Elucidation of host-intestinal microbial symbiosis mechanism formed by aromatic amines

2018 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 17K17999
• Research Institution: Ishikawa Prefectural University
• Principal Investigator: 小柳 喬 石川県立大学, 生物資源環境学部, 准教授 (20535041)
• Project Period (FY): 2017-04-01 – 2019-03-31
• Keywords: 芳香族アミン / ドーパミン / 微生物代謝 / 腸内細菌 / アミノ酸脱炭酸酵素 / 腸内代謝物

Outline of Annual Research Achievements

ヒト腸内常在細菌による腸管内ドーパミン(DA)産生能をさらに精査するため、平成29年度に解明したDA産生菌2種の他にさらに産生株の精密な探索を行った。その結果、GAM培地で培養可能な腸内細菌優勢32菌種を2.5 mMドーパ(DA生成の基質)含有GAM培地にて培養した際に、昨年度確認されたDA著量産生種Enterococcus faecalisおよび少量産生種Ruminococcus gnavus以外に、芳香族アミノ酸脱炭酸酵素(Aromatic Amino Acid Decarboxylase, AADC)もしくはそのホモログを持つ3菌種(Blautia hansenii, Clostridium asparagiforme, およびClostridium nexile)についても極めてわずかながらDA産生能がみられることが明らかになった。このことから、腸内細菌においてAADCおよびそのホモログがDA産生能を与えることが改めて示唆された。また、上記DA産生5種について、他の主要芳香族アミン(フェネチルアミン、チラミン、およびトリプタミン)に対するDAの産生能を1 mM各芳香族アミノ酸 (フェニルアラニン、チロシン、トリプトファン、およびドーパ）含有培地において比較したところ、E. faecalis において培養上清中のフェネチルアミン蓄積濃度が0.2 mM、チラミンの蓄積濃度が0.6 mMであったのに対し、DA蓄積量は0.4 mMと遜色ない濃度であった(培養開始後50時間)。このことは、腸内細菌優勢種において本菌種のみがDA主要産生菌であるという前年度の推測と一致していた。それに対し、他の4菌種においては他の芳香族アミン群に対するDA蓄積濃度は数十分の一以下と極めて低く、DA生産腸内細菌としては相対的に重要視され得ないということが示唆された。