JP2832517B2 - 大腸菌付着阻止剤 - Google Patents
大腸菌付着阻止剤Info
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Description
される感染症を予防するために利用される大腸菌付着阻
止剤に関する。
への付着、増殖という過程をもって、感染症を引き起こ
す。これに対して、現在用いられている治療法は、主に
抗生物質を投与することによるものである。これは、付
着、増殖した病原菌を死滅させることにより病原を根滅
しようというもので、病原菌の感染過程の最終段階に作
用するものである。この抗生物質による感染治療は発病
後の生体に対する治療法としては非常に有効であるが、
抗生物質の性格上、様々な副作用あるいはアレルギー症
状を引き起こすなど問題点も多い。
て、その感染初期の段階において、防御機構を備えてい
る。消化管内においては分泌型IgAを主とする免疫グ
ロブリンによる防御機構がそれであり、これらの免疫グ
ロブリンは病原菌の感染の初期段階、すなわち、病原菌
の標的細胞への付着を阻止することにより、生体を感染
から守る。ところで、一般に病原菌は標的細胞に付着す
る際、その標的細胞上の特定の構造を受容体として認識
することが知られている。このことは、これら受容体ま
たは受容体と類似した構造をもつもので、病原菌と結合
能をもつものは、病原菌の菌体表面の受容体結合部位に
特異的に結合し、病原菌の標的細胞上の受容体への結合
を特異的に阻害するものと考えられる。この作用は、病
原菌の感染を、その初期段階で阻止するという意味で上
述の免疫グロブリンによる生体防御機構に類似してい
る。すなわち、この様な病原菌と特異的に結合し、かつ
標的細胞への病原菌の付着を阻止し得る物質は、おだや
かな作用で副作用の少ない病原菌付着阻止剤となり得る
ことが考えられる。
/またはそのプロテアーゼ分解物であるκ−カゼイング
リコマクロペプチド(以下、GMPという)があり、特
開昭63−284133号公報には、病原菌やウィルス
によって引き起こされる感染を防御するのに有効である
旨が開示されている。また、特開昭63−233911
号公報には、GMPが抗歯垢および抗う歯剤として有効
であることが開示されている。
クトフェリン(以下、Lfという)がある。Lfの作用
は、その鉄キレート力にあり、病原菌がその増殖に必要
な鉄をLfが奪い取るために増殖が抑制されるといわれ
ている。しかしながら、一般にLfによる病原菌増殖抑
制効果は、一時的なものであり数時間後には、再び菌が
増殖しはじめるため、感染の予防および治療剤としての
効力には不充分であると考えられていた。また、Lfが
種々な細菌に結合することは古くから知られており、L
fが菌に結合することによって細菌の物質輸送サイトや
生合成をブロックし、所謂鉄の存在と密接に関係してい
る静菌効果とは全く別の機能によって細菌を死滅させる
と考えられている。しかし、Lfが菌に結合したからと
いって抗菌効果を示すとは限らず、例えば、Borde
tella pertussisはLfと結合し鉄を菌
体内に取り込むことによって増殖が可能になると報告さ
れている(ジャーナル オブ ジェネラル マイクロバ
イオロジー(J.Gen,Microbiol.)13
3:891−898,1987)。
は、in vitroの実験結果では静菌効果や抗菌効
果が示されてはいるものの単純ではない。一方、in
vi voにおいては、ラクトパーオキシダーゼと共に添
加されたLfは動物の生存率を延長する可能性が示唆さ
れている(特開昭61−83131号公報)もののLf
がin vivoで感染防御効果を持つかどうかは不明
である。さらに又、病原性大腸菌をマウスに投与する2
4時間前にLfを静脈から注射するとマウスの生存率が
著しく高まることが報告されているが(J.EXP.P
ath.70:697−704)、Lfがマウスの免疫
系を刺激し間接的に効果を発揮したと考えられている。
このように、Lfの感染防御効果がin vivoの系
で確認されたことはこれまで無かった。そこで、本発明
者らはLfの薬理作用について研究していたところ、L
fは上述した鉄キレート力に由来する静菌作用あるいは
菌に結合することによって菌を死滅させる抗菌作用とは
全く別のメカニズムによって、病原菌の歯、皮膚あるい
は腸管細胞への付着を阻止することを発見した。Lfが
ビフィダス菌や乳酸菌のような有用菌の腸管内への定着
を促進することはすでに開示されているが(特開平1−
221319号公報)、本発明はそれとは逆にLfが病
原性細菌、特に大腸菌の腸管への付着を阻止する。本発
明は、このようなLfの病原性細菌、特に大腸菌の腸管
への付着阻止作用を見出し、本発明をなすに至った。
に大腸菌に起因する感染症の防御効果を有し、しかも安
全性の点でも何ら問題のない新規な大腸菌付着阻止剤を
提供することを課題とする。
