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LKM512
メイトー
協同乳業研究所

02/15
先日発表した論文(Scientific Reports)解説します⑦ ―結果と考察つづき―

昨日の続きで、
③各成分の濃度を無菌マウスと通常菌叢マウスで比較しました。
の中身を今日は紹介します。

無菌マウスで多かったもの、通常菌叢マウスで多かったもの、差が無かったもの、
色々ありますので、餌成分も加えてグループ分けをしてみました。。
それが論文の図2になります。
ややこしいのでここにもその図の一部を掲載します。
20120215.jpg
A~Gまで7つに分けました。
カッコ内はそのグループに属する成分の数です。

A:無菌マウスの腸内に多く、餌に含まれていない成分。
これは、生体あるは消化で産生され、普段は腸内常在菌にほぼ分解されてしまう成分です。

B:無菌マウスの腸内に多く、餌に含まれている成分。
これは、生体あるは消化で産生されるか餌成分がそのまま出てきたもので、普段は腸内常在菌にほぼ分解されてしまう成分です。

C:無菌マウスと通常菌叢マウスに差がなく、餌に含まれていない成分
これは、生体あるは消化で産生され、腸内常在菌の影響を受けない成分です。

D:無菌マウスと通常菌叢マウスに差がなく、餌に含まれている成分
これは、生体あるは消化で産生されるか餌成分がそのまま出てきたもので、
腸内常在菌の影響を受けない成分です。
ウンコにダダ漏れ系の食物成分も入りますね。

E:通常菌叢マウスの腸内に多く、餌に含まれていない成分。
これが、一番わかりやすいですね。
そうです、単純明快、腸内常在菌により生成される成分

F:通常菌叢マウスの腸内に多く、餌に含まれている成分。
これは、腸内常在菌により生成されている成分、
あるいは餌成分で腸内常在菌が大腸での吸収を阻害している成分となります。
吸収を阻害する成分はあまり聞いたことがありませんので、おそらくEと同じく、
腸内常在菌が生成する成分と考えても大きな間違いはないと思われます。
ちなみに私が大好きなポリアミンのプトレッシンとスペルミジンはここに属します。

G:餌のみから検出された成分。
これも簡単ですね。腸で完全に吸収される成分です。

それぞれのグループに入る成分の詳細は論文の図2の下に丁寧に書いてありますので、
研究者で細かく知りたい方はそちらから見て下さい。
→ http://www.nature.com/srep/2012/120125/srep00233/full/srep00233.html

一般の方には、「一つ一つ、丁寧に調べて色を変えて大変ねー」と思って頂ければ十分です。

この1つの図を仕上げるのに一体何日かかったことか...
思い出すだけでしんどい。

02/14
先日発表した論文(Scientific Reports)解説します⑥ ―結果と考察―

CE-TOFMS解析は共同研究先のヒューマン・メタボローム・テクノロジーズ㈱にお任せして、しばし気楽に結果を待ちました。

で、1ヶ月程して出てきた結果にびっくり。
なんと、きっちりと成分が同定できたものだけで179成分が検出されました。
「こんなにたくさんの成分が一度に検出できるの!!!!!!」
かなり興奮したのを記憶しております。

これまでは、「成分Aは検出されたかな?」という感覚だったのですが、
「何や、この聞いたことない成分は?これも、あれも、あっ、成分Aは知ってる」
という感覚です。

しかし、1日、2日、3日...、日が経つにつれて、このデータをどう解釈するのかわからなくストレスが溜まってきました。

只々、唖然...、茫然...、ウンコする度に思い出し、憂鬱になってきます。
で、開き直って、そもそもこんなに成分が検出できたこと自体が世界で初めてなんだから、
わかったことをドンドン羅列しようと考えました。

