考 察

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性 を 示 す こ と 、そ し て マ ク ロ フ ァ ー ジ へ の 作 用 に よ り NK 細 胞 の 活 性 化 に 寄 与 す る IL-12 の 産 生 を 誘 導 す る こ と を in vitro 試 験 系 で 確 認 し た 。そ の 結 果 、 FS に 含 ま れ る LcS は 地 上 対 照 品 （GC-US お よ び GC-JP） と 同 様 に LcS 特 異 的 モ ノ ク ロ ー ナ ル 抗 体 へ の 反 応 性 、 細 胞 壁 溶 解 酵 素 へ の 消 化 耐 性 お よ び IL-12 の 産 生 誘 導 を 示 し た（Fig. 4-8、4-9、4-10）。前 述 の 生 菌 数 と 併 せ て 、宇 宙 滞 在 に よ る 免 疫 機 能 の 低 下 に 対 し て LcS が 効 果 を 発 揮 す る こ と が 期 待 さ れ る 結 果 で あ っ た 。

そ の 他 、ISS で の 保 管 に よ る LcS の 安 定 性 に つ い て 多 角 的 に 検 証 す る た め 、 RAPD 解 析 お よ び sequence variance 解 析 に よ る 遺 伝 子 解 析 （Fig. 4-4、4-5）、

糖 発 酵 性 解 析 お よ び 再 培 養 時 の 生 育 曲 線 解 析 に よ る 発 酵 性 状 解 析 （Fig. 4-6、

4-7、Table 4-2） を 行 っ た 。 い ず れ も FS は GC-US お よ び GC-JP と 同 等 の 結 果 を 示 し た 。前 述 の と お り 、FS は 地 上 対 照 品 と 比 べ て 多 く の 宇 宙 放 射 線 を 受 け て い た こ と が 示 さ れ て い る が 、本 研 究 の 範 囲 内 で は 、LcS の 基 本 的 な 性 質 に 対 す る 影 響 は み ら れ な か っ た 。な お 、本 研 究 の 結 果 に は 、実 験 手 法 に よ る 解 釈 の 制 限 が あ る 。宇 宙 飛 行 士 を 対 象 と し た 試 験 で は 、カ プ セ ル に 含 ま れ る LcS 全 て を 宇 宙 飛 行 士 が 摂 取 す る こ と か ら 、1 細 胞 毎 で は な く 、1 g 当 た り 約 10¹¹CFU 含 ま れ る 菌 の 総 体 と し て 評 価 す る こ と を 主 眼 と し た 。上 記 の 遺 伝 子 解 析 も カ プ セ ル 中 の LcS 粉 末 を 培 養 に 供 し 、 単 離 せ ず 解 析 を 行 っ た た め 、1 細 胞 当 た り の 変 異 率 を 解 析 す る に 至 っ て い な い 。乳 酸 菌 以 外 の 微 生 物 を 用 い た 宇 宙 実 験 に て 、抗 生 物 質 の 一 つ で あ る リ フ ァ ン ピ シ ン（rifampicin）へ の 耐 性 を 指 標 と し た 変 異 率 の 解 析 も 実 施 さ れ て い る（110 , 111）。個 々 の ク ロ ー ン に 対 す る ミ ク ロ な 観 点 で の 影 響 評 価 を 行 う た め に は 、更 な る 検 証 が 必 要 で あ る 。

宇 宙 空 間 に お け る 微 生 物 研 究 は 主 に 病 原 性 細 菌 が 用 い ら れ て お り 、微 生 物 の 挙 動 が 宇 宙 飛 行 に よ り 変 化 す る こ と が 示 唆 さ れ て い る 。Salmonella typhimurium の 毒 性 が 増 加 す る （112 , 113）、Pseudomonas aeruginosa の バ イ オ フ ィ ル ム 形 成 が 促 進 さ れ る （114）、Staphylococcus epidermidis の 生 残 性 が 低 下 す る こ と が 示 さ れ て い る（110）。ま た 、地 上 に て 実 施 さ れ た 疑 似 微 小 重 力 モ デ ル を 用 い た Lactobacillus acidophilus に 関 す る 2 つ の 研 究 で は 、好 気 条 件 と 嫌 気 条 件 の 違 い に よ り 安 定 性 に つ い て 相 反 す る 結 果 が 得 ら れ て い る

