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乳酸菌の保健機能と応用

  • Physiological Function of Lactic Acid Bacteria for Human Health
★ 優れた保健機能で注目のプロバイオティクス乳酸菌!
★ 免疫機能に深く関わる腸内細菌叢と乳酸菌の関係を詳述!
★ ゲノム解析、抗アレルギー、感染症防御、医療、食品、化粧品など各分野での最新の知見を掲載!

商品コード: T0566

  • 監修: 上野川修一
  • 発行日: 2007年8月
  • 価格(税込): 70,200 円
  • 体裁: B5判・321ページ
  • ISBNコード: 978-4-88231-692-3
こちらの書籍については、お問い合わせください。
  • 坑アレルギー,腸管免疫,特定保健用食品,血圧効果,整腸,ラブレ菌,プロテオミクス,メタボロミクス,トランスクリプトミクス

刊行にあたって

 乳酸菌は人類誕生と同時にわれわれの腸内に棲みつき、長い間友好的に人類と共生してきた。われわれの体の外で生きてきた多くの乳酸菌をも利用してヨーグルト、納豆、そして酒をはじめとした発酵食品をつくり出している。乳酸菌は、かくの如く、われわれに生きる力と生きる楽しみを与えてくれていたのである。
 そして今、この乳酸菌に多くの人たちが注目している。それこそ、長い人類と乳酸菌の歴史のなかで、乳酸菌に注目が集まったのは、パスツールの乳酸発酵の発見、そしてメチニコフのヨーグルト長寿説以来のことである。
 では、なぜこの様な状況が生まれたのであろうか。その背景には、このところの生命科学の大きな発展がある。生命の営みが細胞そして分子レベルで理解できるようになり、そこで培われた新しい研究・実験方法が乳酸菌の研究に適用されるようになった。そして乳酸菌そのものや生体に対する有益な働きが解き明かされた。その結果、乳酸菌が予想以上にわれわれの“いのち”に関係していることを知ることになったからである。
 本書『乳酸菌の保健機能と応用』は以上の状況を背景に、わが国において、この分野で活躍中の第一線の研究者にお願いして執筆いただいたものである。
 まず、乳酸菌そのものについて、詳細かつ厳密に述べられる。いうまでもなく腸内には乳酸菌が生息しているが、それらが生体にどのような作用をするのかについて述べられる。そして、腸内乳酸菌から調製した体に有益な作用をする微生物すなわちプロバイオティクスについて詳細に解説される。さらに、感染症、アレルギー、自己免疫疾患等の発症と腸内細菌との関係や、プロバイオティクスを用いた予防について、臨床試験、動物実験を例にして詳説される。
 専門家にとっては、研究の手引書として役に立つと確信する。また、乳酸菌やその機能に関する専門家以外の方が読まれれば、意外な事実の連続に知的な好奇心を満足させていただけるものと思う。
 いずれにせよ、大学・企業の研究者をはじめ、そして、これから研究をはじめる大学生を含めて、大いに読まれ、役に立っていただきたいと願っている。
(「はじめに」より抜粋)

