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| | image_caption = [[Transmission electron microscopy/ja||TEM]]写真である。''枯草菌''細胞の断面の[[:en:micrograph|顕微鏡写真]]（スケールバー＝200[[:en:nanometer|nm]]） | | | image_caption = [[Transmission electron microscopy/ja|TEM]]写真である。''枯草菌''細胞の断面の[[:en:micrograph|顕微鏡写真]]（スケールバー＝200[[:en:nanometer|nm]]） |
| | genus = Bacillus | | | genus = Bacillus |
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| バチルス・グロビギイ（''Bacillus globigii''）は、近縁種であるが現在では「[[Bacillus atrophaeus/ja|バチルス・アトロファエウス]]」として知られている[[phylogenetic/ja|系統学的]]に異なる種であり、[[Project SHAD/ja|プロジェクトSHAD]]（別名''プロジェクト112''）において生物兵器[[Wiktionary:simulant|模擬物質]]として使用された。その後のゲノム解析により、これらの研究で使用された菌株は、異常な高率の[[sporulation/ja|胞子形成]]を示す菌株を意図的に濃縮した産物であることが判明した。 | | バチルス・グロビギイ（''Bacillus globigii''）は、近縁種であるが現在では「[[Bacillus atrophaeus/ja|バチルス・アトロファエウス]]」として知られている[[phylogenetic/ja|系統学的]]に異なる種であり、[[Project SHAD/ja|プロジェクトSHAD]]（別名''プロジェクト112''）において生物兵器[[Wiktionary:simulant|模擬物質]]として使用された。その後のゲノム解析により、これらの研究で使用された菌株は、異常な高率の[[sporulation/ja|胞子形成]]を示す菌株を意図的に濃縮した産物であることが判明した。 |
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| | 以前は「納豆菌」として知られていた''枯草菌''の菌株は、日本の食品''[[nattō/ja|納豆]]''や韓国の同様の食品''[[cheonggukjang/ja|チョングッジャン]]''の商業生産に使用されている。 |
| A strain of ''B. subtilis'' formerly known as ''Bacillus natto'' is used in the commercial production of the Japanese food ''[[nattō]]'', as well as the similar Korean food ''[[cheonggukjang]]''.
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| | ===21世紀=== |
| ===21st century===
| | *モデル生物として、''枯草菌''はグラム陽性胞子形成菌の基本的な性質や特性を発見することを目的とした実験室研究によく用いられる。 特に、''枯草菌''の胞子形成の研究から、耐久性のある内胞子の形成の基礎となる基本原理とメカニズムが推測されている。 |
| *As a model organism, ''B. subtilis'' is commonly used in laboratory studies directed at discovering the fundamental properties and characteristics of Gram-positive spore-forming bacteria. In particular, the basic principles and mechanisms underlying formation of the durable endospore have been deduced from studies of spore formation in ''B. subtilis''. | | * その表面結合特性は、安全な放射性核種廃棄物（例：トリウム（IV）やプルトニウム（IV））処理に一役買っている。 |
| * Its surface-binding properties play a role in safe radionuclide waste [e.g. thorium (IV) and plutonium (IV)] disposal. | | * その優れた発酵特性により、高い生成物収率（1リットルあたり20～25グラム）を誇り、[[amylase/ja|アミラーゼ]]やプロテアーゼなどの様々な酵素の生産に使用される。 |
| * Due to its excellent fermentation properties, with high product yields (20 to 25 gram per litre) it is used to produce various enzymes, such as [[amylase]] and proteases. | | *枯草菌は[[horticulture/ja|園芸]]や[[agriculture/ja|農業]]において[[soil inoculant/ja|土壌接種剤]]として使用される。 |
| *''B. subtilis'' is used as a [[soil inoculant]] in [[horticulture]] and [[agriculture]]. | | * [[saffron/ja|サフラン]]栽培者にとって、球茎の成長を早め、茎葉のバイオマス収量を増加させることで、何らかの利益をもたらす可能性がある。 |
| * It may provide some benefit to [[saffron]] growers by speeding corm growth and increasing stigma biomass yield. | | * ガス滅菌の際に、滅菌サイクルが正常に完了したことを確認するための「指標生物」として使用される。特に''枯草菌''の胞子は、サイクルが胞子破壊条件に達したことを確認するために使用される。 |
| * It is used as an "indicator organism" during gas sterilization procedures, to ensure a sterilization cycle has completed successfully. Specifically ''B. subtilis'' endospores are used to verify that a cycle has reached spore-destroying conditions. | | * B.subtilis''は、受粉や果実の品質に支障をきたすことなく、マミーベリー菌こと''[[Monilinia/ja|Monilinia]]vaccinii-corymbosi''の増殖を防ぐ有用なバイオプロダクト殺菌剤として作用することが判明している。 |
| * ''B. subtilis'' has been found to act as a useful bioproduct fungicide that prevents the growth of ''[[Monilinia]] vaccinii-corymbosi'', a.k.a. the mummy berry fungus, without interfering with pollination or fruit qualities. | | *代謝的に活性な''枯草菌''細胞も非代謝的に活性な''枯草菌''細胞も、酸素が存在すると金（III）を金（I）と金（0）に還元することが示されている。この生物学的還元は、地質系における金の循環に関与しており、地質系から固体の金を回収するために利用できる可能性がある。 |
