JP6712598B2 - 酪酸産生菌 - Google Patents

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Description

本発明は、新たな酪酸産生菌及びそれを含有する酪酸産生増強剤に関する。
腸内細菌が産生する短鎖脂肪酸は、腸内のpHを下げ、有害菌の増殖を抑制し、また腸管上皮から速やかに吸収されることにより、門脈を経て宿主のエネルギー源として利用されている。特に酪酸は、腸上皮細胞の最も重要なエネルギー源であり、迷走神経を介してムチンの分泌を促進するなど、宿主に対して有益な作用を有すると考えられている。
ヒト腸内最優勢菌群であるBlautia coccoides group及びClostridium leptum subgroupは、酪酸を産生する細菌種を数多く含んでおり、宿主の腸管環境維持に重要な役割を担っている。炎症性腸疾患患者では、Blautia coccoides group及びClostridium leptum subgroupの減少、それに伴う腸管内の酪酸濃度の減少が報告されている(非特許文献1)。さらに、Clostridium leptum subgroupに属する主要な酪酸産生菌種であるFaecalibacterium prausnitziiは、培養細胞を用いた実験系において抗炎症性サイトカインIL−10の発現を誘導し、炎症性腸疾患モデルマウスへの投与によっても抗炎症反応を示すことから、次世代プロバイオティクス候補の一つとして注目されている(非特許文献2)。
特表2009−525141号公報
Vermeiren, J. et al. 2012, FEMS Microbiol. Ecol. Sokol, H. et al. 2008, Proc Natl Acad Sci USA.
しかしながら、従来知られているClostridium leptum subgroupに属する菌は、酢酸非存在の培地中では酪酸を産生することができないか、又は酪酸とともにギ酸も産生する菌であった。
炎症性腸疾患患者では健常人と比較して酢酸、酪酸といった短鎖脂肪酸の量が低下することが知られており、そのような疾病の患者に対して、酢酸非存在でも酪酸を産生する菌を投与することは、腸内での酪酸の有益作用を考慮すると有用である。
また、ギ酸は、腐食性を有するほか、チトクロムcオキシダーゼを阻害しうるミトコンドリア毒素としても知られており(特許文献1)、ギ酸を産生する菌を摂取することは好ましくない。
従って、本発明の課題は、酢酸非存在であっても酪酸を産生し、さらに、ギ酸を産生しない新たな酪酸産生菌及びその菌を含有する酪酸産生増強剤を提供することにある。
そこで本発明者は、出願人が保有するサンプルライブラリーから、新たな酪酸産生菌の分離を試みた結果、酢酸非存在であっても酪酸を産生し、さらに、ギ酸を産生しないClostridium leptum subgroupに属する新たな酪酸産生菌を見出し、本発明を完成した。
すなわち、本発明は、次の〔1〕〜〔7〕を提供するものである。
〔1〕酢酸非存在の培地において、酪酸を産生し、かつギ酸を産生しない、Clostridium leptum subgroupに属する酪酸産生菌。
〔2〕菌数1.0×106 cellsを酢酸非存在のYCG培地2mLに接種し、37℃で72時間嫌気培養した際の酪酸産生量が、10mM以上であり、かつギ酸産生量が1mM未満である〔1〕記載の酪酸産生菌。
〔3〕下記の(1)及び(2)の性質を有する〔1〕又は〔2〕記載の酪酸産生菌。
(1)16S rRNAの塩基配列と配列番号3及び/又は配列番号4との相同性が99%以上
(2)近縁種であるEubacterium desmolans ATCC 43058T及びButyricicoccus pullicaecorum 25−3TとのDNAの相同性が20%以下
