文献調査(発酵乳、腸内細菌の科学:研究の最前線) |
さまざまなプロバイオティクス微生物の in vitro胆汁酸塩加水分解酵素(BSH)活性スクリーニング |
Jimmy G. Hernández-Gómez et al., |
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要約 |
プロバイオティクス菌株の胆汁酸塩加水分解酵素 (BSH) 活性は、通常、高コレステロール血症患者の血清コレステロール値を下げる能力と相関しています。この研究の目的は、乳酸菌の 5 つのプロバイオティクス菌株とプロバイオティクス酵母の 胆汁酸塩加水分解酵素を評価することでした。活性は、定性的な直接プレート試験と定量的な高性能薄層クロマトグラフィー分析を使用して評価しました。6 つの菌株は、胆汁酸塩加水分解酵素基質の好みと活性が異なっていました。メキシコのチアパス州産のダブル クリーム チーズから分離された潜在的にプロバイオティクスな菌株である Lactobacillus plantarum DGIA1 は、テストした 4 つの胆汁酸で優れた脱抱合活性を示しました (グリココール酸ナトリウム、グリコデオキシコール酸、タウロコール酸、タウロデオキシコール酸に対してそれぞれ 69、100、81、92%)。市販のプロバイオティクス酵母である Saccharomyces boulardiiの場合、脱抱合活性はグリコデオキシコール酸ナトリウム、タウロコール酸、タウロデオキシコール酸に対して良好でした (それぞれ 100、57、63%)。この最後の 2 つの結果は、この研究の新規性の一部です。グリココール酸ナトリウムの場合、弱い脱抱合活性 (5%) が観察されました。この酵母で胆汁酸塩加水分解酵素活性が検出されたのは今回が初めてです。 |
目次(クリックして記事にアクセスできます) |
1. はじめに |
2. 材料と方法 |
2.1. 微生物 |
2.2. 定性直接プレート胆汁酸塩加水分解酵素分析 |
2.3. 定量的高性能薄層クロマトグラフィー胆汁酸塩加水分解酵素分析 |
2.4. 統計分析 |
3. 結果と考察 |
3.1. 胆汁酸塩加水分解酵素活性スクリーニング |
3.2. 定量的高性能薄層クロマトグラフィー胆汁酸塩加水分解酵素分析 |
3.3. Lactobacillus casei Shirota |
3.4. Lactobacillus fermentum K73 |
3.5. Lactobacillus rhamnosus GG |
3.6. Lactobacillus plantarum 299v と Lactobacillus plantarum DGIA1 |
3.7. Saccharomyces boulardii |
4. 結論 |
本文 |
1.はじめに |
心血管疾患は、35歳から70歳の成人の死亡原因の第1位であり、2019年には1,800万人以上が死亡しています。これらは文明病に分類されているため、予防が非常に重要です[1]。現代社会では、高脂肪、高コレステロールの食事を摂取すると、通常、高コレステロール血症と動脈硬化につながります[2]。世界保健機関(WHO)は、2030年までに虚血性心疾患が引き続き世界中で第1位の死因となり、死亡者数は約2,360万人になると警告しています。高コレステロール血症の患者は、食事制限、運動、減量、プロバイオティクスの補給を通じて、スタチンなどのコレステロール低下薬の使用を避けることができます[3]。 |
プロバイオティクス、特に乳酸菌は、適量を摂取すると健康に有益な効果をもたらす生きた微生物です。日常の食品(チーズ、発酵乳など)と一緒に摂取すると、高コレステロール血症を含む多くの病気を予防できます[5]。プロバイオティクスによるコレステロール除去のメカニズムはいくつか示されており、胆汁酸塩加水分解酵素(BSH)による胆汁酸塩の脱抱合、短鎖脂肪酸の生成、細菌細胞膜へのコレステロールの同化、水素化によるコレステロールの吸収の悪いステロールコプロスタノールへの変換などがあります[6]。 |
胆汁酸は肝臓内でコレステロールから生成されます。コール酸は一次胆汁酸クラスに属し、肝細胞によって合成され、グリシンまたはタウリン抱合体として腸管に排泄されます。次に、一次胆汁酸は結腸で細菌による二次胆汁酸への生体内変換の基質として使用されます。多くのプロバイオティクス微生物は、図1に示すように、グリシンまたはタウリンに結合した胆汁酸塩の脱抱合を触媒する酵素胆汁酸塩加水分解酵素を生成する能力を持っています[7]。 |
