近年、プラスチック製品の広範な使用により、私たちの環境中にマイクロプラスチックが広く存在するようになりました。これらの微小なプラスチック粒子が人体内に蓄積する可能性があることを裏付ける研究が増えており、血液、肺、腎臓、肝臓、生殖器系、さらには脳にもマイクロプラスチックが検出されています。
私たちが呼吸する空気、ボトル入り飲料水、食品包装、テイクアウト容器などに存在するマイクロプラスチックは、人体への曝露を事実上避けられません。これまでの研究は、マイクロプラスチックの検出、毒性の理解、そして環境からの除去に焦点を当ててきましたが、既に人体内に侵入したマイクロプラスチックを除去する効果的な方法は未だに見つかっていません。
現在、中国の科学者が主導する画期的な研究により、新しく有望な解決策が提示されている。それは、特別に特定されたプロバイオティクス菌株を使用してマイクロプラスチックに結合し、その排出を促進し、関連する身体の損傷を修復するというものである。
研究のブレークスルー:マイクロプラスチックの「スポンジ」としてのプロバイオティクス
2025年1月10日、ブルークリスタルマイクロバイオロジーの主任科学者であるラオ・チトン博士率いる研究チームは、「生体内でマイクロプラスチックを吸着・排出する新規プロバイオティクスは腸の健康に潜在的な効果を示す」と題する重要な研究をフロンティアーズ・イン・マイクロバイオロジー誌に発表しました。
この研究は、重大なギャップに対処した。微生物は環境中のマイクロプラスチックの浄化に潜在的可能性を示しているものの、これらの分解されない粒子を人体から除去する確実な方法が存在しないという問題である。研究チームは、プロバイオティクスを用いて摂取したマイクロプラスチックを腸内で吸着・除去することを提案した。
研究チームはハイスループットスクリーニングを用いて、784種の細菌株について0.1ミクロンのポリスチレン(PS)粒子への結合能を評価しました。その結果、ラクトバチルス・パラカゼイDT66株とラクトバチルス・プランタラムDT88株という2種のプロバイオティクス株が際立っていました。これらの株は生体内で優れたマイクロプラスチック吸着能を示し、PS、PE、PC、PP、PETなど様々なプラスチックに対して有効であることが示されました。
走査型電子顕微鏡により、DT66細胞とDT88細胞がマイクロプラスチック粒子とナノプラスチック粒子を吸着できることが視覚的に確認された。
動物モデルで実証された有効性
マウスを用いた生体内実験では、説得力のある結果が得られました。経口投与されたDT66およびDT88プロバイオティクスは、微小な磁石のように作用し、マイクロプラスチックに結合して「バクテリアプラスチック凝集体」を形成しました。このプロセスにより、消化器系からのマイクロプラスチックの除去が著しく促進されました。
主な成果は次のとおりです。
マイクロプラスチックの排出率が36%増加。
腸内に残留するマイクロプラスチック粒子が 67% 削減されました。
さらに、L. plantarum DT88株は、PSマイクロプラスチックによって引き起こされる腸の炎症を軽減することが示されました。本研究は、腸内環境からマイクロプラスチックを除去することで、マイクロプラスチック関連の健康リスクに対処するための、プロバイオティクスをベースとした新たな戦略を浮き彫りにしています。
デュアルアクションメカニズム:取り外しと修理
2025年2月1日にEnvironmental Pollution誌に掲載された、Blue Crystal Microbiologyと江南大学による共同研究で、このメカニズムをさらに深く掘り下げました。「乳酸菌は、生体結合能と腸内環境修復能を通じて、ポリスチレンマイクロプラスチックおよびナノプラスチックによる毒性を軽減する」というこの研究では、複数の乳酸菌(LAB)株が調査されました。
この研究では、試験管内でのマイクロプラスチック結合能力が高いLAB株(DT11、DT33、DT55、DT66、吸着率60%以上)が、マウスにおけるマイクロプラスチック曝露による毒性を軽減するのに非常に効果的であることが確認されました。
興味深いことに、L. plantarum DT22は、直接吸着率が低かったにもかかわらず(約10%)、重要な回復作用を示しました。腸管タイトジャンクションタンパク質(ZO-1など)の発現を亢進させ、腸内細菌叢を正に調整しました。
研究では、有益な効果は強力な二重のメカニズムを通じて作用すると結論付けられました。
"The Remover": Probiotics adsorb microplastics, promoting their excretion via feces and reducing internal accumulation.
"The Restorer": Probiotics repair the gut barrier, regulate the microbial community, and increase the production of beneficial short-chain fatty acids like butyrate.
この複合作用により、肝臓、精巣、結腸などの重要な臓器におけるマイクロプラスチックによる損傷が効果的に軽減されました。
業界への影響と将来の見通し
これらの一連の研究は、マイクロプラスチック汚染への取り組みにおける重要な概念的転換を示しています。予防と検出にとどまらず、内部に取り込まれた粒子の積極的な生物学的管理へと進展しています。
この研究結果は、プロバイオティクスおよび機能性食品業界に新たな道を開くものです。これらの特定の菌株を含む栄養補助食品や発酵食品を開発することで、避けられないマイクロプラスチックへの曝露による潜在的な健康リスクを軽減するための、個人にとって積極的かつ手軽な戦略を提供できる可能性があります。
環境衛生およびバイオテクノロジー企業にとって、この研究は、特定の微生物の能力を活用して複雑な現代の汚染物質に対処する可能性を強調するものです。腸内環境の改善が環境汚染物質からの解毒に直接貢献するという相乗的なアプローチを浮き彫りにしています。
ブルークリスタル・マイクロバイオロジーは、学術パートナーとの共同研究による先駆的な研究を通じて、マイクロプラスチック汚染対策に新たな視点を提供するだけでなく、現代社会における人間のレジリエンス(回復力)を高める革新的な製品の開発にも取り組んでいます。環境科学と腸内環境イノベーションの融合は、ホリスティックなウェルネスソリューションへの有望な一歩となります。