乳酸菌の分類・同定法の変遷と Lactobacillus 属再分類の動き

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(1)Japanese Journal of Lactic Acid Bacteria Copyright © 2020, Japan Society for Lactic Acid Bacteria. 総. 説. 乳酸菌の分類・同定法の変遷と Lactobacillus 属再分類の動き遠藤明仁東京農業大学生物産業学部食香粧化学科乳酸菌はその機能性と安全性から、古くから産業利用のための研究が広く行われてきた。その一方で、乳酸菌の分類および同定に対する関心と研究は、昨今減少傾向にある。しかし、食品等への利用の際にはその菌株の正確な学名が必要になるため、乳酸菌の分類と同定は応用のためにも重要である。本総説では、これまでの乳酸菌の分類および同定法の変遷と共に、昨今話題となっている Lactobacillus 属再分類の動きについて解説する。 Key words：Lactic acid bacteria, Lactobacillus , taxonomy, identification, reclassification. 1．乳酸菌分類と同定法の変遷 . て重要な実験指南書である。その後、1990 年代になると、乳酸菌の分類および同. 乳酸菌発見の歴史および初期の分類および同定の変遷に. 定に 16S rRNA 遺伝子配列を用いた系統解析が行われる. ついては、既に諸先輩方による詳細な解説 1）が発表されて. ようになった。Stackebrandt と Goebel 5）は DNA-DNA. いるためにここではその詳細は避けるが、古くは消費糖に. hybridization（以下、DDH）試験で同種と判定される菌株. 対し多量に乳酸を作るグラム陽性細菌を乳酸菌として扱っ. であれば、16S rRNA 遺伝子配列の相同性が 97% 以上に. ていた。そのため、乳酸菌の詳細な定義と言うものは存在. なることを報告しており、これが種分類の目安として利. していなかった。その後、1940 年代に北原はグラム染色. 用された。一方で、相同性が 97% 以上であれば同一種と. 陽性、細胞形態が球菌または桿菌である、カタラーゼ反応. 言うわけではなく、97% 以上を示す全ての菌種と DDH を. 陰性、消費グルコースに対する乳酸の対糖収率が 50% 以. することによって同定することが求められた。この 97%. 上であること、内性胞子を形成しないなどの性状を基に乳. という数値は、2006 年に Stackebrandt と Ebers 6）によっ. 2）. 酸菌を定義した。そのため、乳酸菌は形態学的、生理学. て 98.7-99% と改められた。これらの研究により、16S. 的、生化学的性状により同定されてきた。その同定項目は. rRNA 遺伝子配列を用いた系統解析では種の推定、そし. グラム染色、細胞形態、カタラーゼ反応、運動性、種々の. て DDH が種の同定法という地位を確立した。この 16S. 糖の発酵パターン、グルコース代謝からの最終生産物、生. rRNA 遺伝子配列の導入により乳酸菌同定（実際は推定だ. 育温度、生成乳酸の立体異性体、細胞壁ペプチドグリカン. が）に係る時間と手間は大幅に軽減されたことから、2000. の糖鎖を架橋するペプチドのアミノ酸構成などであり、こ. 年代以降には多くの乳酸菌が新種として提唱された。例. れらの試験項目のうちの幾つかは決定することが容易で. えば、Lactobacillus を例として、NCBI の PubMed にて. はなかったことから、当時は乳酸菌の同定には大変な時. “Lactobacillus ”、“sp. nov.”、“IJSEM”（雑誌 International. 間、労力、経験が必要だったことが容易に推察される。こ. Journal of Systematic and Evolutionary Microbiology の. れらの様々な表現性状試験の方法を、経験を基に詳細に書. 略）の 3 つのキーワードを使って検索すると、2000 年以降. き記した乳酸菌実験マニュアル 4）は、現在でも筆者にとっ. に Lactobacillus 属の新種提唱に関する論文が、合計 127. 3）. 報発表されていることが分かる（2019 年 12 月 16 日現在）。実際は、IJSEM 以外の雑誌に投稿し、その後 IJSEM の. ＊. To whom correspondence should be addressed. Phone ： +81-152-48-3845 E-mail ： [email protected]. Validation List に掲載することで新種提唱を有効にする方法も近年多くとられているうえ、一つの論文で複数の新種 3 .

