2021年8月31日 (火)

ポストバイオティクスとは?④

こんにちは。

LGG菌サムライです。

 

前回の記事では、

L. rhamnosus GGの場合、プロバイオティクスとポストバイオティクスとして使用する場合には

効果が異なることが予測される”ということを書きました。

 

実際には、以前からL. rhamnosus GGの殺菌菌体を使用した研究が複数報告されています。

基本的に培養細胞もしくは動物試験レベルでの研究ですが、

生菌と死菌で作用が異なる場合、生菌と死菌で作用が同じ場合、

生菌で作用が確認される場合など、研究によって結果はまちまちという印象です。

  

スプレードライではpiliが消失してしまっていましたが、

piliが消失しないポストバイオティクスの製造法などがあれば、

それによって作用が変わってくる可能性があります。

そう考えると、上述の複数の研究でも殺菌法はそれぞれ異なりますし、

結果が様々でも当然と思えてきます。

事実、ISAPPの共同声明でも、製造法や安定性の確認など、

様々な注意すべき事項が記載されています。

  

いずれにしろ、

生菌とポストバイオティクスの効果が異なる可能性があるという観点から、

プロバイオティクスとして使用されていた微生物をポストバイオティクスとして使用するならば、

各々のポストバイオティクスを使用して試験を行い、

作用や機能性を確立することが重要となるのだと思います。

そして製造法(殺菌方法)によっても変わるというのであれば、

必ずその製品で効果を確立する必要がありますね。

ポストバイオティクスの世界も奥が深いです。

 

 

おしまい。

2021年8月27日 (金)

ポストバイオティクスとは?③

こんにちは。

LGG菌サムライです。

 

前々回からポストバイオティクスの定義について、

ISAPPが出している共同声明の内容を説明しています。

今回もその続きになります。

  

さて、この声明に関する文献の中で、

L. rhamnosus GGの線毛(pili)に関する記述と、電子顕微鏡写真があります。

この電子顕微鏡写真には、

スプレードライ(噴霧乾燥)する前と後のL. rhamnosus GGの姿が写っており、

スプレードライする前の生きた細胞では線状の構造物が確認されます(糸を引いたように見えます)。

一方で、スプレードライした後の細胞では同様の構造が確認できません。

 

この写真は、

https://www.nature.com/articles/s41575-021-00440-6

を訪問して頂ければご覧になれます)

また、下記論文で報告されたものを転載しているとのことなので、

こちらの論文も確認してみましたが、同じ写真であり、

やはりスプレードライによってpiliが消失すると記載されていました。

※ Kiekens, S. et al. Impact of spray- drying on the pili of Lactobacillus rhamnosus GG. Microb. Biotechnol. 12, 849–855 (2019).

 

Piliはこのブログでも度々出てきていますが、

L. rhamnosus GGが腸管上皮へ付着する際に重要な役割を果たしているほか、

宿主の免疫機構にも働きかけていると考えられています。

培養試験レベルでの結果ではありますが、piliの無いL. rhamnosus GGは、

腸管上皮細胞(Caco-2細胞)からの炎症マーカーIL-8の産生を増加させるほか、

細胞の増殖を抑えてしまうと、本声明に記述があります。

 

つまり、L. rhamnosus GGの場合は、

プロバイオティクスの状態(生菌)とポストバイオティクスの状態(死菌)では、

作用が異なってくることが予測できるわけです。

  

  

つづく。

2021年7月31日 (土)

ポストバイオティクスとは?②

こんにちは。

LGG菌サムライです。

 

さて、前回はプロバイオティクス、プレバイオティクス、シンバイオティクスの

定義を確認したところで力尽きてしまいました。

今回は本題に入りたいと思います。

  

まず、ISAPPの共同声明によるポストバイオティクスの定義は、

宿主に健康上の利益を与える無生物の微生物および/またはその成分の製剤」となります。

  

postは「後」、bioticは「生物の、生命の」を意味するので、postbioticで「生命の後」と

いうことで非生物となります。つまり死んでいます。

そして、声明ではこの定義を提案するうえで、「inanimate(無生物)」というワードを

使用したと述べています。

「無生物」は、生きて存在していた微生物が死滅したという事実を単純に捉え、機能の喪失を

意味するものではない、というニュアンスだそうです。

この辺りの英語の意味を理解するのは難しいですね。

  

