説明

感染症に対抗する代替医薬品としてのプロバイオティクス

【課題】鳥コクシジウム症、またパルボウイルスなどの感染症など、病原性微生物、ウイルス、菌類、寄生虫、原虫などによる感染症にかかった鳥、魚、哺乳動物に対して、液体性免疫と細胞性免疫の両方へ作用する有効な代替療法の提供。
【解決手段】乳酸菌のPediococcus acidilactici、と酵母菌のSaccharomyces cerevisiae boulardii、とを粉末状にした混合プロバイオティクス。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
プロバイオティクス、ペディオコッカス菌、Pediococcus acidilactici、Saccharomyces boulardii、Eimeria、鶏、鳥、消化器疾患、犬、パルボウイルス、parvovirus
【背景分野】
【0002】
【特許文献1】米国特許No.5,968,569はプロバイオティクスを含むゲル化したでんぷん細胞間質のペットフードを示すものであり、具体的には、Saccharomyces属とPediococcus acidilactici属について公開している。
【特許文献2】米国特許No.6,551,633はラクターゼと乳糖を含むペット用の牛乳を主成分とするパウダーに関して公表している。また米国特許No.5,968,569もプロバイオティクスに関するものである。
【特許文献3】米国特許No.6,780,447はソルビン酸と微生物(生きているもの、または死んでしまったもの)を含む動物用食品であることを公開している。Pediococcus acidilacticiを含む非常に多種の微生物について公表している。
【特許文献4】米国特許No.6,827,957は内部がやわらかく、外部にはプロバイオティクスを含む固い殻となっている動物用食品の製造方法を公開したもので、Saccharomyces属について公表されている。
【特許文献5】米国特許No.6,835,397はSaccharomyces.boulardiiとPediococcus.acidilacticを含む多種のプロバイオティクスを含むカプセル化された酵母について公表している。
【特許文献6】米国公開特許申請番号2003/0049240はLactobacillus属とBifidobacterium属を用いたヘリコバクター感染症を治療する方法について公開している。
【特許文献7】米国公開特許申請番号2004/0109025はコーティング処理された生菌を含む粒子の製造方法について公開している。
【特許文献8】米国公開特許申請番号2004/0197352は、微生物の数々の菌種を含む、またクレアチンと血液中の尿素窒素を減少させるプレバイオティクス成分について公開している。
【特許文献9】米国公開特許申請番号2003/0165472は、微生物の保存と輸送に関しての情報を公開している。
【特許文献10】米国公開特許申請番号2006/0008511は、キサンタンとキトサンの混合体カプセルまたはゼラチンカプセルでプロバイオティクスを包み込む製法について公開している。
【非特許文献1】上述とともに関係した手法と制限される前述の例が、実例として挙げられ、あくまで唯一の手法とは限らないことを示唆している。そして、ある論述の他の手法、制限範囲は文献や研究により明白となる。
【発明の開示】
【0003】
動物用食品などに混ぜて与えるプロバイオティクスを粉末状にする製法。粉末状のプロバイオティクスまたは動物用食品や動物用間食用食品(おやつ)に含まれたプロバイオティクスが鳥や哺乳動物における感染性胃腸症状を治療する方法を示す。粉末状のプロバイオティクスまたは動物用食品や動物用間食用食品(おやつ)に含まれたプロバイオティクスが鳥や哺乳動物における抗原に対する免疫応答を高める方法を示す。
【0004】
主張内容を分かりやすく説明をするための手法、方法などを用いているが、その範囲には制限されない。上記主張では、上記に記載されている一つまたは複数の問題が減少・解消されたと明記されているが、別の主張では、別の問題に対する向上があったことを示している。
【0005】
上記の説明の他に、参考文献や図、下記の説明により主張を更に明確にしている。
【発明が解決しようとする課題】
【0006】
