歯石中の古細菌学的研究：ストレプトコッカス・ミュータンス（Streptococcus mutans）

Paleomicrobiological study in dental calculus: Streptococcus mutans.

抄録

沿岸採集民、漁民、狩猟民、農耕民、および混合経済を実践していたいくつかのコミュニティを含む絶滅した人類グループの歯の古代の歯石に保存されている細菌の形態学的タイプを分析した。これまでの研究で、古代の歯石には細菌が存在することが示されている。この研究の目的は、古代の集団（500～12,000年前）にストレプトコッカス・ミュータンスが存在するかどうかを調べることであった。歯のサンプルは、チリの北部と南部（スペインによる征服以前）、スペインのパレンシア、地中海東部（レバント）という異なる人類学的コレクションから得られた古代の頭蓋骨から採取した。光学顕微鏡ではグラム陽性菌とグラム陰性菌が検出された。走査型電子顕微鏡では、細菌の形態学的タイプが特定された。透過型電子顕微鏡では、細菌の構造を分類することができた。蛍光顕微鏡検査では、ポリクローナル抗体を用いてS. mutansを標識・同定することができた。細菌の形態型は、異なる生計パターンと関連していた。狩猟民、漁師、採集民の細菌叢は多様性に乏しく、桿菌性および球菌性の形態を有していた。農耕民族は、糸状菌やらせん状菌の形態型が加わり、より多様性を示した。最もよく保存されていた超微細構造的特徴は細胞壁であった。歯石中に保存されているミュータンス様連鎖球菌の存在とコロニー形成能力は、セロ・ソッタ（チリ南部）を除いて、調査された古代の集団で立証された。従って、このような連鎖球菌の出現は、食生活や生計パターンとは無関係であると考えられる。

Morphological types of bacterial remains preserved in ancient tartar of teeth from extinct human groups, which included some communities of coastal gatherers, fishermen, hunters, and farmers, and those practicing a mixed economy, were analyzed. Previous studies have shown the presence of bacteria in ancient tartar. The aim of this work was to determine whether Streptococcus mutans was present in ancient populations (500-12,000 years old). Teeth samples were from ancient skulls obtained from different anthropological collections: the north and south of Chile (before the Spanish conquest), Palencia, Spain, and an eastern Mediterranean region (Levant). Optical microscopy showed Gram positive and Gram negative bacteria. Scanning electron microscopy identified morphological types of bacteria. Transmission electron microscopy enabled categorization of bacterial structures. Fluorescence microscopy helped label and identify S. mutans, using polyclonal antibodies. Bacterial morphotypes were related to different subsistence patterns. Hunters, fishermen, and gatherers had a less diverse flora with bacillary and coccal morphotypes. Agricultural groups showed greater diversity with additional filamentous and spiral morphotypes. The best preserved ultrastructural feature was the cell wall. The existence and colonization capacity of the mutans-like streptococci preserved in tartar was established for the ancient populations studied, with the exception of Cerro Sotta (south of Chile). Hence, their occurrence could not be related to diet or subsistence pattern.