また、ポストバイオティクスは微生物細胞もしくは微生物細胞の成分でなければならない

ということです。

弊社でも以前、Lactobacillus gasseri TMC0356というガセリ菌についても

精力的に研究を行っていたことがあります。

この際は、培養したTMC0356株の菌体を集め、熱で殺菌した「加熱死菌体」の効果を

研究しておりました。

実際、TMC0356の加熱死菌体は、インフルエンザ感染(※1)や

メタボリックシンドローム(※2)に対する宿主への効果が認められていることから、

これはポストバイオティクスの定義に当てはまるかと思います。

※1 Kawaseら(2012)FEMS Immunol Med Microbiol

※2 Shiら(2012)British Journal of Nutrition

  

 

一方で、精製された微生物の代謝産物はポストバイオティクスに該当しないとされています。

例えば、L. rhamnosus GGはp40やp75といった機能性タンパク質を産生しますが、

“これらを精製”してもポストバイオティクスにはならないようです。

  

また、ポストバイオティクスは、プロバイオティクスに由来したものでなくても

認められることも大きな特徴です。

当然、安全性が担保されていなくてはいけませんが、生菌では使用できない or

生菌で保持することが難しい菌なども無生物化すれば使用できる可能性があるので、

健康増進に使用できる微生物ツールの幅が広がることが期待されます。

 

 

つづく。

2021年7月26日 (月)

ポストバイオティクスとは?①

こんにちは。

LGG菌サムライです。

 

さて、ポストバイオティクス(postbiotics)という言葉をご存じでしょうか?

この言葉は、10年ほど前から主に「死菌体」と呼ばれるものに使用されてきたそうです。

しかし、その定義が曖昧なことから、今年(2021年)の5月に

ISAPP(International Scientific Association of Probiotics and Prebiotics)が

「postbiotics」の定義と範囲に関する共同声明を発表しました。

その文献が下記となります。

※Salminenら(2021)Nature Reviews Gastroenterology & Hepatology

『The International Scientific Association of Probiotics and Prebiotics (ISAPP)

consensus statement on the definition and scope of postbiotics』

  

このブログでは、過去に「プロバイオティクスとは?」というテーマで

いくつか記事を書いているかと思いますが、今回は上述した論文をもとに

「ポストバイオティクス」について書いてみたいと思います。

  

まず、似たような言葉に「プロバイオティクス」「プレバイオティクス」

「シンバイオティクス」があります。

これらもISAPPが定義付けしていますので、復習も兼ねて、それぞれご紹介します。

  

<プロバイオティクス>

定義:「適切な量を投与することで、宿主に健康上の利益をもたらす生きた微生物」

L. rhamnosus GGは、まさに生きた微生物で、宿主の健康に有益な効果

(例えば整腸作用やアトピー予防など)を示すことからプロバイオティクスですね。

  

<プレバイオティクス>

定義:「宿主の微生物が選択的に利用することで、健康上の利益をもたらす基質」

例えば、オリゴ糖や一部の食物繊維(イヌリンなど)などは代表的なプレバイオティクスです。

これらは、ビフィズス菌のような宿主由来の善玉菌を増やすことで、宿主の健康に寄与します。

  

<シンバイオティクス>

定義:「生きた微生物と宿主微生物が選択的に利用する基質からなる混合物で、宿主に健康上の

利益を与えるもの」

元々、シンバイオティクスは「プロバイオティクスとプレバイオティクスの組み合わせ」と

考えられていました。つまり、“ただ混ぜただけ”ということになります。

この場合、投与されたプロバイオティクスは自身の効果を発揮し、プレバイオティクスは

“宿主由来の優良な自生の微生物”に利用されることで効果を発揮するという、別々の機能を

補完するだけでした。

しかし、ISAPPの定義によって、宿主由来の自生の微生物以外に、“プロバイオティクスの

ように外部から適用された微生物も、シンバイオティクスに含まれる基質のターゲットとなり得る”、

となりました。

これによって、相乗的な意味が含まれるようになりました。

  

そして、この3つの定義に加え、今回の声明にて『ポストバイオティクス』という

新たな定義が加わることになりました。

  

少し疲れましたね。

 

  

つづく。

2021年6月30日 (水)

2021 ISAPP Annual Meeting ③

こんにちは。

LGG菌サムライです。

 

前回の記事の中で、

L. rhamnosus GGの科学的エビデンスの豊富さ、そして安全性が認められている」

ということが、新型コロナウイルス感染に対する臨床試験に使用される最大の理由と書きました。

  

エビデンスの豊富さについては、このブログでも再三書いていますので、

この記事では安全性のところについて書きたいと思います。

  

