ヒトに健康効果をもたらす植物由来乳酸菌の抗生物質感受性

Antibiotic susceptibility of plant-derived lactic acid bacteria conferring health benefits to human.

• Masafumi Noda
• Narandalai Danshiitsoodol
• Yusuke Inoue
• Tomoko Okamoto
• Nasrin Sultana
• Masanori Sugiyama

抄録

乳酸菌(LAB)は、経口投与することによりヒトに健康効果をもたらす。近年、果物、野菜、花卉、薬用植物などから数種の乳酸菌が分離されている。細菌感染症の治療に用いられる抗生物質は腸内細菌叢に薬剤耐性菌を出現させるため，加工食品の安全・安心を確保するためには，抗生物質に対するLAB菌株の感受性を評価することが重要である。本研究の目的は、植物由来のいくつかのLAB菌株に対する抗生物質の最小阻害濃度（MIC）を決定することである。ストレプトマイシン（SM）、カナマイシン（KM）、ゲンタマイシン（GM）などのアミノグリコシド系抗生物質をLAB感受性試験培地（LSM）を用いて評価したところ、ミューラー・ヒントン（MH）培地を用いた場合よりも高いMICが得られた。Etestは、プラスチックストリップ上に予め設定した抗生物質の濃度勾配からなる抗生物質感受性試験法であり、世界的に抗生物質のMICを判定するために用いられている。本研究では，EtestがLAB株の検査において特に有用であることを示した。また，植物由来のLAB株の各抗生物質に対する感受性の低さは，後天的な耐性ではなく，内在性の耐性によるものであることを示した．この知見は、全ゲノム配列情報に基づいており、LAB株の薬剤耐性遺伝子の水平的な広がりを反映していることが示された。

Lactic acid bacteria (LAB) confer health benefits to human when administered orally. We have recently isolated several species of LAB strains from plant sources, such as fruits, vegetables, flowers, and medicinal plants. Since antibiotics used to treat bacterial infection diseases induce the emergence of drug-resistant bacteria in intestinal microflora, it is important to evaluate the susceptibility of LAB strains to antibiotics to ensure the safety and security of processed foods. The aim of the present study is to determine the minimum inhibitory concentration (MIC) of antibiotics against several plant-derived LAB strains. When aminoglycoside antibiotics, such as streptomycin (SM), kanamycin (KM), and gentamicin (GM), were evaluated using LAB susceptibility test medium (LSM), the MIC was higher than when using Mueller-Hinton (MH) medium. Etest, which is an antibiotic susceptibility assay method consisting of a predefined gradient of antibiotic concentrations on a plastic strip, is used to determine the MIC of antibiotics world-wide. In the present study, we demonstrated that Etest was particularly valuable while testing LAB strains. We also show that the low susceptibility of the plant-derived LAB strains against each antibiotic tested is due to intrinsic resistance and not acquired resistance. This finding is based on the whole-genome sequence information reflecting the horizontal spread of the drug-resistance genes in the LAB strains.