花王、菌の最表層に対する抗菌剤の作用メカニズムを詳細に解明

粧業日報 2020年10月28日号 5ページ

2020年10月28日 10時00分

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 花王解析科学研究所と界面物理学の世界的権威であるハイデルベルク大学(ドイツ)物理化学研究所 田中求教授の研究グループは、強力なX線である放射光X線を用いた精密解析によって、細菌の一番外側の表面を覆う層に対する抗菌剤の作用メカニズムを、原子・分子スケールで明らかにした。

 今回の研究成果は、Natureのオープンアクセスジャーナルである「Scientific Reports」に掲載された。

 浴室のピンク汚れなどの主な原因はグラム陰性菌と呼ばれる細菌で、これまでの研究から幅広い細菌の抗菌に有効な塩化ベンザルコニウムという界面活性剤と、界面活性剤のはたらきを助ける役割を持つ芳香族アルコールの一種であるベンジルアルコールを混ぜると、グラム陰性菌に対して高い抗菌効果を示すことが知られており、浴室の洗浄剤などに応用されてきたが、これらの剤が、細菌のどこに作用して抗菌効果を示すのかについての詳細なメカニズムは解明されていなかった。

 グラム陰性菌の一番外側は、糖鎖と炭化水素鎖を主成分とする「リポ多糖」という分子がずらりと並んだ層に覆われており、カルシウムイオンがマイナスの電気を帯びたリポ多糖の分子同士をつなぐことで菌を守るバリアのような層をつくっている。

 一方、塩化ベンザルコニウムはプラスの電気を帯びており、マイナスの電気を帯びたリポ多糖の分子と電気的に引き合いやすい性質を持つ。

 そうした背景から、塩化ベンザルコニウムとベンジルアルコールの組み合わせによる高い抗菌作用の発現には、塩化ベンザルコニウムによる菌の最表層のリポ多糖への関与があることが推測されていた。

 そこで花王は、剤と細菌が出会う場所として細菌表面に着目し、今回の国際共同研究では、細菌表面のリポ多糖の最表層を再現したモデル膜を用いて、塩化ベンザルコニウムとベンジルアルコールが「リポ多糖層の微細構造」や「リポ多糖を安定化させているカルシウムイオンのバリア層」をどのように変化させるかを調べることにした。

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