またはそのプロテアーゼ分解物を有効成分とする大腸菌
付着阻止剤に関する。特に、大腸菌が皮膚および口から
大腸に至る消化器官において感染する場合に大腸菌の付
着を有効に阻止する大腸菌付着阻止剤に関する。
びヒトの乳等の分泌液から単離して得られたものであ
り、また遺伝子組換技術などによって生産されたもので
あってもよい。Lfの単離法としては、すでにいくつか
の技術が開示されており、例えば、特開昭61−145
000号公報、特開昭61−246198号公報、特開
昭62−19523号公報、特開昭63−152400
号公報、特開昭63−255300号公報、特開昭64
−86839号公報などがある。工業的な実用性を考慮
すれば、硫酸エステル化した多糖類担体を利用する方法
(特開昭63−255300号公報)が最も好ましい。
なお、Lfには鉄をキレートする機能があり、乳等の分
泌液より単離されたLfの一部は鉄と結合したものが含
まれている。しかし、本発明による大腸菌付着阻止効果
は、鉄の結合状態には依存しないので、鉄の結合した形
態であっても結合していない形態であってもそのいずれ
でもよい。Lfをプロテアーゼ処理する場合、特に制限
はないが極端に低分子化しない程度の限定分解を行なう
べきである。低分子化すると効果が弱くなる。ここで用
いるプロテアーゼは特に制限はなく、トリプシン、キモ
トリプシン、パパイン、ペプシン、酸性プロテアーゼ、
パンクレアチン、微生物起源プロテアーゼ、サーモリシ
ン、アルカラーゼ、プロナーゼなどを例示することがで
きる。分解条件は酵素の種類、Lfの濃度、pH、温度
などによって変わるが、例えばトリプシンではLf1%
となるように水に溶解し、0.01%のトリプシンを加
え、10分〜数時間分解すればよい。トリプシンインヒ
ビターで酵素活性を止めてもよいが、加熱して失活させ
てもよい。Lfのイオン強度さえ低ければ加熱しても沈
澱しない(特開平2−108629号公報)。そして、
本発明ではLfまたはそのプロテアーゼ分解物を単独で
用いてもよいし、また両者を併用してもよい。
解物は、経口的に投与する場合、標準的な服用量は成人
一日一人当り6〜300mgを一応の目安とすることが
できる。また外用的に投与する場合、この程度乃至その
数倍量を使用することができる。本発明は、このように
Lfまたはその分解物を単独で大腸菌付着阻止剤として
用いてもよいし、実施例に示すように製剤化して用いて
もよい。さらに、これらを食品や飼料中に混合したり、
あるいは医薬品や化粧品に添加して用いることも可能で
ある。これらLfは、天然物であり、乳の一成分として
古来より飲用されてきたものであるだけに、安全性に何
ら問題はない。
試験例をあげて説明する。 <試験例> 1.病原性大腸菌のヒト小腸細胞(JTC−17)への
付着に対する阻止効果。ヒト小腸細胞JTC−17(東
京医科大学より分譲を受けた)を、5%牛胎児血清を含
むダルベッコ変法イーグル培地(5%FCS/DME
M)にて25cm2の底面積をもつ培養フラスコに37
℃、CO2濃度5%で培養する。細胞がフラスコの底面
一面に増殖したら、培養をやめ常法どうりトリプシン
(200U/ml)含有、リン酸緩衝生理食塩水(PB
S)1mlにて細胞をはがし取り、1000rpmで5
分間遠心分離することで細胞を集めた。上清を吸い出
し、新たに5%FCS/DMEM 8mlに細胞を懸濁
した。この細胞懸濁液各1mlを10mlポリスチレン
チューブ(ファルコン社2095)に入れ37℃3日間
培養した。
株(都立衛生研より分譲を受けた)をそれぞれ1白金耳
取り、普通ブイヨン培地4mlに37℃で一夜培養し
た。培養後、3000rpm10分間遠心分離すること
により集菌し、これをpH8に調整したPBSで3回洗
浄した。その後、大腸菌をpH8に調整したPBS 1
mlに懸濁し、フルオレッセインイソチオシアネート
(FITC)(シグマ社)1mgを加えよく溶解し4℃
で3時間ゆっくり撹拌しながら反応させ、大腸菌をFI
TCにてラベルした。ラベルを終えた大腸菌は、300
0rpm10分間の遠心分離にて集菌し、PBSにて3
回洗浄した後、3mlのPBSに懸濁した。この様にし
て調製した、FITCでラベルした大腸菌懸濁液400
μlに、目的のサンプルPBS溶液200μlを混合
し、37℃で1時間インキュベートした。
胞を1000rpmで5分間遠心分離し上清の培地を除
き、さらにPBSで3回洗浄し、これに上述の大腸菌と
サンプルとを混合し、インキュベートした溶液各600
μlを加え37℃で30分間インキュベートした。イン
キュベート終了後、750rpm5分間遠心分離し、細
胞だけを沈澱させ、細胞に付着せず上清に残った大腸菌
を吸い出した。さらに、PBSにて細胞を2回洗浄し
た。PBSで洗浄した細胞に200Uトリプシン/PB
S 900μlを加え、激しく撹拌した。これに0.1
%SDS100μl,1mlの脱イオン水を加え激しく