鳥コクシジウム症は鶏の脂肪、吸収不良(飼料が十分に利用されてない)、成長率の低下、雌鳥の卵生産低減を引起す重大な感染症である(Lellehoj et al.,2004)。鳥コクシジウム症の最も著しい問題は体重増加率の減少やひどい時には体重減少などの成長障害であり、養鶏業に経済的なダメージを与える(Dalloul and Lillehoj,2006)。医薬品と生ワクチンがこれまで症状を抑制する方法であったが、医薬品の予防的な使用に対する懸念の高まりやワクチンのコストが高いことなどがあり、代替療法が必要とされている(Dalloul and Lillehoj,2004)。最近のプロバイオティクス研究では、消化器疾患をもたらすロタウイルスや大腸菌、サルモネラ菌などに対する宿主の液体性免疫に生菌が影響を及ぼすことができることを証明している(Isolauri,E.2003;Majamaa,et al 1995;Perdigon,et al 2001)。プロバイオティクスがEimeriaに感染したブロイラーに対して有効な代替医薬品として使用できるには、液体性免疫と細胞性免疫の両方へ作用し、効果があることを証明する必要がある。
【0007】
パルボイウルスに感染した犬は嘔吐や血便など重い消化器症状を示す。適切に処置しなければ数時間で死に至ることもある。米国ではパルボウイルスに感染した犬を治療する抗生剤はなく、ウイルスを駆逐し回復する為の手段は、犬の自己免疫機能のみである。故に我々はパルボウイルスに感染した犬がプロバイオティクスを与えるべき良い研究対象であると判断した。
【発明が解決するための手段】
【0008】
Pediococcus acidilacticiがEimeriaに感染したブロイラーに有効であることを実証するために、我々はP.acidilacticiを与えた鶏と与えない鶏に分け、E.tellenaの胞子を形成したオーシストに感染させた。Eimeriaに感染したブロイラーへのP.acidilacticiの有効性を判断するために、P.acidilacticiを与えたEimeria感染鶏とプレシーボから採取した便のオーシスト数と、鶏の体重を測定した。
【0009】
Eimeria抗原EtMIC2に対する抗体反応を評価するために、分子レベルで明らかにされ、複製されたEimeria微小タンパクの遺伝子を用いた(Dalloul et al,2006)。鶏から集めた血清から抗体生成を判断するためにELISA法を用いた。
【0010】
Eimeria感染に対する細胞免疫反応を判断するため、P.acidilacticiとSaccharomyces boularidiiを与えたEimeriaに感染鶏でのT細胞増殖を試みた。脾細胞を集めて、24時間ConAの存在下で培養された。細胞の増加は[3H]−チミジンアッセイ法によって計測した。
【0011】
P.acidilacticiとS.boulardiiが消化器疾患に悩む犬への有効性を証明するために、様々な消化器疾患を持つ犬にP.acidilacticiとS.boulardiiを与える評価試験を行った。評価試験はブラジルのサンパウロにある3つの動物病院において4名の獣医師によって共同で行った(表2)。犬の体重は2KGから26KG、年齢は1歳から15歳と幅広かった。犬はそれぞれ異なったレベルの消化器疾患を患っており、体重によって、プロバイオティクスのカプセルを毎日1個〜2個与えた。
【0012】
P.acidilacticiとS.boulardiiが病原菌の感染による消化器疾患に悩む犬への有効性を証明するために、パルボウイルスに感染した犬にP.acidilacticiとS.boulardiiを与えた。
【0013】
典型的な面と実施例が以上の様に検討されてきたが、技術的手法の改訂、追加等がある。以下に示す、添付の特許請求範囲において、改訂、修正、追加がそれぞれの条項の本質の範疇において含まれることが意図される。
【発明の効果】
【0014】
ブロイラーの寄生虫感染症に対する代替医薬品としてのプロバイオティクス
【0015】
Eimeriaに感染したブロイラーにおけるプロバイオティクスの毒性試験
【0016】
生後1日後のブロイラー15羽〜20羽を1グループとしてそれぞれの育雛器に入れた。各グループはプレシーボとして餌のみを与えるものと、餌と一緒にP.acidilaticiを混ぜて与えるものに分けた。P.acidilaticiを0%,0.01%,0.05%,0.1%,0.4%の濃度で餌に混ぜて与えた。10日目にはプレシーボ(P.acidilaticiを与えない、感染なし)以外は、5,000個のEimeria acervulinaオーシストを口径投与により感染させた。体重は0,6,9日目に測定し(dpi)、体重の増加を観察した。オーシスト数を測定するため、感染後4,6,9日目の糞便を収集した。
【0017】
試験的な治療はカリフォルニア州、サンディエゴに所在するGraphPad Software,Inc.が所有する統計学ソフトウエア、GRAPHPAD INSTATによって相違分析を行った。確率がP<0.05であれば違いを認めることにした。平均値はDunnett比較テストにより比較した。
