◇ビフィズス菌が持つ分解酵素の遺伝子 ヒトミルクオリゴ糖については、主要な構成成分である「ラクト-N-ビオースI」（LNB）という糖がビフィズス菌の増殖因子であることが明らかとなっています。 母乳に含まれるヒトミルクオリゴ糖は、直接は赤ちゃんの栄養にはならず、腸に運ばれていきます。この腸管内においてヒトミルクオリゴ糖の分解酵素を特異的に持っているビフィズス菌が代謝するわけですが、そのときにヒトミルクオリゴ糖からLNBを切り出すのが「ラクト-N-ビオシダーゼ」（LNBase）という酵素です。 これまでの共同研究では、その酵素の構造情報に基づく反応メカニズムを明らかにしてきました。ちなみに、酵素のなかに含まれているアミノ酸の立体構造を少し改変するだけで、オリゴ糖を分解させる化学反応から合成する化学反応に変えることができます。語弊がないようにしておきますが、合成する反応の時は原料を変えて合成の化学反応を進めます。この酵素の機能を変えるというの研究は目下取り組んでいるところです。 また、反応に重要なアミノ酸残基を明らかにしたことで、ビフィズス菌以外のヒト腸内細菌もLNBase活性を有していることが示唆されました。前述したように腸内のビフィズス菌は乳児期が最も優勢で、離乳期に腸内フローラの一部の細菌が置き換わり、成熟した成人の腸内環境へと移行していきます。最近の研究の結果、この離乳期において、ビフィズス菌とは別の腸内細菌がヒトミルクオリゴ糖を利用する機能を有していることがわかってきました。 それらの腸内細菌は腸内で酪酸を生成し、人の健康に寄与すると考えられます。大人の腸内細菌は抗生物質の多量摂取や腸内洗浄など余程のことがない限り変動しないので、より良い腸内フローラにするためには、やはり離乳期が重要なのではないかと思われます。 成人の体においても、ビフィズス菌が酢酸などの短鎖脂肪酸を作り出すことで腸管の細胞の栄養になりますし、感染防除にも関わってきます。将来的には、母乳の中に含まれるオリゴ糖が、乳児だけでなく大人やお年寄りの腸内のビフィズス菌を増やすことができないか考えており、その研究も今後盛んになっていくと期待されます。 その他、遺伝子情報を探索してみると、実はヒトミルクオリゴ糖を利用する赤ちゃんのビフィズス菌が持っている遺伝子と同じ遺伝子を、他の哺乳動物の腸内にいるビフィズス菌も持っていることが明らかになりました。これは進化的にも興味深い発見です。 たとえば、現存するヒト以外の動物のなかでゲノムがヒトと最も近いのはチンパンジーと言われていますが、母乳成分を比較すると似ておらず、含まれているオリゴ糖の組成も全然違います。実際、チンパンジーの腸内のビフィズス菌はヒトミルクオリゴ糖を分解する酵素がまだ発見されていません。遺伝子情報でもヒトに近いゴリラ由来のビフィズス菌のゲノム上にLNBaseの類似遺伝子は現段階で見つかっていません。 ところが、南米の一部に生息するアカテタマリンというサルの一種には、腸内のビフィズス菌のゲノムの上にLNBaseと推定される遺伝子が存在しているのです。母乳成分もオリゴ糖の組成も違っていると予想されるのに、何のためにその遺伝子を持っているか。今後、哺乳動物の進化的な面からLNBase遺伝子を持つ意義を明らかにしたいと考えています。