2007年8月  上野川修一

著者一覧

上野川修一   日本大学 生物資源科学部 教授
細野明義   (財)日本乳業技術協会 常務理事;信州大学名誉教授
柳橋 努   日本大学 生物資源科学部
細野 朗   日本大学 生物資源科学部 准教授
伊藤喜久治   東京大学大学院 農学生命科学研究科 獣医公衆衛生学研究室 准教授
村島弘一郎   明治製菓(株) 食料健康総合研究所 主任研究員
藤原 茂   カルピス(株) 健康・機能性食品開発研究所 上級マネージャー
梅﨑良則   (株)ヤクルト本社中央研究所 基礎研究二部 主席研究員;理事
檀原宏文(※)   北里大学 薬学部 微生物学 教授
石橋憲雄   (社)日本乳業協会 広報部 部長
森田英利   麻布大学 獣医学部 准教授
藤 英博   (独)理化学研究所 ゲノム科学総合研究センター 研究員
服部正平   東京大学大学院 新領域創成科学研究科 教授
浅見幸夫   明治乳業(株) 研究本部 食機能科学研究所 機能評価研究部 ゲノミクスG 課長
佐々木泰子   明治乳業(株) 研究本部 食機能科学研究所 ゲノミクスG
森  毅   明治乳業(株) 研究本部 食機能科学研究所 乳酸菌研究部 菌叢解析G 課長
矢嶋信浩   カゴメ(株) 総合研究所 プロバイオティクス研究部 部長
田中重光   九州大学大学院 生物資源環境科学府 生物機能科学専攻 博士課程;日本学術振興会特別研究員
八村敏志   東京大学大学院 農学生命科学研究科 応用生命化学専攻 准教授
中山二郎   九州大学大学院 農学研究院 生物機能科学部門 准教授
志田 寛   (株)ヤクルト本社中央研究所 応用研究二部 免疫研究室 主任研究員
若林英行   キリンビール(株) フロンティア技術研究所 研究員
川瀬 学   タカナシ乳業(株) 研究開発部 商品研究所 研究員
何  方   タカナシ乳業(株) 研究開発部 商品研究所 マネジャー
野本康二   (株)ヤクルト本社中央研究所 基礎研究二部 臨床微生物研究室 副主席研究員
保井久子   信州大学大学院 農学研究科 機能性食料開発学専攻 教授木村勝紀   明治乳業(株) 研究本部 食機能科学研究所 乳酸菌研究部 課長
松岡隆史   (株)フレンテ・インターナショナル 新規事業部
古賀泰裕   東海大学 医学部 基礎医学系 教授
松崎 健   (株)ヤクルト本社中央研究所 応用研究二部 薬効・薬理研究室 主任研究員
山本直之   カルピス(株) 健康・機能性食品開発研究所 次長
五十君靜信   国立医薬品食品衛生研究所 食品衛生管理部 室長
高木敦司   東海大学 内科学系総合内科 教授
出口隆造   東海大学 内科学系消化器内科 講師
竹田和則   (株)米沢ビルシステムサービス
尾西弘嗣   (株)米沢ビルシステムサービス
高木昌宏   北陸先端科学技術大学院大学 マテリアルサイエンス研究科 教授
曽根俊郎   (株)ヤクルト本社中央研究所 応用研究二部 主任研究員
水町功子   (独)農業・食品産業技術総合研究機構 畜産草地研究所 畜産物機能研究チーム チーム長
丸橋敏弘   カルピス(株) 飼料事業部 マネージャー 

 ※檀原宏文先生の「檀」の正しい表記は、つくり部下が「旦」でなく「且」となります。

目次

【総論編】
第1章 乳酸菌とは何か
1. パスツールの偉業と乳酸菌の発見
2. 乳酸菌の定義
3. 分類学上の乳酸菌の位置
4. 乳酸菌の種類
5. 糖代謝の特徴
6. タンパク質代謝の特徴
7. 脂質代謝

第2章 プロバイオティクス乳酸菌と免疫
1. はじめに
2. 腸管免疫系
3. 免疫系によるプロバイオティクス乳酸菌の認識
4. プロバイオティクス乳酸菌のIgA産生誘導
5. プロバイオティクス乳酸菌のNK活性
6. プロバイオティクス乳酸菌のアレルギー抑制効果
7. おわりに

第3章 腸内フローラとプロバイオティクス乳酸菌
1. はじめに
2. 腸内フローラ
3. 腸内フローラの変動要因
4 腸内フローラ構成菌としての乳酸菌
5. プロバイオティクスとしての乳酸菌
5.1 プロバイオティクスとして用いられている乳酸菌
5.2 プロバイオティクスの条件
6. おわりに

第4章 腸内フローラとプレバイオティクス
1. プレバイオティクスとは?
1.1 プレバイオティクスの定義
1.2 プレバイオティクスに分類される食品成分
2. プレバイオティクス摂取による腸内フローラ構成の変化
2.1 腸内フローラ構成の解析法
2.2 プレバイオティクス摂取試験の一例
2.3 プレバイオティクス摂取による腸内フローラの変化と老化による変化との関連
2.4 プレバイオティクス摂取により腸内フローラ構成が変化するメカニズム
3. プレバイオティクスの生理機能と特定保健用食品
3.1 整腸作用
3.2 ミネラル吸収促進作用
3.3 その他の生理機能(特に腸管免疫修飾作用)
3.4 副作用

第5章 バイオジェニクス
1. はじめに―食品の生体機能修飾についての探究―
2. 「バイオジェニクス」の概念
3. 広義の「バイオジェニクス」と狭義の「バイオジェニクス」
4. 生きていることに対する信奉
4.1 生命活動の重要性とは
4.2 生菌到達率の問題
4.3 経口摂取における有効摂取量の問題
5. 「バイオジェニクス」定義の背景/学術研究の進展―その黎明期―
6. 「プロバイオティクス」、「プレバイオティクス」および「バイオジェニクス」の定義とこれらの関連について
7. 「バイオジェニクス」の研究の進展のために
7.1 乳酸菌・食品微生物の生理機能研究の深化
7.2 機能探索のハイスループット化
7.3 研究ツールの整備
7.4 機能表示の問題
7.5 横断的研究プロジェクトの必要性
8. 「バイオジェニクス」の研究例
8.1 整腸関連機能
8.2 血圧降下作用
8.3 免疫調節作用
8.4 抗アレルギー作用
9. 健康人であり続けるための「バイオジェニクス」開発の可能性
10. おわりに