(2) Vol. 31, No. 1 . Japanese Journal of Lactic Acid Bacteria. を提唱する論文も多数みられることから、2000 年以降だ. うことで、詳細な種の推定を行うことが提案された。L.. けで非常に多くの Lactobacillus 属の新種が提唱されてい. plantarum グループに含まれる菌種は 16S rRNA 遺伝子. ることが分かる。. 配列比較では 99.5% 以上の相同性を示すが、recA 遺伝子. また、16S rRNA 遺伝子配列を用いた既知の乳酸菌分類. （recombinase A をコードする遺伝子）の部分塩基配列を. の再評価も同時に行われ、Lactobacillus 属は Lactobacillus. 用いた系統解析では 83-86% 程度の相同性を示すため、菌. delbrueckii を中心とした Lactobacillus delbrueckii グルー. 種の推定が容易になった 15）。また、この recA 遺伝子配列. プ、Lactobacillus casei と Pediococcus を中心とした Lacto-. を利用した菌種特異的プライマーと multiplex PCR 法が. bacillus casei-Pediococcus グループ、4 種の Lactobacillus 属. 構築され、塩基配列の決定を伴わずに、一度の PCR で菌. 菌種と Leuconostoc paramesenteroides を含む Leuconostoc. （Fig. 1）。L. casei グ種の推定を行う方法が確立された 15）. paramesenteroides グループの 3 つの系統群、さらに、そ. ループにおいても recA 遺伝子の部分塩基配列を用いた系. れらのいずれにも属さない菌種に分かれることを Collins ら. 統解析により、容易に菌種の推定を行うことができるこ. は報告した。ここで Leuconostoc paramesenteroides グ. とが報告された 16）。ハウスキーピング遺伝子を用いた乳. ループとして報告された計 5 菌種は、後に全てが新属であ. 酸菌の分類では、recA の他に pheS（phenylalanyl-tRNA. 7）. 。同様に、る Weissella 属として再分類された（Table 1）. synthase alpha subunit をコードする遺伝子）や rpoA. 8）. 系統分類を基に、Lactobacillus minutus と Lactobacillus. （RNA polymerase alpha subunit をコードする遺伝子）な. vitulinus はそれぞれ Atopobium minutum と Kandleria. どが様々な研究で利用された 17, 18）。また、乳酸菌とは異な. 、Pediococcus halophilus は Tetragenococcus. るが、関連細菌であるビフィズス菌でもハウスキーピング. vitulina に. 9, 10）. halophilus に、Leuconostoc oenos は Oenococcus oeni に. 遺伝子は利用されており、hsp60（60 KDa シャペロニンを. 再分類された 12）。また、Lactobacillus fructosu s は 2002 年. コードする遺伝子 , groEL ）配列を用いた解析をもとにビ. に系統的位置を理由として Leuconostoc fructosus に再分類. フィズス菌は再分類されている 19）。. 11）. されたが. 13）. 、その後系統的位置及び生化学的特徴に基づき、. このように乳酸菌の同定法は大きな変化を遂げてきてお. さらに Fructobacillus fructosus に再分類された。. り、それに付随して、乳酸菌の定義も大きな変化を遂げ. 16S rRNA 遺伝子配列を用いた系統解析が盛んに行われ. た。前述のように、乳酸菌の定義は表現性状レベルで定め. ると、16S rRNA 遺伝子配列の菌種間での保存性の高さに. られていたが、現在は 16S rRNA 遺伝子配列に基づく系. より、一部の菌群では十分な種の推定を行うことができな. 統解析で Lactobacillales 目が定められ 20）、Lactobacillales. 14）. いことが明らかになった。それらは例えば Lactobacillus. 目に含まれるすべての細菌が乳酸菌とされている。この. plantarum、Lactobacillus pentosus、Lactobacillus. Lactobacillales 目には現在 Aerococcaceae 科、Carno-. paraplantarum を含む L. plantarum group や L. casei、. bacteriaceae 科、Enterococcaceae 科、Lactobacillaceae 科、. Lactobacillus paracasei、Lactobacillus rhamnosus、. Leuconostocaceae 科、Streptococcaceae 科の 6 科が属し. Lactobacillus zeae を含む L. casei グループである。