図 1 腸管内に存在する微生物胆汁酸塩加水分解酵素 (BSH) によるグリココール酸とタウロコール酸の脱抱合反応。二次胆汁酸塩 (グリコデオキシコール酸とタウロデオキシコール酸) の脱抱合でも同様の反応が起こります。 |
この特性は、小腸での抱合胆汁酸の抗菌効果を許容するメカニズムとして進化してきました [8]。これらの非抱合胆汁酸は最終的に糞便中に排泄され、高コレステロール血症の人の血清コレステロール値を下げるという全体的な効果があります [9,10]。アミド結合が胆汁酸塩加水分解酵素によって加水分解されるとグリシンまたはタウリンが放出され、腸内細菌叢によって炭素源として使用されます。Lactobacillus, Bifidobacterium, および Enterococcusに属する細菌は胆汁酸塩加水分解酵素活性を持つことが示されています [9]。十分な活性を得るには、この酵素を近位小腸に送達する必要があります [11]。ただし、生きた細菌を使用した場合の正確な放出部位は、マイクロカプセル化された胆汁酸塩加水分解酵素などの他のシステムよりも予測が困難です。それでも、粗酵素抽出物の場合でも、マイクロカプセル化で精製酵素を使用するコストは重要な問題です [9]。考えられる解決策としては、通常、酵素を大量に生産できる野生株、または胆汁酸塩加水分解酵素遺伝子をクローン化して胆汁酸塩加水分解酵素を過剰生産できる遺伝子組み換え作物を見つけることです[12]。次の研究は、優れたin vitro胆汁酸塩加水分解能力を持つ最も有望なプロバイオティクス株の定量的スクリーニングに焦点を当てており、血清コレステロールを下げるために、それらを含むサプリメントや食品を毎日摂取することを推奨できます。 |
2. 材料と方法 |
2.1. 微生物 |
本研究では、Lactobacillus属の 5 種類の乳酸菌株と酵母を使用しました。Lactobacillus casei Shirota は、発酵乳飲料 Yakult® から分離されました。L. plantarum 299v は、サプリメント Protransitus LP® のカプセルから分離されました。L. rhamnosus GG は、サプリメント Vivera® のパケットから分離されました。L. plantarum DGIA1 は、メキシコのチアパス州産ダブル クリーム チーズから分離されました [13]。L. fermentum K73 は、コロンビアの suero costeño (伝統的な発酵サワー クリーム) から分離されました [14]。Saccharomyces cerevisiae var. boulardii CNCM I-745 は、サプリメント Floratil® のカプセルから分離されました [15]。 乳酸菌は、使用されるまで、50% グリセロール (v/v) を添加した MRS ブロス (酵母用 YPD ブロス) で -70 °C で凍結保存されました。 |
2.2. 定性直接プレート胆汁酸塩加水分解酵素分析 |
乳酸菌株の場合、滅菌フィルターディスク(6 mm)をMRSブロスで一晩培養したもので飽和させ、その後、グリココール酸、グリコデオキシコール酸、タウロコール酸、またはタウロデオキシコール酸の0.5%(w/v)ナトリウム塩(Sigma-Aldrich, St. Louis, MO, USA)と0.37 g/L CaCl2を添加したMRS寒天プレート上に置きました。プレートを37°Cで72時間インキュベートした後、脱抱合胆汁酸沈殿ゾーン(不透明ハロー)の直径を測定しました。酵母S. boulardiiの場合、手順は非常に似ていますが、MRSの代わりにYPDブロスと寒天を使用しました。対照として、抱合胆汁酸を添加していないMRSまたはYPD寒天培地プレートを使用した[6,10]。 |
2.3. 定量的高性能薄層クロマトグラフィー胆汁酸塩加水分解酵素分析 |