（115, 116）。こ れ ら の 研 究 で は 培 地 を 用 い て 活 動 状 態 に あ る 微 生 物 の 挙 動 を 調 べ て い た 。一 方 、本 試 験 で 用 い た 試 験 サ ン プ ル は LcS を 凍 結 乾 燥 し て 水 分 を 極 力 抑 え 、代 謝 等 の 微 生 物 の 活 動 が 生 じ に く い 状 態 で あ っ た 。こ の 試 験 サ ン プ ル の 形 態 に よ り ISS 保 管 中 も LcS の 活 動 が 抑 え ら れ 、菌 の 性 質 が 安 定 的 に 維 持 さ れ る こ と に 寄 与 し て い た と 推 察 さ れ た 。

以 上 、約 1 か 月 間 の ISS で の 保 管 後 も 試 験 サ ン プ ル 中 の LcS の 生 菌 数 、遺 伝 情 報 、発 酵 性 状 、免 疫 調 節 作 用 に 関 連 す る 機 能 は 地 上 対 照 品 と 同 様 に 維 持

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さ れ 、 プ ロ バ イ オ テ ィ ク ス と し て の 基 本 的 性 質 が 保 た れ る こ と が 示 さ れ た 。 本 試 験 サ ン プ ル を 用 い る こ と に よ り 、ISS に 滞 在 す る 宇 宙 飛 行 士 に 対 す る LcS の 機 能 性 評 価 が 可 能 で あ り 、そ の 結 果 に 基 づ い て 宇 宙 空 間 で の 健 康 管 理 に プ ロ バ イ オ テ ィ ク ス を 活 用 し て い く こ と が 期 待 さ れ る 。ま た 、本 研 究 で は 凍 結 乾 燥 し た 状 態 で 宇 宙 空 間 に お け る 安 定 性 評 価 を 行 っ た が 、宇 宙 空 間 で プ ロ バ イ オ テ ィ ク ス を 培 養 し た 際 の 動 態 変 化 に 関 す る 知 見 は 乏 し い 。本 研 究 を 端 緒 と し て 、宇 宙 に お け る プ ロ バ イ オ テ ィ ク ス の 基 礎 的 な 研 究 も 進 展 す る と 期 待 さ れ る 。

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第 5 章 総 括

こ れ ま で 日 本 国 内 を 中 心 に LcS の 機 能 性 評 価 が 行 わ れ て お り 、日 本 以 外 の 地 域 や 生 活 習 慣 、生 活 環 境 に お け る LcS の 機 能 性 評 価 に 適 し た 評 価 手 法 の 導 入 、地 域 を 問 わ ず 共 通 の 健 康 課 題 に 対 す る LcS の 機 能 性 評 価 に 適 し た 評 価 手 法 の 導 入 が 課 題 で あ っ た 。ま た 、一 般 の 生 活 環 境 と 著 し く 異 な る 特 殊 な 環 境 で 生 活 す る 人 々 の 健 康 管 理 に も LcS を 活 用 し て い く こ と が 期 待 さ れ る 。筆 者 は 、 こ れ ら 課 題 に 対 す る 以 下 の 研 究 を 行 っ た 。

第 一 の 研 究 と し て 、L. casei/L. paracasei と の 類 縁 種 で あ り 、 欧 州 地 域 に て ヒ ト の 糞 便 か ら の 検 出 が 報 告 さ れ て い る L. rhamnosus の 存 在 下 で も LcS を 検 出 で き る 新 規 な 乳 酸 菌 鑑 別 用 選 択 培 地 の 性 能 評 価 を 行 っ た 。こ れ ま で 日 本 国 内 の 対 人 試 験 で 使 用 さ れ て き た 選 択 培 地 で あ る LLV 寒 天 培 地 で は 、L.

rhamnosus が L. casei/L. paracasei と 類 似 の コ ロ ニ ー を 形 成 す る た め 、 そ の 形 態 で 見 分 け る こ と は 困 難 で あ っ た 。そ こ で L.casei/L. paracaseiと L. rhamnosus に よ る L-ラ ム ノ ー ス 資 化 性 の 違 い に 着 目 し 、L-ラ ム ノ ー ス 資 化 の 可 否 に よ る 酸 産 生 の 差 と 酸 化 還 元 指 示 薬 で あ る TTC の 呈 色 変 化 を 利 用 し た 選 択 培 地 と し て M-RTLV 寒 天 培 地 が 開 発 さ れ た 。

