JP5117171B2 - 抗アレルギーの乳酸菌 - Google Patents
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Description
Guidelines for the evaluation of probiotics in food;Report of joint FAO/WHO working group on drafting guidelines for the evaluation of probiotics in food;London Ontario, Canada April 30 and May 1, 2002:1-7。 Strachan, 1989 Romagnani, 1994 Holt, 1995 Bjo¨rksten et al., 1999 Cross et al., 2001 Matsuzaki et al., 1998 Murosaki et al., 1998 Shimada et al., 2003 Kallioma¨ki et al., 2001 Kallioma¨ki et al., 2003 Rosenfeldt et al., 2003
16S rDNA序列分析、及び、API細菌鑑定システム分析結果に基づいて、菌株の分類学上の特徴を確認する。東宇菌株番号PM−A0002はラクトバチルスアシドフィラス菌;東宇菌株番号PM−A0005はラクトバチルスガセリ;東宇菌株番号PM−A0006はラクトバチルスサリバリウス;東宇菌株番号PM−A0009はラクトバシルスジョンソニイ菌、及び、東宇菌株番号PM−A0013ラクトバチルスアシドフィラス菌である。この五株の抗アレルギー乳酸菌の形態学、及び、一般性質は表2で示される。
五株の抗アレルギー乳酸菌株、ラクトバチルスアシドフィラス菌PM−A0002菌株、ラクトバチルスガセリPM−A0005菌株、ラクトバチルスサリバリウスPM−A0006菌株、ラクトバシルスジョンソニイ菌(Lactobacillus johnsonii)PM−A0009菌株、ラクトバチルスアシドフィラス菌(Lactobacillus acidophilus)PM−A0013菌株のTh1型免疫能力に対する増進効果は、末梢血単核球と抗アレルギー乳酸菌を共に培養後、インターフェロンγの分泌量を測定し、抗アレルギー能力を有する菌株を選定する。以下の実験工程を使用する。
1.適当な人類の血液量各200mlを採血する。
2.等比例の血球分離液(フィコール−パック、Ficoll-Paque)と血液を18〜20℃で400gを30〜40分間遠心する。
3.人類の末梢血単核球(Peripheral blood mononuclear cell, PBMC)層を取り、緩衝溶液で細胞を2〜3回洗浄した後、適当な培養基(例えば、RPMI−1640)により細胞を懸濁させる。
4.細胞と3日間活性化した乳酸菌株を、1:10の比例で48時間培養する。
5.細胞培養の上澄み液を採取する。酵素免疫測定法(ELISA)によりインターフェロンγ(IFN-gamma)の上澄み液中の含量を測定する。
五株の抗アレルギー乳酸菌株、ラクトバチルスアシドフィラス菌PM−A0002菌株、ラクトバチルスガセリPM−A0005菌株、ラクトバチルスサリバリウスPM−A0006菌株、ラクトバシルスジョンソニイ菌(Lactobacillus johnsonii)PM−A0009菌株、ラクトバチルスアシドフィラス菌(Lactobacillus acidophilus)PM−A0013菌株のTh1型免疫能力に対する増進効果は、末梢血単核球と抗アレルギー乳酸菌を共に培養後、インターフェロンγの分泌量を測定し、抗アレルギー能力を有する菌株を選定する。以下の実験工程を使用する。
1.適当な人類の血液量各200mlを採血する。
2.等比例の血球分離液(フィコール−パック(Ficoll-Paque))と血液を18〜20℃で400gを30〜40分間遠心する。
3.人類の末梢血単核球(PBMC)層を取り、緩衝溶液で細胞を2〜3回洗浄した後、適当な培養基(例えば、RPMI−1640)により細胞を懸濁させる。
4.人類の末梢血単核球(PBMC)細胞を、CD14+微粒子(MiniMACS system)により、細胞のCD14+単核球細胞を純化する。