胆汁酸塩加水分解酵素活性を測定するために、Rohawiら[16]が説明した定量的高性能薄層クロマトグラフィー法をいくつかの変更を加えて使用した。簡単に説明すると、プロバイオティクス微生物を、グリココール酸、グリコデオキシコール酸、タウロコール酸、またはタウロデオキシコール酸のナトリウム塩1 mmol/Lを含むMRSブロス(S. boulardiiの場合はYPDブロス)の入ったチューブで37 °Cで24時間培養した。未接種のチューブを対照として使用した。培養物を4 °Cで10分間1300×gで遠心分離し、細胞を含まない上清を小分けして、使用するまで-80 °Cで保存した。 |
定量的高性能薄層クロマトグラフィープレート (20 × 10 cm2、シリカゲル 60、蛍光指示薬 F254) を 105 °C で 15 分間オーブンで活性化し、デシケーターで冷却しました。サンプルは、窒素を推進剤として使用し (Camag®、Muttenz、Switzerland)、25 µL シリンジを備えた Linomat 5 を使用して、8 mm のバンドとしてプレートに適用しました。バンドは 10 mm 間隔で、プレートの下端から 15 mm 離れており、各プレートで 17 レーンを使用しました。グリココール酸、グリコデオキシコール酸、タウロコール酸、またはタウロデオキシコール酸のナトリウム塩の標準ストック溶液をメタノールで調製しました (1 µg/mL)。標準原液から 1 ~ 12 µL/バンドの量を HPTLC プレートに塗布し、7 点の検量線を作成するための最終濃度範囲が 1 ~ 12 µg/バンドになるようにしました。定量的高性能薄層クロマトグラフィーC プレートは、4 種類の胆汁酸塩のそれぞれについて試行錯誤で決定した割合で、メタノール、n-ヘキサン、および 10:1 の酢酸エチル:酢酸の混合物を使用して展開しました (表 1)。プレートは、ADC2 自動展開チャンバー (Camag®、Muttenz、Switzerland) で 25 ± 3 °C で展開し、溶媒の先端はプレートの下端から 60 mm まで流れるようにしました。プレートは冷風で 5 分間乾燥させ、p-アニスアルデヒド/硫酸 (アニスアルデヒド:酢酸:メタノール:硫酸 - 1:20:170:10) 溶液に 5 cm/s の浸漬速度で浸漬して誘導体化しました。プレートを 30 秒間乾燥させ、オーブンで 110 °C で 10 分間加熱して、色のついたバンドが見えるようにしました。プレートは、TLC スキャナー 4 (Camag®、Muttenz、Switzerland) でスキャンし、WinCATS Planar Chromatography Manager v1.4.6 で監視し、スキャンスリット 4 × 0.30 mm2、スキャン速度 20 mm/s でスキャンしました。プレートは、タングステンランプを使用して 550 nm で吸収モードでスキャンしました。ピークプロファイルは、visionCATS v2.4 ソフトウェア (Camag®、Muttenz、Switzerland) を使用して、キャプチャした画像から生成しました。サンプルの濃度は、7 ポイントの吸光度対濃度の較正曲線で補間することによって評価しました。 |
表 1 定量的高性能薄層クロマトグラフィーによる 4 種類の胆汁酸塩の測定に最適化された展開溶媒の組成 |
GC、グリココール酸ナトリウム、GDC、グリコデオキシコール酸ナトリウム、TC、タウロコール酸ナトリウム、TDC、タウロデオキシコール酸ナトリウム、hRf、遅延係数(100 × Rf)。ここで、Rf は、スポットが移動した距離と溶媒前面が移動した距離の比として定義できます。 |
2.4. 統計分析 |
データ解析は、MyStat 12 ソフトウェア (SYSTAT Software, Inc.、Chicago, IL, USA) を使用して実施しました。Shapiro–Wilk正規性検定に続いて多重比較分析 (MCA) を実施し、有意水準 α = 0.05 で平均値間の有意差を検出しました。データが正規分布に従う場合、Tukey などの事後検定を伴う一元配置分散分析などのパラメトリック検定が多重比較分析として選択されます。この仮定が支持されない場合は、Wilcoxon などのノンパラメトリック検定が使用されます [17]。特に明記しない限り、すべてのデータは 3 回の測定の算術平均 ± 標準偏差として表示されます。 |
3. 結果と考察 |
3.1. 胆汁酸塩加水分解酵素活性スクリーニング |
