果実香料、人工エッセンス、又はこれらの混合物又は組み合わせをさらに含む、
請求項11に記載の使用。 - 前記食品組成物又は医薬組成物は、ビタミン、ミネラル及び/又はサプリメント若しくはプレバイオティクス栄養物質、少なくとも1種のプレバイオティクスをさらに含み、任意選択的に、前記プレバイオティクスは、イヌリン、アーティチョーク抽出物、チコリー根抽出物、菊芋根抽出物、フラクトオリゴ糖、ガラクトオリゴ糖、イソマルトオリゴ糖、キシロオリゴ糖、スタキオース、マンノースオリゴ糖、アラビノースオリゴ糖、難消化性デキストリン、レジスタントスターチ又はこれらの混合物又は組み合わせを含む、
請求項11に記載の使用。 - 前記食品組成物又は医薬組成物は、ユビキノン(CoQ10)、リコピン、β-カロテン、トリプトファン、ビタミンB6、ビタミンB12又はこれらの混合物又は組み合わせをさらに含む、
請求項11に記載の使用。 - 前記食品組成物又は医薬組成物は、プロバイオティクスをさらに含み、任意選択的に、前記プロバイオティクスは、培養された又は糞便から抽出された微生物又は細菌又は細菌成分を含み、任意選択的に、前記細菌又は細菌成分は、ラクトバチルス(Lactobacillus)、ビフィドバクテリウム(Bifidobacterium)、大腸菌(E coli)、プレボテーラ(Prevotella)、フィーカリバクテリウム(Faecalibacterium)、ブラウティア(Blautia)、バクテロイデス(Bacteroidetes)、ファーミキューテス(Firmicutes)及び同等物、又はそれらの混合物又は組合せを含む、
請求項11に記載の使用。 - 前記ビフィドバクテリウム・ラクティスBL-11の含有量は、食品組成物又は医薬組成物100重量部に対して、0.5~20重量部であり、好ましくは、1~15重量部であり、
前記ビフィドバクテリウム・ラクティスBL-11は、前記ビフィドバクテリウム・ラクティスBL-11の生菌体、前記ビフィドバクテリウム・ラクティスBL-11の不活化菌体、又は前記ビフィドバクテリウム・ラクティスBL-11の抽出物の形態で用いられ、
前記ビフィドバクテリウム・ラクティスBL-11の生菌数は、1.0×106~1.5×1012CFU/gであり、好ましくは、3.0×1010~5.0×1011CFU/gである、
請求項11乃至17のいずれか一項に記載の使用。 - 前記食品組成物は、発酵乳、チーズ、乳性飲料、固体飲料、粉乳のうちの1種又は複数種である、
請求項11乃至17のいずれか一項に記載の使用。 - 人体の体重を基準として、前記ビフィドバクテリウム・ラクティスBL-11の服用量は、2.0×109CFU~1.5×1011CFU/kg/日であり、好ましくは、3.0×104CFU~8.0×1010CFU/kg/日である、
請求項11乃至17のいずれか一項に記載の使用。
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