〔4〕NITE BP−02106として寄託されたButyricicoccus sp.YIT 12787、NITE BP−02095として寄託されたButyricicoccus sp. YIT 12788又はそれらの変異株である〔1〕〜〔3〕のいずれかに記載の酪酸産生菌。
〔5〕〔1〕〜〔4〕のいずれかに記載の酪酸産生菌を含有することを特徴とする酪酸産生増強剤。
〔6〕〔1〕〜〔4〕のいずれかに記載の酪酸産生菌を含有する飲食品、医薬又は飼料用組成物。
〔7〕〔1〕〜〔4〕のいずれかに記載の酪酸産生菌の飲食品、医薬又は飼料用組成物製造のための使用。
本発明の酪酸産生菌は、新菌種であり、酢酸非存在であっても、酪酸を産生し、さらにギ酸を産生しないことから、安全性が高く、腸内での酪酸産生増強剤として飲食品、医薬、飼料組成物として有用である。
Butyricicoccus sp. YIT 12787及びButyricicoccus sp. YIT 12788を含むC. leptum subgroupの系統樹を示す。
本発明の酪酸産生菌は、酢酸非存在の培地において、酪酸を産生し、かつギ酸を産生しない菌であり、C.leptum subgroupに属する。
前述のように、従来のC.leptum subgroupに属する酪酸産生菌は、酢酸非存在で酪酸を産生することができないか、又は酪酸とともにギ酸を産生する菌であり、本発明の酪酸産生菌は新しい特性を有する新菌種である。
ここで、酢酸非存在とは、酢酸が存在しないか、存在する場合でも1mM以下の微量しか存在しないことを意味する。また、ギ酸を産生しないとは、ギ酸を全く産生しないか、産生する場合でも1mM未満であることを意味する。
本発明の酪酸産生菌の特性は、より詳細には、菌数1.0×106 cellsを酢酸非存在のYCG(yeast extract-casitone glucose)培地2mLに接種し、37℃で72時間嫌気培養した際の酪酸産生量が、10mM以上であり、かつギ酸産生量が1mM未満であるのが好ましく、当該条件下の酪酸産生量が10〜30mMであり、かつギ酸産生量が0.7mM未満であるのがより好ましい。
ここで菌は、菌数1.0×109 cells/mLの菌株凍結保存液を融解して1μL程度使用することが好ましい。また、菌株凍結保存液は、菌体を10質量%スキムミルク培地又は20質量%グリセロール添加ミューラーヒントン培地に懸濁した溶液が好ましい。
培養液中の酪酸、ギ酸等の有機酸濃度の測定は、有機酸濃度が測定可能な方法であれば特に限定されないが、例えば有機酸分析用HPLCシステムで測定することができる。
また、本発明の酪酸産生菌は、酢酸を含有する培地でも酪酸を産生する。
本発明の酪酸産生菌の具体例としては、Butyricicoccus sp. YIT 12787(NITE BP−02106)、Butyricicoccus sp. YIT 12788(NITE BP−02095)及びこれらの変異株が挙げられる。
YIT 12787及びYIT 12788は、〒292−0818 千葉県木更津市かずさ鎌足2−5−8 122号室 独立行政法人製品評価技術基盤機構 特許微生物寄託センターに2015年8月20日及び2015年7月31日にそれぞれ寄託した。
YIT 12787及びYIT 12788について16S rRNAシークエンス解析を行ったところ、YIT 12787の16S rRNAは配列番号3であり、YIT 12788の16S rRNAは配列番号4であった。本発明におけるYIT 12787及びYIT 12788の変異株としては、16S rRNAの相同性が配列番号3及び/又は配列番号4との間で99%以上の変異株が挙げられる。本発明において相同性とは、塩基配列の同一性をいう。