そこ. ており、その 6 科には合計 35 菌属以上が現在は分類され. で 16S rRNA 遺伝子の代わりに、種間で保存性が比較的. ている。この定義の明確化により、古くは乳酸菌との線引. 低いハウスキーピング遺伝子配列を用いた系統解析を行. きが曖昧であったビフィズス菌や “有胞子乳酸菌”（乳酸を. Table 1．Examples of LAB species reclassified based on phylogenetic analyses Present taxa. Original classification. Weissella confusa. Lactobacillus confusa. Weissella kandleri. Lactobacillus kandleri. Weissella halotolerans. Lactobacillus halotolerans. Weissella viridescens. Lactobacillus viridescens. Weissella minor. Lactobacillus minor. Weissella paramesenteroides. Leuconostoc paramesenteroides. Lactobacillus dextrinicus. Pediococcus dextrinicus. Oenococcus oeni. Leuconostoc oenos. Fructobacillus fructosus. Lactobacillus fructosus. Fructobacillus durionis. Leuconostoc durionis. Fructobacillus ficulneus. Leuconostoc ficulneum. Fructobacillus pseudoficulneus. Leuconostoc pseudoficulneum. Tetragenococcus halophilus. Pediococcus halophilus. Atopobium minutum. Lactobacillus minutus. Kandleria vitulina. Lactobacillus vitulinus. Fig. 1．Identification of L. plantarum group species by multiplex PCR targeting recA gene sequences. Lane 1, L. plantarum NRIC 1067T; 2, L. pentosus NRIC 1069T; 3, L. paraplantarum JCM 1253T; 4 to 13, tested strains; N, negative control; M, 100 bp DNA ladder marker (Takara Bio Inc., Kusatsu, Japan).. 4 .

(3) Jpn. J. Lactic Acid Bact. . Vol. 31, No. 1. 著量に産生し、芽胞を形成する Bacillus 属細菌及びその類. データを得ることができることから（Table 2）、昨今の乳. 縁菌）は乳酸菌ではなく、“生理学的に乳酸菌に関連してい. 酸菌の新種提案の際には DDH に代わる指標として、広く. る細菌”（physiologically‘related’genera）として扱われてい. 利用されている。Tanizawa ら 25）は、NCBI や SRA といっ. る 21）。また、系統分類が導入された 2000 年代以降には多く. たデータベース上に登録されている全ての Lactobacillus. の乳酸菌が新種として提唱されたことは先に述べたが、そ. 属細菌（1,388 個のデータ）及び Pediococcus 属細菌（32 個. れらの発表論文の中には表現性状データを過度に軽視し、. のデータ）のゲノムデータを取得し、ANI を用いた広範. 菌種間の性状の比較が十分に行われていない論文も見受け. な解析を行った。その結果、Lactobacillus jensenii およ. られた。そこで筆者が所属する国際細菌分類命名委員会の. び Lactobacillus gasseri は菌種内でゲノム的に 2 つのグ. ビフィズス菌・乳酸菌分類小委員会（Subcommittee on the. ループに分けられることを見出し、そのうち L. gasseri の. Taxonomy of Bifidobacterium, Lactobacillus and related. 1 グループについては ANI、コア遺伝子、表現性状の結. organisms, International Committee on Systematics of. 果から、新種の乳酸菌 Lactobacillus paragasseri を提唱し. Prokaryotes）では、ビフィズス菌および乳酸菌の新種提. た 26）。