①無菌マウスと通常菌叢定着マウスの代謝産物を比較すると、
全く異なることがわかりました論文の図の1aとb。

誰でも予測できることですが、データが示されたのは初めてで、見事に差があります。
腸内常在菌が大腸の中で色々な物質を産生あるいは吸収しているということの証明です。

②実は餌もメタボロミクス解析を行いましたので、それとも比較しました
論文の図の1c。

餌からは驚いたことに250成分が検出されました。
飼料会社もびっくりでしょう。
その内、131成分は大腸内容物からも検出されましたが、残り119成分は検出されませんでした。
つまり119成分は小腸で栄養として完全に吸収されたというです。

③各成分の濃度を無菌マウスと通常菌叢マウスで比較しました。
その結果、123成分が腸内常在菌の存在の影響を受けていることがわかりました。
多くなった成分と少なくなった成分がありますが、ややこしいので続きは明日。

02/13
先日発表した論文(Scientific Reports)解説します⑤ ―方法つづき―

(「CE-TOFMSって何?」って方は①から読んで下さいね)

今日は、④のような方法の大局ではなく、極めて細かい条件の検討です。

私がもう一点こだわったことは、大腸内容物(ウンコになる直前の大腸内にあるプレウンコ)から代謝産物の抽出条件です。
健康に影響する腸内常在菌の代謝産物(産生物)は、菌体外に放出される物質でなくてはならず、菌体内の代謝産物は除かなくてはなりません。

しかし、これまで、CE-TOFMSメタボロームで分析されてきた実績のある研究対象は菌体内や細胞内の代謝産物で、菌体外のものは対象外でした。
菌体内の代謝産物を調べるには、菌体を破壊して内容物を得る必要がありますので、
前処理は有機溶媒(アセトニトリルやメタノール)で抽出していました。
確立されていましたが、今回と目的と正反対なので使えません。

従って、抽出法に関しては一から検討しました。

ウンコを何度も何度も使って...。
ウンコをある条件で抽出しては、菌体が破壊されて、菌体内の遺伝子が抽出液中に出ていないのかのチェックを繰り返しました。
また、菌体が破壊されない条件でも、菌体外成分の抽出が不十分だと意味がありません。
CE-TOFMSは電圧をかけ分析するので、それに影響が出る塩類も大敵でした。
苦労しましたが、なんとか菌体を破壊せず、ウンコ中の菌体外代謝産物をきっちり抽出し、CE-TOFMSの分析にも影響しない条件を見出したのは半年後のことでした。

論文審査の中で審査員に突っ込まれましたので、そのデータはSupplementary Information(付属データ)の9番目の図にあります。

ウンコ抽出方法の検討というマニアックな中身ですが、興味のある方は、論文の下の方のSupplementary Informationのファイルをダウンロードして頂ければ検討した内容を見ることができます。

「そんな細かい点にまでこだわって実験してたんだ!」
と思って頂ければ幸いです。

つづく

02/10
先日発表した論文(Scientific Reports)解説します④ ―方法―

もう一度①から読んでもらえれば、今日もわかり易いと思います。

代謝産物を網羅的に調べる研究には特別な名前が付いておりまして"メタボロミクス"と言います。
代謝産物は英語でメタボライト(metabolite)、網羅的に分析する学問はオミクス(omics)という接尾語を付けますので、あわせてメタボロミクス(metabolomics)というわけです。

昨日まで書いてきたように、CE-TOFMSでメタボロミクスを行えば、腸内常在菌の代謝産物の全貌が解明できそうな予測が立つと、如何に文句のつけようのない試料を準備できるかということが重要になってきます。
そこで実験方法は慎重に考えました。

一つ目は細かい手法ではなく、実験系全体の構想です。
明確に腸内常在菌の影響を調べるためには、一切菌が付着していない無菌マウスというものを使うのがベストだと考えました。
しかし、単純に同じ系統の無菌マウスと普通に菌が棲んでいるマウス(通常菌叢マウス)を用意して比較したら突っ込みどころ満載です。