【表1】

【0018】
医薬品としての薬効があるかどうかの創薬実験をする前に、毒性などの副作用をいかに回避するかが重要である。P.acidilaticiは人や動物の消化管にもともと住んでいる天然の微生物であり、毒性があると報告をしている文献はこれまでに発表されていない。またブロイラーにおいてP.acidilaticiに毒性があるかどうかを調査するために、ブロイラーもしくはE.acervulinaに感染した鶏に、0.01%から0.04%のP.acidilaticiを与えた。P.acidilaticiを与えたブロイラー、またP.acidilaticiを与えたE.acervulina感染鶏、いずれにおいても体重減少や死亡などは確認されなかった。また1%から100%のP.acidilaticiとS.boulardiiを混ぜた餌を0.01%の濃度で与えた群と1.0%の濃度で与えた群があるが、EA感染群とET感染群において感染中でもかなりの体重増加が見られた(表1A)。実験期間中、プロバイオティクスを与えた後、鶏の主要器官(肝臓、心臓、腎臓、脾臓)において異常はみられなかった。Eimeriaに感染したブロイラーに40倍の濃度範囲(0.01−0.4%の範囲)、またP.acidilatici S.boulardiiを混ぜて100倍の濃度範囲(0.01−1.0%の範囲)で与えたが組織的な変化は見られなかったことが結果から分かる。
【0019】
P.acidilaticiがEimeriaに感染したブロイラーに有効であることを実証するために、我々はP.acidilacticiを与えた鶏と与えない鶏に分け、E.tellenaの胞子を形成したオーシストに感染させた。
P.acidilacticiを与えたブロイラーでは、オーシストが20%−40%減少した。同様にE.acervulinaに感染させたブロイラーでP.acidilaticiとS.boulardiiの菌混合体を与えた場合、30%−50%、E.tellenaに感染させたブロイラーでP.acidilaticiとS.boulardiiの菌混合体を与えた場合、10%−20%減少した。これらは、プロバイオティクスが病原菌や寄生虫感染を減少させる効果があることを示している。
【0020】
Eimeriaに感染したブロイラーにプロバオイティクスを与えると液体性免疫反応が刺激される。
【0021】
図1は、ブロイラーにそれぞれプロバオイティクスを与えなかった場合、P.acidilacticiとS.boulardiiの菌混合体を0.1%餌に混ぜて21日間与えた場合、または0.2%混ぜた場合でのEtMIC2抗原への抗体反応を示している(それぞれNOR,MG0.1,MG0.2)。鳥は感染していないもの、ふ化後12日で5,000個のE.tellenaオーシストに感染させ、感染後10日後に血清をサンプリングしたものとがある。バーは平均±標準偏差(N=3)(P<0.05)。
【0022】
ET感染に対する抗体誘発反応はすべての感染群で発現された。
更にP.acidilaticiを与えた鳥では、プロバイオティクスを与えなかった鳥に比べると血清から非常に高い(P<0.05)Eimeriaに特有の抗体が検出された(図1)。P.acidilaticiがブロイラーの特定の寄生虫感染症に対しての液体性免疫を誘起することができることをこの実験は証明している。
【0023】
組織的細胞免疫反応:リンパ球増殖
【0024】
図2は、通常の餌のみ、プロバオイティクスを0.01%,0.1%,1.0%を与えたそれぞれの場合において、鶏の脾細胞の増殖を示すコンカナバリンA(ConA)の値を示したものである。MはP.acidilaticiとS.boulardiiの菌混合体である。ふ化後14日で5,000のEA(E.acervulina)またはET(E.tenella)オーシストによって感染させたものである。脾細胞を集めて、24時間ConAの存在下で培養された。細胞の増加は[3H]−チミジンアッセイ法によって計測した。バーは平均±標準偏差(N=3)。(P<.05)。
【0025】
プロバイオティクスを与えた鳥と通常の餌だけを与えた鳥とで、コンカナバリンA(ConA)によって誘引された脾細胞の増殖反応により、Eimeriaの感染に対する細胞免疫反応を判断した。
EA感染症群で0,1%を与えた鳥の脾細胞は通常の餌だけを与えた群やプロバイオティクスの投与量を変えた群と比べると増殖率が非常に高かった(P<0.05)。ET感染症群で0.01%0.1%を与えた鳥にConAを刺激する非常に高い脾細胞増殖反応があり(P<0.05)、増殖率は0.1%の方が0.01%与えた群よりも高かった(図2)。
【0026】
