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ラクトバチルス(乳酸桿菌)~安全性と危険性から適正量まで

 ドッグフードのラベルに記された「ラクトバチルス」。この原料の成分から安全性と危険性までを詳しく解説します。そもそも犬に与えて大丈夫なのでしょうか?また何のために含まれ、犬の健康にどのような作用があるのでしょうか?

ラクトバチルスの成分

 ラクトバチルス属(Lactobacillus)はフィルミクテス門に属する乳酸菌の一種。糖を代謝して乳酸にする働きを有しています。代謝様式によってラクトバチルス・アシドフィルス(偏性嫌気性ホモ発酵)、ラクトバチルス・カゼイ(通性嫌気性ヘテロ発酵性)、ラクトバチルス・ロイテリ(偏性嫌気性ヘテロ発酵性)に大別されます。「乳酸桿菌」の異名が示すとおり、電子顕微鏡で見た形は細長い棒状(桿)です。 ドッグフードの成分として用いられる「ラクトバチルス」の電子顕微鏡拡大写真  犬にラクトバチルスを与えると健康になるのでしょうか?この問いに対する答えは「ラクトバチルスにはたくさんの亜種があるため一概には言えない」となります。
 犬に対する推奨給餌量が調査によって示されているもの、人間に対する安全性は確認されているものの犬ではよくわかっていないもの、効果がはっきりしないまま見切り発車で使われているものなどさまざまです。また東京大学が行った調査により、ラクトバチルスは産まれたばかりの子犬の腸管内に豊富に存在しているものの、年を重ねるごとに数が少なくなっていくという可能性が示されています。系統の豊富さや加齢による変動があるため、健康とラクトバチルスとの因果関係は多くの場合よくわかっていません犬の腸内細菌叢は加齢とともに変化する  ドッグフードや犬向けサプリメントに用いられている菌株は「アシドフィルス」「ロイテリ」「カゼイ」です。微妙に作用が異なるにも関わらず、多くの場合ドッグフードのラベルには系統も含有量も記載されていません。どのような作用や効果を持っているのかを学術論文とともに具体的に見ていきましょう。

ラクトバチルスは安全?危険?

 ラクトバチルスを犬に与えても大丈夫なのでしょうか?もし大丈夫だとするとどのくらいの量が適切なのでしょうか?以下でご紹介するのはラクトバチルスに関して報告されている安全性もしくは危険性に関する情報です。

ラクトバチルス・アシドフィルス

 ラクトバチルス・アシドフィルス(L.acidophilus)は通性嫌気性のグラム陽性菌の一種。人を含む哺乳動物の消化管や口内に生息しているありふれた菌です。系統(菌株)の中には腸内細菌叢を変化させて健康増進につながる可能性を持ったものがいくつかあり、人間だけでなく犬に対しても頻繁に与えられています。

アシドフィルスDSM13241

 ウォルサム・ペット栄養センターの調査チームは、乳酸桿菌の一種「ラクトバチルス・アシドフィルスDSM13241」がもつプロバイオティクスとしての効果を検証しました。
 臨床上健康な15頭の犬を対象とし、無添加フード2週間→乳酸桿菌100億超を添加したフード4週間→再び無添加フード2週間というスケジュールで給餌テストを行ったところ、添加フードを給餌していた期間中は糞便中からラクトバチルスが検出された一方、無添加フードに戻した2週間中では検出されなかったといいます。
 糞便成分に関しては、ラクトバチルスの数が増えてクロストリジウム属の数が減るという特徴が見られました。また血液成分に関しては赤血球、ヘマトクリット、ヘモグロビン濃度、好中球、単球、血清免疫グロブリンG濃度の増加が確認された一方、赤血球脆弱性の低下(抵抗性の増加)と血清一酸化窒素濃度の低下が見られました。さらに給餌開始直後におけるドッグフードからの桿菌検出率は71%で、終了直後のそれは63%だったとも。
 こうしたデータから調査チームは、DSM13241はドッグフードの加熱加圧工程や2週間の保管期間を生き延びられること、および犬の腸管を生きた状態で通過し、大腸内でコロニーを形成しつつ免疫力に影響を及ぼすかもしれないとの結論に至りました出典資料:Baillon, 2004)
 ウィーン大学の調査チームは非特異的食餌感受性をもつジャーマン・ショートヘアード・ポインター6頭を対象とし、「アシドフィルスDSM13241」を1g中600万CFUの割合で含んだフードを12週間した上で、何も添加していないフード16週間との比較を行いました。その結果、サプリメントありの期間中は糞便の硬さ、糞便の乾燥重量、および排便の回数が改善したといいます。またラクトバチルスとビフィズス菌の数が増加傾向を示し、逆にウェルシュ菌と大腸菌の数が減少傾向を示したものの、統計的に有意なレベルではなかったとも出典資料:Pascher, 2008)
 EFSA(欧州食品安全機関)は「アシドフィルスDSM13241」系統の安全性を検証するため、14頭の成犬を対象として4週間に渡って推奨量(完全飼料1kg中600億~2000億CFU)の70倍に相当する量を与えるという給餌テストを行いました。その結果、身体的にも血液的にも異常は見られず、人間向けの製品にも用いられていることから、犬や環境に対して悪影響を及ぼすことはないだろうとの結論に至っています。ただし整腸作用などの効果があるかどうかまでは保証していません出典資料:EFSA, 2004)