本 寒 天 培 地 上 に て L.casei/L. paracasei は 赤 色 の コ ロ ニ ー を 形 成 す る の に 対 し 、L. rhamnosus は 中 央 に 赤 い 斑 点 の あ る 白 色 の コ ロ ニ ー ま た は ピ ン ク 色 の コ ロ ニ ー を 形 成 し た 。M-RTLV 寒 天 培 地 に て L.casei/L. paracasei と L.

rhamnosus の 共 存 下 で 培 養 し た 結 果 、 同 一 の 培 地 プ レ ー ト 上 で も 目 視 で 見 分 け る こ と が 可 能 で あ り 、各 々 の 菌 数 を 測 定 す る こ と が で き た 。ま た 、MRS-V 寒 天 培 地 を 用 い て 培 養 温 度 の 違 い に よ り L.casei/L. paracasei と L. rhamnosus の 菌 数 を 測 る 既 報 の 方 法 と 比 較 し て 同 等 の 結 果 が 得 ら れ 、M-RTLV 寒 天 培 地 の 方 が 目 視 で 簡 便 に 分 別 定 量 で き る こ と が 示 さ れ た 。

さ ら に 、ベ ル ギ ー 居 住 者 を 対 象 と し た 試 験 に て 、LcS 発 酵 乳 を 1 週 間 継 続 飲 用 し た 被 験 者 の 糞 便 を M-RTLV 寒 天 培 地 に て 培 養 し 、LcS 特 異 的 抗 体 を 用 い た ELISA と 合 わ せ て 糞 便 中 の LcS 菌 数 測 定 を 行 っ た 。結 果 、M-RTLV寒 天 培 地 に 生 育 し た LcS 様 コ ロ ニ ー の 大 部 分 が LcS と 同 定 さ れ 、 目 視 に よ り 鑑 別 で き る こ と を 確 認 し た 。同 培 地 を 用 い て 、摂 取 し た LcS が 生 き た ま ま 消 化 管 を 通 過 し 、糞 便 と 共 に 排 出 さ れ て 生 菌 と し て 回 収 さ れ る こ と を 確 認 で き た 。

第 二 の 研 究 と し て 、 便 秘 症 状 に 対 す る LcS の 有 効 性 を 適 切 に 評 価 す る た め 、医 学 的 根 拠 に 基 づ く 精 度 の 高 い 評 価 手 法 の 検 討 を 行 っ た 。ま ず 、便 秘 関 連 の 指 標 と し て 客 観 性 が 高 く 、他 の 便 秘 症 状 と の 相 関 性 も 示 さ れ て い る 硬 め の 便 の 排 出 頻 度 に 着 目 し た 。硬 め の 便 の 排 出 を 確 認 す る た め 、便 の 形 状 を 視 覚 的 に 評 価 可 能 で あ り 、 腸 内 通 過 時 間 と の 相 関 関 係 が 証 明 さ れ て い る BSFS を 採 用 し た 。さ ら に 、機 能 性 消 化 管 障 害 の 世 界 的 な 診 断 基 準 で あ る ロ ー マ III

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の 機 能 性 便 秘 に 関 す る 診 断 項 目 に 基 づ き 、排 便 の 25%以 上 で 硬 め の 便（BSFS ス コ ア 1 ま た は 2 に 該 当 ） が 出 る 人 の 比 率 を 基 準 と し た 解 析 手 法 を 導 入 し た 。ベ ル ギ ー に 居 住 す る 便 が 硬 め の 健 常 成 人 を 対 象 と し て 、LcS 発 酵 乳 の 継 続 飲 用 に よ る 影 響 を ラ ン ダ ム 化 非 飲 用 対 照 オ ー プ ン 試 験 に よ り 調 べ た 。LcS 発 酵 乳 群 で は 、非 飲 用 群 に 比 べ て 排 便 の 25%以 上 で 硬 め の 便 が 出 る 被 験 者 の 比 率 が 有 意 に 低 下 し 、 平 均 BSFS ス コ ア も 有 意 に 改 善 し た 。 ま た 排 便 回 数 お よ び 残 便 感 の 無 い 排 便 回 数 も 増 加 し て い た 。以 上 、硬 め の 便 の 排 出 頻 度 に 基 づ く 評 価 手 法 に よ る 反 応 性 が 確 認 さ れ 、LcS 発 酵 乳 の 継 続 飲 用 に よ る 有 効 性 が 示 さ れ た 。

