アグリマート・シミズ

キチン溶解酵素「キチナーゼ」とは
　キチンは、エビ・カニなどの甲殻類の殻や昆虫の外皮、イカや貝などの軟体動物の器官、真菌類の細胞壁に含まれており、セルロースについで自然界に多く存在する多糖類です。また、土壌中に存在する糸状菌の菌体にも、キチン質が多く含まれています。
　このキチン質を分解する酵素（キチン溶解酵素）の代表格がキチナーゼです。
　一般的にはキチン質は、濃塩酸などの化学的に非常に厳しい条件におかなければ分解はしませんが、キチナーゼと混ぜると、室温という温和な条件でも分解します。こうしたキチナーゼの様な溶解酵素は、好熱菌をはじめ有用微生物が作り出します。
　尚、キチンの応用分野としては、食品・医療・化粧品・農業・工業・環境の多くの分野に利用されていますし、現在でも多岐にわたって研究が進められ、商品化が盛んに行われています。
　特に、農業分野では、土壌改良剤、成長促進剤、殺虫剤、抗ウィルス剤・ウィルス病の防除など、広範囲においてすでに利用されています。
　では、このキチン溶解酵素キチナーゼは、農作物を作るうえでどのような働きをしてくれるのでしょうか。
　 　 　
キチン溶解酵素「キチナーゼ」による病害抑制
　農作物は、私たち人間と同様に病気にかかります。農作物の病気については良く研究されており、ひとつの農作物には大抵１０種類以上の病気を持っていることが確認されています。こうした病気を未然に防ぐことが農業に求められ、現在では、多くの農薬が使用されていますが、農薬の環境問題や食品への悪影響、環境の破壊などが、大きな社会問題となっています。
　農作物に被害をもたらす多くの病害は、病原菌である線状菌（カビ）の感染によって引き起こされています。この線状菌の細胞壁には、キチンが存在し、菌の細胞形態を保つ役割を果たしています。
　こうした病原菌に対して、溶菌酵素であるキチナーゼを用いることによって、病原菌の細胞壁の主成分であるキチン質を分解し、病原の感染や農作物体内での増殖をより強く抑えることができます。
　 　 　
昆虫や病害に対するキチン溶解酵素キチナーゼの効果
　昆虫は、農作物を食い荒らしたり、ウィルス等の病害の媒体になったりすることが知られていますが、その昆虫の外皮にもキチン質が含まれており、キチン質がキトサナーゼによって分解され、昆虫の発育抑制物質としての働きをします。
　うどん粉病・黒とう病・灰色カビ病・べと病・晩腐病など、様々な糸状菌による病気によって農作物に大きな被害が報告されていますが、こうした病害にも溶菌であるキチナーゼは有効に機能します。

キチン溶解酵素キチナーゼを含む「Super MPB」を、葉面散布や土壌潅水することで、有用微生物が増殖し、豊潤な土壌となり、病原菌を減少させるだけで無く、害虫の発育抑制物質としての働きをし、農作物を病害虫から結果的に守ることに繋がります。

　日本で製造販売されているゼラチンは、乳と並んで最も安全なウシ由来製品の一つです。ゼラチンはＢＳＥ（牛海綿状脳症）がフリーの安全な原料から製造されており、またゼラチンの製造工程にはＢＳＥの感染性を著しく低減させるいわゆる不活化の能力があって安全性を確実に出来るからです。この不活化に関する最新の研究報告会が2002年6月24日東京で開催されました。この研究報告の概略をご報告し、ゼラチンのＢＳＥ安全性をあらためてお知らせ申し上げます。