5.インターロイキン(IL−4)、及び、成長ホルモンGM−CSFにより細胞を刺激して樹枝状細胞に分化し、6〜7日間培養して、分化した樹枝状細胞を収集する。
6.抗アレルギー乳酸菌株を共培養する前の三日間は活性化し、その後、100℃の熱で、乳酸菌株を30分致死させる。
7.樹枝状細胞と既に熱致死した乳酸菌株を1:10の比率で48時間培養する。
8.細胞培養の上澄み液を採取する。酵素免疫測定法(ELISA)によりインターロイキン(IL−12)の上澄み液中の含量を測定する。
五株の抗アレルギー乳酸菌株、ラクトバチルスアシドフィラス菌PM−A0002菌株、ラクトバチルスガセリPM−A0005菌株、ラクトバチルスサリバリウスPM−A0006菌株、ラクトバシルスジョンソニイ菌PM−A0009菌株、ラクトバチルスアシドフィラス菌PM−A0013菌株が、胃酸胆汁塩試験をパスする能力を有して、腸内で円滑にその抗アレルギー性功能を発揮できるかを検証し、その試験工程は、以下のようである。
1.五株の抗アレルギー乳酸菌を3日活性化する。
2.1mlの菌液を採取して原始菌数を計算し、残りの乳酸菌は、500gで10分間遠心し、脱イオン水を加えて、乳酸菌を2〜3回洗浄する。
3.塩酸でpH2.5にした培養液基中に、乳酸菌とpH2.5の培養液基を十分に混合し、37℃の培養箱に放置する。
4.毎時間1mlの菌液を取り出し、脱イオン水で2〜3回洗浄した後、3時間の培養時間まで、存在細胞数を計算する。
5.残りの菌液を遠心後、沈殿物を1.5%(w/V)オックスゴール(ox gall、Sigma)を含む培養基中で再度溶かし、充分に混合後、37℃で培養する。
6.毎時間1mlの菌液を取り出して、脱イオン水で2〜3回洗浄後、4時間の培養時間まで、存在細胞数を計算する。
7.乳酸菌の生長速度を記録し、乳酸菌の胃酸胆汁塩に対する耐受力を計算して、サンプル中の乳酸菌が胃酸、及び、胆汁塩の存在下で、菌株が抑制を受けるかどうか観察する。
生体外で既に分化された細胞株を採用し、五株の抗アレルギー乳酸菌株の人体の腸内表皮細胞(CaCo−2)を吸付する能力を分析する。人類の腸内表皮細胞(CaCo−2)単層細胞株を被覆片上で単層細胞になるまで生長させ、多孔細胞培養盤中に置入する。その後、細胞:乳酸菌の比例1:20で、1〜3時間共培養し、1×PBSで洗浄し、メチルアルコールにより細胞、及び、残りの付着菌数を固定し、1×PBSで洗浄し、メチルアルコールにより細胞と残りの付着菌数を固定し、グラム染色を実行し、付着した菌数を確定する。Jacobsen等の学者(1999)の分析方法を参照すると、1000倍の顕微鏡下で20個の視野を計数し、各視野の平均菌数が40以下の時、不付着(nonadhesive);各視野の平均菌数が41〜100の時、付着(adhesive);各視野の平均菌数が100以上の時、強烈な付着(strongly adhesive)であると判定する。
1.実験動物
BALB/cラット、生後6〜8週、メス、対照組と実験組各14匹を使用する。常用のBALB/cメスラット、生後8週、餌6週、各組14匹を選択する。台湾大学動物センターからSPF6週大のBALB/cメスラットを購買し、各ラットはそれぞれステンレス籠中で飼育し、室内温度は22±2℃に制御し、明暗循環時間は、それぞれ、12時間(朝6時に点灯、午後6時に消灯)、自由に餌、水を摂食する。ラットの生後8週時の体重により分類し、餌の提供方法の管理を開始し、乳酸菌(2.6×106至2.6×107cfu/day)で反応させる。
ラットのアレルギーの工程は以下のようである。実験開始から二日以内に50μgのオボアルブミンとアルミアジュバント4mgをラット体内に腹腔注射し、実験16、30、44日目に、25μgのオボアルブミンとアルミアジュバント4mgをラット体内に再度注射する。アレルギー後、実験54、55日目に、ラットに麻酔し、鼻腔内(intra-nasal, i.n.)に100μmのオボアルブミンを滴入させて、気道の炎症反応を誘発する。
1.動物犠牲と実験材料収集と分析
a.血清サンプルの収集
実験開始後第0、23、37、51日目、及び、犠牲時、ラットに対し、眼球後部採血(retro-orbital)で採血する。ラットの麻酔後、迅速に微量の毛細血管で眼球後部の静脈洞で、200〜250μLの血液を取り、2〜4時間静置し、12000rpmの回転速度で20分間遠心し、血清を収集して保存する。