また、Tanizawa ら 25）は ANI のデータに基づき、. 案の際に必要とされる試験項目について、“Recommended. データベース上に登録されているゲノムデータのコンタミ. minimal standards for description of new taxa of the. ネーションや誤同定などの幾つかの問題点を指摘した。. genera Bifidobacterium, Lactobacillus and related genera”. ANI と似た手法として、DSMZ が提供する Genome-. 22）. 。この詳細については腸内細菌. to-Genome Distance Calculator（以下、GGDC）がある. 学会誌上で既に解説しているため、そちらを参考にしてい. （Table 2）。本手法では ANI と同様に、2 つのゲノムの相. ただきたい 23）。また、本小委員会における活動については. 同性を in silico で解析し、2 つのゲノムが 70% 以上の相同. HP 上で公開されているので、興味のある方は訪れていただ. 性を示した場合、そのゲノムを保持している 2 株は同一. きたい（https://site. unibo.it/subcommittee-lactobacillus-. 種であると判断される 27）。GGDC では 3 つの異なる計算. bifidobacterium/en）。. 方法により異なる相同性が提示されるが 27）、多くの場合、. 系統解析による同定が導入されて以降、先に行われてい. その 3 つの数値に大きな違いは見られず、また ANI のデー. た表現性状解析の乳酸菌同定における必要性は薄れた。一. タとの相関性も高いことが知られている。. という指針を発表した. 方で、乳酸菌は様々な産業に利用されており、表現性状. このように、ゲノムデータを利用した ANI や GGDC は. データはその産業利用のための重要な特徴として考えられ. 乳酸菌を含めた細菌分類および同定で近年は広く利用され. ている。例えばある食品素材を発酵させようとした場合、. ている。しかし、我々が以前に研究を行ったフルクトフィ. その素材中に含まれる糖を発酵することができるのか、ま. リック乳酸菌 Lactobacillus kunkeei では、研究に用いた. たどのような温度で発酵させればよいのかなどは、適切な. 16 菌株が ANI の試験で 0.905 から 1.000 までの広範な値. 食品発酵のために重要な基礎データとなる。. を示した 28, 29）。この試験において、基準株に対して ANI の閾値である 0.95 よりも高い値を示したのは僅か 3 菌株. 2．ゲノム情報を利用した乳酸菌の分類と同定の現状 . のみで、他の 12 菌株は 0.905 から 0.948 の値にとどまった（Table 3）。他の菌株間でも同様で、多くの菌株間で閾. 昨今はゲノム解析が比較的安価で身近なツールとなって. 値付近である 0.930 から 0.960 の値を示し、これまでの閾. きたため、乳酸菌の同定及び分類にも、ゲノム情報は積. 値をそのまま適応することが困難であると考えられた 28）。. 極的に利用されている。Average Nucleotide Identity（以. この 16 菌株を用いて GGDC を行うと、DSMZ で推奨さ. 下、ANI）はゲノムを 1020 bp 毎に切断し、それを比較対. れている計算式［2］では全 120 通りの組み合わせのうち、. 象とするゲノムに対して BLASTN のアルゴリズムを使っ. 70% 以上の相同性を示したのは僅か 13 通りであった。ま. て相同性を解析する手法で、DDH で 70% 以上の相同性を. た、上述の ANI で 0.95 以上を示した菌株間の組み合わせ. 示す菌株同士であれば、ANI で 95% 以上の相同性を示す. であっても、GGDC では 70% 以下を示すケースが見られ. ことが確認されているため、この値が種分類の閾値とされ. た（Table 4）。一方で、GGDC の異なる計算式［1］および. ている 24）。データベース上での解析により比較的手軽に. ［3］を用いた解析では、120 通り全ての組み合わせが 70%. Table 2．Websites for genome-based identification Website. URL. Purpose. DFAST & DAGA ANI Calculator | Ezbiocloud.net Kostas lab | ANI calculator GGDC Genome-to-Genome Distance Calculator 2.1. https://dfast.nig.ac.jp/ https://www.ezbiocloud.net/tools/ani http://enve-omics.ce.gatech.edu/ani/ https://ggdc.dsmz.de/ggdc.php#. ANI ANI ANI GGDC. 5 .

