キトオリゴ糖による非アルビカンス性カンジダ菌株および植物病原性フザリウム属菌の標的化：抗真菌メカニズムの解明
要旨：
アゾール系やエキノカンジン系など、現在広く使用されている抗真菌薬に対する耐性菌の世界的な拡大は、公衆衛生上の大きな課題となっており、新たな抗真菌候補物質の探索が求められていると筆者らは指摘している。
キトオリゴ糖は水溶性で生体適合性に優れ、抗微生物作用や免疫調節作用などの医療分野での応用に加え、植物成長促進剤や生物農薬といった農業分野での利用も期待されている化合物群である。
ヒトに侵襲性カンジダ症（カンジダ血症など）を引き起こす Candida albicans をはじめとするカンジダ属真菌や、小麦・トウモロコシなどで深刻な被害をもたらす植物病原性真菌 Fusarium 属は、医療および農業の両面で重要な問題となっている。
本研究では、低分子量キトオリゴ糖の抗真菌活性を、複数の Candida 株および植物病原性糸状菌に対して評価したと筆者らは述べている。
キトオリゴ糖混合物は、市販キトサンを Chromobacterium violaceum 由来のGH46ファミリーキトサナーゼ（CvCsn46）で加水分解することにより調製された。
エレクトロスプレーイオン化質量分析（ESI-MS）により、得られたキトオリゴ糖には単糖であるβ-D-グルコサミン（GlcN）と、その二量体から四量体（GlcN₂～₄）が主に含まれることが確認されたと報告されている。
さらに、GlcN四量体とCvCsn46の開状態（アポ型）および閉状態（基質結合型）立体構造モデルとのインシリコ解析から、GlcN₄や他のオリゴ糖が加水分解され、GlcNやGlcN₂～₃が生成される反応機構の一端が示唆されたとしている。
フーリエ変換赤外分光法（FTIR）による解析では、酵素反応によって得られたキトオリゴ糖に特徴的なアミノ基および水酸基のシグナルが確認された。
抗真菌活性の評価では、液体培地希釈法および殺菌時間測定試験により、キトオリゴ糖が Candida krusei（Pichia kudriavzevii）、C. parapsilosis、C. tropicalis の増殖をin vitroで抑制することが示されたとされる。
最小発育阻止濃度（MIC）は78～312 μg/mLの範囲で静菌的作用を示し、最小殺菌濃度（MLC）は156～625 μg/mLで殺菌的作用が認められたと報告されている。
糸状菌に対しては、Fusarium oxysporum（IC₅₀＝298 μg/mL）および F. solani（IC₅₀＝316.5 μg/mL）の菌糸成長を有意に抑制した（p＜0.05）とされている。
蛍光顕微鏡および走査型電子顕微鏡による観察では、キトオリゴ糖処理によって細胞膜の破壊および透過性亢進、活性酸素種（ROS）の産生増加、細胞収縮や表面変形といった形態変化が生じ、感受性を示す Candida および Fusarium 株が最終的に死滅した様子が確認されたと筆者らは述べている。
また、イオン強度およびpHの影響を検討した結果、キトオリゴ糖の抗真菌作用にはイオン性相互作用と非イオン性相互作用の双方が関与していることが示唆された。
これらの知見から、キトオリゴ糖は主として真菌の細胞膜を標的として作用し、将来的な抗真菌薬候補として有望である可能性があると報告されている。
アゾール系やエキノカンジン系など、現在広く使用されている抗真菌薬に対する耐性菌の世界的な拡大は、公衆衛生上の大きな課題となっており、新たな抗真菌候補物質の探索が求められていると筆者らは指摘している。
キトオリゴ糖は水溶性で生体適合性に優れ、抗微生物作用や免疫調節作用などの医療分野での応用に加え、植物成長促進剤や生物農薬といった農業分野での利用も期待されている化合物群である。
ヒトに侵襲性カンジダ症（カンジダ血症など）を引き起こす Candida albicans をはじめとするカンジダ属真菌や、小麦・トウモロコシなどで深刻な被害をもたらす植物病原性真菌 Fusarium 属は、医療および農業の両面で重要な問題となっている。
本研究では、低分子量キトオリゴ糖の抗真菌活性を、複数の Candida 株および植物病原性糸状菌に対して評価したと筆者らは述べている。
キトオリゴ糖混合物は、市販キトサンを Chromobacterium violaceum 由来のGH46ファミリーキトサナーゼ（CvCsn46）で加水分解することにより調製された。
エレクトロスプレーイオン化質量分析（ESI-MS）により、得られたキトオリゴ糖には単糖であるβ-D-グルコサミン（GlcN）と、その二量体から四量体（GlcN₂～₄）が主に含まれることが確認されたと報告されている。
さらに、GlcN四量体とCvCsn46の開状態（アポ型）および閉状態（基質結合型）立体構造モデルとのインシリコ解析から、GlcN₄や他のオリゴ糖が加水分解され、GlcNやGlcN₂～₃が生成される反応機構の一端が示唆されたとしている。
フーリエ変換赤外分光法（FTIR）による解析では、酵素反応によって得られたキトオリゴ糖に特徴的なアミノ基および水酸基のシグナルが確認された。
抗真菌活性の評価では、液体培地希釈法および殺菌時間測定試験により、キトオリゴ糖が Candida krusei（Pichia kudriavzevii）、C. parapsilosis、C. tropicalis の増殖をin vitroで抑制することが示されたとされる。
最小発育阻止濃度（MIC）は78～312 μg/mLの範囲で静菌的作用を示し、最小殺菌濃度（MLC）は156～625 μg/mLで殺菌的作用が認められたと報告されている。
糸状菌に対しては、Fusarium oxysporum（IC₅₀＝298 μg/mL）および F. solani（IC₅₀＝316.5 μg/mL）の菌糸成長を有意に抑制した（p＜0.05）とされている。
蛍光顕微鏡および走査型電子顕微鏡による観察では、キトオリゴ糖処理によって細胞膜の破壊および透過性亢進、活性酸素種（ROS）の産生増加、細胞収縮や表面変形といった形態変化が生じ、感受性を示す Candida および Fusarium 株が最終的に死滅した様子が確認されたと筆者らは述べている。
また、イオン強度およびpHの影響を検討した結果、キトオリゴ糖の抗真菌作用にはイオン性相互作用と非イオン性相互作用の双方が関与していることが示唆された。
これらの知見から、キトオリゴ糖は主として真菌の細胞膜を標的として作用し、将来的な抗真菌薬候補として有望である可能性があると報告されている。
