| ビフィズス菌 | |
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| ビフィズス菌 | |
| 科学的分類 | |
| ドメイン: | 細菌 |
| 門: | 放線菌類 |
| クラス: | 放線菌 |
| 注文: | ビフィズス菌 |
| 家族: | ビフィズス菌科 |
| 属: | ビフィズス菌 オルラ・イェンセン 1924(1980年承認リスト)[1] |
| タイプ種 | |
| ビフィズス菌 (ティシエ 1900) オーラ・ジェンセン 1924 (承認リスト 1980)
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| 種 | |
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本文を参照してください。 | |
ビフィズス菌はグラム陽性菌で、運動性がなく、分岐していることが多い嫌気性細菌の属です。ビフィズス菌は消化管に広く生息していますが[2] [3] 、ヒトを含む哺乳類の膣[4]や口 ( B. dentium )から菌株が分離されています。ビフィズス菌は哺乳類の消化管微生物叢を構成する主要な細菌属の 1 つです。一部のビフィズス菌はプロバイオティクスとして使用されています。
1960 年代以前は、ビフィズス菌属は総称してラクトバチルス ビフィズス菌と呼ばれていました。
歴史

1899年、パリのパスツール研究所のフランス人小児科医アンリ・ティシエは、母乳で育った乳児の腸内細菌叢からY字型の形態(「ビフィズス菌」)を特徴とする細菌を分離し、「ビフィズス菌」と名付けました。[5] 1907年、パスツール研究所の副所長エリー・メチニコフは、乳酸菌が人間の健康に有益であるという理論を提唱しました。[5]メチニコフは、ブルガリア人の長寿は発酵乳製品の消費によるものだと観察しました。[6]メチニコフはまた、「発酵細菌の培養物を経口投与すると、腸管に有益な細菌が植え付けられるだろう」と示唆しました。[7]
代謝
ビフィズス菌属は、炭水化物を発酵させるために使用される独自のフルクトース-6-リン酸ホスホケトラーゼ経路を持っています。[要出典]
ビフィズス菌の代謝研究の多くは、オリゴ糖代謝に焦点を当ててきました。なぜなら、これらの炭水化物は、栄養が限られた生息地で利用可能だからです。乳児関連のビフィズス菌系統群は、ミルクオリゴ糖を発酵する能力を進化させたようですが、成人関連の種は、それぞれの環境で遭遇するものと一致して、植物オリゴ糖を使用します。母乳で育った乳児は、ビフィズス菌が優勢な腸内コンソーシアムを保有していることが多いため、多くの用途でミルクオリゴ糖のビフィズス菌誘導特性を模倣しようとしています。これらは、植物由来のフルクトオリゴ糖または乳製品由来のガラクトオリゴ糖に大まかに分類され、ミルクオリゴ糖の異化とは異なる代謝を受けます。[3]
酸素に対する反応
ビフィドバクテリウム属の菌株は酸素に対して感受性が高いため、一般的にプロバイオティクスの活性は嫌気性生息地に限られます。最近の研究では、ビフィドバクテリウム属の菌株の中にはさまざまな種類の好気性増殖を示す菌株があることが報告されています。低濃度の酸素および二酸化炭素は、これらのビフィドバクテリウム属の菌株の増殖を刺激する効果を持つ可能性があります。異なる酸素濃度下での増殖プロファイルに基づき、ビフィドバクテリウム属の菌株は、酸素高感受性、酸素感受性、酸素耐性、微好気性の4つのクラスに分類されました。好気性増殖阻害の主な要因は、増殖培地中での過酸化水素(H 2 O 2 )の生成であると提案されています。酸素感受性ビフィドバクテリウム・ビフィダムからH 2 O 2形成NADHオキシダーゼが精製され、 b型ジヒドロオロト酸デヒドロゲナーゼであることが確認されました。速度論的パラメータは、この酵素が高通気性環境下でのH2O2生成に関与している可能性を示唆した。[ 8 ]
ゲノム
ビフィドバクテリウム属のゲノムサイズは1.73 Mb(ビフィドバクテリウム・インディカム)から3.25 Mb(ビフィドバクテリウム・ビアバティ)の範囲で、それぞれ1,352と2,557のタンパク質をコードする予測オープンリーディングフレームに対応しています。[9]
ビフィズス菌遺伝子の機能分類(この属の全ゲノムを含む)により、同定されたビフィズス菌遺伝子の13.7%が炭水化物代謝に関与する酵素をコードすることが明らかになった。[9]
臨床使用
潰瘍性大腸炎の従来の治療にプロバイオティクスとしてビフィズス菌を加えると、寛解率と寛解維持率が向上することが示されています。[10]一部のビフィズス菌株は重要なプロバイオティクスとみなされており、食品業界で使用されています。ビフィズス菌の異なる種や株は、腸内微生物恒常性の調整、腸粘膜に定着および/または感染する病原体や有害細菌の抑制、局所および全身の免疫反応の調整、微生物叢内の発癌性酵素活性の抑制、ビタミンの生成、および多くの食物化合物の生物活性分子への生物変換など、さまざまな健康に有益な効果を発揮する可能性があります。[3]ビフィズス菌は腸粘膜バリアを改善し、腸内のリポ多糖のレベルを低下させます。 [11]
ビフィズス菌は過敏性腸症候群(IBS)患者の腹痛を改善する可能性もあるが、これまでの研究では結論が出ていない。[12]
天然に存在するビフィズス菌は、乳児のグラム陰性病原体の増殖を抑制する可能性がある。 [13]
