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緑茶カテキンEGCG、糖からの酸産生と細菌の歯面付着を抑制する可能性-東北大ほか

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2021年06月03日 PM12:15

緑茶に多く含まれるEGCGの抗菌メカニズムを調査

東北大学は6月2日、ミュータンスレンサ球菌を含むう蝕関連菌に対するエピガロカテキンガレート()の抗菌効果を調べた結果、緑茶と同等の濃度のEGCGはこれら細菌を死滅させないものの、糖からの酸産生を抑制することが明らかになったと発表した。この研究は、同大大学院歯学研究科口腔生化学分野の髙橋信博教授、鷲尾純平講師、安彦友希助教、四川大学ダブルディグリープログラム大学院生のHan Sili(韓思理)歯科医師らの研究グループによるもの。研究成果は、「Caries Research」に掲載されている。


画像はリリースより

近年、緑茶の抗菌・抗ウイルス効果に注目が集まっている。緑茶には抗菌成分として主に4種類のカテキン(ポリフェノールの仲間)が含まれている。その中で最も多く含まれるEGCGは抗菌作用が強く、口腔内で虫歯()関連菌を抑制し、う蝕予防に役立つ可能性が示されてきた。しかし、EGCGの抗菌メカニズムの詳細についてはこれまで明らかではなかった。そこで研究グループは、EGCGの抗菌メカニズムについて、ミュータンスレンサ球菌を含む代表的う蝕関連菌(4菌種)を用いて多角的に検討した。

EGCGは糖からの酸産生活性の抑制に加え、う蝕関連菌の迅速な凝集を引き起こす

代表的う蝕関連菌Streptococcus mutans(S. mutans)を用いて、1)殺菌効果、2)細菌の増殖に対する抑制効果、3)細菌の糖からの酸産生活性に対する抑制効果、4)細菌の糖取り込み系酵素活性(ホスホエノールピルビン酸依存性ホスホトランスフェラーゼシステム活性、PEP-PTS活性)に対する阻害効果、5)細菌に対する凝集効果、という5つの観点からEGCGの抗菌効果を検討した。3)細菌の糖からの酸産生活性に対する抑制効果、および、5)細菌に対する凝集効果については、S. mutansに加え、Streptococcus sanguinis、Streptococcus gordonii、Streptococcus salivariusについても検討した。

その結果、緑茶に含まれる濃度と同等のEGCG(1mg/ml)は、S. mutansに対して殺菌効果は示さなかったが、重要なう蝕病原性である糖からの酸産生活性およびPEP-PTS活性、さらに増殖を抑制した。糖からの酸産生活性の抑制は、S. sanguinis、S. gordoniiおよびS. salivariusでも確認された。

さらに、EGCG(1mg/ml)はS. mutansの迅速な凝集を引き起こし、この凝集効果は、S. sanguinis、S. gordoniiおよびS. salivariusでも見られた。加えて、EGCG自体にpH緩衝能があり、細菌の酸産生活性によるpH低下を防ぐ力があることがわかった。これらの抗菌効果は、唾液の存在下で持続することも明らかになった。

EGCGによる細菌の凝集は、歯面への細菌付着を阻止している可能性

研究結果から、緑茶に含まれる濃度のEGCGは、殺菌効果はないものの、細菌の増殖を阻害し、う蝕の原因として重要な糖からの酸産生活性を抑制し、さらに、細菌の凝集を促進することが明らかになった。EGCGは、糖代謝の入り口である糖取り込み系酵素活性(PEP-PTS活性)を阻害したことから、PEP-PTS活性の低下が糖代謝とそれに伴う酸産生を抑制し、さらに糖代謝によるエネルギー供給の減少が増殖の阻害をもたらすというEGCGの抗菌作用のメカニズムが推測された。一方、EGCGによる細菌の凝集の促進は、細菌が歯面に付着する前に凝集塊を形成させ、細菌の歯面付着を抑制するものと考えられるという。

これらの抗菌作用は、代表的なミュータンスレンサ球菌だけでなく、他のう蝕関連口腔レンサ球菌にも作用したことから、口腔バイオフィルム全体のう蝕原性の抑制につながるものと推測された。また同研究では、EGCG自身のpH緩衝能が高いことを明らかにしており、酸産生によるpH低下を抑制するもう一つの作用と考えられる。さらに、緑茶に含まれる程度の濃度では殺菌効果が無いことも、過度に口腔常在菌を除去することなく、う蝕原性を低減化できることを示唆しており、長期・頻回にわたり安全に使用できることを意味する。

緑茶カテキンを用いて虫歯予防の効果的なツールが開発されることに期待

日本をはじめ世界中で嗜好されている緑茶に含まれるカテキンが、う蝕関連細菌の持つう蝕原性、すなわち「糖からの酸産生」と「歯面付着」を抑制することが明らかになった。「これらの抗菌作用は唾液が存在しても維持されたことから、実際の口腔内においてもその効果は期待でき、近い将来、う蝕予防の効果的ツールとして開発されることが期待される」と、研究グループは述べている。

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