　ゼラチン原料である骨および皮は、世界保健機関（ＷＨＯ）が1997年3月に発表した専門家会議(1)のなかで、ＢＳＥの感染性が検出されない部位に指定されています。
　日本ゼラチン工業組合は、日本でのＢＳＥ発生確認以前から、原料サプライヤーとの緊密な連携のもと、原料原産国の明確化、ＢＳＥリスク部位の排除、汚染防止など、ゼラチン製造に適した安全な原料の確保に努めてまいりました。私どもが用いるウシ由来ゼラチン原料は、厚生労働省医薬局の通知、医薬発第１０６９号（平成13年10月2日）、食発第２９４号（平成13年10月5日）ともに適合しております。
　このように、ゼラチンは、原産地が明確で、健康なと畜由来の骨、皮から製造されており、基本的にＢＳＥの危険性のないウシ由来製品であるといえます。
　これに加えて、ゼラチンが、様々な精製工程を経て製造された高純度のタンパク質であることも、ＢＳＥに対する安全性を保証しています。ゼラチンは、骨、皮を、酸もしくはアルカリで前処理したのち、原料中のコラーゲンを温水によって、加熱変性し、抽出したもので、さらに、ろ過、イオン交換を施し、高温殺菌して製品化されています。これら伝統的に行なわれてきた原料処理やゼラチン精製工程で施される化学的処理や物理的処理、加熱処理には、ＢＳＥの感染リスクを著しく低減する効果（不活化効果）があり、万一、交差汚染によって原料中にＢＳＥ伝播物質が存在したとしても、最終製品には感染性は残らないといわれてきました。
　これらのことを実証するために、欧州ゼラチン工業組合（ＧＭＥ）は、1994年に公表した標準的なゼラチン製造条件(2)について、過去10年にわたり、様々なバリデーション（確認）の研究を行なってきました。
　初期の研究は、英国エジンバラのインバレスク研究所（Inveresk Research Institute）で実施されました。その研究成果は、ＥＵ科学運営委員会（ＳＳＣ）の意見書「ゼラチンの安全性」(3),(4)でレビューされ、原料処理の不活化に関する貴重な情報として評価されましたが、モデル系での検討であり、実際のゼラチン製造工程を模したものではありませんでした。また、用いられたＴＳＥ感染物質の適切性についても問題提起がなされていました。そのため、ＧＭＥは、ＳＳＣの助言を受け、実際のゼラチン製造工程にもとづいた小規模の模擬実験による研究を新たに計画し、英国、オランダ、米国の独立した研究機関にバリデーション研究を委託し、実施しました。この研究成果が2001年末に出そろい、同年12月に、ベルギーのブリュッセルで開催されたワークショップ（Gelatin Process Study Workshop）(5)で発表されました。
　ＧＭＥによる最新の研究報告を、日本のゼラチン関係者の皆様にも、よりわかり易く提供し、ゼラチンのＢＳＥ安全性への理解を深めていただくために、日本ゼラチン工業組合主催による「ゼラチンのＢＳＥ安全性に関する研究報告会」が、2002年6月24日、東京国際フォーラムで開催されました。東京大学名誉教授山内一也先生を座長にお迎えし、ＥＵのＳＳＣ副委員長 A. オスターハウス教授（エラスムス大学ウイルス学）、ならびに欧州ゼラチン工業組合代表　M.スコンチェス博士より、ＧＭＥ研究報告の講演を、次いで、パネルディスカッションには、（独）農業技術研究機構安全性研究部長の三浦克洋先生にもご参加いただき、解説･討論を行なっていただきました(6)。
　その発表の骨子は、以下の通りです。

Ａ．出発原料

牛の骨、皮にはＢＳＥ感染性は検出されません。ゼラチンのＢＳＥリスクとして問題になるのは、脳などの高感染性組織が原料としての骨に汚染を起こす可能性です。皮ではこのような交差汚染は考えられません。そこで、交差汚染の状況を作り出すために、ＴＳＥ感染物質としてハムスター継代の２６３Ｋ株（スクレイピー）もしくはマウス継代の３０１Ｖ株（ＢＳＥ）を牛骨に添加（スパイク）し、現実に起こり得るよりも1000倍高いレベルに汚染させたものを出発原料としました。これらの株は、インバレスク研究で用いられた株よりも、感染性、耐熱性ともに高いものです。

Ｂ．ゼラチン製造

この骨原料を、ベンチスケールのゼラチン製造モデルを用い、脱脂、脱灰処理（pH1.5以下、2日間）ののち、伝統的な酸（pH3、一晩）またはアルカリ（過飽和石灰、20日）による原料処理を行ない、ゼラチンを製造しました。抽出ゼラチンは、さらにろ過、イオン交換、殺菌工程（138℃、4秒）を経て、最終製品まで仕上げました（英国エジンバラの家畜衛生研究所担当）。これら一連のゼラチン製造実験とは別に、ゼラチン溶液に３０１Ｖ、２６３Ｋをスパイクしたサンプルを、ろ過、イオン交換、殺菌し、液処理工程のみの不活化効果を評価する研究も実施されました（米国ボルチモア研究・教育財団担当）。　これらの条件は、伝統的なゼラチン製造条件で、かつＧＭＥ各社に共通な最低限のものが採用されています。すなわち、日本ゼラチン工業組合各社においても、同条件以上のレベルで製造が行なわれています(7)。また、感染物質による汚染原料の調製、スケールダウン製造モデルが、実際のゼラチン製造条件と等価であるかなど、一連の実験の正当性については、別の独立機関により評価、検討がなされています。

