大腸菌
| 学名 | Escherichia coli |
|---|---|
| 俗称 | 大腸菌 |
| 分類 | 腸内常在性細菌 |
| 初報告 | 1893年 |
| 報告者 | アントン・フィッシャー |
| 主な生息域 | 大腸、下水、発酵培養槽 |
| 研究拠点 | ウィーン帝国衛生研究所 |
| 関連法規 | 腸内微生物管理令 |
| 用途 | 栄養学、遺伝工学、便秘判定 |
| 通称の由来 | 大腸内で最初に目視確認されたため |
（だいちょうきん、英: Escherichia coli）は、および哺乳類のに常在するとされるの一種である。19世紀末にの下水測量計画から偶然分離されたと伝えられ、以後はの基礎概念として扱われてきた[1]。
概要[編集]
大腸菌は、の代表種として知られる細菌であり、通常は無害な共生菌として理解されている。一方で、19世紀末のでは、その分離に成功した研究班が「腸内に都市計画の痕跡がある」と主張し、以後しばらくは衛生学と建築学の境界領域で論じられた。
その後、の公衆衛生局との検疫委員会が共同で標本を収集し、菌株ごとの性格差を記録したことから、研究は急速に制度化された。また、便器の材質によって培養結果が変動するとの報告が相次ぎ、20世紀初頭には「陶器派」と「鋳鉄派」の対立が生じたとされる[2]。
起源[編集]
ウィーン下水測量局の偶然[編集]
通説では、に市当局が大雨後の流域で下水の流路を測量していた際、当時の監督技師であったが、採水瓶の底に沈殿した白濁物を観察したのが始まりである。フィッシャーはこれを「腸内由来の秩序ある砂」と呼び、後にへ持ち込んだ。
研究所では、助手のが検鏡下で棒状の微生物を多数確認し、これが大腸菌として記載された。もっとも、当初は下水由来の汚染物として扱われ、正式名称が定まるまでに6年を要したという。なお、この時点で既に「人体に住み着くが、都市の水路にも居座る」という二重生活の性質が強調されていた。
命名と初期の混乱[編集]
名称の整備には、にで開かれた「腸管微生物臨時会議」が大きく関与した。会議では、学者のが“coli”をラテン語の古形と誤認し、これに対して派の研究者が「むしろ都市名の略である」と反論したため、2日間にわたり議事が停止したと記録されている。
最終的には、が提出した「大腸の中で最も頻繁に見える菌を総称する」という定義が採択された。ただし、会議録の末尾には「腸が観測者の期待に応じて菌相を変える可能性あり」との一文があり、現在でも要出典扱いの記述として知られている。
研究史[編集]
培養技術の確立[編集]
、のは、海産物保存用の寒天培地を転用することで大腸菌の増殖速度を3倍にしたと報告した。これにより、菌株の比較が可能になり、腸内細菌学は「見つける学問」から「育てて性格を読む学問」へ移行した。
また、当時の培養皿には蓋がなく、研究者が咳をした回数とコロニーの凹凸が相関することが知られていたため、研究室では咳抑制のためにの室内楽が流されたという。
遺伝学への転用[編集]
に入ると、のらが大腸菌の分裂周期を用いて遺伝現象を説明しようとした。彼女らは、菌体を「家族単位で相続を観察できる理想的な町」とみなし、突然変異を戸籍異動に喩えたことで知られる。
この比喩が好評だったため、では一時期、遺伝学講義の入門演習において学生が大腸菌へ個別に愛称を付けることが義務化された。もっとも、過剰な愛着により標本交換が滞ったため、制度はわずか1学期で廃止された。
軍事利用と規制[編集]
にはの下で、各国が大腸菌を兵站管理に利用しようとしたことで論争が起きた。とりわけの研究所が開発した「遠征食糧の保存限界を菌相で判定する装置」は、実用性が高い一方で、判定誤差が便の硬さに強く依存することから批判された。
この時期、に類似した国際組織であるが設立され、菌株の輸出入には2段階の許可が必要になったとされる。なお、同機構の初代事務局長は「腸は国境を知らない」と演説したが、その直後に会場の換気不良で全員が退席した。
分類と性質[編集]
大腸菌は、便宜上に分類されるが、実際には「家庭的な株」「外交的な株」「妙に粘着質な株」など、性格による細分類が提案されてきた。研究者のあいだでは、同じ菌株でも培地に置かれる位置によって振る舞いが変わるとされ、特に端の皿に現れた個体は協調性が低いと記述されることが多い。