大腸では代謝産物の吸収もあるでしょうから、生体側の条件を極力揃えました。
つまり、同時に生まれた兄弟を2つに分けて遺伝的差異を小さくしました。
マウスは大体8-12匹の子供を一度に産むので、オスだけ選び(6匹)、それをしばらく無菌的に飼育しておきます。
そして生後4週目に、2つのグループに分けて、片方(3匹)はそのまま、もう一方(3匹)は通常菌叢マウスの糞便懸濁液を経口投与し、通常菌叢マウスを作りました。
そして同じ条件で育てて、生後7週目に大腸内容物を回収したのです。

また、1度だけの実験ですと再現性(同じことをやると同じ結果が得られるのか?)という点で文句がつく可能性がありますので、
同じ父親と先の母親の妹マウスとの間で子供を産ませて、
全く同じ実験を繰り返しました。
これ位の計画を立てておけば、実験系として突っ込まれる可能性は低くなります。

つづく

02/09
先日発表した論文(Scientific Reports)解説します③ ―背景のつづき―

腸内常在菌がどんな成分(代謝産物)を大腸の中で産生しているのか?
実は私が盛んにアピールしているポリアミンもその一つです。
しかし、ヒト1個体当たり平均160種類程度の腸内常在菌が棲息している訳ですから、
他にも色々と作っているはずです。

腸内常在菌の代謝産物を調べるには、ウンコからそれらを抽出し、高度な分析機器で分析する必要があります。
最も使われているのが高速液体クロマトグラフィー(HPLC)といわれるものです。
ポリアミンもこれで測定しています。
他にも、現時点で研究が進んでいる酪酸などもこれを使って測定します。
しかし、ターゲットとする成分により、様々な分析条件(抽出、前処理も含めて)を変えなくてはならず、一度に網羅的に調べることは極めて困難です。
ポリアミンと酪酸を同時に調べることすらできません。

しかし、技術の進歩は凄いですね。
新たな分析技術が現れたのです。
慶応義塾大学先端生命科学研究所の曽我教授が開発された技術、
その名は、"キャピラリー電気泳動-飛行時間型質量分析計"
略してCE-TOFMS(英語で書いた場合の頭文字です)!

はい、訳わからんのは十分に承知しております。
ですが、これが名前なのでどうすることもできません。

代謝産物の多く(例えばアミノ酸など)は電荷を持っており、電圧をかけると自分の持つ電荷と反対の電極へ移動する(プラスのものはマイナス極へ)ので、その性質を利用して成分を分離する(一つ一つに分ける)のです。
これがキャピラリー電気泳動の仕事です。
そして、分かれた成分を飛行時間型質量分析計で何という物質なのかを決定するのです。

つまり、電荷を持つ物質ほぼ全てが一度の分析で調べられるのです。
そして、生物が作る代謝産物の大部分は電荷を持っているのです。

この方法を使えば、世界中の誰もやったことが無い腸内常在菌の代謝産物の研究ができると確信を持った私は、自慢の"少々強引な交渉力"を発揮して、予算内で研究を開始したのでした。

「少々じゃないでしょう。無茶苦茶強引でしょう」
という声が聞こえそうですが...。

02/08
先日発表した論文(Scientific Reports)解説します② ―背景―

今では、腸内常在菌が健康に密接に関連していることは一般の方々も知っています。

大半の方の腸内常在菌に関する理解は、
「ビフィズス菌のような善玉菌は体に良いことをして、反対に悪玉菌は悪いことをしているので、善玉菌を増やせば良い」というものをベースにしたものだと思います。

研究分野でもこの考え方がベースにあり、これまで何十年間も、腸内常在菌の菌種構成を調べる研究が中心に行われてきました。すなわち、

どの菌が善玉菌なのか? あるいは悪玉菌なのか?
病気あるいは健常なヒトにはどんな菌種が棲息しているのか?
というアプローチです。

でも、今の所、「腸内常在菌は1000種類以上存在し、一人当たりは160種程度で構成されており、個体により棲息菌種が大きく異なり、個体差が極めて大きい」という程度のことしか自信を持って言えません。少なくとも私は(10年以上菌種構成を調べる研究を頑張ってやってきたのですがね...)。

