JP3147903B2 - 粘膜競争的排除フローラ - Google Patents

粘膜競争的排除フローラ

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Description

【発明の詳細な説明】 発明の背景 発明の分野 不適切に調製された家禽製品が消費されることによ
り、ヒト腸疾病患者が非常に多く生み出された。Salmon
ella spp.がこのような疾病の病因であることは長年認
識されており、最近では、Campylobacter spp.、とり
わけCampylobacter jejuniも、病因に含まれている。
上記両方の微生物は、鳥類に何ら有害作用を及ぼすこと
なく家禽の胃腸管に定着することがある。病気に患った
鳥類を多少は検出することはきるが、無症候キャリア
は、生産及び加工中に上記微生物をまん延させ、その結
果、生存鳥類及び生肉がさらに汚染されることとなる。
関連技術の説明 これら及び他のヒト腸病原細菌のまん延を最小限に抑
えるためのよりよい対策が必要とされており、このため
の最も有望な手法は、家禽の胃腸管における微生物の発
生及び定着レベルを減少させることであった。
Salmonellaによるニワトリの定着を減少させる有効な
手段なNuri及びRantala(1973)により記載され、競争
的排除(competitive exclusion,“CE")として知られ
ている。ニワトリ固有の腸内フローラは、Salmonella定
着の防止に重要な役割を果たし、成熟健康ニワトリから
副次培養した腸内内容物の製剤は、微生物相(microflo
ra)ががまだ確立されていない若ニワトリを保護できる
ことが判明した。未定義CE製剤をひよこに投与すると、
新たにふ化した鳥類の町内細菌叢の成熟を加速し、ま
た、これが、成雌鶏からその子孫への微生物相の伝播の
自然プロセスの代替ともなる。掃除且つ消毒を行った現
代のブロイラー鶏舎の施設では、過去に雌鶏により付与
された天然微生物相は付与されない。Snoeyebos等(198
2)は、CE微生物相源が嫌気性培養により増殖された凍
結乾燥糞である、家禽においてSalmonellaを減少するよ
うに構成した方法を開発した。Mikkola等(1987)は、C
E微生物相源として腸内糞及び盲腸分を使用した。これ
らの培養での処理には、嫌気性であり且つpHのバランス
をとっと培地を必要とした。これらのCE処理は、Campyl
obacter jejuniに触れていない。
CEがSalmonellaに有効であることは公知であるので、
Campylobacterの抑制について類似の方法が、Stern等
(1988)により検討された。しかしながら、Nurmi及びR
antala(1973)、Snoeyenbos等(1982)並びにMikkola
等(1987)により記載されているようなCE製剤での処理
は、Campylobacterの定着には影響を及ぼさなかった。
5種の異なるCE培養での処理後、Campylobacterの投与
によりひよこ84羽のうちの81羽及び対照ひよこ46羽のう
ちの45羽に定着が観察された。Shanker等(1990)は、
これらの観察結果を確認した(Shanker等、1990、「Epi
demiol.Infect.」、第104巻、第101〜101頁)。
その後の研究において、SalmonellaとCampylobacter
とを、初生ひなに投与した。これらの2種の微生物が互
いに競争するか拮抗して、両方の集団固体数を減少する
ように思われた(Stern等、1991)。しかしながら、競
争作用も拮抗作用も観察されなかった。
発明の要旨 今般、SalmonellaとCampylobacterとの両方の抑制に
有効である、CE法の改良法が見出された。改良法である
粘膜競争的排除(mucosa competirtive exclusion、
“MCE")では、Salmonella及び他の家禽病原体のない成
熟ニワトリの盲腸から得られた粘膜関連フローラ(muco
sa−associated flora)の培養を利用する。MCEからの