| *Both metabolically active and non-metabolically active ''B. subtilis'' cells have been shown to reduce gold (III) to gold (I) and gold (0) when oxygen is present. This biotic reduction plays a role in gold cycling in geological systems and could potentially be used to recover solid gold from said systems. | |
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| | ===新規株と人工株=== |
| ===Novel and artificial substrains===
| | * トリプトファン（Trp）ではなく、4-フルオロトリプトファン（4FTrp）を増殖に利用できる''枯草菌''の新規株が単離された。Trpオペロン[[Trp/ja|Trp]]は単一コドンによってのみコードされているため、遺伝暗号においてTrpが4FTrpに置き換わることができるという証拠がある。この実験により、正統的な遺伝暗号は変異可能であることが示された。 |
| * Novel strains of ''B. subtilis'' that could use 4-fluorotryptophan (4FTrp) but not canonical tryptophan (Trp) for propagation were isolated. As [[Trp operon|Trp]] is only coded by a single codon, there is evidence that Trp can be displaced by 4FTrp in the genetic code. The experiments showed that the canonical genetic code can be mutable. | | * 組換え株pBE2C1とpBE2C1ABは、[[polyhydroxyalkanoates/ja|ポリヒドロキシアルカノエート]]（PHA）の生産に使用され、麦芽廃棄物は、より低コストのPHA生産のために、その炭素源として使用することができる。 |
| * Recombinant strains pBE2C1 and pBE2C1AB were used in production of [[polyhydroxyalkanoates]] (PHA), and malt waste can be used as their carbon source for lower-cost PHA production. | | * [[hyaluronic acid/ja|ヒアルロン酸]]の製造に使用され、ヘルスケアや化粧品の関節ケア分野で使用されている。 |
| * It is used to produce [[hyaluronic acid]], which is used in the joint-care sector in healthcare and cosmetics. | | * [[Monsanto]]社は、''枯草菌''からコールドスショック・プロテインBを発現する遺伝子を単離し、それを同社の干ばつ耐性トウモロコシ・ハイブリッドMON87460に組み込んだ。 |
| *[[Monsanto]] has isolated a gene from ''B. subtilis'' that expresses cold shock protein B and spliced it into their drought-tolerant corn hybrid MON 87460, which was approved for sale in the US in November 2011. | | *新菌株は、酵素を分泌して蜜を蜂蜜に変えるように改良された。 |
| *A new strain has been modified to convert nectar into [[honey]] by secreting enzymes. | |
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| ==Safety== | | ==安全性{{Anchor|Safety}}== |
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| | ===他の動物では=== |
| ===In other animals=== | | ''枯草菌''は、米国FDA[[:en:Center for Veterinary Medicine|獣医学センター]]によって審査され、直接飼料化された微生物製品に使用しても安全性の懸念がないことが判明したため、[[:en:Association of American Feed Control Officials|米国飼料検査官協会]]は、36.14項「直接飼料化された微生物」の下で[[animal feed/ja|動物飼料]]成分としての使用が承認されたものとしてリストアップしている。 |
| ''Bacillus subtilis'' was reviewed by the US FDA [[Center for Veterinary Medicine]] and found to present no safety concerns when used in direct-fed microbial products, so the [[Association of American Feed Control Officials]] has listed it approved for use as an [[animal feed]] ingredient under Section 36.14 "Direct-fed Microorganisms". | | [[:en:Canadian Food Inspection Agency|カナダ食品検査庁]]動物衛生・生産飼料部門は、''Bacillus''培養脱水承認飼料原料を[[silage/ja|サイレージ]]添加物としてSchedule IV-Part 2-Class 8.6に分類し、国際飼料成分番号IFN 8-19-119を付与している。 |
| The [[Canadian Food Inspection Agency]] Animal Health and Production Feed Section has classified ''Bacillus'' culture dehydrated approved feed ingredients as a [[silage]] additive under Schedule IV-Part 2-Class 8.6 and assigned the International Feed Ingredient number IFN 8-19-119.
| | 一方、''枯草菌''の生存胞子を含むいくつかの飼料添加物は、[[:en:European Food Safety Authority|欧州食品安全機関]]により、動物生産における体重増加のための安全な使用に関して肯定的な評価を受けている。 |
| On the other hand, several feed additives containing viable spores of ''B. subtilis'' have been positively evaluated by the [[European Food Safety Authority]], regarding their safe use for weight gaining in animal production.
