著者の所属・活動拠点の国は、中国です。

掲載誌：Foods

ライセンス: CC BY　対象: 公開論文　確認元: OpenAlex

ヤシ油や乳製品に多く含まれる中鎖脂肪酸「ラウリン酸」は、食中毒の代表的な原因菌である黄色ブドウ球菌（Staphylococcus aureus）に対して強い抗菌作用を持つことが知られています。しかし水にほとんど溶けず、常温で結晶化しやすいという性質があり、食品への応用は簡単ではありませんでした。中国・浙江大学などの研究チームは、ラウリン酸を水中に安定して分散させる「マイクロエマルション（微細な乳化液）」を作り、黄色ブドウ球菌に対してどのように効くのかを詳しく調べました。

ラウリン酸をどうやって「使える形」にしたか

研究チームは、ラウリン酸をビタミンEの誘導体であるDLTAという油に溶かし、そこにキトサン（CS）とポリビニルアルコール（PVA）を含む水相を加えて超音波で乳化することで、食品への応用を想定したエマルションを作りました。水相と油相の比率を変えた4種類の処方（20CP/DL、15CP/DL、10CP/DL、5CP/DLと名付けられています）を用意し、それぞれの抗菌力を、ろ紙を寒天培地に置いて阻止円（薬剤が広がって菌の増殖を抑える円形の範囲）の大きさを測る方法で比較しました。その結果、濃度3%で最も大きな阻止円（10.0～11.2mm）が得られ、それ以上濃度を上げても効果はむしろ頭打ちになる傾向が見られました。一方、濃度1%という薄い条件では、20CP/DLの処方が8.0mmの阻止円を保ち、安定した分散性と抗菌力を両立できることが確認されました。

菌に何が起きているのか——膜へのダメージと細胞壁への干渉

研究チームは、電子顕微鏡による観察や複数の蛍光試薬を使った測定を組み合わせ、抗菌の仕組みを段階的に追跡しています。まず、黄色ブドウ球菌の表面はもともとマイナスに帯電していますが、エマルションの粒子が持つプラスの電荷と静電的に引き合うことで、菌の表面電位（ゼータ電位）がマイナスからプラス寄りへと反転することが確認されました。この結合をきっかけに、ラウリン酸の分子が菌の細胞膜（脂質二重層）に入り込んでいくと考えられています。

実際に、1%濃度のエマルションで処理した菌を電子顕微鏡で観察すると、細胞膜の不規則な変形や細胞質の不均一化、細胞壁の一部崩壊といった変化が見られ、ラウリン酸の量が増えるほど損傷も強まりました。さらに、膜電位の低下（対照群の15.7～47.0%程度まで低下）、色素（プロピジウムアイオダイド）が菌内に入り込みやすくなる透過性の上昇、膜の流動性の低下、そして核酸やタンパク質の菌体外への漏出が確認され、これらは互いに時期が一致していました。赤外分光（FTIR）による解析でも、膜の脂質やタンパク質、細胞壁の多糖構造に対応する吸収ピークの変化が見られ、膜と細胞壁の両方がダメージを受けていることが裏付けられています。

加えて、蛍光標識したD-アミノ酸（HADA）を使って、菌が細胞壁の主成分であるペプチドグリカンを新たに合成している様子をリアルタイムで観察したところ、エマルション処理後は蛍光シグナルが大きく減少し、一部の菌ではまったく検出されなくなりました。これは、細胞分裂に必要な隔壁の形成に不可欠なペプチドグリカン合成そのものが妨げられている可能性を示す結果です。膜が壊れることで電子伝達系の働きも止まり、菌内のATP（エネルギー物質）量が大きく低下する一方、活性酸素（ROS）はむしろ減少するという結果も得られており、酸化ストレスというより、膜の破壊とエネルギー産生の停止が主な死滅要因である可能性が示唆されています。

この研究の位置づけと読むうえでの注意

著者らは、細胞外へのATP漏出を直接測定したわけではないため、ATP減少の解釈は推測の域を出ない点を明記しています。また、ペプチドグリカン合成阻害についても、既知の阻害剤と直接比較する対照実験は行っておらず、「作業仮説」として提示するにとどめています。さらに、これらの結果はすべてシャーレの中での実験（in vitro）によるものであり、実際の食品中でどの程度の効果が得られるかは、今後、現実的な保存条件のもとで検証する必要があると述べられています。今回使われた菌株は黄色ブドウ球菌ATCC 6538の1種類であり、他の菌株や他の食中毒菌への効果を確認したものではない点にも注意が必要です。

まとめ

この研究は、水に溶けにくいラウリン酸をキトサンとPVAで安定化したマイクロエマルションに加工することで、黄色ブドウ球菌に対する抗菌力を保ちながら扱いやすくできる可能性を示しました。抗菌の仕組みとしては、菌表面への静電的な結合をきっかけに、細胞膜の破壊とペプチドグリカン合成への干渉という複数の経路が同時に働いている可能性が示唆されています。ただし、これは一つの研究であり、食品中での実用性や安全性を含め、今後さらに検証が必要な段階にあります。

原著論文の著者・所属：Peipei Ma（National-Local Joint Engineering Laboratory of Intelligent Food Technology and Equipment, Zhejiang Key Laboratory for Agro-Food Processing, Integrated Research Base of Southern Fruit and Vegetable Preservation Technology, College of Biosystems Engineering and Food Science, Zhejiang University, Hangzhou 310058, China）、Runrun Zhang（National-Local Joint Engineering Laboratory of Intelligent Food Technology and Equipment, Zhejiang Key Laboratory for Agro-Food Processing, Integrated Research Base of Southern Fruit and Vegetable Preservation Technology, College of Biosystems Engineering and Food Science, Zhejiang University, Hangzhou 310058, China）、Chen Li（National-Local Joint Engineering Laboratory of Intelligent Food Technology and Equipment, Zhejiang Key Laboratory for Agro-Food Processing, Integrated Research Base of Southern Fruit and Vegetable Preservation Technology, College of Biosystems Engineering and Food Science, Zhejiang University, Hangzhou 310058, China）、Qiao He（Key Laboratory of Special Agri-Product Quality and Hazard Control Technology of Zhejiang Province, College of Life Sciences, China Jiliang University, Hangzhou 310018, China）、Xinhui Zhang（Zhejiang Collaborative Innovation Center for Full-Process Monitoring and Green Governance of Emerging Contaminants, College of Biological and Environmental Engineering, Zhejiang Shuren University, Hangzhou 310015, China）、Zhixiang Cai（New Sterilization Technology Joint Research Center, Future Food Laboratory, Innovation Center of Yangtze River Delta, Zhejiang University, Jiaxing 314100, China）

※本記事は原著論文の翻訳ではなく、研究内容を独自に解説したものです。出典（原著論文）：Peipei Ma, Runrun Zhang, Chen Li, et al. Lauric Acid Microemulsions Inhibit Staphylococcus aureus Through Cell Membrane Disruption and Potential Interference with Peptidoglycan Biosynthesis. フーズ (2026). DOI: 10.3390/foods15162867. 原著ライセンス: cc-by.