アシドフィルスLAB20

 ヘルシンキ大学の調査チームは、健康な犬の回腸から採取した「ラクトバチルス・アシドフィルスLAB20」を用いて実験室レベルのテストを行ったところ、犬の腸管細胞の経上皮電気抵抗(TER)を増加させることでバリア機能を増強すると同時に、インターロイキン8の生成を減ずることで抗炎症作用を示したといいます出典資料:kainulainen, 2015)

アシドフィルスD2/CSL

 EFSA(欧州食品安全機関)は「ラクトバチルスアシドフィルスD2/CSL」(or CECT 4529)の使用基準に関し、犬の完全飼料1kg中500億CFUまでなら身体にも環境にも悪影響をもたらさないだろうとの見解を示しています。またいくつかの調査から糞便の水分含量を減らす効果があるかもしれないと言及しています出典資料:EFSA, 2018)
 イタリア・ミラノ大学の調査チームは、臨床上健康な40頭のボクサーをランダムで2つのグループに分け、一方にアシドフィルスD2/CSL(ドッグフード1kgたり500億CFU)を含んだフードを、もう一方に何も含んでいないプラセボを35日間に渡って給餌するという試験を行いました。その結果、両グループ間で体重や皮下脂肪厚に差は見られなかったものの、プラセボグループ(4.65)と比較しサプリメントグループ(4.86)ではBCS(肥満度)が高い傾向が見られたといいます。皮下脂肪が増えたわけではないため筋肉量が増えたのではないかと推測されます。また便中の水分含量が2%ほど少なくなり、便スコアも改善して硬めになったとも。給餌から28日経過した後では、大腸菌とラクトバチルスの数に格差が観察されました出典資料:Marelli, 2020)

ラクトバチルス・ロイテリ

 ラクトバチルス・ロイテリ(L.reuteri)は脊椎動物の腸管内に広く生息している乳酸菌の一種。非常にたくさんの系統(菌株)が存在しており、そのうちのいくつかはすでに専売特許となっています。

ロイテリNBF-1

 EFSA(欧州食品安全機関)は「ラクトバチルス・ロイテリNBF‐1」(or DSM 32203)の使用基準に関し、犬の完全飼料1kg中600億CFUまでなら身体にも環境にも悪影響をもたらさないだろうとの見解を示しています。またロイテリは「腸内環境を整えて糞便クオリティを高める(下痢と便秘の改善)」と報告しているいくつかの調査があるものの、EFSAの専門家委員会が検証したところ、給餌期間が15日間と短かかったり、試験デザインの詳細が不明などの不備があるため、最終的にエビデンス強度(信憑性の度合い)は低いと評価しています出典資料:EFSA, 2019)

ロイテリ2546

 アメリカのマサチューセッツ工科大学を中心とした医学チームは犬の唾液から分離した「ロイテリ2546」をマウスに給餌し、どのような変化が現れるのかを検証しました。その結果、「血清オキシトシンレベルの上昇」「血清好中球レベルの増加」「脂肪細胞の病的な炎症の減少」「年齢と関連した体重増加の抑制」という効果が確認されたといいます。また効果は乳酸菌が溶解(滅菌)状態でも変わらなかったとのこと。詳しい内容は以下のページをご覧ください。 犬の唾液に含まれる乳酸菌の一種にダイエット効果が確認される  ラクトバチルス・ロイテリは偏在的な菌で、ほぼすべての脊椎動物の体内に生息している数少ない系統の一つです。犬がすでに体内に保有しているロイテリを改めて給餌した場合、マウスで見られたのと同じ変化が現れるのかどうかは確認されていません。また人間を対象とした調査では歯周病の症状を軽減する効果が示されていますが、犬における同様の調査・実験は見当たりません。