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| | ===ヒトの場合=== |
| ===In humans===
| | ''枯草菌''の芽胞は調理中に発生する極度の熱に耐えることができる。一部の''枯草菌''株は、腐敗したパン生地や焼き菓子において、長鎖[[polysaccharide/ja|多糖類]]の細菌産生によって引き起こされる粘着性、筋状の粘着性である、ロープ状腐敗を引き起こす原因となっている。長い間、パンのネバネバは生化学的検査によって''枯草菌''種と特異的に関連していた。 分子アッセイ（ランダム増幅多型DNA PCRアッセイ、[[denaturing gradient gel electrophoresis/ja|変性剤濃度勾配ゲル電気泳動]]分析、[[16S ribosomal DNA/ja|16SリボソームDNA]]のV3領域の塩基配列決定）により、パンの腐敗には''バチルス''種の多様性があることが明らかになった。 |
| ''Bacillus subtilis'' spores can survive the extreme heat generated during cooking. Some ''B. subtilis'' strains are responsible for causing ropiness or rope spoilage – a sticky, stringy consistency caused by bacterial production of long-chain [[polysaccharide]]s – in spoiled bread dough and baked goods. For a long time, bread ropiness was associated uniquely with ''B. subtilis'' species by biochemical tests. Molecular assays (randomly amplified polymorphic DNA PCR assay, [[denaturing gradient gel electrophoresis]] analysis, and sequencing of the V3 region of [[16S ribosomal DNA]]) revealed greater ''Bacillus'' species variety in ropy breads, which all seems to have a positive amylase activity and high heat resistance. | |
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| | ''枯草菌''CU1（1日あたり2×10<sup>9</sup>胞子）を健康な被験者を対象に16週間の試験（プロバイオティクスを10日間投与し、各月ごとに18日間の洗浄期間を設ける。健康な被験者には、同じ手順を4ヶ月間繰り返した）で評価した。その結果、''枯草菌'' CU1は副作用もなく、安全で忍容性が高いことが判明した。 |
| ''B. subtilis'' CU1 (2 × 10<sup>9</sup> spores per day) was evaluated in a 16-week study (10 days administration of probiotic, followed by 18 days wash-out period per each month; repeated same procedure for total 4 months) to healthy subjects. ''B. subtilis'' CU1 was found to be safe and well tolerated in the subjects without any side effects. | |
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| | ''枯草菌''およびそれに由来する物質は、食品への安全かつ有益な利用について、さまざまな権威ある機関によって評価されてきた。米国では、[[Food and Drug Administration/ja|食品医薬品局]]（FDA）が1960年代初頭に発行した意見書により、''枯草菌''由来の[[carbohydrase/ja|カルボヒドラーゼ]]やプロテアーゼ酵素など、微生物由来のいくつかの物質が[[generally recognized as safe/ja|一般に安全と認められる]]（GRAS）として指定された。この見解は、それぞれの生物の非病原性・非毒原性菌株の使用と、現行の適正製造規範の使用を前提としたものであった。FDAは、''枯草菌''株由来の酵素は1958年1月1日以前から食品に一般的に使用されており、''枯草菌''の非毒素原性・非病原性株は広く入手可能で、様々な食品用途に安全に使用されてきたと述べている。これには、日本で一般的に食べられている''[[Natto/ja|納豆]]'状の納豆の消費も含まれ、1グラムあたり10<sup>8</sup>もの生菌が含まれている。納豆は、健康的な腸内細菌叢と[[vitamin K2/ja|ビタミンK<sub>2</sub>]]の摂取に貢献することが認められている。このように広く使用されてきた長い歴史の中で、''納豆''は''枯草菌''の存在に起因する可能性のある有害事象に関与していない。納豆とその主成分である''枯草菌''は、日本の[[:en:Ministry of Health, Labour, and Welfare|厚生労働省]]が健康保持に効果があるとして認可した特保（特定保健用食品）である。 |
| ''Bacillus subtilis'' and substances derived from it have been evaluated by different authoritative bodies for their safe and beneficial use in food. In the United States, an opinion letter issued in the early 1960s by the [[Food and Drug Administration]] (FDA) designated some substances derived from microorganisms as [[generally recognized as safe]] (GRAS), including [[carbohydrase]] and protease enzymes from ''B. subtilis''. The opinions were predicated on the use of nonpathogenic and nontoxicogenic strains of the respective organisms and on the use of current good manufacturing practices. The FDA stated that the enzymes derived from the ''B. subtilis'' strain were in common use in food prior to January 1, 1958, and that nontoxigenic and nonpathogenic strains of ''B. subtilis'' are widely available and have been safely used in a variety of food applications. This includes consumption of Japanese fermented soy bean, in the form of ''[[Natto]]'', which is commonly consumed in Japan, and contains as many as 10<sup>8</sup> viable cells per gram. The fermented beans are recognized for their contribution to a healthy gut flora and [[vitamin K2|vitamin K<sub>2</sub>]] intake; during this long history of widespread use, ''natto'' has not been implicated in adverse events potentially attributable to the presence of ''B. subtilis''. The natto product and the ''B. subtilis'' natto as its principal component are FOSHU (Foods for Specified Health Use) approved by the Japanese [[Ministry of Health, Labour, and Welfare]] as effective for preservation of health. | |
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| | ''枯草菌''は[[:en:European Food Safety Authority|欧州食品安全機関]]から「適格な安全推定」のステータスを与えられている。 |
| ''Bacillus subtilis'' has been granted "Qualified Presumption of Safety" status by the [[European Food Safety Authority]]. | |
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| ==こちらも参照== | | ==こちらも参照== |