さて、質問です。
どのように腸内常在菌は健康に関与しているのでしょう?
そもそも善玉菌や悪玉菌は、腸内で何をしているのでしょう?
たぶん、これに明確に回答できる研究者はいないでしょう。

私は、彼らが大腸内で作る産生物(専門的には細菌の代謝によって産生される物質なので「代謝産物」と言います)が健康に強く影響していると信じています。

理由は簡単。
分子量が小さく(サイズが小さい)、大腸の粘液に浸透でき、大腸の細胞に直接的に作用すると同時に、血液中にも吸収され全身を巡ります。

良く考えて下さい。悪玉菌がいるだけでは何も起こりませんが、悪玉菌が有害物質を産生することで、それが細胞を傷つけてガン化が起こったり、炎症が生じたりするのです。

しかし、腸内常在菌の代謝産物に関しては全く研究が進んでいません。
注目されている代謝産物は、ほんの10種類程度ではないでしょうか?

そもそも、どんな代謝産物が存在するのかすら知られていません。
調べたい、調べたい、調べたいー。
昨日も述べた知的好奇心というやつですね。

つづく

02/07
先日発表した論文(Scientific Reports)解説します① ―その前に―

先日、Scientific Reportsに掲載された論文を何回かに分けてその解説をしたいと思います。

この論文、基礎的な研究のレポートでして、本来は大学等の公の研究者が行う仕事です。
皆さん、普通は応用研究を行う企業研究者が、
しかも協同乳業のように小さな会社の研究員が、
何故このような基礎研究の論文を発表しているのか不思議に思うことでしょう。
著者の私もそう思っているので、当然です。

念のために説明しますが、基礎研究とはウィキペディアにはこのように書いてあります。
「純粋研究とも呼ばれ、理論や知識の進展を目的にしている。
その出発点は知的好奇心であり、
研究成果を何かの役に立てることが目指されているわけではない。」

これに対し、応用研究とは、下のように書いてあります。
「具体的な問題の解決を目指すことが出発点であり、
産業や社会の発展のために行われる。」

すなわち、昨年8月に発表し多くのマスコミに取り上げられた
ビフィズス菌LKM512でマウスの寿命伸長効果が得られた」というような、
企業の商品価値の向上に直接的に繋がる研究成果は応用研究であり、
今回の基礎研究的な論文とは性質が異なります。

「なんで俺がやったんや?」
簡単にいうと、別の目的でこの実験にトライしたのですが、
びっくりする結果が出たので論文にまとめたということです。
但し、完全に予想外の偶発的な成果であった訳ではありません。
ウィキペディアに書いてある通り、
強い知的好奇心による裏テーマとして心の中で設定していました。
すなわち、
「この方法で調べれば、腸内常在菌の産生物に関する
これまでの知見を塗り替えるような新発見ができるかもしれない!」
というものです。

ということで、ややこしい内容ですが、
明日から簡単に説明できる範囲で解説したいと思います。

02/06
先日掲載された論文の解説を書いていたのですが...

先日、Scientific Reportsに掲載された論文の解説をしようと、
昨晩、休日ですが頑張って少し書き始めたのですが、
その原稿を持ってくるのを忘れてしまいました。

先のブログで少し紹介したこれですね↓
http://lkm512-blog.com/2012/01/26/
腸内常在菌が産生する代謝産物を網羅的に調べた研究成果です。

困りました... (→.←) ん~.....