母乳には高濃度の乳糖と低濃度のリン酸(pH 緩衝剤)が含まれています。そのため、母乳が乳児の消化管内の乳酸菌(ビフィズス菌を含む)によって発酵されると、 pH が低下し、グラム陰性菌の増殖が困難になる可能性があります。[引用が必要]
ビフィズス菌と乳児の腸
ヒトの乳児の腸内は出生まで比較的無菌であり、出生時に周囲の環境や母親から細菌を摂取する。[14]乳児の腸内を構成する微生物叢は、成人の腸内とは異なります。乳児は3歳頃に微生物叢の成人段階に達し、微生物叢の多様性が増加して安定し、乳児は固形食に切り替わります。母乳で育った乳児は、主に粉ミルクで育った乳児と比較して、より早くビフィズス菌が定着します。 [15] ビフィズス菌は、乳児の腸内微生物叢で最も一般的な細菌です。[16]乳児では時間の経過とともに遺伝子型の変動が大きく、成人のビフィズス菌に比べて安定性が低くなります。乳児と3歳未満の子供は微生物叢細菌の多様性が低いですが、成人と比較すると個人間の多様性は高くなります。[17]母乳摂取量の減少と固形食摂取量の増大により、ビフィズス菌 の減少と乳児の腸内微生物叢の多様性の増加が起こります。哺乳類の乳にはすべてオリゴ糖が含まれており、自然淘汰が起こっていることが分かります[説明が必要]。ヒトの乳オリゴ糖は酵素で消化されず、消化管を通過した後、大腸で微生物によって分解されます。ビフィズス菌属のB. longum、 B. bifidum 、B. breveのゲノムには、ヒトの乳オリゴ糖の一部を加水分解できる遺伝子が含まれており、母乳で育てられた乳児ではこれらの遺伝子が多く見られます。ヒトが生成したグリカンは、 B. bifidumの食物やエネルギーに変換されます。これは共進化の例を示しています。[18]
種
ビフィズス菌属は以下の種を含む: [19]
- B. actinocoloniiforme キラーら 2011
- B. adolescentis ロイター 1963 (承認リスト 1980)
- B. aemilianum Alberoni et al. 2019年
- B. aerophilumMichelini et al. 2017年
- B. aesculapii Modesto et al. 2014年
- B. amazonense Lugli et al. 2021年
- B. angulatum Scardovi and Crociani 1974 (承認リスト 1980)
- B. animalis (Mitsuoka 1969) Scardovi and Trovatelli 1974 (承認リスト 1980)
- B. anseris Lugli et al. 2018
- B. apousia チェンら 2022
- B. アプリ ペチャー 他 2017
- B. aquikefiri Laureys et al. 2016年
- B. asteroides Scardovi and Trovatelli 1969 (承認リスト 1980)
- B. avesaniiMichelini et al. 2019年
- B. biavatii 遠藤ら 2012
- B. bifidum (Tissier 1900) Orla-Jensen 1924 (承認リスト 1980)
- B. bohemicum Killer et al. 2011年
- B. bombi キラーら 2009
- B. boum Scardovi et al. 1979 (承認リスト 1980)
- B. breve Reuter 1963 (承認リスト 1980)
- B. callimiconis Duranti et al. 2019年
- B. callitrichidarum Modesto et al. 2018年
- B. callitrichos Endo et al. 2012年
- B. canis Neuzil-Bunesova et al. 2020年
- B. Castoris Duranti et al. 2019年
- B. catenulatum Scardovi and Crociani 1974 (承認リスト 1980)
- B. catulorum Modesto et al. 2018年
- B. cebidarum Duranti et al. 2020年
- B. choerinum Scardovi et al. 1979 (承認リスト 1980)
- B.choladohavetans Chen et al. 2022年
- B. choloepi Modesto et al. 2020年
- B. コロビ ルグリら 2021
- B. commune Praet et al. 2015
- B. クリセティ ルグリら 2018
- 「B. crudilactis」Delcenserie et al. 2007年
- B.cuniculi Scardovi et al. 1979 (1980 年の承認リスト)
- B. dentium Scardovi and Crociani 1974 (承認リスト 1980)
- B. dolichotidis Duranti et al. 2019年
- 「B. eriksonii」Cato et al. 1970
- B. erythrocebi Neuzil-Bunesova et al. 2021
- B. eulemurisMichelini et al. 2016年
