ナタマイシン
 | この記事には生合成経路に関する情報が不足しています。（2022年1月） |
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| 臨床データ | |
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| 商号 | ナタシン、その他 |
| AHFS / Drugs.com | モノグラフ |
| 投与経路 | 点眼薬[ 1 ] |
| ATCコード | |
| 識別子 | |
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| CAS番号 | |
| PubChem CID | |
| ドラッグバンク | |
| ケムスパイダー | |
| ユニイ | |
| ケッグ | |
| チェムブル | |
| E番号 | E235 （防腐剤） |
| CompToxダッシュボード（EPA） | |
| ECHA 情報カード | 100.028.803 |
| 化学および物理データ | |
| 式 | C 33 H 47 N O 13 |
| モル質量 | 665.733 g·mol −1 |
| 3Dモデル（JSmol） | |
| 密度 | 1.35 g/ml g/cm 3 |
| 融点 | ±200 °Cで暗色化し、280～300 °Cで激しく分解する |
| 水への溶解度 | 0.39 mg/ml |
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ナタマイシンはピマリシンとしても知られ、眼の周囲の真菌感染症の治療に使用される抗真菌薬です。 [ 1 ] [ 2 ]これには、まぶた、結膜、角膜の感染症が含まれます。[ 1 ]点眼薬として使用されます。[ 1 ]ナタマイシンは食品業界では防腐剤としても使用されます。[ 2 ]
アレルギー反応が起こる可能性があります。[ 1 ]妊娠中または授乳中の医療用使用が安全かどうかは不明です。 [ 1 ]マクロライド系およびポリエン系の薬剤です。 [ 1 ]細胞膜を変化させることで真菌を死滅させます。[ 1 ]
ナタマイシンは1955年に発見され、1978年に米国で医療用として承認されました。[ 1 ] [ 2 ]世界保健機関の必須医薬品リストに掲載されています。[ 3 ]特定の種類の細菌であるストレプトマイセスの発酵 によって生産されます。[ 1 ] [ 4 ]
用途
医学
ナタマイシンは、カンジダ、アスペルギルス、セファロスポリウム、フザリウム、ペニシリウムなどの真菌感染症の治療に用いられます。クリーム、点眼薬、または（口腔感染症の場合は）ロゼンジとして局所投与されます。これらの方法で投与した場合、ナタマイシンは体内にほとんど吸収されません。経口摂取した場合、消化管からはほとんど吸収されないか、全く吸収されないため、全身感染症には適していません。[ 5 ]獣医師は口腔カンジダ症の治療にナタマイシンロゼンジを使用しています。[ 6 ]
食べ物
ナタマイシンは、乳製品やその他の食品における真菌の増殖を抑制するため、食品業界で数十年にわたり使用されてきました。ナタマイシンの使用による潜在的な利点としては、従来の化学保存料の代替、風味への影響が少ないこと、そして化学保存料によくあるpHへの依存性が低いことなどが挙げられます。ナタマイシンは、水性懸濁液（例えば、塩水に混ぜて）として製品に噴霧したり、製品を浸漬したり、粉末状（セルロースなどの固結防止剤と共に）として製品に散布したり、混ぜ込んだりするなど、様々な方法で使用できます。
ナタマイシンは、米国において様々な乳製品用途に承認されています。具体的には、クリームチーズ、カッテージチーズ、サワークリーム、ヨーグルト、シュレッドチーズ、スライスチーズ、サラダミックスなどの製品に広く使用されています。食品メーカーがナタマイシンを使用する理由の一つは、人工保存料であるソルビン酸の代替です。 [ 7 ]また、ナタマイシンはソルビン酸に比べてチーズへの浸透速度が遅く、浸透量も少ないことが知られています。ソルビン酸は、チーズの風味に望ましくない変化を引き起こす可能性があります。[ 8 ]
食品添加物としてのE番号はE235です。欧州連合（EU）全域では、特定のチーズおよび乾燥ソーセージ製品の表面保存剤としてのみ承認されています。外皮から5mm下において検出されないことが求められます。ナタマイシンは世界各国で様々な用途で承認されていますが、150カ国以上で承認されています。[ 9 ]
米国では現在、肉類への使用は承認されていませんが、一部の国では、乾燥ソーセージや発酵ソーセージの表面にナタマイシンを塗布することで、ケーシングのカビの発生を防ぐことが認められています。チーズ入りソーセージは、肉類への使用が認められていない国でも、ナタマイシンが原料として含まれ、記載されている場合があります。