0.5mgの抗原を100μL炭酸塩コーティングバッファ(carbonate coating buffer)(0.1M NaHCO3)に溶かし、微量の培養盤を加え、4℃で一晩静置する。二日目に、0.05%のTween20の1XPBS緩衝液で微量の培養盤を洗浄する。その後、ブロッキング溶液(blocking solution)(1%BSAを含有する1XPBS緩衝液)により二時間以上ブロッキングし、三回洗浄した後、100μLの測定サンプルを加えて、4℃で反応させ一晩静置し、4回洗浄した後、100μLの抗ラットIgE抗体を室温で1〜2時間反応させ、5回洗浄する。100μLを加えて、適当に希釈されたアビジン(avidin-HRP、avidin-horseradish peroxidase conjugated)により一時間反応させ、6回洗浄し、最後に、100μLのABTS(2.2'-Azino-bis-3-Ethylbenzthiazoline-6-Sulfonic Acid)を加え、溶液が室温で色が呈する30分後、100μLの5%SDSで反応を終了させ、マイクロプレートリーダー(microplate reader)でマイクロプレートを読み取る。測定結果は、酵素免疫測定unit方式で以下のように表示する。
ELISAユニット=(Asample−Ablank)/(Apositive control−Ablank)
経口抗アレルギー乳酸菌がラットのアレルギー反応を緩和することができるかを研究するため、二回の気管内アレルギー原刺激後、次の日、気道抵抗のテストを受ける。テストシステムは、バクスコシステム(Buxco system、Biosystem XA, Buxco Electronics Inc. Sharon, CT, USA)である。システム中のトランデューサー(transducer、differential pressure transducer, Buxco)、及び、プリアンプ(preamplifier、MAX II, Buxco)を利用して、ラット気道変化の情報を収集し、Penh値を計算する。Penh値の計算方式は、pause×PIF/PEF;Pause = (Te − Tr) / Tr, (PIF:peak inspiratory flow;PEF:peak expiratory flow;Te:expiratory time;Tr:relaxation time)である。ラットの意識がはっきりした状態で、全身をプレチスモグラフチャンバ中に放置し、超音波生理食塩水(normal saline)をチャンバに3分間導入し、その後、ラットの三分内の毎分の平均肺呼吸抵抗値Penhを記録し、次第に増加する濃度のメタコリン(Methacholine、6.25、12.5、25、50mg/mL)をラットに噴霧して刺激し、各濃度は、3分間刺激した後、更に、3分間の気道生理変化を記録する。三分内の各分の平均Penh値を記録する。
肺呼吸抵抗テスト終了後、ラットを犠牲にし、頚部頭皮肉を切り取って気管を露出し、静脈から管を気管に挿入し、まず、1mLの無菌HBSSバッファで肺部を洗浄し、取得した肺洗浄液は1500rpmで5分間遠心させ、上澄み液を分離して、−80℃で後続分析する。部分的な細胞を後の二回の肺洗浄液中に併入し、1500rpmで5分間遠心し、上澄み液を捨てて、細胞を1mLの2%BSAを含有するHBSSバッファにより懸濁させ、トリパンブルー(trypan blue)染色により計数し、約1×105の細胞をサイトスピン(cytospin)により、500rpmで3分間遠心して、細胞標本を製作し、自然乾燥を待って、Liu A、及び、Liu Bの順に染色し、少量のアラビアゴムによりシールし、油浸対物{ゆしん たいぶつ}レンズ(1000x)により少なくとも五個の視野の細胞、或いは、総数300以上の細胞を判読し、リンパ球、及び、多核球の比例を計算する。
無菌条件下で、ラットの腹腔から脾臓を取り出して、3mLのHBSSバッファの20mmを加えたペトリ皿内に放置し、無菌針末端により脾臓を砕き、リンパ細胞を採取し、細胞懸濁液に15mLの遠心管を吸入し、5分静置した後、上澄み液を1500rpmで5分間遠心し、上澄み液を吸い取り、1mLのRBC溶解バッファにより、二回洗浄し、更に、5mLの5%のFBSを含有するRPMI−1640完全培地を加え、細胞を懸濁させる。トリパンブルー染色法により細胞総数を計算し、細胞数を1×107cells/mL mediumまで調整する。細胞液0.5mLを48−ウェルプレート中に加え、更に、等体積の培養液を加え、含マイトジェン、或いは、オボアルブミン(OVA)を含む培養液は、細胞の最終濃度を、5×106cells/mL mediumにする。恒温の培養箱37℃に置き、5%CO2で48時間培養し、上澄み液を−80℃で保存し、その中の細胞サイトカイン分泌量を分析する。