図3は、E.acervulina(EA)に感染した鳥の糞便中のオーシスト数を示す。通常の餌のみ(REG)、0.1%(MG0.1),0.2%(MG0.2)の濃度でP.acidilacticiを餌に混ぜて与えた場合の鶏の糞を6−9dpiの単位で5,000のE.tenellaを回収した際にオーシスト数を測定した結果である。バーは平均±標準偏差(N=5cage)。
【0027】
図4は、ふ化後12日で、5,000個のE.acervulina(EA)オーシストまたはE.tenella(ET)オーシストに感染させた鶏に、通常の餌のみ(REG)、プロバイオティクスをそれぞれ0.01%(M00.1),0.1%(M0.1),1.0%(M1.0)餌に混ぜて与え、6日後〜10日後に糞便を回収し、糞便中のオーシスト数を測定した結果である。MはP.acidilaticiとS.boulardiiの菌混合体を示す。バーは平均±標準偏差(N=5cages)。
【0028】
消化器疾患の犬またはウイルスに感染した犬に対する代替医薬品としてのプロバイオティクス
【0029】
消化器疾患を患った犬へのプロバイオティクスの応用
【0030】
Eimeriaに感染したブロイラーにP.acidilaticiとS.boulardiiの菌混合体プロバイオティクスであるMITOMAXを与えた成功的結果により、私たちは次に消化器疾患を持つ犬での評価試験を行うことにした。MITOMAXはマサチュウセッツ州ポトマックに所在するイマジリンテクノロジー社のプロバイオティクスの商標であり、P.acidilaticiとSaccharomyces cerevisiae boulardii(S.boulardii)の混合体をゼラチンカプセルで包み込んだものである。評価試験はブラジルのサンパウロにある3つの動物病院において4名の獣医師によって共同で行った(表2)。犬の体重は2KGから26KG、年齢は1歳から15歳と幅広かった。犬はそれぞれ異なったレベルの消化器疾患を患っており、体重によって、プロバイオティクスのカプセルを毎日1個〜2個与えた。プロバイオティクスを与えて14日以内に犬の消化器疾患は回復を見せ、症状に大きな回復が見られた。これらの結果はプロバイオティクスが消化器疾患を持つ犬に対して有効であることを示している。
【表2】



【0031】
バルボウイルスに感染した犬の血便を止める代替医薬品としてのプロバイオティクス
【0032】
パルボウイルス感染症と診断された4頭の犬は、NormosolR,Reglan,Cefazolin,Metronidazole,Ampicillin,+/−Famotidoneなどを投薬されたが、それでも血便が止まらなかった。そこで、プロバイオティクスとして、P.acidilacticiとS.boulardiiの菌混合体を4頭の犬に2−3日間与えた。すると、4頭すべての犬において、血便が止まっただけでなく、便も硬くなった。退院後もプロバイオティクス治療を続けた結果、2週間経過後も血便が再発することはなかった(表3)。
【表3】


【0033】
プロバイオティクスが動物や人に有効かどうかはプロバイオティクスの生存状態によって左右される。カプセルに包まれたP.acidilacticiとS.boulardiiの混合体プロバイオティクスは、室温または4℃で2年間保管した後も保管前とほぼ同様の生存菌数が確認された。Eimeriaに感染したブロイラーに0.01%−0.4%のP.acidilacticiを与えても機能形態や体重には特に変化は見られなかった。E.acervulinaまたはE.tellenaに感染したブロイラーに0.1%−1%のP.acidilacticiを与えた場合でも同じ結果であった。
【0034】
Eimeriaに感染したブロイラーに対してP.acidilacticiとS.boulardiiの混合体プロバイオティクスを与えた時の効果を次の側面から判断した。1)糞便から分離し、測定したオーシスト数の減少、2)抗体生成促進、3)脾細胞の増加促進。P.acidilaticiとS.boulardiiの混合体プロバイオティクスを与えることにより下痢、嘔吐、食欲不振、体臭などの消化器疾患を持つ犬の健康状態が良くなることを評価試験が示している。またパルボウイルス感染による血便に苦しむ犬でもP.acidilaticiとS.boulardiiの混合体プロバイオティクスを2−3日与えることで症状の回復が見られた。
【0035】