第6章 腸内フローラと生体のクロストーク
1. はじめに
2. 腸管腔に存在する腸内細菌に対する認識と応答に関与する腸上皮細胞と樹状細胞
2.1 腸上皮細胞と腸内細菌
2.2 M細胞、粘膜樹状細胞と腸内細菌
3. 腸上皮細胞と腸内細菌のクロストーク
3.1 常在性腸内細菌に対する宿主腸上皮細胞の遺伝子発現応答
3.2 プロバイオティクス株に対する宿主腸上皮細胞の遺伝子発現応答
3.3 宿主の形質発現の変動に対応した腸内フローラの変化
4. おわりに

第7章 腸内の病原性細菌と腸内フローラ
1. 腸内の病原性細菌と感染症
1.1 三類感染症
1.1.1 腸管出血性大腸菌感染症とenterohemorrhagic Escherichia coli
1.1.2 腸チフス、パラチフスとSalmonella enterica serovar Typhi、Salmonellaenterica serovar Parayphi A
1.1.3 細菌性赤痢とShigella dysenteriaeなど
1.1.4 コレラとVibrio cholerae O1
1.2 細菌性食中毒
1.2.1 感染型食中毒とSalmonella enterica serovar Enteritidisなど
1.2.2 毒素型食中毒とClostridium botulinum、Staphylococcus aureus
1.3 敗血症・尿路感染症
1.3.1 敗血症とBacteroides fragilisなど
1.3.2 カテーテル敗血症とSerratia marcescens、Pseudomonas areuginosa
1.3.3 尿路感染症とEscherichia coliなど
1.4 菌交代症
1.4.1 偽膜性大腸炎とClostridium difficle
1.4.2 MRSA腸炎とmethicillin-resistant Staphylococcus aureus
1.5 自己免疫病
1.5.1 強直性脊髄関節炎とKlebsiella pneumoniae、リウマチ熱とStreptococcuspyogenes
2. 腸内フローラと病原性
2.1 腸内フローラとグラム陽性細菌
2.2 常在細菌の脱フローラ化

第8章 プロバイオティクスの安全性評価
1. プロバイオティクスとは
2. プロバイオティクスの安全性
3. プロバイオティクスの安全性に関係する要因
3.1 菌の病原性、感染性
3.2 菌の代謝活性(有毒物質の生成に関係する酵素活性)
3.3 血小板凝集活性、粘膜分解活性、抗生物質耐性他
4. おわりに

【ゲノム解析編】
第9章 乳酸菌・ビフィズス菌のゲノミクス・プロテオミクス
1. はじめに
2. 細菌のゲノム解析
3. 乳酸菌のゲノム解析
3.1 個別菌種のゲノム解析
3.2 比較ゲノム解析
4. ビフィズス菌のゲノム解析
5. 乳酸菌ゲノム情報を利用したプロテオーム解析
5.1 細胞増殖に関わる解析
5.2 付着因子に関わる解析
5.3 ストレス応答に関する解析
5.4 有害物質産生に関する解析
6. ビフィズス菌ゲノム情報を利用したプロテオーム解析
7. おわりに

第10章 腸内細菌叢のメタゲノム解析
1. はじめに
2. ヒト腸内細菌叢のメタゲノム解析
2.1 細菌叢ゲノムDNAのシークエンシング
2.2 配列データのアセンブリと遺伝子の同定
3. 腸内細菌叢ゲノムの情報学的解析
3.1 腸内細菌叢遺伝子の機能注釈
3.2 腸内細菌叢に特徴的な遺伝子
4. メタデータからの菌種の特定
5. 個人サンプル間の配列類似度
6. 腸内細菌叢メタゲノム解析の国際動向
7. おわりに

第11章 ニュートリゲノミクス
1. はじめに
2. バイオマーカー
3. オミクス技術と乳酸菌の機能解析
3.1 トランスクリプトミクス
3.2 プロテオミクス
3.3 メタボロミクス
4. 腸内細菌研究の重要性と今後の展望

