片山高嶺 生命科学研究科教授（兼 石川県立大学特任教授）、伏信進矢 東京大学教授らの研究グループは、母乳栄養児の腸管内においてビフィズス菌（主にヒトなどの動物の腸内に生息する細菌で、いわゆる善玉菌）優勢な腸内フローラ（腸内細菌が集まっている状態）が形成される仕組みの一端を解明し、それに関わる母乳オリゴ糖の分解酵素ラクト －狈 －ビオシダーゼの立体构造と机能を明らかにしました。
本研究成果は、2017年4月7日午前1時に米国の科学誌「Cell Chemical Biology」電子版に掲載されました。また、AAAS（the American Association for the Advancement of Science）が運営する科学情報サイ ト「EurekAlert！」においても紹介されました。
研究者からのコメント
近年、ヨーロッパを中心にして、人工的に合成した母乳オリゴ糖を人工乳に添加しようという动きがあります。本研究は、母乳オリゴ糖のビフィズス因子としての机能を解明した研究であり、科学的エビデンスに基づいた食品添加物や栄养补助食品の开発に弾みをつけるものと言えます。
今后の课题は「乳児期にビフィズスフローラが形成されることのヒトにとっての生理的意义」を理解することです。私たちは引き続き、この课题に取り组んでいきたいと考えています。
概要
ビフィズス菌は、1899年にパスツール研究所の罢颈蝉蝉颈别谤によって、母乳栄养児の粪便に多く観察される细菌として単离されました。授乳を开始するとすぐに乳児の肠管にはビフィズス菌优势な肠内フローラが形成されますが、离乳と同时にこのフローラは消灭します。このことから、人の母乳にはビフィズス菌を増やすなんらかの因子が含まれていると予测されていましたが、その机构は解明されていませんでした。
そこで本研究グループは、人の母乳に含まれるオリゴ糖（母乳オリゴ糖）を利用するための酵素（母乳オリゴ糖分解酵素）をビフィズス菌のみが有していることに着目して研究を进めてきました。今回の研究では特にラクト－ N －ビオシダーゼという、母乳オリゴ糖の中でも含有量の高い、ラクト－ N －テトラオースというオリゴ糖に作用する酵素に着目して研究を行いました。
京都府内の助产院の协力を得て、完全母乳で育てた乳児の粪便と混合乳で育てた乳児の粪便を解析したところ、ビフィズス菌の数が完全母乳栄养児で有意に多いこと、またラクト－ N －ビオシダーゼの遗伝子数も有意に高いことを见出しました。次に、齿线结晶构造解析によりこのラクト －狈 －ビオシダーゼの立体构造を解明することで、そのユニークな构造特性と详细な反応机构を明らかとしました。ラクト －狈 －テトラオースというオリゴ糖は、様々な霊长类の乳中でも人乳にのみ特に多く含まれている成分です。また、ビフィズス菌はヒトの乳児に特徴的に多く生息する细菌です。このことから、ヒトはその乳児期に积极的にビフィズス菌と共生するという进化をとげ、それを支えたのが母乳オリゴ糖であることが推察されます。
详しい研究内容について
书誌情报
【顿翱滨】
Chihaya Yamada, Aina Gotoh, Mikiyasu Sakanaka, Mitchell Hattie, Keith A. Stubbs, Ayako Katayama-Ikegami, Junko Hirose, Shin Kurihara, Takatoshi Arakawa, Motomitsu Kitaoka, Shujiro kuda, Takane Katayama and Shinya Fushinobu.(2017). Molecular Insight into Evolution of Symbiosis between Breast-Fed Infants and a Member of the Human Gut Microbiome Bifidobacterium longum. Cell Chemical Biology, 24(4), 515-524.e5.