(4) Vol. 31, No. 1 . Japanese Journal of Lactic Acid Bacteria. 以上の相同性を示した（Table 4）。確証は得られていない. 属を再分類するべきであるという研究が幾つか報告されて. が、これらの結果は、菌株間で保存されている遺伝子の相. いる。Lactobacillus 属は 200 菌種以上が分類される非常. 同性は高い一方で、遺伝子の並び方に菌株間で違いがみら. に大きな属で、16S rRNA 遺伝子配列を用いた系統解析に. れることが原因であると考えている。実際、幾つかのハウ. より、10 以上の系統群および、そのいずれにも属さない幾. スキーピング遺伝子を用いた解析では、16 菌株は多くの. つかの菌種に分かれることが広く知られている 30）。Salvetti. 遺伝子で 95% 以上の高い相同性を示していた（Table 5）。. ら 31）は、この Lactobacillus 属菌種および Pediococcus 属. また、我々が行ったその他のゲノム解析データを用いて. 菌種、近縁科である Leuconostocaceae 科に属する菌種の. も、この 16 菌株を区別するデータは見つかっていない. 28）. 。. ゲノムデータを、DNA レベルではなく遺伝子のアミノ酸レ. このような L. kunkeei の例を見ると、現在細菌の同定に. ベルでの相同性を解析する Average Amino acid Identity. 広く利用されている ANI や GGDC の計算式［2］も、全て. （AAI）、菌種間での保存タンパク質の割合を示す Percentage. の菌種に適用できるわけではなく、更なる最適化が必要だ. of Conserved Proteins（以下、POCP）、そして ANI を決. と考えられる。. 定し、それぞれの菌種の系統関係を評価した。その結果、. Lactobacillus 属は Lactobacillus delbrueckii phylogroup、. 3．ゲノム情報に基づく Lactobacillus 属細菌再分類の動き . Lactobacillus alimentarius phylogroup、Lactobacillus perolens phylogroup、Lactobacillus casei phylogroup、. 先に述べたように、1990 年代に 16S rRNA 遺伝子配列を. Lactobacillus sakei phylogroup、Lactobacillus salivarius. 用いた系統分類が導入されたことで乳酸菌分類には大きな変. phylogroup、Lactobacillus plantarum phylogroup、. 化があり、その分類体系が現在も引き継がれている。しかし、. Lactobacillus coryniformis phylogroup、Lactobacillus. 昨今はゲノムデータを積極的に用いることで、Lactobacillus. reuteri phylogroup、Lactobacillus buchneri phylogroup. Table 3．ANI values among L. kunkeei strains L. kunkeei YH-15T FF30-6 AR114. L. kunkeei. YH-15T FF30-6. 0.936 0.937. MP2. EFB6. Fhon2. LAan. LAce. L. apinorum. LAdo. LAfl. LAko. LAla. LAni. LAnu. LMbe. LMbo. Fhon13T. 0.938. 0.951. 0.949. 0.976. 0.940. 0.930. 0.905. 0.931. 0.933. 0.931. 0.939. 0.932. 0.980. 0.943. 0.799. 0.973. 0.949. 0.954. 0.935. 0.949. 0.976. 0.915. 0.976. 0.952. 0.964. 0.948. 0.951. 0.938. 0.947. 0.800. Complied from data published in reference 28.. Table 4．dDDH values among L. kunkeei strains L. kunkeei T. Formula 1. Formula 2. Formula 3. L. kunkeei. L. kunkeei. L. kunkeei. YH-15 FF30-6 AR114. MP2. EFB6. Fhon2. LAan. LAce. LAdo. LAfl. LAko. LAla. LAni. LAnu. LMbe. LMbo. Fhon13T. 87.2. 87.3. 87.6. 92.8. 91.8. 87.3. 90.9. 88.6. 86.6. 91.1. 82.7. 93.3. 88.6. 93.6. 87.4. 48.9. YH-15T FF30-6. 87.2. YH-15T FF30-6. 85.1. 86.6. 88. 85.4. 86.5. 92.3. 84.4. 92.2. 89.2. 84.7. 90.1. 87.3. 85.2. 84.8. 48.4. 53.2. 54.2. 61. 59.9. 79.1. 55.5. 54. 41.1. 51.2. 51.4. 51.4. 54.2. 50.8. 53.2. 57.1. 22.2. 78.3. 61.6. 62.7. 53.3. 60.3. 59.6. 44.5. 78.2. 60.8. 68.9. 59.2. 60.2. 54.3. 58.3. 22.3. 82.6. 83.1. 85.3. 89.4. 92.3. 83.5. 86. 78.9. 81.4. 85.4. 78.3. 88.2. 83. 94.3. 84.1. 39.4. 86.9. 84.6. 86. 81.1. 84.2. 88.8. 77. 92.5. 86.6. 84.7. 86.9. 84.8. 81.4. 82.2. 39.2. 53.2. YH-15T FF30-6. L. apinorum. 82.6. Table 5．