欧州食品安全機関（EFSA）の委員会は 、2002年に食品科学委員会からEUに科学的な食品安全助言を提供する責任を引き継ぎました。[ 10 ] 2009年にEFSAは、これらのチーズやソーセージの表面処理にナタマイシンを使用する場合、提案された使用レベルは安全であると判断しました。[ 11 ]
安全性
ナタマイシンには急性毒性はない。動物実験では、 LD50の最低値は2.5～4.5 g/kgであった[ 12 ] 。ラットでは、LD50は2300 mg/kg以上であり、2年間にわたり500 mg/kg/日の投与量を与えても、生存率、増殖、腫瘍発生率に検出可能な差は認められなかった。ナタマイシンの代謝物にも毒性はない。ナタマイシンの分解産物は、様々な保管条件下ではナタマイシンよりもLD50が低い可能性があるが、いずれの場合もその数値はかなり高い。ヒトでは、500 mg/kg/日の投与量を複数日にわたって繰り返すと、吐き気、嘔吐、下痢が引き起こされた[ 13 ] 。
ナタマイシンが薬理学的レベルまたは食品添加物として使用されるレベルの両方で正常な腸内細菌叢に害を及ぼすという証拠はありませんが、決定的な研究はまだ行われていない可能性があります。[ 13 ]しかし、ナタマイシンにアレルギーのある人もいます。[ 14 ]
EFSAは、ナタマイシンを食品添加物として使用しても、耐性菌の発生に関連するリスクはないという結論を下した。[ 11 ]
作用機序
ナタマイシンは、真菌細胞膜に存在するエルゴステロールに特異的に結合することで、真菌の増殖を阻害します。ナタマイシンはアミノ酸およびグルコース輸送タンパク質を阻害し、細胞膜を介した栄養素の輸送を阻害します。この結合は可逆的ですが、エルゴステロールとの結合は真菌阻害の普遍的なメカニズムとして作用し、サッカロミセス酵母からアスペルギルスカビまで、多様な真菌病原体にナタマイシンを作用させます。ナタマイシンは、膜透過性を直接引き起こさないという点で、関連する抗真菌剤の中では独特です。[ 15 ] [ 16 ] [ 17 ]構造的に類似した抗生物質で、同様の結合特性を持つものは、細胞からカリウムイオンとナトリウムイオンを漏出させる親水性チャネルを形成すると考えられています。[ 18 ]
ナタマイシンは水への溶解度が非常に低いものの、非常に低濃度でも効果を発揮します。ほとんどのカビに対して、最小発育阻止濃度は10ppm未満です 。
生化学
ナタマイシンは、ストレプトマイセス属細菌（S. natalensis、S. lydicus、S. chattanoogensis、S. gilvosporeus ）によって二次代謝産物として産生される。[ 4 ]構造的には、ポリエンセグメントを含むマクロライドを核とし、カルボン酸基とマイコサミン基が付加されている。他のポリエン系抗真菌薬と同様に、生合成は一連のポリケチド合成酵素モジュールから始まり、その後、酸化と置換基付加のための酵素反応が続く。[ 19 ]
ナタマイシンは、 S. chattanoogensis L10を含む様々なストレプトマイセス株の発酵によって工業規模で生産されています。 [ 19 ]
歴史
ナタマイシンは1955年にストレプトマイセス・ナタレンシスの細胞培養液から初めて単離されました[ 20 ] 。当初は、ストレプトマイセス・ナタレンシスが採取されたピーターマリッツバーグにちなんでピマリシンと命名されました。その後、世界保健機関（WHO）がストレプトマイセスが産生する抗生物質の語尾に「-mycin」を付けることを義務付けたことを受けて、ピマリシンは改名されました。ナタマイシンという名称は、ナタレンシスの種名にちなんで選ばれました[ 20 ] 。
社会と文化
ナタマイシンはホールフーズの「食品に使用できない原材料」リストに掲載されています。[ 21 ]
参考文献
- ^ a b c d e f g h i j「ナタマイシン」。米国医療システム薬剤師協会。 2017年12月8日閲覧。
- ^ a b cデビッドソン PM、ジュネジャ VK、ブラネン J (2001)。「抗菌剤」。 Branen AL、Davidson PM、Salminen S、Thorngate J (編著)。食品添加物。 CRCプレス。ページ 599–600。ISBN 9780824741709。
- ^世界保健機関(2019).世界保健機関必須医薬品モデルリスト：2019年第21版. ジュネーブ: 世界保健機関. hdl : 10665/325771 . WHO/MVP/EMP/IAU/2019.06. ライセンス: CC BY-NC-SA 3.0 IGO.
- ^ a b Aparicio JF, Barreales EG, Payero TD, Vicente CM, de Pedro A, Santos-Aberturas J (2016年1月). 「抗生物質ピマリシンのバイオテクノロジーによる生産と応用：生合成とその制御」 .応用微生物学・バイオテクノロジー. 100 (1): 61– 78. doi : 10.1007/s00253-015-7077-0 . PMC 4700089. PMID 26512010 .