第12章 DNAマイクロアレイを用いた腸内フローラと乳酸菌の解析
1. はじめに
2. マイクロアレイを用いたプロバイオティクス乳酸菌のトランスクリプトーム解析
2.1 Lactobacillus plantarum WCFS1株(オランダ)
2.2 Lactobacillus acidophilus NCFM株(USA)
2.3 Lactobacillus johnsonii NCC533株(スイス)
2.4 Lactobacillus gasseri OLL2716(LG21)株(日本)
2.5 Bifidobacterium breve Yakult株(日本)
3. マイクロアレイを用いた腸内フローラの解析
3.1 腸内フローラを構成する菌の同定
3.2 腸内菌叢に与える食品などの影響の解析
3.3 アレイによる抗生物質耐性遺伝子など特定遺伝子の検出
3.4 Comparative Genome Hybridization法
4. おわりに

【応用編】
<食品由来乳酸菌>
第13章 発酵乳(ヨーグルトなど)などに用いられる乳酸菌の機能
1. 発酵乳の歴史
2. 主な発酵乳乳酸菌の特徴
3. 発酵乳における乳酸菌の共生と利用
4. 腸内細菌の働き
5. 発酵乳の生理機能
6. 栄養生理機能
7. 乳糖不耐症
8. 整腸作用
9. 医療分野での栄養管理
10. おわりに

第14章 植物性食品から採取した乳酸菌の機能
1. はじめに
2. L.brevis KB290によるインターフェロン(IFN)-αの産生能亢進
3. L.brevis KB290の人工消化液耐性
4. ヒトにおける腸内到達性と整腸作用
5. マウスを用いたDNAマイクロアレイを用いた遺伝子発現の網羅的解析
6. おわりに

<保健機能>1 乳酸菌とアレルギー反応
第15章 腸内フローラとアレルギー発症の関係
1. はじめに
2. 腸内フローラの構築と腸管免疫系の発達
3. 腸管免疫系における腸内細菌の認識と応答および寛容
4. 腸内フローラとアレルギー罹患に関する疫学研究
5. 腸内フローラに影響する外因子とアレルギーの誘発および抑制
6. プロバイオティクスによる腸内フローラの改善とアレルギー抑制実験
7. 今後の研究展望

第16章 乳酸菌のアレルギー反応抑制の機構
1. はじめに
2. Th1/Th2バランスとアレルギー
3. 衛生仮説とプロバイオティクスによるアレルギー制御の可能性
4. L.casei Shirota株によるTh1細胞応答の活性化とIgE産生抑制―細胞培養系での検討― 
5. L.casei Shirota株によるTh1細胞応答の活性化とアレルギー反応抑制―アレルギーモデルマウスでの検討―
6. 乳酸桿菌のIL-12産生誘導活性
7. プロバイオティクスのアレルギー抑制効果を検討した臨床試験
8. 発展する衛生仮説と今後の展望

第17章 乳酸菌の抗アレルギー作用(1)
1. バイオジェニックスとしての乳酸菌の機能
2. 抗アレルギー効果を持つ乳酸菌Lactobacillus paracasei KW3110株の発見
3. 花粉症モデルとアトピー性皮膚炎モデル
4. 乳酸菌のアレルギー抑制メカニズム
5. 乳酸菌の抗アレルギー活性本体
6. プロバイオティクス効果も持つLactobacillus paracasei KW3110株
7. おわりに

第18章 乳酸菌の抗アレルギー作用(2)
1. はじめに
2. 花粉症の発症メカニズム
3. 花粉症モデル動物実験
3.1 ラットを用いた鼻粘膜血管透過性試験
3.2 モルモットを用いた鼻腔抵抗性試験
4. 花粉症患者由来の末梢血単核球(PBMCs)に対する作用
5. スギ花粉症患者を対象とした臨床試験
6. おわりに

<保健機能>2 乳酸菌と感染症
第19章 プロバイオティクスによる腸管感染防御
1. はじめに
2. 急性下痢症に対するプロバイオティクスの感染防御作用
2.1 ロタウイルス感染性下痢に対する作用
2.2 抗生剤誘導下痢症
2.3 旅行者下痢症
3. 新生児および小児科領域におけるプロバイオティクスの効果
4. 消化器外科領域における感染性合併症の予防
5. 実験的腸管感染症に対するプロバイオティクスの効果
6. プロバイオティクスの腸管感染防御作用の研究:今後に向けて

第20章 乳酸菌のウイルス感染防御作用
1. はじめに
2. ウイルス感染症
3. 液性免疫増強作用を有するビフィズス菌の抗ロタウイルス作用及び抗インフルエンザ作用
3.1 抗ロタウイルス作用
3.2 抗インフルエンザ作用
4. 細胞性免疫増強作用を有する乳酸桿菌の抗インフルエンザ作用
5. おわりに