今回のPaul Wischmeyer先生の発表でも、プロバイオティクスの安全性として

「プロバイオティクス投与によって有害事象が増加するリスクがないこと、

むしろ重篤患者やハイリスク患者における有害事象が減る傾向があること」

がメタ解析によって示されていると仰っていました。

そして、そのあとに集中治療室(ICU:intensive care unit)の患者の

細菌叢はボロボロであるというデータを示していました。

  

通常、ICU患者には感染症を防ぐために抗菌剤が使用されます。

すると良い細菌が死んでしまい、細菌叢が乱れてしまいます。

また、抗菌剤の使用は耐性菌を作り出し、これらがICU患者に感染すると、

抗菌剤が効きません。

 

このような問題から少しでもリスクを軽減するために、

以前からL. rhamnosus GGをICU患者に投与した研究が

いくつも報告されてきました。

普通に考えれば、ICUの中で生きた細菌を投与するなんて信じられませんが、

L. rhamnosus GGは様々な臨床試験に使用され、その効果に加え、

有害事象がないことが示されていることから、

ICU患者への投与という研究が可能なわけです。

  

実際、PubMedで

「("Lactobacillus" OR "lacticaseibacillus") AND "GG" AND "intensive care unit"」

というキーワードで検索したところ、18件がヒットしました(2021年6月24日現在)。

 

01_2

PubMed:https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/

  

このように、L. rhamnosus GGはエビデンスが多いことから様々な臨床研究に用いられ、

その結果、さらに効果や安全性のエビデンスが増えるという、

正のスパイラルができていることが最大の強みかも知れません。

  

  

おしまい。

2021年6月25日 (金)

2021 ISAPP Annual Meeting ②

こんにちは。

LGG菌サムライです。

 

先日のブログで紹介したISAPP Annual Meeting(2021年6月1日~2日開催)を

聴講しました。

今月はその報告をしたいと思います。

  

さて、今回の最大の目的は、ご紹介した通り、

2日目の「Probiotics, COVID and vaccines」というセッションで発表される

L. rhamnosus GGの摂取とCOVID-19に関する臨床試験」に関する話題でした。

  

結論から申しますと、実際には新しい話題は特になく、

この臨床試験の実施に至るまでのバックグラウンドとなる

エビデンスの紹介がほとんどでした。

そして、臨床試験については、

その概要が最後に少し紹介されたくらいでした。

まだ試験を実施している最中ですので、新しい報告などできないことは、

当前といえば当前ではありますが。

   

今回スピーカーをされたDuke大学のPaul Wischmeyer先生は、

この臨床研究の中心人物で、

非常にプレゼンテーションが上手いという印象を受けました。

そのため、新しい話題は特になかったものの、

この臨床試験に対する熱意を感じました。

  

そして、今回の臨床試験で「なぜL. rhamnosus GGが選ばれたのか?」という理由が、

よく理解できました。

やはり、L. rhamnosus GGの科学的エビデンスの豊富さ、

そして安全性が認められている、ということが最大の理由です。

  

次回、もう少しこの辺りを深堀りして書きたいと思います。

  

  

つづく。

2021年5月31日 (月)

前回の補足

こんにちは。

LGG菌サムライです。

 

前回の記事の中で、

「米国ではL. rhamnosus GGとCOVID-19に関する臨床試験が実施されている」

という内容を少し書きました。

こちらは、元々2021 ISAPP Annual Meetingの紹介がメインだったので、

今回はこの臨床試験について、もう少し詳細を紹介したいと思います。

  

米国の臨床試験サイト(https://clinicaltrials.gov)から、

この臨床試験を検索していきます。

最初に簡単なサマリーがあり、

『本試験の目的は、L. rhamnosus GGとCOVID-19に曝露した家庭内接触者における

マイクロバイオーム(人体内および人体上に生息する微生物)に対する効果を評価する

ことです。本試験は、無作為化二重盲検プラセボ対照試験であり、被験者はL. rhamnosus

GGまたはプラセボを投与されるように無作為に割り当てられ、どちらの製品を投与されて

いるかはわかりません。被験者は約60日間の試験に参加します。被験者は、研究期間中、

他のプロバイオティクスの摂取を控えなければなりません。被験者は、試験のアンケート

に答えるために、Eメールとインターネットにアクセスできる必要があります。この研究

に参加するには、L. rhamnosus GGもしくはプラセボを28日間摂取し、アンケートに

回答し、便と鼻腔スワブのサンプルを提供する必要があります。』

と記載されています。

 