プロバイオティクス培養物は、定性直接プレートアッセイによって 胆汁酸塩加水分解酵素活性についてスクリーニングされました。このアッセイの結果を表 2 に示します。S. boulardii を除くすべてのプロバイオティクス株で 胆汁酸塩加水分解酵素活性が検出されたことがわかります。4 つの抱合胆汁酸に対して活性を示した唯一の株は、L. plantarum DGIA1 でした。3 つの株が 3 つの胆汁酸に対して活性を示し、そのうちの 1 つ (L. rhamnosus GG) はタウロデオキシコール酸ナトリウムに対して弱い活性しか示しませんでした。この最後の結果は予想外でした。なぜなら、L. rhamnosus GG の胆汁耐性と胆汁酸塩加水分解酵素遺伝子の存在は十分に文書化されているからです [18]。S. boulardii の高い胆汁耐性 (最大 1%) は以前に報告されていますが、実際のメカニズムはまだ不明です [19]。予備的な 胆汁酸塩加水分解酵素活性スクリーニング結果と他の著者によって報告された胆汁耐性情報に基づいて、すべてのプロバイオティクス株が 4 つの胆汁酸に対する定量的胆汁酸塩加水分解酵素活性測定のために選択されました。 |
表 2 胆汁酸塩-MRS 培地で増殖したプロバイオティクス菌株の胆汁酸塩加水分解酵素活性は、コロニーの周囲に沈殿帯が形成されることで表されます。沈殿帯の直径は mm で表されます。 |
GC、グリココール酸ナトリウム、GDC、グリコデオキシコール酸ナトリウム、TC、タウロコール酸ナトリウム、TDC、タウロデオキシコール酸ナトリウム、 |
3.2. 定量的高性能薄層クロマトグラフィー胆汁酸塩加水分解酵素分析 |
これまでの報告では、定量的高性能薄層クロマトグラフィーはプロバイオティクスによる一次および二次胆汁酸塩の脱抱合反応を迅速に定量的に測定する方法であることが示されています [17]。実行および展開後の 定量的高性能薄層クロマトグラフィープレートを図 2 に示します。プロバイオティクスの菌株による胆汁酸塩脱抱合活性を表 3 に示します。脱抱合活性データの正規性を評価したところ、Shapiro–Wilk 検定は正規性からの逸脱の強い証拠を示しました (p < 0.05)。この場合、有意水準 α = 0.05 を使用してノンパラメトリック Wilcoxon 検定によって多重比較分析検定を実行し、各菌株の 4 つの胆汁酸塩に対する脱抱合活性の差を検出しました。6 つの菌株はすべて、グリコデオキシコール酸ナトリウムを完全に脱抱合することができました (100% 加水分解)。 L. plantarum 299v はグリココール酸ナトリウムに対する特異的胆汁酸塩加水分解酵素活性が最も高く (85% の脱抱合)、L. plantarum DGIA1 はタウロコール酸ナトリウムとタウロデオキシコール酸ナトリウムに対する特異的胆汁酸塩加水分解酵素活性が最も高かった (それぞれ 81% と 92% の脱抱合)。最も高い総合的な脱抱合能力が観察されたのは L. plantarum DGIA1 で、4 つの胆汁酸塩の加水分解値は 69% から 100% であったため、この研究で最も優れた胆汁酸塩加水分解酵素プロバイオティクス生産菌であると考えられます。 |
図 2 MRS ブロス (SB の場合は YPD ブロス) で 37 °C で 24 時間培養した 6 つのプロバイオティクス株の無細胞上清中の脱抱合胆汁酸の定量分析。定量的高性能薄層クロマトグラフィープレートで分離し、p-アニスアルデヒド/硫酸で誘導体化しました。GC、グリココール酸ナトリウム、TC、タウロコール酸ナトリウム、GDC、グリコデオキシコール酸ナトリウム、TDC、タウロデオキシコール酸ナトリウム、LDGIA1、Lactobacillus plantarum DGIA1、LfK73、Lactobacillus fermentum K73、Lpl299v、Lactobacillus plantarum 299v、LGG、Lactobacillus rhamnosus GG、LcS、Lactobacillus casei Shirota、SB、Saccharomyces boulardii.。 |
表 3 定量的高性能薄層クロマトグラフィーで評価した 6 種類のプロバイオティクス株の胆汁酸塩脱抱合活性 (%)。 |