Ｃ．感染性評価

バイオアッセイによって評価されました。ＴＳＥ株の由来と同じ動物、即ち２６３Ｋ株のスパイクサンプルはハムスター、３０１Ｖ株はマウスへの脳内接種が行なわれました。これにより種のバリアおよび経口によるバリアのいずれも無い系となり、高感度の感染性の測定ができることになります。被験動物は、最長の潜伏期間以上飼育され、ＴＳＥの臨床的、組織生理学的観察が行なわれました。

Ｄ．結　果

酸処理、アルカリ処理ゼラチンのいずれも、最終製品に感染性は検出されませんでした。すなわち、ゼラチンの製造工程は、現実には起こり得ない高レベルの汚染により持ち込まれたＴＳＥ感染物質をも完全に除去／不活化しました。　各工程の除去効率は、酸もしくは石灰による原料前処理で、102.5～104.6、ろ過・イオン交換処理で101～101.5、熱殺菌処理では、103～104でした。　感染性のほとんどは、原料の前処理工程で除去もしくは不活化されており、酸処理と石灰（アルカリ）処理では、後者の方がより効果が高い結果でした。酸処理においても、短期間の苛性ソーダ処理と組み合わせることで、石灰処理に匹敵する不活化効果を示す結果も得られました。ゼラチン液処理の過程では、ろ過・イオン交換処理の効果はあまり大きくなく、熱殺菌処理（ＵＨＴ）に高い効果があることがわかりました。工程ごとのＢＳＥ不活化能力は、必ずしも足し算にはならないが、それぞれを累積した効果が見込めることが示されました。すなわち、ゼラチンの全製造工程は、万一の交差汚染で持ち込まれ得るＢＳＥ感染価、最大105レベルを検出限界以下まで除去しうる能力を有していると言えます。

　ＷＨＯは、１９９６年４月にＦＡＯとＯＩＥの協力の下に作成したレポート(8)のなかで、ＢＳＥ感染性を不活性化する処理を経て製造されたゼラチンは、乳と同様に安全であると結論づけました。ＧＭＥによる最新のバリデーション研究成果は、ＷＨＯレポートを初めとして、従来言われてきたゼラチン製造工程の不活化能力を改めて実証したものであり、また厚生労働省が求めるＢＳＥの不活化方法（アルカリ処理、高温殺菌）の有効性をも確認するものと考えられます。
　日本ゼラチン工業組合加盟各社が製造する牛骨および牛皮ゼラチンは、ＧＭＥ条件と同等の製造プロセスを経て製造されており、上記で検証されたＢＳＥに対する安全性が十分確保できております。安全性が確保された原料を使用し、製造条件を厳格に遵守して製造されたゼラチンは、最も安全なウシ由来製品であり、今後も安心してお使いいただけるものと確信しております。

【用語の解説】

ＴＳＥ感染物質 ＝一般的に、スクレイピーやＢＳＥなどＴＳＥ（伝達性海綿状脳症）に罹患した動物の脳をすりつぶした乳剤様物質。これが不活化研究などに用いられる
スパイク＝感染原因物質を大量に加えて実験を行なう際の添加のことをスパイクと呼ぶ
バイオアッセイ＝生物検定法、生物学的（毒性）試験などと呼ばれ、生物材料を用いて、生物学的応答から、生物作用量を評価する方法
ID50＝感染単位。統計的に求められた発症に必要な最少の接種材料の量を感染単位が１であるとし、対象物の感染価の大小を評価する尺度として用いる

【参考文献】

(1) World Health Organization : Report of a WHO Consultation on Medicinal and other Products in Relation to Human and Animal Transmissible Spongiform Encephalopathies, Annex 1 (1997)
(2) Gelatin Manufacturers of Europe : The BSE Safety of Pharmaceutical Gelatin from Bovine Raw Material, Status 28 (1994)
(3) Health & Consumer Protection Directorate - General, European Commission : The Safety of Gelatine (Updated by the Scientific Steering Committee, 20-21 Jan. 2000)
(4) Health & Consumer Protection Directorate - General, European Commission : The Safety with Regard to TSE Risks of Gelatine Derived from Ruminant Bones or Hide from Cattle, Sheep or Goats (Adopted by the Scientific Steering Committee, 28-29 Jun. 2001)
(5) GME : Summary report of the Gelatin Process Study Workshop, held in Brussels on December 5th, 2001 (A. H. Grobben)
(6) 連続講座人獣共通感染症（第133回）, 山内一也, http://wwwsoc.nii.ac.jp/jsvs/5_byouki/prion.html
(7) 日本にかわゼラチン工業組合：ゼラチン製造工程 (1996.5.27)
(8) World Health Organization : Report of a WHO Consultation on Public Health Issues related to Human and Animal Transmissible Spongiform Encephalopathies - WHO/EMC/DIS/97.147 (1996)

以上