YIT 12787及びYIT 12788と近縁種とのDNAの相同性を検討したところ、YIT 12787とEubacterium desmolans ATCC 43058Tとの相同性は7.5〜18.9%であり、YIT 12787とButyricicoccus pullicaecorum 25-3Tとの相同性は10.3〜14.3%であった。また、YIT 12788とEubacteriumdesmolans ATCC 43058Tとの相同性は7.9〜17.8%であり、YIT 12788とButyricicoccus pullicaecorum 25-3Tとの相同性は10.7〜16.5%であった。従って、本発明の酪酸産生菌は、近縁種であるEubacterium desmolans ATCC 43058T及びButyricicoccus pullicaecorum 25-3TとのDNAの相同性が20%以下である。
かかる16S rRNAの解析結果から、本発明の酪酸産生菌の系統樹は図1のとおりであり、C. leptum subgroupに属する新菌種である。また、本発明の酪酸産生菌には、下記(1)及び(2)の性質を有する菌が含まれる。
(1)16S rRNAの塩基配列と配列番号3及び/又は配列番号4との相同性が99%以上。
(2)近縁種であるEubacterium desmolans ATCC 43058T及びButyricicoccus pullicaecorum 25-3TとのDNAの相同性が20%以下。
また、本発明の酪酸産生菌は、以下に示す菌学的性質を有する。後記実施例に示すとおり、近縁種であるEubacterium desmolans ATCC 43058T及びButyricicoccus pullicaecorum 25-3Tとは糖発酵性状と酵素活性性状で異なっていることからも、本発明の酪酸産生菌が、C. leptum subgroupに属する新菌種であることがわかる。
(1)偏性嫌気性
(2)グラム陽性球菌
(3)胞子を形成しない
(4)運動性なし
(5)カタラーゼ陰性
(6)硫化水素陰性
(7)G+C含量が53.9%(YIT 12787)、54.1%(YIT 12788)
(8)下記の糖発酵性状を有する
グルコース:+
乳糖:−
サッカロース:−
マルトース:−
サリシン:−
キシロース:−
アラビノース:−
ゼラチン加水分解:−
エスクリン加水分解:−
グリセロール:−
セロビオース:−
マンノース:−
メレチトース:−
ラフィノース:−
ラムノース:−
トレハロース:−
(9)下記の酵素活性性状を有する
アルカリフォスファターゼ:+
エステラーゼ(C4):−
エステラーゼリパーゼ(C8):−
リパーゼ(C14):−
ロイシンアリルアミダーゼ:+
バリンアリルアミダーゼ:−
シスチンアリルアミダーゼ:−
トリプシン:−
α−キモトリプシン:−
酸性フォスファターゼ:+
ナフトール−AS−BI−フォスフォヒドロラーゼ:−
α−ガラクトシダーゼ:−
β−ガラクトシダーゼ:−
β−グルクロニダーゼ:−
α−グルコシダーゼ:−
β−グルコシダーゼ:−
N−アセチル−β−グルコサミニダーゼ:−
α−マンノシダーゼ:−
α−フコシダーゼ:−
本発明の酪酸産生菌は、各種サンプルライブラリーや自然界から収集してきた微生物等を接種して培養し、生育したコロニーを釣菌して酢酸非存在の培地にて酪酸及びギ酸の産生能を測定することにより単離することができる。なお、本発明の酪酸産生菌の確認は、有機酸分析、シークエンス解析等により確認できる。
本発明の酪酸産生菌は、例えば、嫌気状態で作製したGAM培地やPY(ペプトン・イーストエクストラクト)培地を用いて嫌気培養することにより、増殖、継代することができる。
本発明の酪酸産生菌は、安全性の問題がなく、酢酸非存在で酪酸を産生し、かつギ酸を産生しない。従って、本発明の酪酸産生菌を含有する組成物は、飲食品、医薬又は飼料用組成物として有用である。当該組成物は、ヒトを含む動物の腸内で酪酸を産生することから酪酸産生増強剤として有用である。酪酸は、前述の如く、大腸粘膜上皮細胞のエネルギー源として利用されるだけでなく、上皮細胞の増殖促進作用、抗炎症作用、腸管の運動亢進作用を有し、また大腸癌や潰瘍性大腸炎の予防治療、エネルギー代謝調節作用を有することから、本発明の組成物は、これらの生理活性を有する医薬、飲食品、飼料として特に有用である。