第21章 Helicobacter pylori抑制作用
1. はじめに
2. H.pyloriとは
3. H.pylori感染症とプロバイオティクス
4. プロバイオティクスのH.pylori抑制作用
4.1 in vitroにおけるH.pylori抑制作用
4.2 in vivoにおけるH.pylori抑制作用
4.2.1 動物実験
4.2.2 ヒト試験
5. おわりに

第22章 歯周病予防
1. 歯周病
2. 歯周病原菌
2.1 Porphyromonas gingivalis
2.2 Tannerella forsythensis
2.3 Treponema denticola
2.4 その他の歯周病原菌
3. 乳酸菌による歯周病原菌抑制効果
3.1 in vitro試験
3.2 唾液試験
3.3 歯肉縁下プラーク試験
4. 口臭予防
5. おわりに

<保健機能>3 乳酸菌の医療応用
第23章 抗癌作用
1. はじめに
2. 乳酸菌の宿主の免疫を介した抗腫瘍効果
3. 乳酸菌の発癌抑制効果
3.1 宿主の免疫細胞・機能におよぼす影響
3.2 乳酸菌の発癌抑制作用におけるNK活性の関与
4. おわりに

第24章 血圧降下作用
1. はじめに
2. L.helveticus発酵乳の血圧降下作用
2.1 ACE阻害ペプチドについて
2.2 発酵乳内のACE阻害ペプチド
2.3 血圧降下ペプチドの加工
2.4 乳酸菌蛋白質分解系の比較
3. その他乳酸菌の血圧降下作用
4. おわりに

第25章 乳酸菌組換えワクチン
1. はじめに
2. 経口粘膜ワクチンの抗原運搬体としての乳酸菌組換え体
3. 乳酸菌における遺伝子組換え技術の発展
4. 抗体産生を誘導する組換え乳酸菌ワクチン
5. 細胞性免疫を誘導する組換え乳酸菌ワクチン
6. 生産動物用のワクチン開発
7. まとめ

第26章 プロビオメディクスへの展開―Helicobacter pylori感染症に対する医薬品とプロバイオティクスの併用効果について―
1. はじめに
2. H.pylori感染の除菌療法とその問題点
3. H.pylori感染の胃粘膜障害機序
4. H.pylori感染とプロバイオティクス
5. 医薬との併用の可能性
6. 科学的根拠(EBM;evidence based medicine)に基づく医療の観点とプロバイオティクス
7. プロバイオティクスの今後

<化粧品>
第27章 新種乳酸菌の単離と複合培養産物の化粧品への応用
1. はじめに
1.1 複合微生物系とは?
1.2 研究の背景
1.3 新種の乳酸菌について
2. 試験方法
2.1 抗酸化作用
2.2 メラニン生成抑制作用
2.3 前臨床における安全性評価
2.4 皮膚炎症抑制作用
3. 結果
3.1 抗酸化作用
3.2 メラニン生成抑制作用
3.3 前臨床における安全性評価
3.4 皮膚炎抑制作用
4. 考察
5. おわりに

第28章 乳酸菌を用いた植物発酵液の作用と化粧品への応用
1. はじめに
2. 乳酸桿菌/アロエベラ発酵液
2.1 乳酸菌株のスクリーニングおよび保湿作用の測定
2.2 AFLの保湿成分
2.3 抗炎症作用
3. 大豆ビフィズス菌発酵液
3.1 試料の調製とイソフラボン組成
3.2 保湿作用
3.3 皮膚のヒアルロン酸産生の促進
3.4 弾力性の改善

<その他>
第29章 乳酸菌を利用した家畜生産技術
1. はじめに
2. ヒトに対する安全性確保のための乳酸菌
3. 健全な家畜生産のための乳酸菌
3.1 生産性の向上
3.2 免疫機能の賦活化
3.3 感染防御作用
3.4 環境への配慮
4. おわりに

第30章 プロバイオティクスとしての乳酸菌の畜産への応用
1. 畜産用生菌剤の必要性
2. 肉用鶏向け乳酸菌生菌剤
2.1 肉用鶏の飼育形態
2.2 応用の方法と求められる効果
3. 採卵鶏用乳酸菌生菌剤
3.1 飼育形態
3.2 求められる効果と考えられる応用例
4. 豚用乳酸菌生菌剤
4.1 飼育形態
4.2 求められる効果と考えられる応用例
5. 生菌剤の畜産での使用菌種例
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