乳児糞便由来乳酸菌のプロバイオティクスポテンシャルと広スペクトル抗菌活性

Probiotic Potential and Wide-spectrum Antimicrobial Activity of Lactic Acid Bacteria Isolated from Infant Feces.

• Xing Wang
• Weidong Wang
• Haoxin Lv
• Hua Zhang
• Yuan Liu
• Miao Zhang
• Yanping Wang
• Zhongfang Tan

抄録

本研究では，乳児糞便由来の乳酸菌株を同定し，プロバイオティクスの可能性を評価するとともに，幅広い抗菌活性を探索することを目的とした。分離された800株のうち，20株が腸毒性大腸菌K88およびサルモネラ菌ATCC 13076の増殖を抑制した。16S rRNA配列解析の結果，20株はLactobacillus casei（7株），Lactobacillus paracasei（2株），Lactobacillus plantarum（4株），Lactobacillus rhamnosus（2株），Enterococcus avium（3株），Enterococcus faecium（1株），Enterococcus lactis（1株）の各菌種に分類され，それぞれの菌種の抗菌活性は以下の通りであった．また、生理生化学的特性、抗菌感受性、溶血活性、疎水性、凝集活性などのプロバイオティクス特性の有無について、抗菌活性の高い12菌株を調査した。広範囲な抗菌活性解析の結果、ほぼ全ての菌株が10種の病原体を阻害し、4株（ZX221、ZX633、ZX3131、ZX3875）は良好なプロバイオティクス特性を有し、模擬消化管環境下でも生存していることが明らかになった。さらに，pHが抗菌活性に及ぼす影響を調べたところ，pH4.5およびpH5では4株がほとんどの病原体を阻害したが，pH5.5ではZX633のみがBacillus subtilis ATCC 6633およびMicrococcus luteus ATCC 4698を阻害することがわかった。全体として，Lact. casei ZX633は幅広い抗菌活性を有しており，プロバイオティクスとしての可能性があると考えられた。

In this study, we aimed to characterize lactic acid bacteria strains derived from infants' feces, to evaluate the probiotic potential and explore the wide-spectrum antimicrobial activity. Of 800 isolates, 20 inhibited the growth of enterotoxigenic Escherichia coli K88 and Salmonella enterica ATCC 13076. On the basis of 16S rRNA sequence analysis, the 20 isolates were assigned to Lactobacillus casei (7), Lactobacillus paracasei (2), Lactobacillus plantarum (4), Lactobacillus rhamnosus (2), Enterococcus avium (3), Enterococcus faecium (1), and Enterococcus lactis (1) species. In addition, 12 strains with high antimicrobial activity were investigated for the presence of probiotic properties such as physiological-biochemical characteristics, antimicrobial susceptibility, hemolytic activity, hydrophobicity, and aggregation activity. Wide-spectrum antimicrobial activity analysis revealed that approximately all tested strains inhibited the ten pathogens, and four strains (ZX221, ZX633, ZX3131, and ZX3875) had good probiotic properties and survived after being exposed to simulated gastrointestinal tract conditions. Moreover, we investigated the influence of pH on the wide-spectrum antimicrobial activity and found that four strains inhibited most pathogens at pH 4.5 and pH 5, whereas only ZX633 had an inhibitory effect on Bacillus subtilis ATCC 6633 and Micrococcus luteus ATCC 4698 at pH 5.5. Overall, Lact. casei ZX633 had wide-spectrum antimicrobial activity and could be considered a potential probiotic.