そのあとに、試験に関する様々な詳細情報が掲載されています。

特に気になる情報としては、予定している試験参加者は1132人となっており、

かなり大規模な臨床試験ということがわかります。

そして、試験は2020年7月24日から開始されており、

終了予定は2022年5月25日となっています。

試験終了が1年先ということは、結果が報告されるのは

さらに先になるということですね。

未だ試験途中ということで、どのような結果になるのか分かりませんが、

今後が楽しみです。

  

そして、この試験を調べていたなかで、文献データベースPubMedでも

この研究のプロトコルが出てきました。

BMJ Openという雑誌に掲載されています。

(※ Tang et al. 2021 BMJ Open)

こちらの情報の方が、さらに詳しいかと思います。

気になる方は、オープンアクセスなので是非ご確認頂ければ。

 

  

おしまい。

2021年5月29日 (土)

2021 ISAPP Annual Meeting

こんにちは。

LGG菌サムライです。

 

2021年6月1日~2日に

ISAPP(International Scientific Association for Probiotics and Prebiotics)の

Annual Meetingが開催されます。

 

ISAPPとは、このブログでも度々ご紹介しているSeppo Salminen先生が、

現在会長をされているプロバイオティクスやプレバイオティクスに関する

国際的な学術機関です。

(ISAPPのWebサイトはこちら→https://isappscience.org/)

 

今回のAnnual Meetingは、COVID-19の影響によって、

オンラインでも開催となったようです。

  

プログラムを見ますと、

2日目のセッションは「Probiotics, COVID and vaccines」というタイトルです。

つまり、プロバイオティクスと新型コロナ、そしてワクチンに関するセッションと

いうことですね。

 

そして、最初のスピーカーはDuke大学のPaul Wischmeyer先生です。

昨年、米国で「L. rhamnosus GGの摂取とCOVID-19に関する臨床試験」

についてのニュースが発表されたのですが、この臨床試験プロジェクトの

中心人物がPaul Wischmeyer先生です。

このニュースについては、

「Lacticaseibacillus rhamnosus GG COVID-19 clinical trial」のような

キーワードで検索すれば、ヒットするかと思います。

  

米国の臨床試験サイト(https://clinicaltrials.gov)で、

この研究は「A Randomized Trial of the Effect of Lactobacillus on

the Microbiome of Household Contacts Exposed to COVID-19」

というタイトルで登録されています。

  

おそらく、今回のISAPP Annual Meetingでは、

この研究に関するトピックを拝聴できるのではないかと思います。

ただし、この会議はニューヨーク時間の午前10:00~開始ということで、

日本時間だと23:00~夜中に開催されることになります。

 

実は、6月1日、2日は日本でも腸内細菌学会が開催される日です。

両方に参加するのは、かなり大変そうです。

   

おしまい。

2021年4月30日 (金)

ヨーグルトにお酢を入れる???

こんにちは。

トヨエモンです。

 

以前、「毎日大さじ1杯のお酢が良い」というような

テレビ番組か何かあったのでしょうか???

私は知りませんが・・・(笑)

 

ただ、ヨーグルトにお酢を入れている方もいるようで、

そんな話を聞いたら、

お酢を入れてもL. rhamnosus GGが生きているのか気になってしまいます。

 

そこで、前回に引き続き、今回もゆる~い検証実験です!(笑)

 

 

さて、まずは酢を準備しましょう!と研究所内を徘徊しますが見つかりません・・・。

前回のコーヒーフィルターにしろ、お酢にしろ、誰かに聞けば出てくるはずですが、

(弊社は食品会社なので)

研究をやっている人間が、開発の所に行って、急に「押忍!お酢ください!!」なんて言ったら、

必ず「何に使うの?」って聞かれます。

こんなお遊び・・・いや崇高な研究(笑)をしているところを、

誰かに知られるわけにはいきませんbleah

 

そこで頭を使って、試薬の酢酸を使用することにします。

酢酸のビンなら持っていても怪しまれないはず!

 

 

市販の酢はだいたい酢酸濃度が3~5%らしいのですが、

今回は少し強めの4%に調整しました。

 

Img_5718

(字が汚い!)

 

 

次に、市販のL. rhamnosus GGが入っているヨーグルト(100グラム)を

よく振ってドロドロにします。

Img_5738

ドロドロの状態になりました。

 

お酢が入っていない時の菌数を確認するため、

少量を別に取り分けます。

 

 

そして、先ほど準備した4%酢酸溶液を

「ヨーグルト1個に対して大さじ1」になるよう計算して加え、

よく混ぜます。

なぜ計算するかと言うと、少量を別に取り分けたからですね。

  

通常、開封して5分もあれば食べ終わると仮定して、

酢酸を加えてから5分間静置しました。

Img_5739 

 

ちなみに、各ヨーグルトのpHは、お酢入り3.94、お酢なし4.18でした。

ただ、最近pHの測定なんてしていなかったので、

本当にこの値が正確なのだろうか・・・トヨエモンは自信ありません!!

