JP6862464B2 - フィーカリバクテリウム・ロンガム(Faecalibacterium longum)およびその使用 - Google Patents
フィーカリバクテリウム・ロンガム(Faecalibacterium longum)およびその使用 Download PDFInfo
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Description
(i)哺乳動物の体重増加の抑制、
(ii)哺乳動物の血中脂質レベルの低下、
(iii)哺乳動物における高密度リポタンパク質(HDL-C)のレベルの向上、
(iv)哺乳動物における低密度リポタンパク質(LDL-C)のレベルの低下、
(v)哺乳動物の血糖レベルの低下、
(vi)哺乳動物の耐糖能の向上、
からなる群から選ばれる一つまたは複数の用途に使用される薬物または製剤の製造のための使用を提供する。
本明細書で用いられるように、用語「フィーカリバクテリウム・ロンガム」、「Faecalibacterium longum」は入れ替えて使用することができる。一つの好適な例において、前記菌株はFaecalibacterium longum CM04-06で、寄託番号はCGMCC 1.5208で、ヒトの糞便から分離されたものである。フィーカリバクテリウム・ロンガムの生理的特性は以下の通りである。フィーカリバクテリウム・ロンガムは嫌気環境において37℃で2〜3日培養した後、集落が黄白色で、含水量が高く、すこし粘稠で、ほぼ円形で、不透明で、平たくて中央が突起し、集落の直径が約2〜3mmである。グラム染色、顕微観察を行ったところ、CM04-06の菌体は長桿状で、グラム染色の反応は陰性で、芽胞と鞭毛が見られず、菌体の直径が約1μmで、長さが4〜10μmである。そして、本発明に記載のフィーカリバクテリウム・ロンガムはオキシダーゼおよびカタラーゼ反応がいずれも陰性で、生長温度の範囲が30〜45℃で、pH値の範囲が4.0〜9.0で、最適の温度およびpH値が37℃およびpH 7.0である。3%のNaClに耐えることができる。マンノース、ラフィノース、トレハロースを含むいくつかの炭水化物を発酵させることができ、主にギ酸、酢酸、酪酸、乳酸を生成し、また発酵によって菌体外多糖を生成することができる。
また、本発明は組成物、好ましくは薬物組成物を提供する。前記組成物は有効量のフィーカリバクテリウム・ロンガムを含み、一つの好適な例において、前記組成物はさらに牛乳成長因子を含む。一つの好適な例において、前記組成物はさらに乳酸菌、ビフィドバクテリウム、ラクトバチルス・アシドフィルス、またはこれらの組み合せからなる群から選ばれるプロバイオティクス、ならびに/あるいははフラクトオリゴ糖(FOS)、ガラクトオリゴ糖(GOS)、キシロオリゴ糖(XOS)、乳果オリゴ糖(LACT)、大豆オリゴ糖(SOS)、イヌリン(Inulin)、またはこれらの組み合せからなる群から選ばれるプレバイオティクスを含む。
マイクロ生態製剤はプロバイオティクスおよび代謝産物を含む生物製剤またはプロバイオティクスを増加させる食事サプリメントで、腸内マイクロ生態のバランスを調節、維持することによって、人体の健康レベルを向上させる目的を実現することができる。主にプロバイオティクス、プレバイオティクスおよびバイオスタイム(合生元、Biostime)を含む。
通常、フィーカリバクテリウム・ロンガムは通常の方法で製造することができる。
(a)適切な培養条件において、前記のフィーカリバクテリウム・ロンガムを培養することによって、培養産物を得る工程、
(b)任意に、前記培養産物からフィーカリバクテリウム・ロンガムの菌体および/またはその代謝産物を分離する工程、ならびに
(c)任意に、工程(b)で分離されたフィーカリバクテリウム・ロンガムの菌体および/またはその代謝産物を食品的に許容される担体または薬学的に許容される担体と混合することによって、組成物を製造する工程
を含む方法を提供する。
もう一つの好適な例において、前記方法は、本発明の薬物組成物、食品組成物、飲料組成物、またはこれらの組み合わせを摂取することを含む。前記実験対象はヒトである。