副次培養を新たにふ化したひよこ又はふ化中のひよこに
投与すると、両方の微生物による感染が実質的に防止さ
れることが明らかとなった。MCE処理を適切に適用する
と、家禽生産において、SalmonellaとCampylobacterの
両方の存在が減少する。ニワトリにおける腸内で保菌が
減少すると、次にヒトの健康上の危険が減少すはずであ
る。
この知見により、本発明の目的は、Salmonella及びCa
mpylobacterを含む家禽に定着することのできるヒト腸
病原細菌が家禽に感染するのを防止するのに有効な粘膜
競争的排除(MCE)組成物の製造方法を提供することで
ある。
また、本発明の目的は、家禽を処置して処置した鳥類
における上記細菌の感染及び成長を防止する新規な方法
を提供することである。
本発明の他の目的及び利点は、以下の説明から容易に
明らかとなろう。
発明の詳細な説明 新規なMCE製剤は未定義組成物であり、以下の方法に
より調製される: (1)無Salmonella鳥類から盲腸を切り出し、培地で洗
浄することにより内部物質を十分に除去し; (2)無菌的且つ嫌気性環境において、(a)洗浄した
盲腸の粘膜層からスクレープ(scrapings)を得るか、
(b)洗浄した盲腸から1片を切断し; (3)スクレープ又は盲腸の切断片を嫌気性培地に懸濁
し;そして (4)嫌気性環境において、増殖が生じるのに十分な時
間インキュベーションする。
得られたフローラ含有培地を、次に副次培養し、必要
程度増加させて、処置操作に必要とするに十分な量の製
剤を得る。
好ましくは、工程(1)では、無Salmonella鳥類を殺
し、盲腸を無菌的に切り出し、無酸素環境で無菌ペトリ
プレートに配置する。盲腸を、無菌ガラス棒で逆にし、
盲腸の大部分を、無菌条件下で穏やかに除去し、捨て
る。残りの盲腸内容物を、適当な培地で洗浄することに
より除去する。洗浄工程には、水をはじめとする上記目
的に有効ないずれの培地も用いることができる。好まし
培地は嫌気性培地であり、特に好ましいものは、予備希
釈した嫌気性培地(pre−reduced anaerobic medium、
“PRAM")である。
工程(2)では、無菌小刀を使用して、(a)粘膜層
を洗浄盲腸からスクレープするか、(b)洗浄盲腸から
約1mm片を切断することができる。
工程(3)では、工程(2)(a)の粘膜層スクレー
プを、PRAM約1mlに懸濁後、懸濁液を新鮮なPRAM約5mlに
接種する。また、工程(2)(b)で得られた盲腸の切
断片を、PRAM約5mlに直接入れてもよい。
工程(4)では、懸濁液を、約35〜37℃で約48時間イ
ンキュベーションする。
副次培養及び使用の前に、培養を、Salmonellaが存在
するかどうかをアッセイする必要がある。いずれかの効
果的な通常の分離方法を利用することができる。
MCE製剤にCampylobacterが確実に存在しないようにす
るために、培養を、上記嫌気性条件下、PRAM中でさらに
2継代の副次培養してもよい。
多数の鳥類を処置するのに十分な量のMCEを得るため
に、培養を、当該技術分野において周知の通常の培養法
(例えば、保存製剤を約1:1000に希釈した後、約48時間
インキュベーション)を用いて増加できる。
上記培養の効力は、Stern等、1991(引用することに
より本明細書の開示の一部とされる)に記載されている
定着供与量(colonization dose)−50%(CD50%)又
は定着指数(colonization quotieni、“CQ")を求め
ることにより評価できる。CD50%数は、特定の群(試験
又は対照)におけるひよこの半分の盲腸に定着するのに
必要とする平均供与細菌数(供与1週間後にサンプリン
グ)を表す。CQは、特定群における全ての動物について
の盲腸材料の1g当たりの平均log10コロニー数を表す。
さらに、対照CQ:試験CQ比を表す保護因子(protection
factor、“PF")を、算出してもよい。CD50%は、供
与微生物による定着に対するMCEによる保護に依存し、