ラクトバチルス・カゼイ

 ラクトバチルス・カゼイ(L.casei)はヒトの腸管や酪農製品中に含まれる乳酸小桿菌の一種。1891年、ドイツでチーズから単離されたことからラテン語でチーズを意味する「casei」と命名されました。日本ではいくつかの菌株が「シロタ株」(L.カゼイYIT 9029)という名で知られており、飲料(ヤクルト)やヨーグルト(ソフール)に利用されています。 ヤクルトやヨーグルトに使用されている乳酸菌の一種「シロタ株」  シロタ株に関して言うと、胃液や胆汁に負けないよう強化されているため、途中で溶解せず生きた状態で腸まで届くとされています。また人を対象とした調査により、「腸の蠕動運動を高めて便通を良くする」「有害物質の生成を抑えて腸内腐敗を防ぐ」「免疫力を維持して体の抵抗力を強める」等の効果が確認されています出典資料:ヤクルト「シロタ株.jp」)
 ドッグフードの中には「ラクトバチルス・カゼイ」を含んでいるものがありますが、犬を対象とした給餌試験の結果は、少なくとも閲覧可能なパブリックドメインという形では確認できません。そもそも人の消化管から単離されたものであるため、犬の腸管粘膜に接着してちゃんとコロニーを形成できるのかどうかも不明です。空腸粘膜を用いた実験では、接着率が0.5%と試験サンプル中最低だったとの報告もあります出典資料:Rinkinen, 2001)
 飼い主の中にも「何となく良さそう」という思いつきから犬にヨーグルト等を与えている人もいるかと思いますが、人間で確認されているような効果が犬にももたらされるかどうかは、よくわかっていないというのが現状です。

ラクトバチルスの有望株

 上記した以外にもプロバイオティクスとしての効果をもっていそうなラクトバチルスはたくさんあり、現在も調査が進行中です。以下で一例をご紹介します。

ラクトバチルス・パラカゼイK71

 ラクトバチルス・パラカゼイK71(L.paracasei K71, K71株)は日本において酒粕から単離された乳酸桿菌の一種。マウスを対象とした初期の調査では、K71株が免疫反応において炎症反応の起点となるTh1細胞を抑制することにより、オボアルブミン(卵白を構成する主要なタンパク質)に特異的IgE抗体および総IgE抗体レベルを減少させる可能性が示唆されています。 Lactobacillus paracasei K71 Isolated from sakekasu (Sake Lees) Suppresses Serum IgE Levels in Ovalbumin-immunized Balb/c Mice
Takehisa Kumagai, Mariko Iguchi, et al., Food Science and Technology Research, DOI:10.3136/fstr.19.127
 K71株の加熱死菌体を遺伝的に太りやすいマウスに90日に渡って給餌したところ、非給餌グループと比較して血清遊離脂肪酸濃度の有意な減少、および肝臓におけるSPT-1遺伝子の発現量減少が確認されたといいます。またヒトの2型糖尿病や非アルコール性脂肪肝炎との関連が示唆されている腸内細菌叢の変動を抑制する効果も合わせて確認されたとも 肥満モデルマウスにおける Lactobacillus paracasei K71 加熱死菌体摂取による腸内細菌叢および脂質代謝への影響
Yuu Shinami, Satomi Ito et al., 日本乳酸菌学会誌, DOI:10.4109/jslab.29.152
 アトピー性皮膚炎を抱えた犬5頭に抗炎症薬を投与した上で2グループに分け、3頭にだけK71株を12週に渡って補助的に給餌したところ、対照グループ(セチリジン塩酸塩)と比較して獣医師評価の皮膚病変の重症度(CADESIスコア)、飼い主評価のかゆみスコア、薬剤ステロイド使用量のすべてが減少傾向を示したといいます。 犬アトピー性皮膚炎におけるLactobacillus paracasei K71の補助的治療効果
Miki Akakuma, Yuuki higuchi et al., 獣医臨床皮膚科, DOI:10.2736/jjvd.19.155