脾臓細胞分泌細胞サイトカインの含量は、サンドイッチ型酵素免疫測定法により測定する。簡単には、まず、抗細胞サイトカイン抗体をNaHCO3緩衝液(pH9.6)により希釈後、96孔の微量培養盤を加入して4℃で一晩静置する。二日目、培養盤を3回洗浄後、1%のBSAを含むPBSを室温下で、少なくとも一時間反応させて、ブロッキング(blocking)する。測定サンプルを加え、37℃で2時間反応させるか、或いは、4℃で一晩反応させる。四回の洗浄後、1%のBSA−PBS緩衝液により希釈したバイオ接合(biotin-conjugated)抗細胞サイトカイン抗体を室温で1時間反応させ、5回洗浄し、続いて、ストレプトアビジン接合ペルオキシダーゼ(streptavidin-conjugated peroxidase)を加えて、更に1時間反応させる。最後に、洗浄後、各孔に100μLのテトラメチルベンジジンTMB substrate(Tetramethylbenzidine substrate)を加え、室温で約20分遮光して反応させる。マイクロプレート読取り機(microplate autoreader)により波長450mmの吸光度を読み取る。
実験結果は平均値±基準誤差表示(Means±SEMs)により表示される。各組間の差異はスチューデントのt検定(Student t-test)で分析され、p<0.05は顕著な差異(*,p<0.05;**,p<0.001)がある。また、p<0.1は差異があるとみなされる。
A.オボアルブミン(OVA)専一性抗体を測定する酵素免疫測定法結果
血清中のオボアルブミン(OVA)の特異性抗体効価部分は、PM−A0006乳酸菌の対照組を与え、オボアルブミン(OVA)がラットをアレルギーにする血清中のオボアルブミン(OVA)特異性IgE抗体の減少趨勢結果を表8と図6で示す。表8は、オボアルブミンの専一性抗体IgE測定結果(Means±SEMs,N=14,P value=P)である。
肺呼吸抵抗部分は、対照組に相対し、PM−A0006乳酸菌を与え、高濃度のメタコリン(Methacholine)刺激下で、ラットのPenh値が顕著に低下する。結果は表9と図7で示される。表9は、気道過敏性測定結果である(Means±SEMs,N=14,P value=P)。
肺洗浄液中の細胞組成成分は、対照組に相対し、PM−A0006乳酸菌を与えた実験組において、顕著に低い好酸球(eosinophil)の数を有する。結果は表10と図8で示される。表10は、肺洗浄液分析結果(Means±SEMs,N=14,P value=P)である。
対照組に相対し、PM−A0006乳酸菌を与えた実験組は、肺洗浄液中のエオタキシン(eotaxin)分泌量が顕著に減少し、且つ、PGE2も減少する趨勢にある。結果は表11と図9、及び、図10で示される。表11は、肺洗浄液細胞サイトカイン分析結果(Means±SEMs,N=14,P value=P)である。
脾臓細胞はConA、或いは、オボアルブミン(OVA)により48時間刺激培養した後、ConAの刺激下で、PM−A0006乳酸菌を与えた実験組の脾臓細胞分泌のIFN−γは対照組より顕著に高い。結果は表12と図11で示される。表12は、脾臓細胞培養の上澄み液で、異なる刺激物質の脾臓細胞に対する細胞サイトカイン分泌の影響を分析する(Means±SEMs,N=14,P value=P)
Claims (14)
- (1)免疫細胞を刺激し、抗アレルギーのサイトカイン濃度を分泌するのに効果的な量のラクトバチルスアシドフィラス菌(Lactobacillus acidophilus)PM−A0002菌株(M207038)の生物性純培養物、ラクトバチルスガセリ(Lactobacillus gasseri)PM−A0005菌株(M207039)の生物性純培養物、ラクトバチルスサリバリウス(Lactobacillus salivarius subsp. salicinius)PM−A0006菌株(M207040)の生物性純培養物、ラクトバシルスジョンソニイ菌(Lactobacillus johnsonii)PM−A0009菌株(M207041)の生物性純培養物、ラクトバチルスアシドフィラス菌(Lactobacillus acidophilus)PM−A0013菌株(M207042)の生物性純培養物、又はこれらの組み合わせ、並びに
