ジュリアン・バンシェイク
この研究の起源は何ですか？
ジュリアン・バンシェイク:研究開始前、酵母由来のリオプロテクションに関する知識は十分に確立されていませんでした。私たちのイノベーションチームはプロトタイプを開発し、顧客に近いモデルを用いてその性能を検証したいと考えました。この新しい研究の目的は、このデータを統合することでした。凍結乾燥保護剤スクリーニングは多くの時間（通常は数年）とリソースを要するため、顧客によって行われることはほとんどありません。この実証試験を通じて、一般的な凍結乾燥と比較した際の当社製品の有効性を示すことを目指しました。この幅広い取り組みのおかげで、特にプロバイオティクス向けの専用ソリューションを提供できるようになりました。
リオフィリゼーション（凍結乾燥）は現場で本当に課題となっているのでしょうか？
ジュリアン・バンシェイク:はい、凍結乾燥はプロバイオティクスや乳酸菌の長期保存に最も広く用いられている工程のひとつです。目標とする効率を達成することは難しく、複数の要因に左右されます。その中でもリオプロテクタントの選択は重要な鍵となります。
現在、市場で利用可能なさまざまな凍結乾燥の有効性に関する実証データは限られています。特に凍結乾燥の過程では、プロバイオティクス菌は温度・浸透圧・湿度などの厳しい環境変化にさらされ、細胞損傷を引き起こすことが多いのです。だからこそ、凍結乾燥工程はプロバイオティクス生産者にとって極めて重要なのです。凍結乾燥に用いられるパラメータやリオプロテクタントは、多くの場合高度に機密扱いされています。
凍結乾燥中の損失はしばしば50％に達し、場合によっては80％にまで及ぶことがあります。したがって、生存能力の向上はプロバイオチック細菌生産者にとって課題であり、2つの方法で達成することができます。
- 培養培地の最適化（すでに提案済みのソリューション）
- 凍結乾燥プロセス自体、特にリオプロテクタント溶液の最適化本研究はその目的に焦点を当てています。
どのように進めたのですか？
ジュリアン・バンシェイク:当社の製品であるNuCel® Protect 501を市場標準であるマルトデクストリンと比較しました。もちろん、この分析がすべてのケースを代表するわけではないことを認識しています。結果は菌株依存であり、顧客自身の菌株と条件で製品を試験する必要があります。それでも、この研究は有益な参考点となります。現在、他のリオプロテクタントとの比較分析を完了する工程を進めています。
この研究の意義は何でしたか？
ジュリアン・バンシェイク:バイオリアクターで ビフィドバクテリウム・アニマリス・サブスピーシーズ・ラクティス（DSM 10140） 株を培養しました。バイオマスを濃縮した後、サンプルを2つの分画に分けました。一方にはマルトデキストリンを、もう一方には当社製品 NuCel® Protect 501 を混合しました。凍結乾燥工程の後、2種類の乾燥試料を異なる温度で培養しました。これは、保管中に起こる加速老化と製品劣化をシミュレートすることを目的としました。従来、プロバイオティクスは4℃で保存されます。その後、当社の内部ソフトウェア PREDICT を用いて、この老化過程と菌株の挙動をモデル化し、6か月・1年・最大24か月後の結果を観察しました。
結果は期待を満たしましたか？
ジュリアン・バンシェイク:はい、結果は凍結乾燥直後から非常に顕著であり、私たちが予想していなかった現象でした。この差は時間の経過とともにさらに顕著になりました。製品が経時的に劣化するほど、NuCel® Protect 501 はマルトデキストリン乾燥品と比較して、バイオリアクターで ビフィドバクテリウム・アニマリス・サブスピーシーズ・ラクティス（DSM 10140）の生存性により大きな効果を示しました。この差は12か月後にさらに顕著となり、マルトデキストリン分画では細菌が完全に死滅しました。
凍結乾燥後に実施した胃液シミュレーション試験も、当社の用途において非常に有効であることを示しました。90分後でも、バイオリアクターで ビフィドバクテリウム・アニマリス・サブスピーシーズ・ラクティス（DSM 10140） 株の生存性と活力の両方が保持されていました。一方、マルトデキストリンではこの結果は得られませんでした。つまり、NuCel® Protect 501 は消化管シミュレーション試験において十分な活性細胞を維持しました。
この最初の研究からどのような結論が得られるでしょうか？
ジュリアン・バンシェイク:この研究は、当社製品が対象株の生産性と生存性に特に有効であることを示しています。プロバイオティクス保存における新たな応用の可能性を開きます。現在、他の酵母由来成分についてさらなる分析を行い、他のプロバイオティクス株に対しても同じ方法論を適用しようとしています。一部の株、特にラクトバシル属は凍結乾燥に非常に敏感であるため、これは大きな課題です。このソリューションは、市場に存在する他のリオプロテクタントとも比較する必要があります。最後に、作用の根本的なメカニズムに関する知識と理解をさらに深める必要があります。