- ^ Brayfield A (2014). Martindale: The Complete Drug Reference (第38版). ロンドン: Pharmaceutical press. ISBN 978-0-85711-139-5。
- ^ 「局所抗真菌薬：ナタマイシン」バージニア・メリーランド地域獣医学大学。 2017年4月7日時点のオリジナルよりアーカイブ。）
- ^ 「クラフトシングルズ、人工保存料の使用を廃止」 NBCニュース、2014年2月11日。2022年10月8日時点のオリジナルよりアーカイブ。
- ^ Youssef AM, Assem FM, El-Sayed SM, Salama H, Abd El-Salam MH (2017). 「チーズ保存のための包装材料としての食用フィルムおよびコーティングの利用」. Journal of Packaging Technology and Research . 1 (2): 87– 99. doi : 10.1007/s41783-017-0012-3 . S2CID 257086547 .
- ^「規制および承認情報」Natamycin.com。
- ^ 「安全性と規制：食品添加物の試験データを分析するための正式なプロセス」 understandingfoodadditives.org 。 2014年1月7日時点のオリジナルよりアーカイブ。
- ^ a b EFSA食品添加物及び食品に添加される栄養源に関するパネル（ANS）（2009年12月）「ナタマイシン（E 235）の食品添加物としての使用に関する科学的意見」 EFSAジャーナル7 （ 12）：1412。doi ：10.2903/j.efsa.2009.1412。
- ^オーステンドルプ JG (1981)。 「ナタマイシン(R)」。アントニー・ファン・レーウェンフック。47 (2): 170–171 .土井: 10.1007/bf02342201。S2CID 264007289。
- ^ a b Mattia A、Cerniglia C 博士、Baines J.特定の食品添加物および汚染物質の安全性評価: ナタマイシン (ピマリシン)。WHO 食品添加物シリーズ #48 (レポート)。化学物質の安全性に関する国際プログラム (IPCS)。
- ^ 「ナタマイシン」RxList .
- ^ te Welscher YM, ten Napel HH, Balagué MM, Souza CM, Riezman H, de Kruijff B, et al. (2008年3月). 「ナタマイシンは膜透過性を高めることなくエルゴステロールに特異的に結合することで真菌の増殖を阻害する」 . The Journal of Biological Chemistry . 283 (10): 6393– 6401. doi : 10.1074/jbc.M707821200 . PMID 18165687 .
- ^ヴァン・レーウェン MR、ゴロヴィナ EA、ダイクスターハウス J (2009 年 6 月)。 「ポリエン抗真菌薬のナイスタチンとフィリピンは原形質膜を破壊しますが、ナタマイシンはペニシリウム ディスカラーの発芽分生子のエンドサイトーシスを阻害します。」応用微生物学のジャーナル。106 (6): 1908 ～ 1918 年。土井: 10.1111/j.1365-2672.2009.04165.x。PMID 19228256。S2CID 2873514。
- ^ te Welscher YM、van Leeuwen MR、de Kruijff B、Dijksterhuis J、Breukink E (2012 年 7 月)。「膜輸送タンパク質を阻害するポリエン系抗生物質」。アメリカ合衆国国立科学アカデミーの議事録。109 (28): 11156–11159。Bibcode : 2012PNAS..10911156T。土井：10.1073/pnas.1203375109。PMC 3396478。PMID 22733749。
- ^ Nedal A, Sletta H, Brautaset T, Borgos SE, Sekurova ON, Ellingsen TE, et al. (2007年11月). 「Streptomyces noursei ATCC 11455のナイスタチン生合成遺伝子クラスターにおけるマイコサミン生合成および付着遺伝子の解析」 . Applied and Environmental Microbiology . 73 (22): 7400– 7407. Bibcode : 2007ApEnM..73.7400N . doi : 10.1128 /AEM.01122-07 . PMC 2168226. PMID 17905880 .
- ^ a b Liu SP, Yuan PH, Wang YY, Liu XF, Zhou ZX, Bu QT, et al. (2015年4月). 「Streptomyces chattanoogensis L10におけるナタマイシン生合成遺伝子の遺伝子工学によるナタマイシン類似体の産生」 . Microbiological Research . 173 : 25–33 . doi : 10.1016/j.micres.2015.01.013 . PMID 25801968 .
- ^ a b「ナタマイシンの起源」 。 2014年7月16日時点のオリジナルよりアーカイブ。
ナタマイシンは1955年にジスト・ブロケード研究所で、ストレプトマイセス・ナタレンシスの培養液から初めて単離された。
- ^ 「食品に許容されない原材料」ホールフーズ・マーケットIP.LP. 2018年1月2日時点のオリジナルよりアーカイブ。