本発明の組成物中には、酪酸産生菌を生菌として104 cfu〜1014 cfu含有するのが好ましい。
本発明の組成物は、飲食品、医薬又は飼料のそれぞれに適した形態とすることができる。医薬とする場合には、例えば、固体又は液体の医薬用無毒性担体と混合して、慣用の医薬品製剤の形態とすることができる。このような製剤としては、例えば、錠剤、顆粒剤、散剤、カプセル剤等の固形剤、溶液剤、懸濁剤、乳剤等の液剤、凍結乾燥製剤等が挙げられる。これらの製剤は製剤上の常套手段により調製することができる。上記の医薬用無毒性担体としては、例えば、グルコース、乳糖、ショ糖、澱粉、マンニトール、デキストリン、脂肪酸グリセリド、ポリエチレングリコール、ヒドロキシエチルデンプン、エチレングリコール、ポリオキシエチレンソルビタン脂肪酸エステル、アミノ酸、ゼラチン、アルブミン、水、生理食塩水等が挙げられる。また、必要に応じて、安定化剤、湿潤剤、乳化剤、結合剤、等張化剤、賦形剤等の慣用の添加剤を適宜添加することもできる。
また、飲食品とする場合は、固形状、液状等のいずれの形態とすることもできる。飲食品とする場合は、そのまま、又は種々の栄養成分と共に含有せしめればよい。具体的には、飲食品として使用可能な添加剤を適宜使用し、慣用の手段を用いて食用に適した形態、すなわち、顆粒状、粒状、錠剤、カプセル、ペースト等に成形すればよい。飲食品の種類としては、例えば、ハム、ソーセージ等の食肉加工食品、かまぼこ、ちくわ等の水産加工食品、パン、菓子、バター、粉乳等の食品や、水、果汁、牛乳、清涼飲料、茶飲料等の飲料が挙げられる。また飼料とする場合も同様である。
本発明の組成物は、ヒトを含む動物に投与する場合、腸内で酪酸を産生させる点から、経口的又は経腸的に投与するのが好ましく、その投与量は1日あたり酪酸産生菌として生菌数で1.0×104 cfu以上が好ましく、さらに1.0×108 cfu〜1.0×1012 cfuがより好ましい。
次に実施例を挙げて本発明を詳細に説明する。
実施例1 酪酸産生菌の分離
出願人が保有するサンプルライブラリーより2種(A、B)のサンプルを選択し、YCFA−M培地(ムチンを0.5%添加したYCFA(酢酸20mM、プロピオン酸5mM)培地)1mLに各サンプルの10倍希釈液を10μL接種し、37℃、8時間嫌気培養後、4,000G、5分間遠心後の上清10μLを新しいYCFA−M培地2mLに接種した。この操作を7回繰り返し、培養後の菌液を10-6まで10倍段階希釈した後、10-4〜10-6の各希釈液を1%グルコース添加変法GAM寒天培地に塗抹し、37℃、2〜3日間嫌気培養した。培養後のコロニーを形態別に分類し、形態ごとに8割以上のコロニー数を釣菌し、1%グルコース添加GAMブロスを用いて増菌した。3回の単コロニー分離を行った後、−80℃に保存した。
その結果、2菌株を単離し、それぞれ菌株A及び菌株Bと仮称した。
実施例2 菌株A及び菌株Bの酪酸及びギ酸産生能
(1)既知菌株との酪酸及びギ酸産生能の比較
菌株A及び菌株Bについて、酢酸非存在の培地におけるC. leptum subgroupに属する菌を含む既知の酪酸産生菌18菌株(表1)との酪酸産生量の比較を行った。
菌株A、菌株B及び既知の酪酸産生菌18菌株の凍結保存液(菌体を10%スキムミルク培地又は20%グリセロール添加ミューラーヒントン培地に懸濁した溶液)(菌数:1.0×109 cells/mL)を融解し、その1μL(菌数:1.0×106 cells)を酢酸非存在のYCG(yeast extract-casitone glucose)培地(当該培地にはギ酸、酢酸、酪酸等の有機酸は存在せず、0.0mMである)2mLに接種し、37℃で72時間嫌気培養した後、上清に1%濃度になるよう過塩素酸を添加し、一晩4℃に静置した。遠心後の上清を0.45μmのフィルターでろ過し、ろ液中の有機酸量を後述する有機酸分析用HPLCシステムを用いて測定した。なお、標準物質にはコハク酸、蟻酸ナトリウム、酢酸ナトリウム、プロピオン酸ナトリウム、イソ酪酸ナトリウム、n−酪酸ナトリウム、イソ吉草酸ナトリウム、n−吉草酸ナトリウム及び乳酸リチウムの計9種類(全て関東化学株式会社製のHPLCグレード)の混合水溶液を用い、2点(0.01及び0.2μmol/10μL)絶対検量線法で定量した。