コロニー数には無関係である。したがって、CD50%数が
大きいほど、付与される保護量が多い。一方、CQは、鳥
類の腸管内で供与微生物により形成されたコロニー数に
依存する。したがって、CQ数が低いほど望ましい。PFは
対照:試験数比であるので、PF数が大きいほど、保護が
よりよいことを示す。Salmonellaの場合、PFが少なくと
も6であることが、MCE製剤が効果的であることの目安
である。Campylobacterの場合、100倍(又はCQ=101
保護が、最小許容レベルである。MCEの効力についての
試験を行うとき、SalmonellaとCampylobacterの供与
は、別個に行っても、混合物で行ってもよい。これら2
種の微生物は、腸管(Stern等、1991)とは無関係に作
用することが知られているので、両方を同時供与した時
に得られる結果は、等しく正確であり、この方法は有意
により都合がよい。
MCE製剤の効果的な量を投与することにより家禽を処
置する。MCE培養での処置は、2段階で行ってもよい。
第一段階では、効果的な量の培養を、鳥類に、それらが
50〜75%ふ化した時に噴霧した後、インキュベーション
期間を完了する。ニワトリでは、例えば、ふ化トレー
を、ふ卵器中で18日間及びふ化キャビネットで2.5日間
ふ卵させた後に取り出し、各ふ化中ひな及び/又は未ふ
化卵がMCEを約0.2〜約0.3ml受容するように各トレーに
噴霧する。次に、ふ化トレーを、ふ化キャビネットに戻
し、ふ卵を完了させる。
処置の第二段階では、効果的な量のMCEを鳥類の最初
の飲料水へ添加し、全て消費されるまで所定の位置に配
置しておく。ニワトリでは、例えば、1ガロンのドリン
カージャーでMCEを1:10希釈したものを、ブロイラー鶏
舎にひよこ200羽当たり約1ジャーの割合で配置する。
ジャーを、全ての培養が消費されて(約4時間)、ひよ
こ1羽当たり希釈MCE溶液が約10ml消費されるまで所定
の位置に配置しておく。
また、製剤は、凍結乾燥又はカプセル化製剤を飼料に
添加するか、インオ−ボ(in ovo)注入するか、ディッ
プした後ひよこに直接噴霧することにより投与するか、
農場水系を介して投与することにより投与してもよい。
新規なMCE培養及び処置方法は、標的病原体のキャリ
アとしての役割を果たすことがあるヒトによる消費を目
的として飼育している全ての家禽に効果的である。家禽
には、ニワトリ、シチメンチョウ、アヒル及びガチョウ
等の卵又は肉を得るために飼育している全ての家畜が含
まれる。
標的病原体には、家禽に定着できる全てのヒト腸病原
細菌が含まれる。特に重要なものは、Salmonella及びCa
mpylobacter種である。
以下の実施例は、本発明をさらに説明することのみを
意図し、請求の範囲に記載の本発明の範囲を限定するこ
とを意図するものではない。
実施例1 粘膜競争的排除培養の調製 十分成熟した無Salmonellaニワトリを殺し、盲腸を無
菌的に切り出した。検体を直ぐに、無酸素窒素チャンバ
ー内の無菌ペトリプレートに入れた。次に、盲腸を無菌
ガラス棒で逆にして、盲腸材料の大部分を、無菌ピペッ
トの先端で除去した。残りの材料を、PRAMをシリンジに
入れ、そこから無菌針を介して流れとして出すことによ
りPRAMで洗浄した。次に、粘膜層を無菌小刀を用いて洗
浄盲腸材料からスクレープし、スクレープをPRAM1.0ml
に懸濁した。懸濁液を、無菌シリンジに吸引して入れた
後、新鮮なPRAM5mlを入れた管に接種した。次に、培地
を、37℃で48時間インキュベーションした。操作全体
を、窒素の一定流を培養調製チャンバーに通過させるこ
とにより得られる無酸素環境中で実施した。
実施例2 Campylobacterに対するMCEの効力に関する試験 隔離ユニットを入れた日齢3〜10日のひよこに、MCE
製剤0.2mlを強制飼養し、そして同様の数のひよこを対
照として未処置のままとした。強制飼養の24〜36時間
後、ひよこに、Campylobacterを表1に示す供与量範囲
で供与した。7日目にひよこを殺した。盲腸を採取し、