LDGIA1、Lactobacillus plantarum DGIA1、LfK73、Lactobacillus fermentum K73、Lpl299v、Lactobacillus plantarum 299v、LGG、Lactobacillus rhamnosus GG、LcS、Lactobacillus casei Shirota、SB、Saccharomyces boulardii.。 GC、グリココール酸ナトリウム、GDC、グリコデオキシコール酸ナトリウム、TC、タウロコール酸ナトリウム、TDC、タウロデオキシコール酸ナトリウム 結果は平均±SD、n = 3として表されます。a~d 小文字が異なる行内の平均は有意に異なります(p ≤ 0.05)。接種していないチューブをコントロールとして使用しました。 |
3.3. Lactobacillus casei Shirota |
Lactobacillus casei Shirotaは、FDA によって一般に安全と認められている (GRAS) ステータスを与えられた、よく知られたプロバイオティクスおよび通性ヘテロ発酵乳酸菌です。L. casei Shirotaは、腸内細菌叢の調整、腹部機能障害の改善、感染症の予防、炎症および免疫反応の調整から得られる健康上の利点を提供します [20]。一般的に、L. casei 株は、チーズや発酵乳飲料の製造において、何世紀にもわたって乳製品業界で広く使用されてきました。さらに、L. casei の多くの株は、プロバイオティクスとして作用することにより、一般的な健康上の利点をもたらします [21]。L. casei 株に 胆汁酸塩加水分解酵素が存在するという報告は議論を呼んでいます。著者が L. casei 株でこの酵素の活性を発見しなかった研究がいくつかあります [10,22]。しかし、他にも(本研究を含め)良好な胆汁酸塩加水分解酵素活性が検出された例があります [9,23,24,25]。グリココール酸ナトリウムとタウロコール酸ナトリウムの脱抱合率の比較値は表 4 に示されています。すべての株(L. casei Shirota を含む)は、グリココール酸ナトリウムの場合に高い胆汁酸塩加水分解酵素活性を示しました。表 3 によると、L. casei Shirota の胆汁酸塩加水分解酵素の好ましい基質はグリコデオキシコール酸ナトリウムですが、タウロデオキシコール酸ナトリウムに対しても弱い作用を示すことがあります。González-Vázquez ら [26] は、タウロコール酸ナトリウムが L. casei J57 株と L. casei Shirota 株の胆汁酸塩加水分解酵素に最適な基質であると報告しました。 |
表 4 Lactobacillus casei のさまざまな菌株におけるグリココール酸ナトリウムとタウロコール酸ナトリウムの脱抱合率の比較値。 |
GC、グリココール酸ナトリウム、TC、タウロコール酸ナトリウム、 |
3.4. Lactobacillus fermentum K73 |
L. fermentum K73 は、コロンビアのsuero costeñoから分離されたプロバイオティクスヘテロ発酵乳酸菌です。コレステロールを吸収する能力があり、優れた胆汁酸塩加水分解酵素活性があることが報告されています [14]。L. fermentum 株における胆汁酸塩加水分解酵素の存在については多くの報告があります [9,22]。基質特異性は株によって異なります。Cueto と Aragón [14] は、グリココール酸ナトリウムを脱抱合できる優れた胆汁酸塩加水分解酵素活性を持つ 3 つの株 (L. fermentum K11、L. fermentum K73、および L. fermentum K75) を分離しました。一方、Jiang ら [19] は、タウロコール酸ナトリウムとタウロデオキシコール酸ナトリウムに対する活性を持つ 2 つの株 (L. fermentum ZL4 と L. fermentum L545) を分離しましたが、グリココール酸ナトリウムまたはグリコデオキシコール酸ナトリウムに対する活性は検出されませんでした。同様の結果は、MoserとSavage [28]によってATCC株L. fermentum 11976とL. fermentum 23271を用いて得られました。この研究では、L. fermentum K73株はグリココール酸ナトリウムとグリコデオキシコール酸に対して高い活性(それぞれ61%と100%の脱抱合)を示しましたが、タウロコール酸ナトリウムとタウロデオキシコール酸に対しては比較的弱い活性(それぞれ24%と4%の脱抱合)を示しました。私たちの知る限り、L. fermentum K73は4つの胆汁酸塩すべてに対して脱抱合活性があると報告されている唯一の株であることを強調することが重要です。 |