有機酸分析用HPLCシステム
分析機器:2695アライアンスシステム、反応ポンプ、432電気伝導度測定器、カラム温度コントロールシステム(以上Waters)
カラム:有機酸分析用カラムShodex KC−811(昭和電工)
溶離液:15mM過塩素酸+7%アセトニトリル
pH調整剤:15mM過塩素酸+7%アセトニトリル+60mMトリスヒドロキシメチルアミノメタン
カラム温度:42℃
セル温度:45℃
流速:1mL/min
結果を表1に示す。菌株A及び菌株Bの酪酸産生量は、10mM以上であった。一方、Roseburia intestinalis DSM 14610T及びClostridium butyricum JCM 1391Tの2菌株を除く16菌株では、酢酸非存在の培地では酪酸の産生量は非常に少ないか又は産生しなかった。
また、酪酸を10mM以上産生する既知の2菌株については、腐食性や毒性があり、生体内で産生されるのが好ましくないギ酸を1mM以上産生した。一方、菌株A及び菌株Bは、酢酸非存在の培地ではギ酸の産生量が1mM未満であり、ギ酸を産生しなかった。
Figure 0006712598
(2)各種培地での菌株A及び菌株Bの有機酸産生能
菌株A及び菌株BをM2GSC(ギ酸0.9mM、酢酸0.9mM、イソ吉草酸2.3mM)、M2GSC+SCFA(ギ酸0.6mM、酢酸20mM、プロピオン酸6mM、イソ吉草酸1.8mM)及びYCFA(酢酸20mM、プロピオン酸5mM)の各培地2mLに対して、5×107cellsの菌数を接種し、それぞれ1週間、37℃で培養後(培養後の菌数;5×109cells/mL)、実施例2の(1)記載の有機酸分析方法を用いて培養液中の酪酸濃度を測定した。
各種培地を用いた菌株A及び菌株Bの有機酸産生能の結果を表2に示した。菌株A及び菌株Bは、酢酸非存在のM2GSC培地では、10mMを超える酪酸を産生する一方で、ギ酸の産生量は1mM未満であり、ギ酸を産生しなかった。また、酢酸を添加したM2GSC+SCFA及びYCFA培地では20mM以上の酪酸を産生した。なお、M2GSC+SCFA及びYCFA培地では、培養後の酢酸の濃度が当初含有量よりも大幅に低下した(表2)ことから、培地中の酢酸を利用して酪酸を産生しているものと考えられた。
Figure 0006712598
実施例3 菌株A及び菌株Bの16S rRNAシークエンス解析
菌株A及び菌株Bについて、ビーズフェノール法によりDNAを抽出した。すなわち、菌株A及び菌株Bの菌液200μLを1.0mLのPBSに懸濁し、15,000rpmで遠心分離後上清を捨てるという操作を3回繰り返した。得られたペレットをまず450μLのExtraction Buffer(100mM Tris−HCl、40mM EDTA、pH9.0)と50μLの10%SDSに浮遊し、0.3gのガラスビーズ(直径0.1mm)と500μLのTE飽和フェノールを加えてFastPrep FP120(パワーレベル5.0)により30秒間激しく振とうした。15,000rpmで10分間遠心した後、イソプロパノール沈殿を行って、得られたDNAを1,000μLのTEバッファーに溶解した。得られたDNA溶液を精製水で10倍希釈し、鋳型DNA溶液とした。