Sequence similarities of housekeeping genes among L. kunkeei strains L. kunkeei T. YH-15 FF30-6 AR114. MP2. EFB6. Fhon2. LAan. LAce. LAdo. LAfl. LAko. LAla. LAni. LAnu. LMbe. LMbo. Fhon13T. 98.3. 98.6. 98.9. 98.5. 99.6. 98.7. 98.3. 97.3. 98.5. 98.7. 97.8. 98.1. 97.8. 99.5. 99.5. 66.2. 99.7. 99.4. 99.8. 98.2. 98.6. 98.2. 97.4. 99.8. 98.9. 98.4. 98.4. 99. 98.1. 98.1. 66. 96.6. 98.2. 97.7. 99.2. 98.2. 98.2. 95.3. 96.8. 97.5. 97. 98.1. 97.1. 99.2. 99.2. 74.1. 99.3. 97.2. 96.8. 96.7. 97.2. 97.6. 95. 99.4. 97.1. 98.2. 97.1. 97.4. 96.8. 96.8. 73.9. 97.4. 98.4. 98. 99.3. 97.7. 97.7. 94.4. 97.5. 96.9. 97. 97.8. 97.5. 99.8. 99.8. 84.7. 98.5. 98.2. 98.6. 97.6. 98.3. 98.3. 94.4. 99.8. 98.2. 98.5. 98.4. 98.8. 97.5. 97.5. 85.2. T. recA. groEL. pheS. L. kunkeei. L. kunkeei. L. kunkeei. YH-15. FF30-6. 98.3. YH-15T FF30-6. 96.9 96.9. YH-15T FF30-6. L. apinorum. 97.5 97.5. 6 .

(5) Jpn. J. Lactic Acid Bact. . Vol. 31, No. 1. という 10 の phylogroup に分けられ、Pediococcus 属菌種、. amylotrophicus、Pediococcus acidilactici と Pediococcus. Leuconostocaceae 科菌種は Lactobacillus 属内でそれぞれま. lolii、Weissella thailandensis と Weissella jogaejeotgali な. とまりを見せた。更に、それぞれの phylogroup を識別する. どは同種だと考えられるため、再分類すべきであると報告. ための鍵となる遺伝子プロファイルを報告しており、これら. している。また、上述の Tanizawa ら 26）により L. gasseri. の結果から、Lactobacillus 属は異なる 10 属に細分化するこ. から再分類された L. paragasseri は、2 菌種間の CNI 値. 31）. のデータを尊重. が 94.6% とボーダー付近にあるため、別種とすることには. すると、現在二つの科に分かれている Lactobacillaceae 科と. 反対しないと報告している。同様に、CNI 値がボーダー. とを提案している。また、この Salvetti ら. Leuconostocaceae 科は、一つの科に再分類される可能性が. 付近に位置する組み合わせとして Lactobacillus kimchii. ある。. と Lactobacillus bobalius 、Leuconostoc mesenteroides. 一方で、Wittouck ら 32）は Salvetti ら 31）が示した 10 の. と Leuconoctoc suionicum などを報告している。また、. phylogroup のうち、4 つの phylogroup は phylogroup 内. Lactobacillus aviaries subsp. aviarius と L. aviarius subsp.. で属分類の目安とされる POCP が 50% 以上という値を下. araffinosus は CNI 値が 91.1% と閾値よりも低いことから、. 回っており、phylogroup 内がいまだに不均一である事、ま. 別種として分類することが適切であると報告している。. た phylogroup を識別するための遺伝子プロファイルに例おわりに . 外が含まれていることを理由に、Salvetti らが示した再分類案に対して再評価を求めている。International Scientific. 本総説では乳酸菌分類および同定の変遷と共に、近年提. Association for Probiotics and Prebiotics（ISAPP）によると（https://isappscience.org/researchers-submit-reco. 案されている Lactobacillus 属を中心とした乳酸菌の将来. mmendations-for-revised-lactobacillus-taxonomy/）、こ. 的な再分類の可能性について解説した。Lactobacillus 属. の Lactobacillus 属の再分類に関しては最近大きな動きが. を中心とした乳酸菌は産業上重要な細菌群であり、プロバ. あり、この上述の提案をしている 2 チームに更にいくつか. イオティクスとして世界中で広く利用されている。プロバ. のグループを加えた研究チームが協力して、Lactobacillus. イオティクスはその定義により生菌での利用となるため、. 属を再分類するための論文を International Journal of. まずは安全性が最も重要であり、安全性の評価のためには. Systematic and Evolutionary Microbiology 誌に投稿し、. 学名が非常に重要な意味を持つ。そのため、現在提案され. 現在査読中である（2019 年 10 月 21 日現在）。そのため、本. ているような方法で近い将来 Lactobacillus 属が再分類さ. 