 

 

少し脱線しましたが、5分間静置した後に適宜希釈して、

培地に播いて培養しました。

 

 

3日後、こんな感じにコロニーが出てきました。

左:お酢入り、右:お酢なし、です。

Img_5744

やっぱり字が汚くてすみません!!

そして、希釈倍率間違えました・・・。

1枚の培地に対して、コロニーの数が少し多すぎですね・・・。 

ただ、どちらも数はほとんど変わらないように見えますconfident

 

 

とりあえず両方ともコロニーの数を数えます。そして、お酢入りの方は、

お酢を入れた分だけ薄くなっているので、補正します。

 

 

補正した結果、最終的な数がお酢入り:441個、お酢なし:431個。

要するにお酢を入れて5分間放置しても、

L. rhamnosus GGは全く死んでいないという結果になりました!shine

(10個は誤差の範囲…)

 

今回は飽くまで一例にすぎません。

使っているお酢の種類、加える量、加えてからの時間などによって

結果が変わってくる可能性もあることを最後に付け加えさせていただきます。

 

 

おしまい。

 

2021年4月26日 (月)

ペーパークロマトしたら悪魔を召喚してしまった???

こんにちは。

トヨエモンです。

  

さて、先月まで

L. rhamnosus GGからマルチモーダルクロマトグラフィーで線毛を簡単に採る方法」

についての論文を、3回にわたって紹介してきました。

 

その第1回目では、クロマトグラフィーを説明するために、

紙を使った「ペーパークロマトグラフィー」を例にしてみました。

そこで今回は、実際にペーパークロマトをやってみましょう!

 

尚、『さんそうけんサイエンスタウン(https://www.aist.go.jp/science_town/)』の

コンテンツに、ちょうど良いのがあったので、これに沿ってやってみます。

 

まずコーヒーフィルターを用意します!と思ったら、見当たらず・・・。

いきなり躓きます(汗)

そこで実験室にあった大きめの濾紙を短冊状に切って使うことにしました。

Img_5719_2

ろ紙(↑)

 

Img_5720

  

 

短冊状に切った濾紙の片端から2cmくらいのところに

鉛筆で線を引きます。

ここがスタートラインとなります。

Img_5721

 

 

この線の上に、水性ペンで点をつけます。

Img_5722

Img_5723

こんな感じに、今回は黒のペンで印をつけました。

 

 

そして、濾紙の端(点をつけてない方)を割り箸に挟んで留めます・・・

と思ったら、割り箸も見当たらなかったので、仕方なく実験室にあった薬さじに

セロテープで貼りました。

  

つぎに透明なコップに深さ1cmくらいになるよう水を入れ、

先ほど用意した短冊状の濾紙の先端(マーカーで点を付けた方)を

水面に浸します。

この際重要なのは、マーカー部分を水につけないことです。

Img_5725

 

 

すると、毛管現象によって水が濾紙を伝って登ってきます。

Img_5726

水が登っているのが見えますでしょうか???

 

 

5分経って、こんな感じになりました。

水性ペンでマークした点が水に溶け、だいぶ広がってきましたね!

Img_5728

 

 

10分後・・・。

Img_5730

上側が少し青く、下側が少し黄色く見えます。

 

  

20分経ちました。

Img_5731

ん???

何か角みたいのが生えてきました・・・。

 

 

30分後。

Img_5733

色がきれいに分かれるというより、

角みたいのが立派になってしまいました(笑)

 

 

引き上げて乾燥させます。

Img_5734

 

よく見ると、黒山羊の頭をした悪魔(バフォメットって言うらしい)のようにも。

黄色の部分がヒゲっぽく見えてしまいます。

Img_5735

もしや悪魔を召喚してしまったのか・・・。

 

 

ちなみに、今回上手く分離できなかったのは、

マークが濃すぎるのが原因だと思われます。

毛管現象で上がってくる水の量に対して、インクの量が多すぎるのです。

また、マークした部分に大量のインクがあると、それが抵抗となってしまい、

水が登りづらくなると考えられます。

その結果、真ん中だけ水が登りづらくなり、

そこが凹んで角のようなものができてしまったのでしょう。

 

つまり・・・失敗ですねw

 

試してみようと思った方は、

上述した産総研のウェブを参考にしてください。

  

 

おしまい。