鋳型DNA溶液に対して、表3に示す8F及び15Rプライマーを用いて、95℃5分で反応後、95℃30秒、55℃30秒、72℃1分30秒を1サイクルとして、35サイクルのPCR反応を行い、その後72℃5分反応を行った。PCR産物をHigh Pure PCR Product Purification Kit(Roche)を用いて精製し、BigDye Terminator v3.1 Cycle Sequence Kit(Applied Biosystems)によるシークエンス反応に供した。得られた配列は日本DNAデータバンク(DDBJ)のBLAST検索に供し、既知菌種の配列データベースと照合した。さらに、Clustal Wを用いた近隣結合(NJ)法で分離株の配列を系統解析し、Tree-Viewプログラムを用いて系統樹を作成した。
Figure 0006712598
作成した系統樹を図1に示す。
16S rRNAシークエンス解析及び系統解析の結果、菌株Aは1,495 bp(配列番号3)、菌株Bは1,500 bp(配列番号4)であった。また、両菌株はお互いに99%以上の相同性を有していた。
系統解析の結果、菌株A及び菌株Bは、C. leptum subgroupに属し、既知菌種であるEubacterium desmolans ATCC 43058T 及びButyricicoccus pullicaecorum 25−3T と近縁であると考えられた。また、菌株AとEubacterium desmolans ATCC 43058Tとの相同性は94.9%、Butyricicoccus pullicaecorum 25−3Tとの相同性は96.3%であった。菌株BとEubacterium desmolans ATCC 43058Tとの相同性は95.0%、Butyricicoccus pullicaecorum 25−3Tとの相同性は96.3%であった。
同菌種であれば16S rRNAの相同性は99%以上となるが、菌株A及び菌株Bは、既知菌種との相同性が99%未満であるため、C. leptum subgroupに属する新菌種であると考えられた。菌株AをButyricicoccus sp. YIT 12787、菌株BをButyricicoccus sp. YIT 12788と命名し、さらに新菌種に属するこれら菌株の性質を確認した。
実施例4 各種生化学的性状
(1)糖発酵性状試験
アピケンキ(シスメックス・ビオメリュー)を用い、添付説明書に従って実施した。使用菌株は、YIT 12787、YIT 12788のほか、近縁種であるEubacterium desmolans ATCC 43058T(E.desmolans)及びButyricicoccus pullicaecorum 25−3T (B.pullicaecorum)を用いた。結果判定は、菌液接種30時間後に目視により行った。
糖発酵性状試験の結果を表4に示す。YIT 12787及びYIT 12788はグルコース資化性が陽性であった。E.desmolansでは、すべて陰性であった。B.pullicaecorumでは、グルコース、サッカロース、サリシン及びキシロースの資化性、エスクリンの加水分解が陽性であった。
Figure 0006712598
(2)酵素活性性状試験
アピザイム(シスメックス・ビオメリュー)を用い、添付説明書に従って実施した。使用菌株は、YIT 12787、YIT 12788のほか、近縁種であるE.desmolans及びB.pullicaecorumを用いた。結果判定は、菌液接種5時間後に色調の変化を目視により5段階で評価した。
酵素活性試験の結果を表5に示す。表中の数値が3以上を陽性反応とした。YIT 12787及びYIT 12788はアルカリフォスファターゼ、ロイシンアリルアミダーゼ及び酸性フォスファターゼ活性が陽性であった。E.desmolansでは、エステラーゼ(C4)及び酸性フォスファターゼ活性が、B.pullicaecorumでは、アルカリフォスファターゼ、エステラーゼ(C4)、ロイシンアリルアミダーゼ及び酸性フォスファターゼ活性が陽性であった。
Figure 0006712598