(2)生理上許容できる賦形剤、或いは、希釈剤
を含むことを特徴とする食品組成物。 - 前記の菌株中の任意の一種、或いは、一種以上を含むことを特徴とする請求項1に記載の食品組成物。
- 前記菌株は、活性菌か死菌であることを特徴とする請求項2に記載の食品組成物。
- 前記賦形剤、或いは、希釈剤は食品であることを特徴とする請求項1に記載の食品組成物。
- 前記食品は、発酵乳、ヨーグルト、チーズ、乳飲料、茶、或いは、コーヒーのどれかであることを特徴とする請求項4に記載の食品組成物。
- (1)免疫細胞を刺激し、抗アレルギーのサイトカイン濃度を分泌するのに効果的な量のラクトバチルスアシドフィラス菌(Lactobacillus acidophilus)PM−A0002菌株(M207038)の生物性純培養物、ラクトバチルスガセリ(Lactobacillus gasseri)PM−A0005菌株(M207039)の生物性純培養物、ラクトバチルスサリバリウス(Lactobacillus salivarius subsp. salicinius)PM−A0006菌株(M207040)の生物性純培養物、ラクトバシルスジョンソニイ菌(Lactobacillus johnsonii)PM−A0009菌株(M207041)の生物性純培養物、ラクトバチルスアシドフィラス菌(Lactobacillus acidophilus)PM−A0013菌株(M207042)の生物性純培養物、又はこれらの組み合わせ、並びに
(2)医薬上許容できる賦形剤、或いは、希釈剤
を含むことを特徴とする抗アレルギーに応用する調合薬。 - 前記の菌株中の任意の一種、或いは、一種以上を含むことを特徴とする請求項6に記載の調合薬。
- 前記菌株は、活性菌か死菌であることを特徴とする請求項7に記載の調合薬。
- 前記生物性純培養物は、ラクトバチルスアシドフィラス菌(Lactobacillus acidophilus)PM−A0002菌株(M207038)であることを特徴とする請求項6に記載の調合薬。
- 前記生物性純培養物は、ラクトバチルスガセリ(Lactobacillus gasseri)PM−A0005菌株(M207039)であることを特徴とする請求項6に記載の調合薬。
- 前記生物性純培養物は、ラクトバチルスサリバリウス(Lactobacillus salivarius subsp. salicinius)PM−A0006菌株(M207040)であることを特徴とする請求項6に記載の調合薬。
- 前記生物性純培養物は、ラクトバシルスジョンソニイ菌(Lactobacillus johnsonii)PM−A0009菌株(M207041)であることを特徴とする請求項6に記載の調合薬。
- 前記生物性純培養物は、ラクトバチルスアシドフィラス菌(Lactobacillus acidophilus)PM−A0013菌株(M207042)であることを特徴とする請求項6に記載の調合薬。
- 免疫細胞の光アレルギーの相関細胞ホルモン分泌を刺激する薬物中に用いる、
(1)ラクトバチルスアシドフィラス菌(Lactobacillus acidophilus)PM−A0002菌株(M207038)の生物性純培養物、
(2)ラクトバチルスガセリ(Lactobacillus gasseri)PM−A0005菌株(M207039)の生物性純培養物、
(3)ラクトバチルスサリバリウス(Lactobacillus salivarius subsp. salicinius)PM−A0006菌株(M207040)の生物性純培養物、
(4)ラクトバシルスジョンソニイ菌(Lactobacillus johnsonii)PM−A0009菌株(M207041)の生物性純培養物、
(5)ラクトバチルスアシドフィラス菌(Lactobacillus acidophilus)PM−A0013菌株(M207042)の生物性純培養物、又は
(6)前記(1)〜(5)から選択された少なくとも2つの生物性純培養物の組み合わせ。
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