撹拌し、30分間静置することにより細胞を溶解した。
この溶液を蛍光分光光度計(日立フルオレッセンススペ
クトロメーターF−3000)にて励起波長490n
m、蛍光波長520nmで相対蛍光強度を測定し、蛍光
ラベルした大腸菌のJTC17細胞への付着を評価し
た。表1には、サンプルを添加しない時(ブランク)の
相対蛍光強度を付着率100%、蛍光ラベルした大腸菌
のポリスチレンチューブへの非特異的な吸着(ポリスチ
レンチューブ内に検体と同じ濃度の蛍光ラベルした大腸
菌を入れ、検体と同じ条件で測定した相対蛍光強度)を
付着率0%とし、各サンプルを添加した際の付着率を示
している。実験は、すべて3連で行った。
リン、gLf:ヤギラクトフェリン、wLf:水牛ラク
トフェリン、bGMP:ウシグリコマクロペプチド。い
ずれの試料でも病原性大腸菌のヒト小腸細胞(JTC−
17)への付着は阻止されるが、特にbLfはその効果
が優れており、プロテアーゼ処理したbLfにおいても
付着阻止効果を示した。特にトリプシン処理したものは
未処理と殆ど変わらない効果を示した。
4群に分け、各群に以下の試料を毎日0.2mlずつ経
口投与した。 A群 PBS 0.2ml B群 bLf 1mg/0.2ml PBS C群 bGMP 1mg/0.2ml PBS
ーで濾過除菌してから用いた。一方、病原性大腸菌Pb
176株を普通ブイヨン培地で培養後、集菌し、PBS
で3回洗浄した。各試料投与後1週間目の各マウスに1
04CFU/0.2mlの菌液を経口投与し、さらに1
週間各試料を投与し続けた。その後マウスを無菌的に解
剖し腸管を摘出した。この腸管をホモゲナイズし、その
1mlを寒天ゲル平板に接種し菌数を数えた。 A群 4.3×105 CFU B群 7.0×103 CFU C群 3.9×104 CFU このように、B群では、A群に比べ有意に菌数が低く、
さらに従来公知のC群に比べても菌数が低く、病原性大
腸菌の付着が顕著に阻止された。
アルコール綿で消毒した。このマウスを4匹ずつ4群に
分けた。体毛をそった部分の中心に注射針で傷をつけ、
各群のマウスに下記の試料を塗り付けた。 A群 脱イオン水 B群 1% bLf C群 1% bLfトリプシン分解物 D群 1% bGMP 塗り付けた直後に病原性大腸菌 H 10407株を1
04CFUずつ塗り付けた。1時間後、PBSにて傷口
を洗い1週間そのまま無菌的に飼育した。
ゲナイズした。この液1mlを寒天培地を入れたシャー
レに接種し、37℃一夜培養後菌数を測定した。結果を
下記に示す。 A群 1.8×108 CFU B群 5.2×104 CFU C群 4.4×105 CFU D群 2.5×105 CFU B群及びC群は、従来公知のD群と同様に付着していた
菌数が有意に少ない結果を示した。
ゼ分解物を有効成分とする大腸菌付着阻止剤を用いた飲
食品、飼料、化粧品等の応用例を記載する。
持して殺菌後、冷却(5〜10℃)し、殺菌済タンク中
に貯蔵した。次いでこの混合液を殺菌済紙容器に無菌的
に充填し、大腸菌付着阻止用飲料を製造した。
た。 溶液C Lfトリプシン1時間分解物 600g Lfペプシン1時間分解物 600g 脱イオン水 50kg 溶液CとBを同様に別々に殺菌し無菌的に両者を混合充
填して、大腸菌付着阻止用飲料を製造した。
る。
実施例として示す。
カプセルに入れた。本カプセルは1日1〜3回程度を目
安に投与される。
含む錠剤を常法に従って調製し、シロップゼラチン沈降
性炭酸カルシウムで糖衣をほどこした。本錠剤は1日1
〜3錠を目安にして投与される。
効成分とする大腸菌付着阻止剤は、従来病原菌付着阻止
効果があるとして知られているκ−カゼインまたはκ−
カゼイン分解物と同様に皮膚および腸管における大腸菌
の付着を阻止することができる。また、本発明の有効成
分はその安全性も確認されており、さらに牛乳より大量
に入手し得るのでコストの面からも実用性が高い。さら
に、本発明の大腸菌付着阻止剤を飲食品、飼料、医薬
品、化粧品等に添加することによって毒性のない大腸菌
付着阻止効果を有する飲食品、飼料、医薬品、化粧品等
を安定的かつ安価に供給することができ、食中毒を未然
に防止することが可能になる。
176及びH−10407)投与後の日数と糞便中の病
原性大腸菌数との関係を示す。
管付着防止に対するウシラクトフェリンの効果を示す。
Claims (1)
- 【請求項1】 ラクトフェリンまたはそのプロテアーゼ
分解物を有効成分とする大腸菌付着阻止剤
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-
1994
- 1994-12-09 JP JP6331757A patent/JP2832517B2/ja not_active Expired - Lifetime
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