ラクトバチルス・アニマリスLA4

 ボローニャ大学の調査チームは、乳酸桿菌の一種「ラクトバチルス・アニマリスLA4」(L.animalis LA4)がプロバイオティクスとして有用かどうかを検証しました。
 まず実験室レベルの調査では、LA4が腸球菌の数を減らしてラクトバチルスの数を増やすことが確認されました。またアンモニア濃度の減少、乳酸濃度の増加とともに、24時間経過時のウェルシュ菌の激減が確認されたとも。
 次いで、9頭の犬を対象とした試験では、フリーズドライのLA4が10日間に渡って給餌されました。11日目のタイミングで糞便を検査したところ、全頭からLA4が検出され、ラクトバチルスが増えていた(3.35→6.99 log CFU/g)といいます。また腸球菌の減少傾向が見られました。15日目のタイミングで採取した糞便からは44%(4/9頭)の確率で検出されたとのこと。
 こうしたデータから「アニマリスLA4」は犬の腸管を生きた状態で通過し、一過性にコロニーを形成して腸内細菌叢(フローラ)を改善する可能性があるとの結論に至りました。
Effect of a Lactobacillus animalis strain on composition and metabolism of the intestinal microflora in adult dogs
Giacomo Biagi, Irene Cipollini, Anna Pompei, Giuliano Zaghini, Diego Matteuzzi, Veterinary Microbiology Volume 124, Issues 1?2, 20 September 2007, DOI:10.1016/j.vetmic.2007.03.013

ラクトバチルス・ラムノサスGG

 カナダ・グエルフ大学の調査チームは乳酸桿菌の一種「ラクトバチルス・ラムノサスGG」(L.rhamnosus GG)がもつプロバイオティクスとしての効果を検証しました。
 臨床上健康な犬たちを5つのグループに分け、プラセボ(4頭)のほかLGGのCFUを100億(8頭)、1000億(8頭)、5000億(8頭)、5兆(4頭)含んだものを経口的に5日間給餌したところ、5000億グループにおいて最も強い定着が見られたといいます。 Preliminary evaluation of Lactobacillus rhamnosus strain GG, a potential probiotic in dogs.
Weese, J Scott, and Maureen E C Anderson, The Canadian veterinary journal, vol. 43,10 (2002): 771-4
 アメリカ・フロリダ大学のチームはラムノサスGGがもつプロバイオティクスとしての効果を検証しました。
 遺伝的にアトピー性皮膚炎を発症しやすい子犬たち16頭を2つのグループに分け、一方(9頭)にだけ3~6ヶ月齢の期間限定でGGを給餌し、もう一方(7頭)を比較対照としました。全頭がコナヒョウヒダニに対してアレルギー反応を示すことを確認した上で、6ヶ月齢になったタイミングで両グループを比較したところ、GGを与えられていなかったグループでは血清IgE抗体に関して全頭が強い陽性を示すと同時にアレルゲンを含んだ環境内で重度のアトピー性皮膚炎を発症し、6頭は皮内テスト陽性だったといいます。それに対しGGを与えられていたグループでは、7頭が血清陽性、3頭が皮内テスト陽性、6頭が皮膚炎と掻痒を発症しました。
 両グループを統計的に比較したところ、GGを与えられていたグループにおいて血清抗体レベルが低く、皮内テストに対する反応が穏やかだったものの、環境内における症状の重症度では格差が認められなかったといいます。
 こうした結果から調査チームは、「ラクトバチルス・ラムノサスGG」は免疫機構に影響を及ぶす可能性はあるものの、症状の改善につながるとまでは言えないと結論づけています。 Evaluation of Lactobacillus rhamnosus strain GG for the prevention of atopic dermatitis in dogs
Marsella R, Am J Vet Res. 2009 Jun;70(6):735-40. doi: 10.2460/ajvr.70.6.735.

ラクトバチルス・ファーメンタムAD1

 スロバキア科学アカデミーの調査チームは、乳酸桿菌の一種「ラクトバチルス・ファーメンタムAD1」(L.fermentum AD1)がもつプロバイオティクスとしての効果を検証しました。
 実験室レベルでは、pH3.0に3時間暴露したときの生存率が86.8%、1%胆汁酸塩に暴露した時のそれが75.4%だったといいます。また犬および人間から採取した腸管粘膜への接着能も有していました。広く使用されている抗菌薬に敏感だったとも。
 15頭の犬を対象とした生体テストでは、100億超のAD1をドッグフードに添加し、7日間に渡って給餌を行いました。試験が終わったタイミングで糞便を採取したところ、中に含まれる乳酸桿菌と腸球菌の増加、および血清中の総タンパクと総脂質の増加、血清グルコース濃度の低下が確認されたといいます。
 こうしたデータから調査チームは、「ファーメンタムAD1」が犬の消化管を生きた状態で通過し、大腸内でコロニーを形成してある種の栄養成分の吸収を促進する可能性があるとの結論に至りました。
Application of potential probiotic Lactobacillus fermentum AD1 strain in healthy dogs
Anaerobe, Volume 12, Issue 2, April 2006, Pages 75-79, Viola Strompfova, Miroslava Marcinakova, Monika Simonova, Bojana Bogovic-Matijasicb, Andrea Laukova, DOI:10.1016/j.anaerobe.2005.12.001