硬 め の 便 の 排 出 以 外 に も 便 秘 症 状 や 便 秘 に 伴 う QoL へ の 影 響 を 適 切 に 評 価 す る こ と が 求 め ら れ る 。そ こ で 、便 秘 症 状 の 変 化 と の 対 応 に よ り 有 効 性 が 実 証 さ れ て い る 質 問 票 で あ り 、便 秘 薬 の 治 験 に お け る 有 効 性 評 価 へ の 使 用 実 績 も あ る PAC-SYM、PAC-QOL を LcS の 機 能 性 評 価 に 用 い る こ と を 検 討 し た 。便 秘 や 痔 に な り や す い こ と が 報 告 さ れ て い る 出 産 直 後 の 女 性 を 対 象 と し た ラ ン ダ ム 化 プ ラ セ ボ 対 照 二 重 盲 検 試 験 に よ り 、LcS 発 酵 乳 の 継 続 飲 用 が 便 秘 症 状 や QoL に 及 ぼ す 影 響 を PAC-SYM、PAC-QOL を 用 い て 検 証 し た 。 結 果 、LcS 発 酵 乳 群 で は プ ラ セ ボ 群 に 比 べ て PAC-SYM 総 合 ス コ ア が 有 意 に 改 善 し 、PAC-QOL に よ る 排 便 に 対 す る 満 足 感 の ス コ ア も LcS 発 酵 乳 群 の 方 が 良 好 で あ っ た 。ま た 、プ ラ セ ボ 群 で は 飲 用 期 間 中 に 一 定 の 割 合 で 痔 の 出 血 の あ る 被 験 者 が 認 め ら れ た の に 対 し 、LcS 発 酵 乳 群 で は 飲 用 4 週 目 に そ の 割 合 が 減 少 し 、 飲 用 5 週 目 以 降 は ほ ぼ 認 め ら れ な く な っ た 。 以 上 、PAC-SYM お よ び PAC-QOL を 用 い た 評 価 に よ る 反 応 性 が 確 認 さ れ 、LcS 発 酵 乳 の 継 続 飲 用 が 出 産 後 の 便 秘 症 状 や QoL、 痔 の 軽 減 に も 有 用 で あ る こ と が 示 さ れ た 。

第 三 の 研 究 と し て 、 免 疫 機 能 低 下 な ど の 健 康 リ ス ク が 報 告 さ れ て い る ISS に 滞 在 す る 宇 宙 飛 行 士 を 対 象 と し た LcS の 機 能 性 評 価 を 行 う た め 、LcS を 凍 結 乾 燥 し て カ プ セ ル に 封 入 し た 宇 宙 実 験 用 の 試 験 サ ン プ ル を 用 い て 、ISS で 保 管 し て も LcS の 機 能 が 安 定 的 に 維 持 さ れ る か 検 証 し た 。同 じ ロ ッ ト の 試 験 サ ン プ ル を 日 本 国 内（ ヤ ク ル ト 中 央 研 究 所 ）お よ び 米 国 内（NASA ジ ョ ン ソ ン 宇 宙 セ ン タ ー ） に 同 一 期 間 保 管 し 、 地 上 対 照 品 と し た 。ISS 船 内 に 保 管 し た 試 験 サ ン プ ル 中 の LcS 生 菌 数 、発 酵 性 状 解 析 、遺 伝 子 解 析 お よ び 免 疫 指 標 解 析 を 行 っ た 結 果 、 い ず れ の 評 価 項 目 で も 地 上 対 照 品 と 同 等 で あ り 、ISS 船 内 で も LcS が 安 定 的 に 維 持 さ れ る こ と を 確 認 し た 。 宇 宙 空 間 で も LcS の プ ロ バ イ オ テ ィ ク ス と し て の 基 本 的 性 質 が 保 た れ 、本 試 験 サ ン プ ル を 用 い る こ と に よ り 、ISS に 滞 在 す る 宇 宙 飛 行 士 に 対 す る LcS の 機 能 性 評 価 が 可 能 で あ る こ と が 示 さ れ た 。

本 研 究 の 対 象 と し た 内 容 と LcS 機 能 性 の 推 定 メ カ ニ ズ ム と の 関 係 を Fig.

5-1 に 示 す 。 プ ロ バ イ オ テ ィ ク ス と は 「 十 分 量 を 摂 取 し た と き に ヒ ト に 有 益