適しているプロバイオティクスは、酵母菌と乳酸菌である。適している微生物のプロバイオティクスはPediococcus属、Lactobacillus属、Bifidobacterium属、Bacillus属、Streptococcus属、Enterococcus属である。適切な酵母菌はSaccharomyces cerevisiae boulardiiである。粉末状のプロバイオティクスは、病原性微生物(バクテリア)、ウイルス、菌類、寄生虫、原虫によって引起される消化器疾患に対して有効である。粉末状のプロバイオティクスは、鉤虫、回虫、鞭虫、条虫に対して有効である。粉末状のプロバイオティクスは、ジアルジアなどの寄生虫に対して有効である。
【0036】
プロバイオティクスは、適量を摂取すれば、人の感染性消化器疾患に有効である。プロバイオティクスは、適量を摂取すれば、魚の感染性消化器疾患に有効である。ドライパウダー状のプロバイオティクスもカプセルに包まれたプロバイオティクスと同様の特徴を持ち、有効である。
【図面の簡単な説明】
【図1】 図1は抗体反応に対するプロバイオティクスの効果をグラフで示したものである。
【図2】 図2は細胞免疫反応に対するプロバイオティクスの効果をグラフで示したものである。
【図3】 図3はE.acervullinaに感染した鳥の糞便のオーシストをグラフで示したものである。
【図4】 図4はE.acervullinaまたはE.tenellaに感染した鳥の糞便のオーシストをグラフで示したものである。

【特許請求の範囲】
【請求項1】
プロバイオティクスとして、最低1種類以上のプロバイオティクスを粉末状にする製法。
【請求項2】
プロバイオティクスとして乳酸菌・酵母菌を粉末状にする製法。
【請求項3】
プロバイオティクスとしてPediococcus属、Lactobacillus属、Bifidobacterium属、Bacillus属、Streptococcus属、Enterococcus属の乳酸菌・Saccharomyces属の酵母菌を粉末状にする製法。
【請求項4】
Pediococcus acidilactici、Saccharomyces cerevisiae boulardiiをを粉末状にする製法。
【請求項5】
請求項1で主張するプロバイオティクスを与えることは、感染症にかかった鳥、魚、哺乳動物の生体内の抗原に対する免疫応答を調整・治療する手段の一つである。
【請求項6】
請求項5で主張する手段としてのプロバイオティクスは、動物用食品、動物用間食(おやつ)、動物用調味料、発酵牛乳製品、もしくはヨーグルトに含まれる。
【請求項7】
請求項5で主張する手段の対象となる鳥は、鶏、オウム、インコ、鳩、七面鳥、鴨、ガチョウを含む。
【請求項8】
請求項5で主張する手段の対象となる哺乳動物は、犬、猫、モルモット、ハムスター、ネズミ、うさぎ、サル、チンパンジー、豚、人を含む。
【請求項9】
請求項5で主張する感染症とは、病原性微生物、ウイルス、菌類、寄生虫、原虫によって引起される。
【請求項10】
請求項9で主張するウイルスとは、パルボウイルス、ロタウイルス、インフルエンザウイルスを示す。
【請求項11】
請求項9で主張する寄生虫とは、鉤虫、回虫、鞭虫、条虫を示す。
【請求項12】
請求項9で主張する原虫とは、アイメリア、ジアルジア、クリプトスポリジウム、トキソプラズマ、プラスモジウム、リーシュマニア、サイクロスポーラを示す。
【請求項13】
請求項5で主張する免疫応答の調整とは、抗体を増やす、またはT細胞もしくはヘルパーT細胞の増殖を促進することを示す。
【請求項14】
請求項1で主張するプロバイオティクスを与えることは、鳥、魚、哺乳動物の抗原に対する免疫応答を高める手段の一つである。
【請求項15】
請求項14で主張する免疫応答の調整とは、抗体生成能力を高めること、またはT細胞の増殖能力を高めることを示す。
【請求項16】
請求項14で主張する手段としてのプロバイオティクスは動物用食品、動物用間食(おやつ)、動物用調味料、発酵牛乳製品、もしくはヨーグルトに含まれる。

【図1】
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【図2】
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【図3】
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【図4】
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【公開番号】特開2008−44945(P2008−44945A)
【公開日】平成20年2月28日(2008.2.28)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2007−217628(P2007−217628)
【出願日】平成19年7月26日(2007.7.26)
【出願人】(506267905)有限会社ヘルスビジョン (2)
【Fターム(参考)】