ラクトバチルス・ファーメンタムCCM7421

 スロバキア科学アカデミーの調査チームは、乳酸桿菌の一種「ラクトバチルス・ファーメンタムCCM7421」(L.fermentum CCM7421)がもつプロバイオティクスとしての効果を検証した過去の調査を回顧的に参照しました。観察対象となった犬には臨床上健康な犬や消化器系に疾患を抱えた犬が含まれており、投与期間は4~14日間、投与量はCFUで1000万~100億、未加工や凍結乾燥などさまざまです。
 合計9つの調査を検証した結果、以下のような共通する特徴が見られたといいます。
CCM7421の効果
  • 消化管内でコロニーを形成する
  • 乳酸菌を始めとした腸内細菌叢を変化させる
  • クロストリジウム綱を長期的に減少させる
  • グラム陰性菌の一部を長期的に減少させる
  • 下痢が改善する
  • 有機酸を始めとした代謝産物を変化させる
  • 血清生化学値(総蛋白・コレステロール・ALT)が正常値に近づく
  • 非特異的な細胞免疫パラメーターを活性化する
  • 投与した量や投与期間による影響はほとんどない
  • 消化器系疾患を抱えた犬ほど変化が大きい
Health benefits observed after probiotic Lactobacillus fermentum CCM 7421 application in dogs
V.Strompfova, A.Laukova, S.Gancarcikova, Appl Microbiol Biotechnol 101, 6309?6319 (2017), DOi:10.1007/s00253-017-8425-z

ラクトバチルス・マリヌス

 ウルグアイ大学のチームは乳酸桿菌の一種「ラクトバチルス・マリヌスLbP2」(L.murinus LbP2)がもつプロバイオティクスとしての効果を検証しました。
 臨床上健康な7頭の犬にはマリヌスLbP2のCFUを500億含んだ3mL溶液を1日おきに2週間に渡って与え、対照グループの6頭にはプラセボとして食塩水を与えた上で、直腸膨大部から糞便サンプルを採取して中に含まれる免疫グロブリンA濃度を測定しました。その結果、給餌グループでだけIgA濃度の上昇が確認されたといいます(P<0.05)。また同じチームはジステンパー性の下痢症を示す生後60日齢超の犬を対象とし、マリヌスLbP2を5日間に渡って毎日給餌しました。その結果、健康の指標が有意に改善し、糞便の量、硬さ、精神状態、食欲でも改善が見られたといいます。
Effect of native Lactobacillus murinus LbP2 administration on total fecal IgA in healthy dogs
Delucchi Luis, Fraga Martin, Perelmuter Karen, Cella Claudia Della, Zunino Pablo, Canadian Journal of Veterinary Research, Volume 78, Number 2, April

ラクトバチルス・サリバリウス

 アメリカのテキサス・テック大学は州内に暮らす臨床上健康なペット犬47頭(年齢、性別、犬種はばらばら)をランダムで4つのグループに分け、乳酸桿菌の一種「ラクトバチルス・サリバリウスL28」(L.salivarius L28)がもつプロバイオティクスとしての効果を検証しました。
 「サリバリウスL28(100万CFU/日)だけ」「サリバリウスL28と市販のプロバイオティクス」「市販のプロバイオティクスだけ」「添加なし」という4つの給餌パターンを設け、給餌前および給餌から5→10→20→40日後のタイミングで糞便サンプルを採取し、中に含まれるサルモネラ属、大腸菌、腸内細菌科などを調べたところ、「サリバリウスL28とプロバイオティクス」のコンビネーショングループでのみ顕著な変化が見られたといいます。ただし腸内指標(一般的に悪玉と呼ばれる菌群)すべての減少が確認されたのは、給餌から20日経過してからだったとも。
Lactobacillus salivarius L28 in dog kibble results in shifts in microbial indicators in pet fecal samples after feeding
Texas Tech University, Ishwar Katawal, August 2018
ラクトバチルスの系統(菌株)や含有量が記載されていない場合、安全性や期待できる効果の検証ができません。犬に対する影響がわからないまま実験的にヨーグルトを与えていませんか?腸内細菌に関する詳細は「犬の腸内細菌(フローラ)」をご覧ください。