総説が印刷されるときには既に再分類が認められている可. れることになれば（本誌が公表されるころには既に再分類. 能性がある。. が認められている可能性も十分ある）、プロバイオティク. Wittouck ら. 33）. は別の研究で、ゲノム情報を利用した. スとして利用されている様々な菌種の学名が変わることに. Core Nucleotide Identity（以下、CNI）と言う手法により、. なり、これは当該委員会における安全性の再評価や制度再. Lactobacillus 属及び近縁細菌（計 2,459 菌株）を再評価して. 構築の必要性を生じる可能性が予想される。また、属分類. いる。CNI は ANI と異なり、比較する 2 菌種または 2 菌. の定義をしっかりと確立した上で再分類を行わなければ、. 株間でコアゲノムを決定し、そのコアゲノムの相同性によ. その後に分離された新規乳酸菌が既知属の新種として分類. り菌種の同定を行うという手法である。この手法では 94%. されるべきなのか、または新属新種として分類されるべき. の相同性が閾値とされ、同定の結果は ANI と高い相関が. なのか、判断することが大いに難しくなる。そのため、学. みられる。一方で、ANI では 2 菌株間が別種である場合、. 術的にはこれまでそれほど議論の対象にならなかった「属. 系統的な距離に関わらず、その多くが 80% 程度の相同性. の定義」を明確化することが重要であり、また産業利用の. を示すが、CNI では得られる相同性と系統的距離に相関性. 面においては、再分類による大きな学名の変更があった場. が見られることが報告されている。また、本手法による解. 合でも耐えうる制度の構築が必要であると考えられる。. 析の結果から、Lactobacillus amylophilus と Lactobacillus. 7 .

(6) Vol. 31, No. 1 . Japanese Journal of Lactic Acid Bacteria. 参考文献 1）岡田早苗（2010）乳酸菌の定義と分類・同定，p．7-10，乳酸菌とビフィズス菌のサイエンス，日本乳酸菌学会編（ed）．京都大学学術出版会，京都． 2）北原覚雄（1940）乳酸菌の一新分類法．日本農芸化学会誌 16: 819-831． 3）岡田早苗（2018）乳酸菌株の個性を追いかけ 45 年．日本乳酸菌学会誌 29: 3-11． 4）小崎道雄，内村泰，岡田早苗（1992）乳酸菌実験マニュアル，朝倉書店，東京． 5） Stackebrandt E, Goebel BM (1994) Taxonomic note: a place for DNA-DNA reassociation and 16S rRNA sequence analysis in the present speies definition in bacteriology. Int J Syst Bacteriol 44: 846-849. 6） Stackebrandt E, Ebers J (2006) Taxonomic parameters revisited: Tarnished gold standards. Microbiol Today 33: 152-155. 7） Collins MD, Rodrigues U, Ash C, Aguirre M, Farrow JAE, et al. (1991) Phylogenetic analysis of the genus Lactobacillus and related lactic acid bacteria as determined by reverse transcriptase sequencing of 16S rRNA. 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(7) Jpn. J. Lactic Acid Bact. . Vol. 31, No. 1. Update on taxonomy and identification methods of lactic acid bacteria and recent studies toward a reclassification of the genus Lactobacillus Akihito Endo Department of Food, Aroma and Cosmetic Chemistry, Faculty of Bioindustry, Tokyo University of Agriculture . Abstract. Because of the safety and functionality, lactic acid bacteria have been intensively studied for purposes of industrial application, especially in probiotics field. Taxonomy and identification of the organisms were received poor attention during the last two decades. However, scientific names of “beneficial strains” are essential for proper use in food and feed, meaning that taxonomy and identification are also part of researches of the “beneficial strains”. This article reviews change of identification methods and taxonomy of lactic acid bacteria. Recent studies for proposal of reclassification of the genus Lactobacillus are introduced.. 9 .

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