もう一つの好適な例において、前記方法は、本発明の薬物組成物、食品組成物、飲料組成物、またはこれらの組み合わせを摂取することを含む。前記実験対象はヒトである。
本発明の菌種であるフィーカリバクテリウム・ロンガムFaecalibacterium longum CM04-06(寄託名称と同様)は、既に2016年6月13日に中国微生物菌種保蔵管理委員会普通微生物センター(CGMCC)に寄託され、住所は中国北京市朝陽区北辰西路1号院3号で、寄託番号はそれぞれCGMCC 1.5208である。
(a)本発明のフィーカリバクテリウム・ロンガムは顕著に体重、血中脂質、空腹時血糖レベルを低下させることができる。
(b)本発明のフィーカリバクテリウム・ロンガムは顕著に肥満およびその関連疾患(たとえば心血管疾患)に関連する指標(たとえばコレステロールやトリグリセリド)を低下させることができる。
(c)本発明のフィーカリバクテリウム・ロンガムは顕著に総コレステロール、トリグリセリド、低密度リポタンパク質のレベルを低下させることができる。
(d)本発明のフィーカリバクテリウム・ロンガムは顕著に高密度リポタンパク質のレベルを向上させることができる。
(e)本発明のフィーカリバクテリウム・ロンガムは顕著に耐糖能を改善することができる。
1.1 CM04-06の分離と培養
本発明に記載のフィーカリバクテリウム・ロンガムCM04-06(以下、CM04-06と略する)は深セン市の1名の健康の児童(男性)の糞便サンプルから分離されたものである。分離と培養の環境は厳密な嫌気条件で、具体的な分離過程は、嫌気グローブボックスにおいて0.2g程度の糞便サンプルを取り、1mLの無菌PBSで懸濁分散を行い、十分に振とうして均一に混合した後、勾配希釈を行って塗布し、培地は嫌気のPYG培地(HuanKai Microbial社)を使用し、具体的な成分は下記表に示す。
(1)ゲノムの抽出:分離された菌株を培養し、菌濃度が108cfu/mlのスケールに達したら2mlの菌液を取ってゲノムDNAの抽出を行った。
CM04-06の進化分析は16S rDNA配列を使用し、CM04-06の16S rDNA配列でEzTaxon-eデータベースのアラインメントを行い、CM04-06と近縁の種を得、これらの種をCM04-06の16S rDNA配列と配列のアラインメントを行った後、Mega5ソフトで近隣結合法(neighbour-joining)系統樹を作成した。
(1)形態学的特徴:CM04-06は嫌気環境において37℃で2〜3日培養した後、集落が黄白色で、含水量が高く、すこし粘稠で、ほぼ円形で、不透明で、平たくて中央が突起し、集落の直径が約2〜3mmであった(図1)。
定常期まで培養したCM04-06をFaecalibacterium prausnitzii ATCC 27768(以下、ATCC 27768と略し、米国タイプカルチャーコレクション(American Type Culture Collection)から購入され、寄託番号はATCC 27768である)の菌体を収集した後、細胞脂肪酸を抽出し、検出した。ガスクロマトグラフィーによって2株の菌の細胞脂肪酸の成分の含有量および違いを分析した。
2.1 短鎖脂肪酸(SCFA)の検出
(1)サンプルの調製:48h培養したCM04-06菌液1mlを取り、12000r /minで5min遠心し、上清液を吸い取り、使用に備えた。
(1)サンプルの調製:2.1部分と同様である。
菌体外多糖の検出はフェノール硫酸法を使用し、フェノール硫酸は遊離の単糖、オリゴ糖および多糖におけるヘキソースなどと呈色反応が発生し、出る色は吸光度に正比例し、その吸収波長は490 nmである。具体的な実験過程は以下の通りである。
実験菌株をPYG培地(配合は実施例1と同様)で2日培養し、10mlの菌液を取って熱湯浴で30min処理した後、10000r/minで遠心し、上清を取り、最終濃度が8%になるまで80%トリクロロ酢酸を入れ、4℃で一晩処理し、タンパク質を沈殿させた。取り出して10000r/minで30min遠心し、NaOHで上清液のpHが6.0になるように調整した。2倍体積の無水エタノールを入れて多糖を沈殿させ、4℃で一晩処理し、取り出して10000r/minで30min遠心し、上清を捨て、沈殿を加熱しておいた蒸留水で溶解させた後、限外ろ過チューブ(3000Daろ過直径)に移して限外ろ過を行い、5000r/minで30min遠心し、内側のチューブに留まった多糖をメスフラスコに移して蒸留水で10mlにし、使用に備えた。