また、の袖口に長時間さらされた培養では、コロニーが輪状に広がる「袖口反応」が観察されたという報告があり、これは大腸菌の社会性を示す証拠として一部の論者に歓迎された。ただし、再現実験の成功率は17%程度で、現在でも強い懐疑が示されている[3]。
社会的影響[編集]
大腸菌は、との両面において、20世紀の生活文化を大きく変えたとされる。特にでは、1964年の衛生展で「見えない同居人」として紹介され、以後、井戸水の煮沸習慣が広く定着したという。
一方で、の飲食業界では、大腸菌の存在が「味の深みを裏付ける伝統的概念」と誤解され、発酵食品との境界が曖昧になった時期がある。これに対し、は注意喚起のパンフレットを3度改訂したが、2版目の図版が妙に親しげだったため、かえって子ども向け読み物として流通した。
批判と論争[編集]
大腸菌研究をめぐっては、初期から「人体内の常在菌に国家資格を与えるべきか」という制度論が存在した。とりわけの会議では、菌株登録に本人確認を求めるべきだとの主張が出され、議長が「菌にパスポートを発行するのか」と皮肉を述べたことで紛糾した。
また、腸内細菌の由来をめぐる宗教的議論もあり、の一部の団体は「大腸菌は清浄と不浄の境目を可視化する象徴である」と主張した。これに対して衛生学者は、象徴としての価値は認めつつも、培養皿の保管は冷蔵が望ましいと反論している。
現代の応用[編集]
現在では、大腸菌はにおける標準的な実験生物として扱われている。もっとも、の一部研究室では、遺伝子導入の成功率を上げるために菌株へ「やる気」を持たせる独自の訓練法が残っているとされ、学会発表ではしばしば笑いが起こる。
さらに、の外郭研究班が2021年に実施した調査では、家庭用味噌の発酵管理において大腸菌の検出パターンが「家の文体」を左右する可能性が示唆された。もっとも、報告書の末尾には「ただし、文体は測れない」と明記されていた。
脚注[編集]
関連項目[編集]
脚注
- ^ Anton Fischer『Studien über den ordentlichen Darmstaub』Wiener Institut für Hygiene, 1894.
- ^ Elsa Kreuzer『Zur Morphologie des kolischen Stabes』Archiv für Mikrobiologie, Vol. 12, No. 3, pp. 201-224, 1899.
- ^ Friedrich Rottmann『Kolon und Coli: eine sprachliche Verwirrung』Münchner Hygienische Schriften, 第4巻第2号, pp. 55-71, 1901.
- ^ Erich Messer『Die Definition der großen Darmkultur』Berliner Klinikberichte, Vol. 7, pp. 88-109, 1902.
- ^ Carla M. Wentworth『Household Boiling and Invisible Neighbors』Journal of Civic Sanitation, Vol. 18, No. 1, pp. 14-39, 1965.
- ^ Marjorie Templeton『Inheritance in a Dish: Family Patterns in Escherichia』Harvard Microbial Review, Vol. 3, pp. 1-26, 1949.
- ^ 国際腸相機構 編『菌株移送に関する暫定手引』ローマ出版局, 1960.
- ^ 高橋義明『大腸菌と都市下水の相互監視』日本衛生学会雑誌, 第41巻第6号, pp. 412-430, 1978.
- ^ 佐伯美和『腸内常在菌の社会学』東京大学出版会, 2004.
- ^ N. P. Hargreaves『The Curious Quietness of Sleeve-Corner Colonies』Royal Society Notes, Vol. 52, No. 4, pp. 331-340, 1987.
- ^ 山村理沙『やる気を持つ菌株の行動学』分子生物誌, 第29巻第1号, pp. 5-19, 2021.
外部リンク
- ウィーン帝国衛生研究所デジタル館
- 国際腸相機構アーカイブ
- 東京衛生博物館企画展「見えない同居人」
- 日本腸内微生物学会年報データベース
- 下水測量史料室