ビフィズス菌の共生関係ヒトミルクオリゴ糖ビフィズス菌技報2021.01.01この記事に関するコメントを見る71.はじめに昨年からの新型コロナウイルス感染症(COVID-19)の世界的な流行により私達の生活は様変わりしました。マスクを付け、手指をアルコール消毒し予防を徹底する日々が続いています。コロナに限らず風邪やインフルエンザなど様々な病原体の感染防止には、自身の免疫力を高め、感染リスクを下げることも有効です。腸内環境を整えれば、免疫力の高まる効果があると知られています。そこで、本稿は免疫に大きく関わる腸内細菌叢、特に人に有益な作用をもたらす善玉菌の筆頭であるビフィズス菌と人の共生関係を紹介します。筆者は現在作業環境測定を担当していますが、学生時代微生物の遺伝子工学を専攻し大学の研究室で細菌培養を行う毎日でしたので、ビフィズス菌に並々ならぬ思いがあります。この機会に、ビフィズス菌の重要性を知っていただき、皆さんの身体の健康意識を高めるためお役に立つのであれば幸いです。2.ビフィズス菌とは<腸内に棲む細菌>人体の腸に、体内の免疫細胞の60%以上が存在します。腸に生息する細菌群を腸内細菌叢といいます。種類の細菌が生息し、重量に換算すると1kgにも及ぶといわれます。されますが、日々摂取する食物やストレスの状況により量が変動します。善玉菌の割合の維持は、健康状態の維持につながります。人の腸内に生息するその善玉菌のうち、99%以上がビフィズス菌です。種が確認されています。字のように二股の形のビフィズス菌は、ビフィドバクテリウムと呼ばれます。兆個が腸内、主として大腸に生息します。腸内増殖を抑える作用も報告されています。ビフィズス菌の代表的な作用を次に示します。インフルエンザウィルスやノロウィルス等に対する感染防御作用<ビフィズス菌など善玉菌の活用>上記のような体に有益な働きをする微生物をプロバイオティクス、オリゴ糖や食物繊維のように善玉菌の増殖を促す食品成分をプレバイオティクス、その両方を一緒に摂取することをシンバイオティクスと呼び、腸内環境を整える方法として注目されています。3.人とビフィズス菌の共生関係<無菌状態から共生へ>人は、胎児の期間無菌状態であり、出生してから腸内細菌叢の形成を始めます。腸内細菌叢は、母乳で育てられた乳児の場合出生後1週間程度でビフィズス菌が優勢となり、その占有率が99%に到達します。離乳期以降日々の食事の摂取に伴い加齢と共に腸内細菌叢は、ビフィズス菌占有率が下がることが分かっています(図2)。図が示すとおり、離乳期に入る前がビフィズス菌数のピークであり、新たに生まれてきた人がビフィズス菌と共生する起点です。人工乳で育てられた出生一週間程度の新生児は、ビフィズス菌の腸内占有率が90%程度といわれ、下痢や感染症が母乳栄養児よりも比較的多いとの報告もあり、その差の原因が何にあるか長い間研究されています。>近年の研究により人の母乳は、ビフィズス菌だけを特異的に増殖させるヒトミルクオリゴ糖(HMOs)を含むと分かってきました。種類以上から成るオリゴ糖群です。そのオリゴ糖を、特にヒトミルクオリゴ糖と呼びます。種類の構造が現在解明されています。アセチルグルコサミンなど単糖類から骨格を構成し、フコースやシアル酸などを付加しています。テトラオースは、霊長類を除きほとんど検出された例がありません。含むオリゴ糖を主成分とするミルクオリゴ糖組成は、人固有の特徴であり、後述の人とビフィズス菌の共進化の可能性を示す一例と考えられています。人は、自ら母乳中にオリゴ糖を作れますが、分解する酵素がないため、代謝できません。ビオース(GNB)は、腸管粘膜から分泌される粘液の主成分に含まれる糖鎖の一部ですが、その分解酵素もビフィズス菌にあります。エネルギー源に増殖可能です。この代謝経路は、ビフィズス菌以外の微生物からほとんど見つかっていません。含むヒトミルクオリゴ糖は、ビフィズス菌を特異的に増殖させます。他の菌が代謝できないオリゴ糖を母乳が含むため、乳児の腸内菌叢はビフィズス菌が増殖し優勢となります。そのためビフィズス菌は、母乳栄養児の生後一週間程度で腸内細菌叢の99%以上を占め、母乳中の他成分と共に宿主である人の免疫系の成長に寄与します。このことから、人が特異的にビフィズス菌を育て、ビフィズス菌は宿主である人の健康効果をもたらす共生関係を成すといわれます。ビフィズス菌の代謝と増殖(注)代謝は、食物などを外から取り入れ、エネルギーとしたり細胞などの物質を作る等の過程を言います。<家族との腸内細菌叢の相関>さて、新生児の腸内細菌叢は母親の腸内細菌叢を引き継ぐと分かっています(母子伝播)。子宮の中にいる時は無菌状態ですが、新生児が産道を通る際に母親の体液を口に含む等により細菌が受け継がれ、腸内に定着することが通説となっています。最近の乳業メーカーの研究は、浴槽水を介して家族間の細菌叢の伝播も報告しています。一個人だけでなく母子・家族間で細菌を受け継ぎ、世代を超えてビフィズス菌と共生するといえます。4.まとめ現在までに報告されている人とビフィズス菌の共生について紹介しました。未知な部分が多いですが、人はビフィズス菌と密接な関係にあり、健康を維持するためビフィズス菌との共生が大切です。残念ながら、ヨーグルトなどのプロバイオティクスを摂取しても、ビフィズス菌が必ず腸内に定着すると言えません。存在するビフィズス菌を含む腸内細菌叢は、個々違うため、自分に合ったシンバイオティクスを食事に取り入れるのが健康的な生活につながります。最近は、ビフィズス菌の菌種レベルの割合チェックサービスや腸内細菌全般の割合、菌の多様性を調べられる診察サービスもあります。ご参考になればと思います。comment皆様の記事の内容や分析に関してのコメントをお待ちしております。※皆様から投稿いただいたコメントは公開させていただいております。※弊社へのお問い合わせ(非公開)についてはこちらのフォームよりお願いいたします。※は必須項目ですので、必ずご入力ください。コメントをキャンセルお名前(ニックネーム)メールアドレス(非公開)次回のコメントで使用するためブラウザーに自分の名前、メールアドレス、サイトを保存する。コメント個人情報の取り扱いについて下記リンク先のプライバシーポリシーをお読みいただき、ご同意の上お問い合わせをお願いいたします。ユニケミー技報〈メール版〉CONTACT生産・製造のトラブルでお困りの方、分析のご相談はお気軽にお問い合わせください。アクセス情報、業務概要、ユニケミーギャラリーの情報を掲載しています。関するメールマガジン「ユニケミー技報」のPDF版をダウンロードいただけます。