前述の(1)及び(2)の結果より、YIT 12787及びYIT 12788は、E.desmolansとは、グルコースの資化性、並びにアルカリフォスファターゼ、エステラーゼ(C4)及びロイシンアリルアミダーゼ活性の有無で鑑別可能であった。また、B.pullicaecorumとは、サッカロース、サリシン及びキシロースの資化性、並びにエスクリンの加水分解能、エステラーゼ(C4)活性の有無で鑑別可能であった。
(3)菌体DNAのGC含量測定
YCFAG培地(YCFAに1%グルコースを添加した培地、YIT 12787、YIT 12788及びB.pullicaecorumの培養に使用)又は1%イノシトール添加GAM培地(E.desmolansの培養に使用)に、1×109cells/mLの各菌株液を培地量に対して1/1000量接種し、13〜18時間培養し、対数増殖期の菌体1〜2gを回収し、直ちに終濃度1%のパラホルムアルデヒド-PBS溶液で2日間固定した。固定後の菌体を5mM EDTA溶液で3回洗浄した後、6mLの同溶液に再懸濁し、600U/mLアクロモペプチダーゼ及び50mg/mLリゾチームをそれぞれ1mLずつ添加して37℃、2時間溶菌した。溶菌後の試料にSDS溶液を0.6mLを加えて60℃で10−30分処理した。さらに10mg/mL プロテイナーゼKを150μL加えて65℃、6時間処理を行った後、フェノール/クロロホルム/イソアミルアルコール(25:24:1)を20mL加えて、30分間振とうした。8,000G、15分間遠心後の上清を回収し、クロロホルム/イソアミルアルコール(24:1)を16mL加え、30分間振とう後、8,000G、15分間遠心して上清を回収した。クロロホルム/イソアミルアルコール処理を再度行い、回収した上清からエタノール処理により粗DNAを得た。粗DNAをTEバッファー適量に溶解し、RNase溶液(80℃、5分間加熱処理した1mg/mLのRNaseA 1mLにRNaseT1 4μLを加えたもの)をDNA溶液量に対して1/20量加え、37℃、1時間処理を行い、フェノール/クロロホルム/イソアミルアルコール(25:24:1)及びクロロホルム/イソアミルアルコール(24:1)処理による除蛋白後、エタノール処理を行い、精製DNA溶液を調製した。調製したDNAサンプルについて、260nmと280nmの吸光度の確認、及びQuant−iT PicoGreen dsDNA Assay Kit(Life Technologies)を用いた濃度測定を行った。上記のDNAサンプルについて、TruSeq DNA PCR-Free Sample Prep LS Kit(Illumina)及びDNA Shearing システム M220(Covaris)を用い、Illuminaより提供されたプロトコルに従ってシーケンスライブラリの調製を行った。調製したシーケンスライブラリを、次世代シーケンサーMiSeq(Illumina)による250bp×2のペアエンドシーケンスに供試し、塩基配列の解読を行い、得られた塩基配列の結果を基にGC%を算出した。
その結果、菌体DNAのGC含量は、YIT 12787が53.9%、YIT 12788が54.1%、近縁種のE.desmolansが54.3%、B.pullicaecorumが54.0%であった。
(4)E.desmolans及びB.pullicaecorumとのDNA-DNA相同性
YIT 12787及びYIT 12788と、近縁種であるE.desmolans及びB.pullicaecorumとの、DNA-DNA相同性を確認するために、実施例4の(3)の方法で得たDNAサンプルをマイクロプレートに固定し、フォトビオチンで標識したDNAとのハイブリダイゼーション反応を行い、反応後の蛍光強度の数値から、各菌株間のDNA−DNA相同性を算出した。
結果を表6に示す。YIT 12787とYIT 12788間の相同性は67.3−70.9%であり、同一菌種(亜種を含む)であることが示された。一方、YIT 12787及びYIT 12788と近縁種であるE.desmolans及びB.pullicaecorumとのDNAの相同性は、いずれも20%未満であり、別菌種であることが示された。よって、DNA−DNA相同性の結果からもYIT 12787及びYIT 12788が新菌種であることが示された。
