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【納豆博士が解説】納豆菌の強さは「芽胞」にあり。納豆菌には 栄養細胞と胞子の2つのライフサイクルがあった!

生きて腸まで届く 納豆菌を毎日手軽に。そのもの納豆
生きて腸まで届く 納豆菌を毎日手軽に。そのもの納豆
目次

納豆菌は「栄養細胞」と「胞子(芽胞)」の二つのライフサイクルを持つ

地球上には色々な特徴を持った生き物が多数生息しています。その中には、人間とはかけ離れた環境下で生きている生物も多数見つかっています。その反面、人間と同じような環境下で生きているのに、独特の能力を持った生き物も存在します。納豆菌はその代表的なものです。

納豆菌独特の能力は、「栄養細胞」と呼ばれる旺盛に生育している状態と、「胞子(芽胞)」と呼ばれる休眠状態にある二つのライフサイクルを持っていることです。

周りの環境が生育に適していると、分裂増殖を繰り返し、どんどんと増えていきます。このライフサイクルの時を「栄養細胞」と呼びます。そして、周りの環境が生育に適さなくなると「胞子(芽胞)というバリアを作り、次に生育に適した環境が得られた時に備え、眠りにつきます。

そして、生活環境が良くなり、栄養分が得られるようになると、芽胞状態から栄養細胞に変化し、再び増殖(生育)を開始します。納豆菌はこのサイクルを繰り返しています。

「栄養細胞」から「胞子(芽胞)」へのライフサイクルへの移行は瞬間的には起こりません。周囲の環境が生育に適さなくなると、何らかの引きがねが引かれ、数時間かけて移行します。「胞子(芽胞)」から「栄養細胞」への移行も同じです。また、細胞全体を胞子(芽胞)が包むのではなく、遺伝子などの自分を次の世代に繋げる最低限の物質だけが包まれ、守られます。

栄養細胞の納豆菌は「酸素・水・栄養・温度」が無いと生きられない

まずは、「栄養細胞」の状態の納豆菌について特徴を見ていきましょう。「栄養細胞の納豆菌」と人間が生きていくために必要な環境には共通点があります。それは、空気(酸素)と水と栄養分が必要な事、そして適切な温度であることです。

「栄養細胞の納豆菌」が生きるために必要な環境

① 酸素

納豆菌も生きていくために空気中の酸素を必要とします。人間ほど短時間ではありませんが、酸素が無くなると生きていけません。

② 水

水も同様です。納豆菌の体(細胞)は約 60 % の水を含んでいます。生きて行くうえで、適切な水分を必要とします。

③ 栄養

栄養分も同様です。納豆菌も人間も、生きていくうえで必要な栄養分をゼロから作ることが出来ませんので、外部から取り入れる必要があります。納豆菌は、自身(菌体)の周りに消化酵素を分泌し、周囲の栄養分を消化分解した後、菌体内に取り込み利用します。

④ 温度(気温)

そして、温度(気温)も重要です。納豆菌の最適な生育温度は 30 ~ 45 ℃であり、温度が低過ぎても高過ぎても生育が困難になります。

納豆菌は最強と言われていますが、「栄養細胞」として活発な生命活動を行っている時に、生育に適さない環境に置かれると傷つき死んでしまいますし、寿命を迎えることもあります。

「納豆菌=最強」説の理由!胞子(芽胞)を持つ納豆菌の強さ

次に、「胞子(芽胞)」の状態の納豆菌について特徴を見ていきましょう。この「胞子(芽胞)」というもう一つのライフサイクルが、巷で「納豆菌=最強」と言われている理由です。

0℃以下の環境、100℃の熱や強い胃酸、放射能にも耐える強い「胞子(芽胞)」

納豆菌は、酸素や水や栄養分が無くなったり、温度や生育阻害物質の存在などで環境が生育に適さなくなると、「胞子(芽胞)」というとても強い外殻を作り、休眠状態に入ります。この「胞子(芽胞)」に守られると、100 ℃の熱水、0 ℃以下の環境、胃酸のような強い酸、放射能(宇宙線)などにさらされても死ぬことがありません。そして、何十年以上もそのまま耐えることが出来ます。

ただし、休眠状態ですから、栄養分を取り込んだり増殖したりといった生命活動を営むことはありません。胞子のままの状態が続きます。

市販の納豆パックの納豆菌の状態は?

では、市販の納豆の納豆菌はどのような状態なのでしょうか?

市販の納豆は、周りに水分や酸素、栄養(大豆)が豊富にある状態ですので、納豆菌は栄養細胞の状態で生育しています。栄養細胞の納豆菌は、生育に適さない環境、つまり胃酸に触れたり、胃酸の攻撃を受けると死滅してしまいます。

ただし、市販納豆中の納豆菌が食後には完全に死滅してしまっているかというと、そうではありません。食事によって胃に運ばれた固形分や液体により、胃酸が直接納豆菌に触れることが少なくなるためです。

納豆の発酵が進む、つまり、製造から時間が経てば経つほど、栄養細胞から芽胞への変化が多くなります。

すなわち、製造直後のフレッシュな納豆には栄養細胞状態の納豆菌が多く、製造から日数が経過した納豆には芽胞状の納豆菌が増えている状態となります。

小笠原 和也

小笠原 和也 
そのもの株式会社学術顧問/
九州大学大学院 農学研究院 特任准教授

熊本大学大学院医学教育部卒。 ナットウキナーゼをはじめとする機能性⾷品原料の研究開発、 35年間に渡る納⾖菌を主とする微⽣物学・醗酵学・酵素学の研究開発の経験をもとに幅広く活躍中。

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