内容物をCampylobacterについて選択的な培地にプレー
ティングし、42℃で24時間、微好気的(5%O2、10%CO
2、85%N2)にインキュベーションした。CD50%は、ど
の供与量でよこの盲腸の半分に定着したかを測定するこ
とにより得た。CQは、特定の供与量で処置した全てのひ
よこから採取した盲腸材料1g当たりのコロニー数を測定
することにより得た。
表1に示したデータから、3つ別個の試験において、
MCE処置により付与された保護は少なくとも100倍である
ことが明らかである。さらに、21日及び42日で殺したヒ
ヨコは、同様の保護レベルを維持したことも分かる。
実施例3 Salmonellaに対するMCEの効力に関する試験 ひよこを、実施例2と実質的に同様に処置した。ただ
し、盲腸を採取した後、盲腸材料をSalmonellaに選択的
な培地にプレーティングし、37℃で24時間インキュベー
ションした。Campylobacterに関して記載したようにし
てCQ値を測定した。結果を、試験群当たりの陽性数とと
もに、表3及び表4に示す。MCE処置により、Salmonell
aによる定着に対しても相当の保護効果が付与されるこ
とが分かる。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 コックス,ネルソン・エー・ジュニア アメリカ合衆国 ジョージア 30605、 アセンズ、リード・ストリート 237 (72)発明者 ブランケンシップ,リロイ・シー アメリカ合衆国 ジョージア 30605、 アセンズ、グレート・オーク・ドライヴ 165 (56)参考文献 特表 平5−500656(JP,A) Poultry Science,V ol.71,No.10(1992)P.1781− 1784 Journal of Food P rotection,Vol.47,N o.7(1984)P.542−545 (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) A61K 35/38

Claims (6)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】サルモネラ(Salmonella)及びカンピロバ
    クター(Campylobacter)による感染から家禽を保護す
    るのに有用な粘膜競争的排除組成物の製造方法であっ
    て、 (a)無サルモネラ及び無カンピロバクター鳥類から盲
    腸の少なくとも一部分を切り出し、嫌気性培地で十分に
    洗浄することで内部物質を取り除く工程と; (b)無菌的且つ嫌気性環境において、(i)前記洗浄
    盲腸の粘性層からスクレープを得る、及び/又は(ii)
    前記洗浄盲腸から1片を切断する工程と; (c)スクレープ及び/又は盲腸の切断片を嫌気性培地
    に懸濁し、懸濁液を形成する工程と; (d)前記懸濁液を嫌気性環境において約35〜37℃で48
    時間インキュベーションする工程と; (e)前記懸濁液の一部を取り除く工程と、 からなる粘膜競争的排除組成物の製造方法。
  2. 【請求項2】前記スクレープが前記洗浄盲腸材料の粘性
    層のスクレープである請求の範囲第1項記載の方法。
  3. 【請求項3】前記嫌気性培地が、予備希釈された嫌気性
    培地である請求の範囲第1項または第2項記載の方法。
  4. 【請求項4】請求の範囲第1項〜第3項のいずれか一項
    に記載の方法により得られる組成物。
  5. 【請求項5】家禽に対するサルモネラ及びカンピロバク
    ターによる感染予防のための処置方法であって、請求の
    範囲第1項〜第3項のいずれか一項に記載の方法で得ら
    れた組成物を有効量前記家禽に投与することからなる方
    法。
  6. 【請求項6】請求の範囲第1項〜第3項のいずれか一項
    に記載の方法で得られた組成物を含んでなる食品系添加
    物。
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