Figure 0006712598
(5)その他の生化学的性状
YIT 12787及びYIT 12788は、以下の共通の生化学的性状を有する。
(i)偏性嫌気性
(ii)グラム陽性球菌
(iii)胞子を形成しない
(iv)運動性なし
(v)カタラーゼ陰性
(vi)硫化水素陰性
実施例5 新たな単離株の性質
出願人が保有するサンプルライブラリーより1種(C)のサンプルを選択し、実施例1に記載の方法で菌株Cを単離した。
菌株Cの16S rRNAシークエンス解析を実施例3の方法で行ったところ、菌株CとYIT 12787とは99.1%、菌株CとYIT 12788とは99.3%の16S rRNAの相同性を有しており、ともに99%以上であった。
また、菌株CのE.desmolans及びB.pullicaecorumとのDNA-DNA相同性を実施例4の(4)の方法で測定したところ、菌株CとE.desmolansとの相同性は8.8〜18.9%であり、菌株CとB.pullicaecorumとの相同性は10.6〜15.5%であった。よって、菌株CとE.desmolans及びB.pullicaecorumとのDNA-DNA相同性はともに20%以下であった。
菌株Cの酪酸及びギ酸の産生能を実施例2の(1)の方法で測定した。その結果、菌株Cの酪酸産生量は13.3mMであり、ギ酸の産生量は0.0mMであった。
よって、YIT 12787及びYIT 12788の16S rRNAとの相同性が99%以上であり、また、E.desmolans及びB.pullicaecorumとのDNAの相同性が20%未満である菌株Cは、菌数1.0×106cellsを酢酸非存在のYCG培地2mLに接種し、37℃で72時間嫌気培養した際の酪酸産生量が10mM以上であり、かつギ酸産生量が1mM未満である、C.leptum subgroupに属する酪酸産生菌であることが分かった。
実施例6 錠剤の製造
下記表7の処方で各種成分を混合して造粒・乾燥・整粒した後に、打錠して錠剤を製造した。
Figure 0006712598
1)YIT 12787の生菌体を凍結乾燥して製造した(生菌体1010個/gを含む)。

Claims (7)

  1. NITE BP−02106として寄託されたButyricicoccus sp. YIT 12787、NITE BP−02095として寄託されたButyricicoccus sp. YIT 12788又はそれらの変異株である酪酸産生菌。
  2. 酢酸非存在の培地において、酪酸を産生し、かつギ酸を産生しない、Clostridium leptum subgroupに属する請求項1記載の酪酸産生菌。
  3. 菌数1.0×10 cellsを酢酸非存在のYCG培地2mLに接種し、37℃で72時間嫌気培養した際の酪酸産生量が、10mM以上であり、かつギ酸産生量が1mM未満である請求項1又は2記載の酪酸産生菌。
  4. 記の(1)及び(2)の性質を有する請求項1〜3のいずれか1項記載の酪酸産生菌。
    (1)16S rRNAの塩基配列と配列番号3及び/又は配列番号4との相同性が99%以上
    (2)近縁種であるEubacterium desmolans ATCC 43058 及びButyricicoccus pullicaecorum 25−3 とのDNAの相同性が20%以下
  5. 請求項1〜4のいずれか1項記載の酪酸産生菌を含有することを特徴とする酪酸産生増強剤。
  6. 請求項1〜4のいずれか1項記載の酪酸産生菌を含有する飲食品、医薬又は飼料用組成物。
  7. 請求項1〜4のいずれか1項記載の酪酸産生菌の飲食品、医薬又は飼料用組成物製造のための使用。
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