独自の代謝動態解析法で微生物間相互作用を追跡

ヒトをはじめとする動物の腸管内には、多種多様な腸内細菌が共存しながら腸内細菌叢（腸内フローラ）を形成しています。この腸内フローラで善玉菌（プロバイオティクス）が活性化すると、アレルギーなどの免疫疾患、各種感染症の改善や予防の効果が高まることが明らかとなってきました。そのため、善玉菌投与の有用性が、健康維持や予防医学の面から注目されていますが、そのメカニズムには不明な点が数多くあります。

植物科学研究センター先端NMRメタボミクスチームは、免疫・アレルギー科学総合研究センターと協力し、善玉菌であるビフィズス菌と、悪玉菌である腸管出血性大腸菌O157の1次代謝物を介した共存関係を突き止めました。 1次代謝はさまざまな生物に共通する中心代謝経路で、種々の生物が混在する系では、どの生物がどの１次代謝物を産生しているのかを区別して分析することが今まで困難でした。今回、研究チームは、核磁気共鳴法（NMR）と¹³C安定同位体標識技術を駆使してその問題を解決し、ビフィズス菌が多糖類を分解して生産した酢酸やアミノ酸を、共存下のO157が活用して有機酸に代謝する事実を発見しました。これにより、免疫や健康維持における１次代謝物を介した宿主・細菌、細菌・細菌間の隠れた役割が明らかになり、その役割を活用した新たな食品科学の提案を可能にしました。