母乳で育つ乳児にビフィズス菌が多い理由 
本コラムでは、腸内細菌叢（フロ−ラ）が様々な疾病や生活習慣と関連している可能性（がん、動脈硬化症、自己免疫病、肥満、飲酒など）をご紹介してきました。数百種類100兆個もいる腸内細菌の個々の役割については、ほとんど分かっていませんが、いくつかの代表的な菌種については解析が進んでいます。たとえばビフィズス菌は、ヒトの腸内に生息する細菌で、いわゆる善玉菌と呼ばれています。母乳で育てた乳児の場合、ビフィズス菌が優勢なフローラが形成され、全腸内細菌の90%以上を占めることもあると言われています。ヒトの乳にはビフィズス菌を増やす物質（ビフィズス因子）が含まれていると思われていましたが、その詳細な機構は分かっていませんでした。
最近、京都大学大学院や石川県立大学、東京大学大学院の研究グループは、ヒトの乳に含まれるオリゴ糖（糖が数個結合しているもの）を分解する酵素であるラクト-N -ビオシダーゼという酵素に注目して研究を行い、新しいタイプのラクト-N -ビオシダーゼを世界で初めて明らかにしました。さらに、ラクト-N -ビオシダーゼの遺伝子がビフィズス菌の母乳オリゴ糖による増殖において重要であること、母乳栄養児中の糞便中にはラクト-N -ビオシダーゼの遺伝子数が多いことも明らかにしました。これらのことから、研究者達はビフィズス菌がヒトと母乳オリゴ糖を介した共生を通じて共に進化を遂げた可能性を推察しています。
母乳による授乳を開始すると、乳児の腸管にはビフィズス菌優勢なフローラが形成されますが、離乳と同時にこのフローラは消滅してしまいます。研究者達は、ヒト乳に含まれるオリゴ糖（母乳オリゴ糖）の中でも含有量の高いラクト-N -テトラオースというオリゴ糖を分解する酵素（ラクト-N -ビオシダーゼ）が、ビフィズス菌にのみ存在していることに注目して研究を進め、新しい酵素を見いだしました。また、京都府内の助産院の協力を得て、完全母乳で育てた乳児の糞便と混合乳で育てた乳児の糞便を解析したところ、完全母乳栄養児ではビフィズス菌の数が有意に高く、またラクト-N -ビオシダーゼの遺伝子数も高いことを見出しました。
ラクト-N -テトラオースというオリゴ糖は、霊長類の中でもヒトの乳に特に多く含まれている糖であり、ビフィズス菌もヒトの乳児に特徴的に多く生息する細菌です。このことから、ヒトはその乳児期に積極的にビフィズス菌と共生するという進化をとげ、それを支えたのが母乳オリゴ糖であると研究者達は推察しています。最近、ヨーロッパを中心にして、人工的に合成した母乳オリゴ糖を人工乳に添加しようという試みがあるそうです。今回ご紹介した研究も、母乳オリゴ糖のビフィズス因子としての機能を解明したものであり、将来的には科学的エビデンスに基づいた様々なフロ−ラ改善食品の開発が期待されます。(by Mashi)
参考文献：Chihaya Yamada et al., Molecular insight into evolution of symbiosis between breast-fed infants and a member of the human gut microbiome Bifidobacterium longum. Cell Chemical Biology, doi.org/10.1016/j.chembiol.2017.03.012
( コラム )
ビフィズス菌は母乳のオリゴ糖を分解、利用する