精密に標準品のグルコース20mgを100mlスフラスコに量って、目盛まで水を入れた後、それぞれ20、40、60、80、100μg/mlのグルコース標準液を調製した。各組の標準液を400μl取り、三つの平行のものを設け、順に400μlの5%のフェノールおよび1mlの濃硫酸を入れて反応させ、熱湯浴で15min反応させた後室温に冷却し、490nmにおける吸光度を測定した。その後、吸光度を縦座標とし、グルコース標準液の濃度を横座標とし、標準曲線を作成した。
多糖溶液を400μl取り、順に400μlの5%のフェノールおよび1mlの濃硫酸を入れて反応させ、熱湯浴で15min反応させた後室温に冷却し、490nmにおける吸光度を測定した。グルコース標準曲線によって多糖の濃度を計算した。
計算したところ、2日培養されたCM04-06発酵液における菌体外多糖の含有量は233mg/Lであった。
本実施例において、高脂肪飼料の投与およびストレプトゾトシン(STZ)の注射で誘導することによって2型糖尿病(T2D)モデルマウスを作り、フィーカリバクテリウム・ロンガムCM04-06を胃内投与することによって2か月治療し、CM04-06の2型糖尿病(T2D)に対する治療効果を考察した。
(1)モデル(Model)群:T2Dモデルのマウスは生理食塩水を胃内投与した。
(2)CM04-06治療群:T2DモデルのマウスはCM04-06菌液を胃内投与して治療した。
(3)陽性薬物群:T2Dモデルのマウスは陽性薬物であるメトホルミンで関与・治療を行った。
(1)体重の変化:表5および図3に示すように、試験の進行につれてマウスの体重がだんだん増加し、CM04-06およびメトホルミン治療群でマウスの体重増加の幅がモデル群よりも低かったことで、CM04-06が有効に小鼠体重の増加を緩和させることができることが示された(*P<0.05/**P<0.01)。同時に、統計によって、CM04-06がマウスの体重増加に対する制御の面でメトホルミンよりも有効であったことがわかった。
殺処分前のマウスのブドウ糖負荷(OGTT)の状況を測定した(表7および図5)結果、ブドウ糖を胃内投与した後、30minでマウスの血糖値が最高(18.2〜22.5mmol/L)になった後、メトホルミン群とCM04-06で血糖が等速で低下し、120minで9.8 mmol/Lおよび10.1 mmol/Lになったが、モデル群でマウスの血糖は15.2で、この時点で、CM04-06血糖値がモデル群と有意差があり(*P値<0.05)、耐糖能実験の全過程を合わせてみると、比較的に、CM04-06が有効に糖尿病マウスの耐糖能低下の状況を改善することができることがわかった。ブドウ糖を調整する全過程において、CM04-06は各時点における血糖値がメトホルミンよりも低かったことで、CM04-06が糖尿病マウスの耐糖能に対する改善効果はより良いことがわかる。
実験終了後マウスの血中脂質を検出し、総コレステロール(TC)、トリグリセリド(TG)、低密度リポタンパク質(LDLC)および高密度リポタンパク質(HDLC)を含め、検出結果を表8に示す。結果は、メトホルミン群とCM04-06群で低密度リポタンパク質がモデル群よりも低く(*P値<0.05)、同時に、高密度リポタンパク質がモデル群よりも高く(*P値<0.05)、高密度リポタンパク質の主な機能は血液および細胞における過剰のコレステロールおよび低密度リポタンパク質を除去することで、アテローム性動脈硬化を防止する作用を有するため、CM04-06が糖尿病マウスの高脂血の症状を改善することができることがわかる。同時に、メトホルミン群に比べ、CM04-06は血中脂質に対しる改善効果がより良く、低密度リポタンパク質の含有量がより低く,高密度リポタンパク質の含有量がより高かった。
原料の配合は表9に示す。