3.5. Lactobacillus rhamnosus GG |
L. rhamnosus GG は、よく知られたプロバイオティクスおよび通性ヘテロ発酵乳酸菌です。この微生物は、胃酸 pH および胆汁の存在下で生存および増殖する能力を持っています。さらに、腸管上皮細胞に付着しながら、いくつかの病原体を阻害し、炎症プロセスを軽減することができます [29]。L. rhamnosus株に胆汁酸塩加水分解酵素が存在することを報告した研究がいくつかあります [9,30]。L. rhamnosus GG に 胆汁酸塩加水分解酵素が存在することは以前にも報告されています [18]。胆汁酸塩加水分解酵素基質特異性に関する報告はほとんどありません。Dong と Lee [31] は、L. rhamnosu E9 の 胆汁酸塩加水分解酵素はグリココール酸ナトリウムを好むことを示しました。Tsai ら [6] は、L. rhamnosu NBHK007 がタウロコール酸ナトリウムに対して優れた活性を示したことを報告しました。この研究では、L. rhamnosus GG株はグリココール酸ナトリウムとグリコデオキシコール酸ナトリウムに対して高い活性 (それぞれ 63% と 100% の脱抱合) を示し、タウロコール酸ナトリウムまたはタウロデオキシコール酸ナトリウムに対しては比較的低い活性 (それぞれ 24% と 1% の脱抱合) を示しました。L. rhamnosus GG株によるさまざまな胆汁酸の脱抱合率に関する情報が提供されるのはこのときが初めてです。 |
3.6. Lactobacillus plantarum 299v と Lactobacillus plantarum DGIA1 |
L. plantarum 299v は、プロバイオティクスとしてさまざまな処方で広く使用されている 乳酸菌です。胃腸疾患やアレルギー疾患、肥満、メタボリックシンドローム、2 型糖尿病、非アルコール性脂肪肝、高コレステロール血症、自己免疫疾患、炎症、さまざまな種類のがんの治療など、人間の健康に幅広い有益な効果を示します。これらの効果は臨床研究によって確認されています [32]。胆汁酸塩加水分解酵素活性は乳酸菌のコレステロール低下能に関連しており、その存在は L. plantarum の多くの株、特にL. plantarum 299v 株で実証されています [9,33,34,35,36]。胆汁酸塩加水分解酵素基質特異性に関するいくつかの研究では、グリシン抱合胆汁酸塩に対する基質選択性が示されています [10,12,37,38]。また、タウリン抱合胆汁酸塩を好むという報告もいくつかある[28]。また、L. plantarum 80株[12]やL. plantarum -onlly、L. plantarum -529、L. plantarum 501株[22]については、2種類の抱合胆汁酸に良好な活性を示すため、基質の好みは不明であるとする報告もある。表3は、この研究において、L. plantarum 299v株の胆汁酸塩加水分解酵素活性の結果が、(ほとんどの研究と同様に)グリシン抱合胆汁酸塩を好むことを示している(グリココール酸ナトリウムとグリコデオキシコール酸の脱抱合はそれぞれ85%と100%であるのに対し、タウロコール酸ナトリウムとタウロデオキシコール酸の脱抱合はそれぞれ65%と31%である)。しかし、L. plantarum DGIA1 の場合、脱抱合活性はすべてのケースで高かった (グリココール酸ナトリウム、グリコデオキシコール酸、タウロコール酸、タウロデオキシコール酸に対してそれぞれ 69%、100%、81%、92%)。これは、L. plantarum DGIA1 株がグリシンおよびタウリンを含む一次および二次胆汁酸塩を脱抱合できる非常に強力な胆汁酸塩加水分解酵素を持っていることを示している可能性があります。これらは、L. plantarum の株ではこれまで見られなかった特性です。この発見は、L. plantarum DGIA1 などの食品由来の株が、ヒトの腸から分離された株と同等かそれ以上の胆汁酸塩加水分解酵素活性を持つ可能性があるという事実も裏付けています。ただし、この活性を持つ株は、哺乳類の腸または糞便から最も頻繁に分離されるという事実は変わりません [9]。耐塩性株L. plantarum DGIA1 のプロバイオティクスとしての可能性は以前に証明されています [39]。 |