- B. faecale チェイら 2014
- B. felsineum Modesto et al. 2020年
- B. ガリカム ラウアー 1990
- B. gallinarum 渡部ら。 1983年
- B. globosum (Scardovi et al. 1969 より) Biavati et al. 1982年
- B. goeldii Duranti et al. 2019年
- B. ハパリ ミケリーニら。 2016年
- B. ルグリ他 2018
- B. indicum Scardovi and Trovatelli 1969 (承認リスト 1980)
- B. italicum Lugli et al. 2018
- B. jacchi モデストら 2019
- B. lemurum Modesto et al. 2015年
- B. leontopitheci Duranti et al. 2020年
- B. longum Reuter 1963 (承認リスト 1980)
- B. magnum Scardovi および Zani 1974 (承認リスト 1980)
- B.margollesii Lugli et al. 2018年
- B. メリシクム ビアヴァティとマッタレッリ 1991
- B.ミコニス ルグリら 2021
- B. miconisargentati Lugli et al. 2021年
- B. 最小 Biavati et al. 1982年
- B. mongoliense 渡辺ら。 2009年
- B. モラヴィエンセ Neuzil-Bunesova et al. 2021年
- B. moukalabense Tsuchida et al. 2014年
- B. myosotisMichelini et al. 2016年
- B. oedipodis Neuzil-Bunesova et al. 2021
- B. オロムセンス Neuzil-Bunesova et al. 2021年
- B. パノス ノイジル-ブネソワ 他 2021
- B. parmae Lugli et al. 2018
- 「B. platyrrhinorum」Modesto et al. 2020年
- B. pluvialisilvae Lugli et al. 2021年
- B. ポリサッカロリティクム Chen et al. 2022年
- B. ポンゴニス ルグリら 2021
- B. porcinum (Zhu et al. 2003) Nouioui et al. 2018年
- B. primatium Modesto et al. 2020年
- B. pseudocatenulatum Scardovi et al. 1979 (承認リスト 1980)
- B. pseudolongum Mitsuoka 1969 (承認リスト 1980)
- B. psychraerophilum シンプソンら 2004
- B. pullorum Trovatelli et al. 1974 (1980 年の承認リスト)
- B. ramosumMichelini et al. 2017年
- B. reuteri 遠藤ら 2012
- B. rousetti Modesto et al. 2021年
- 「B. ruminale」Scardovi et al. 1969年
- B. ruminantium ビアヴァティとマッタレッリ 1991
- B. saguini 遠藤ら 2012
- B.サギニビコロリス Lugli et al. 2021年
- 「B.saimiriisciurei」Modesto et al. 2020年
- B.サミリイ ・デュランティら。 2019年
- B. サンティラネンセ Lugli et al. 2021年
- B. scaligerum Modesto et al. 2020年
- B. スカルドヴィ ホイルズら。 2002年
- B. simiarum Modesto et al. 2020年
- B. simiiventris Lugli et al. 2021年
- B. ステレンボッシェン セ 遠藤ら 2012
- B. サブタイル Biavati et al. 1982年
- B. テルマシドフィ ラム ドンら 2000
- B. thermophilum corrig. 光岡 1969 (承認リスト 1980)
- B. ティビイ グラニュリ エッケルら 2020
- B.ティシエリ・ コルリグ。ミケリーニら。 2016年
- B. tsurumiense 岡本ら。 2008年
- 「B. urinalis」北条ら 2007
- B. vansinderenii Duranti et al. 2017年
- B. vespertilionis Modesto et al. 2021年
- B. xylocopae Alberoni et al. 2019年
参照
参考文献
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外部リンク
- Microbe Wiki のビフィズス菌
- ゲノムオンラインデータベースには、多くのビフィズス菌ゲノムプロジェクトが含まれています
- ビフィズス菌ゲノムの比較分析(DOEの IMGシステム)
- BacDive のビフィズス菌 - 細菌多様性メタデータ
- ビフィズス菌に注目