では、仕方ないのでちょっと自慢を。

どうやらこの論文、結構研究者の方は興味を持ってくれているようで、
公開されて僅か1週間(2012年2月1日)の時点で、総ダウンロード数が歴代3位になっていました。赤丸で囲んだところです。
201202061.png

更に、e-mailで紹介された数は歴代1位になっていました。
(これは何の数値が正確にはよくわかりません。面倒なので調べる気もしません。)


201202062.JPG


Scientific Reportsはネイチャー姉妹誌では最も新しいジャーナルのため、
まだ250報弱しか論文は掲載されていないので、それ程凄いこととは思えませんが、
それでも、それなりの論文が日々掲載される中で、これだけ上位に来るのはうれしいですね。
それに、これは会員でなくても世界中の誰でもダウンロードできるジャーナルです。
幅広い研究者の興味を惹いた点は喜ばしいことです。

02/03
2012年大相撲初場所はとっくに終わりましたが...

大相撲初場所が終わって、もう2週間が経とうとしております。
先週はドタバタしていてまとめブログを書く暇もありませんでした。
ですから、今日、恒例の「振り返って」を書こうと思ったのですが、
タイムリーでないので止めておきます。
私の記憶も減少していますし、厳しいですね。

ただ、少し横綱白鵬が気になりますね。
まあ、横綱といえども、2敗、3敗程度は許容範囲で、これまでが強過ぎたのですけど...。

あまり好きではなかったのですが、不思議なことに、
千秋楽、把瑠都にはきっちり勝って欲しいという心境でテレビを見ていました。

強くあって欲しいと無意識に思っているのでしょうか。
初場所は、強さに陰りが見え始めたのではなく、
寒くて、"汗ヌルヌル作戦"が使えなかっただけだと信じたいです。

春日野部屋勢、凄かったですね!
栃乃若関  8勝7敗
栃煌山関 11勝4敗
栃ノ心関 10勝5敗

応援企画の「春日野部屋の皆さんが普段食べている
ビフィズス菌LKM512入りヨーグルトプレゼント」は、

合計29個が本日当選者の皆様に向けて発射されます。
準備万端でっせ!

20120203.JPG


史上最多の数でした。29個ともなれば迫力がありますな。
ご応募下さった皆様、ありがとうございました。
来場所以降も大相撲と共にこのヨーグルトとも仲良くお付き合い下さい。

それから、栃乃洋関、ご苦労様でした。
いつもヨーグルトが到着したら一番反応が早いと聞いておりました。
さっさと関取用冷蔵庫にキープするって話も。
今後は親方として立派な力士を育ててくれることに期待しています。

最後に、北の湖親方の理事長復活には違和感があります。
とても心配です。

02/02
2011年(度)版 野菜作ってます32 ―最終話―

ホウレンソウと残っていたネギを引っこ抜き、本年度の全野菜の収穫が終了しました。

思えば、今年度は3月末のこのブログからスタートし、32回も書いていたのですね。

何種類の野菜を栽培し、その成果はどの程度であったのかは、
本ブログ「野菜作り」シリーズをクリックしてもらえれば、
過去に遡ってみることができます。
可能なら、3月のブログから時系列で読んだ方が、成長具合を感じられて楽しいと思います。

今、畑は片付けて最初の状態に戻りました(この写真は凍結しておりますが)。

20120202.JPG


畑の土壌様、1年間ありがとうございました。
しばらくお休み下さい。
でも、土壌の中の微生物さん、この間も頑張って有機物を分解しておいて下さい。

さて、来年もやるのか?

結構大変なんですよね、ほんと。
暑いし、寒いし、朝も早いし。
家族にも「巻き込まれるのは嫌だ」と言われておりますし、少々迷うところです。

でも、私の労働力を計算しなければ、明らかに黒字です(畑賃貸・講習料の方が、
得られる野菜を値段換算した額より安い)。

労働力は趣味と思えば、あってないようなものですしね。
例えば、趣味が旅行やドライブの人と比べれば、圧倒的な支出の少なさと、
生産性の高さ(見返りの大きさ)。

趣味がスポーツの人と比べても、同じです。
スポーツをして腹が減ることはあっても、食べ物が得られることはありませんから。
何より、スーパーでは買えないおいしい野菜が食べられます。

気が付いたら結局来年度も契約していると思われます。

           
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