3.7. Saccharomyces boulardii |
プロバイオティクス酵母であるSaccharomyces boulardii.は、炎症性成分が優勢な胃腸障害の予防と治療のために、ほぼ 40 年間にわたりヒトに処方されてきました [40]。この酵母は、抗生物質の投与によって引き起こされる下痢性疾患の予防と治療、またはEscherichia coli, Clostridioides difficile, Vibrio cholera, およびHelicobacter pyloriによって引き起こされる細菌感染症の場合に主に使用されてきました [41]。しかし、この酵母のプロバイオティクス特性には、未だ不明なメカニズムにより、最大 1% の濃度の胆汁酸塩の存在に耐える能力も含まれています [19,42]。この耐性の 1 つの説明として、胆汁酸塩加水分解酵素の存在が考えられます。私たちの知る限り、この酵素の検出はこれまで報告されていません。この研究では、S. boulardii の脱抱合活性は、グリコデオキシコール酸ナトリウム、タウロコール酸、タウロデオキシコール酸の場合に良好でした (それぞれ 100%、57%、63%)。グリココール酸ナトリウムの場合、弱い脱抱合活性 (5%) が観察されました。酵母のこの胆汁酸塩加水分解酵素活性は、酵母の観察された抗高コレステロール血症効果の追加の記述である可能性があります。この効果は、最初に Girard ら [43] によってハムスターで報告され、成人のヒトでも観察されています [44]。著者らは、プロバイオティクス酵母を 8 週間毎日補給した後、残留リポタンパク質の減少を観察しました。これらの残留リポタンパク質は動脈の脂肪沈着の発生を誘発するため、これは非常に重要です。Briand ら[45]は、高コレステロール食を与えられたハムスターにS. boulardiiを2~3週間毎日投与したところ、対照動物と比較して総血漿コレステロールが大幅に減少し、げっ歯類の腸内細菌叢の構成も変化したことを観察した。これらの細菌叢の変化は、脂質値の変動と相関していた。したがって、酵母中の胆汁酸塩加水分解酵素の存在は、血漿コレステロール値の低下を説明する上でも重要である可能性がある。 |
4. 結論 |
胆汁酸耐性は、プロバイオティクスの重要な特性としてよく挙げられます。しかし、この特性の背後にはいくつかのメカニズムがあり、その多くは宿主の血中コレステロール値の低下にも関与しているため、非常に重要です。この研究は、プロバイオティクスの乳酸菌の場合、胆汁酸塩加水分解酵素含有量と基質特異性は種と株に大きく依存するという発見を裏付けています。この研究で最も有望な結果は、チーズから分離された L. plantarum 株 DGIA1 が、グリココール酸ナトリウム、グリコデオキシコール酸、タウロコール酸、およびタウロデオキシコール酸の脱抱合を高いレベルで達成できたという発見でした。さらに、これまで調査されていなかった S. boulardii に 胆汁酸塩加水分解酵素が存在することの確認は、さらに調査する必要がある重要な結果です。これを考慮すると、血清コレステロール値を下げるために、クリームチーズを 2 倍の量で毎日摂取するか、S. boulardii サプリメントを摂取することが推奨されます。 |
参考文献(本文中の文献No.は原論文の文献No.と一致していますので、下記の論文名をクリックして、原論文に記載されている文献を参考にしてください) |
この文献は、Foods. 2021 Mar; 10(3): 674.に掲載されたIn Vitro Bile Salt Hydrolase (BSH) Activity Screening of Different Probiotic Microorganisms. を日本語に訳したものです。タイトルをクリックして原文を読むことが出来ます。 |