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2025-10-22 01:23:00
研究の目的は、牛の乳房の細菌感染を防ぐための抗生物質の代替品を開発することでした。
ウシ乳房炎として知られるこの症状は、乳生産量を減少させるだけでなく、抗生物質汚染と抗菌剤耐性 (AMR) に関する健康と安全性の懸念を引き起こします。
この研究は、シンガポールのマサチューセッツ工科大学 (MIT) の研究企業であるシンガポール-MIT 研究技術同盟 (SMART) の抗菌耐性 (AMR) 学際研究グループと協力して、シンガポール南洋理工大学 (NTU) が主導しました。
予備的な農場試験では、新しい抗菌化合物が牛の乳首に適用され、動物が細菌にさらされた後の乳房感染を防ぐことが示されました。
「私たちの研究は、ウシ乳房炎を引き起こす多剤耐性細菌と戦うために農業業界で使用できる、強力な抗菌化合物の代替クラスを明らかにしました」とNTU化学・化学工学・バイオテクノロジー学部とリー・コンチアン医学部のメアリー・チャン教授は述べた。
Chan 教授は、SMART の AMR 学際研究グループの主任研究員でもあります。
研究結果は科学雑誌に掲載されました ネイチャーコミュニケーションズ。
電荷シフト化合物
主に作用する化合物はオリゴイミダゾリウム炭酸（OIM）で、当初は抗生物質耐性菌と戦うための代替品として開発されました。
AgTechNavigator のインタビューに応じた Chan 氏は、OIM が従来の OIM とどのように異なる仕組みで機能するかを説明しました。
「OIMは通常、正の電荷を持っていますが、一時的にその電荷を『オフ』にすることができます。これは、OIMの固有の化学基である炭酸と呼ばれる物質が、体内と同様の特定の条件下でカルベンと呼ばれる中性の疎水性構造を一時的に形成するときに起こります。OIMの正の電荷が『オフ』になると、細菌の膜を破ることなくすり抜けることができます。」
内部に入ると、化合物は正に帯電した状態に戻り、重要な細胞内機能や DNA などの分子と積極的に相互作用し、破壊します。
「これにより、細菌が急速に死滅します。OIMは効率的に浸透し、細菌内の複数の標的を攻撃できるため、従来の抗菌剤よりもはるかに低い用量で細菌を殺します」とチャン氏は述べた。
一方、従来の溶液では、より高い用量が必要となります。
「第四級アンモニウム化合物やその他の正に帯電した従来の消毒剤や抗菌ポリマーは、主に細菌の膜を破壊することによって機能します。そのアプローチでは、細菌の膜が損傷する前に臨界濃度に達するために十分な化合物分子が細菌の膜に蓄積される必要があります。これにより、細菌を殺すためにより高い用量が必要になることが多く、安全性が制限されます。」と同氏は述べた。 ちゃん。
ツールボックスに新しいギアが入っています
これは病気、さらには多剤耐性菌を克服するための新しい戦略となる可能性があり、世界的な重大問題である AMR と戦うために科学者が抗菌薬を設計する方法を変える可能性があります。
“これ この発見は抗菌剤を設計するための新しいパラダイムを切り開きます。細菌の表面に作用して細菌の膜を破壊する従来の化合物に焦点を当てる代わりに、動的な化学スイッチング（分子が一時的にスイッチを切ったり、電荷を変える能力）を利用して、抗菌剤が細菌の膜を効率的に通過できることがわかった」とチャン氏は述べた。
また、これらの薬剤がより低濃度で安全な濃度でも効力を維持できる可能性もあります。
この研究結果は、医療用途を超えて、抗菌剤の使用を農業や食品安全などの分野に拡大し、毒性や有害な残留物に関する懸念を軽減する可能性があります。
今後、チームは概念実証から「大規模な現場検証と配合の最適化」に移行します。
現在、実際の農場の条件下でOIMの長期的な有効性と安定性を確認するために、マレーシアで大規模な農場試験を実施している。
同時に、研究チームは、新しい抗菌化合物の構造がその活性にどのような影響を与える可能性があるかをさらに詳しく調査する予定です。
「抗菌力、生分解性、費用対効果、安全性のバランスを取るために化合物の設計を微調整するなどです」とチャン氏は語った。
このイノベーションは、オーストラリア、ベルギー、マレーシア、ニュージーランドを含む世界中のいくつかの農業企業からすでに強い関心を集めています。
チームは、企業パートナーとの商用アプリケーションのコラボレーションを模索することに熱心です。
ただし、規制当局の承認や業界での採用など、いくつかの課題が残っています。
「私たちの初期の農場および動物の研究では良好な安全性プロファイルが示されていますが、規制当局による完全な承認にはより包括的な評価が必要です。
「酪農場では長年、従来の消毒剤が使用されてきました。一貫した有効性、使いやすさ、牛乳の安全性を実証することが、農家や規制当局の信頼を築くために重要です。」
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#抗菌剤の画期的な進歩によりAMR #と戦う次世代ソリューションへの道が開かれる