原料の配合は表10に示す。
7.1 菌液の用意:Faecalibacterium longum CM04-06(1×109cfu/ml)を嫌気培養し、嫌気培地はPYG培地を使用し、37℃で2〜3日嫌気発酵させた。
本発明の菌種であるフィーカリバクテリウム・ロンガムFaecalibacterium longum CM04-06(寄託名称と同様)は、既に2016年6月13日に中国微生物菌種保蔵管理委員会普通微生物センター(CGMCC)に寄託され、住所は中国北京市朝陽区北辰西路1号院3号で、寄託番号はそれぞれCGMCC 1.5208である。
Claims (12)
- 配列番号1に記載の16s rDNAの配列を有するFaecalibacterium longumであることを特徴とするフィーカリバクテリウム・ロンガム。
- 前記フィーカリバクテリウム・ロンガムはFaecalibacterium longum CM04-06で、寄託番号はCGMCC 1.5208であることを特徴とする請求項1に記載のフィーカリバクテリウム・ロンガム。
- (a)安全有効量の請求項1に記載のフィーカリバクテリウム・ロンガムおよび/またはその代謝産物と、(b)食品的に許容される担体または薬学的に許容される担体とを含む
ことを特徴とする組成物。 - さらに成長因子を含み、
前記成長因子は、ビタミン類物質、プリン類物質、ピリミジン類物質、およびこれらの組み合わせからなる群から選ばれることを特徴とする請求項3に記載の組成物。 - 前記組成物の全体積または全重量に対し、1×10〜1×1010 cfu/mLまたはcfu/gのFaecalibacterium longum CM04-06を含有することを特徴とする請求項3に記載の組成物。
- 前記組成物の全体積または全重量に対し、1×104〜1×1010cfu/mLまたはcfu/gのFaecalibacterium longum CM04-06を含有することを特徴とする請求項5に記載の組成物。
- 請求項1に記載のフィーカリバクテリウム・ロンガム、または請求項3に記載の組成物の使用であって、(a)肥満の予防および/または治療、(b)血中脂質の低下、(c)心血管疾患の予防または治療、ならびに/あるいは(d)糖尿病の予防および/または治療からなる群から選ばれる一つまたは複数の用途に使用される薬物または製剤の製造のためであることを特徴とする使用。
- 請求項1に記載のフィーカリバクテリウム・ロンガム、または請求項3に記載の組成物
の使用であって、
(i)哺乳動物の体重増加の抑制、
(ii)哺乳動物の血中脂質レベルの低下、
(iii)哺乳動物における高密度リポタンパク質(HDL-C)のレベルの向上、
(iv)哺乳動物における低密度リポタンパク質(LDL-C)のレベルの低下、
(v)哺乳動物の血糖レベルの低下、
(vi)哺乳動物の耐糖能の向上
からなる群から選ばれる一つまたは複数の用途に使用される薬物または製剤の製造のためであることを特徴とする使用。 - 前記哺乳動物の血中脂質レベルの低下は、総コレステロール(TC)レベルおよび/またはトリグリセリドレベルの低下を含むことを特徴とする請求項8に記載の使用。
- 請求項1に記載のフィーカリバクテリウム・ロンガムおよび/またはその代謝産物を、食品的に許容される担体または薬学的に許容される担体と混合することによって、請求項3に記載の組成物を形成させる工程
を含むことを特徴とする請求項3に記載の組成物を製造する方法。 - (a)適切な培養条件において、請求項1に記載のフィーカリバクテリウム・ロンガムを培養することによって、培養産物を得る工程、および
(b)前記培養産物からフィーカリバクテリウム・ロンガムの菌体および/またはその代謝産物を分離する工程
を含むことを特徴とする生産方法。 - (c)工程(b)で分離されたフィーカリバクテリウム・ロンガムの菌体および/またはその代謝産物を食品的に許容される担体または薬学的に許容される担体と混合することによって、組成物を製造する工程
を含むことを特徴とする請求項11に記載の生産方法。
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