食中毒菌10種類の覚え方 ③カンピロバクター

 本記事では、カンピロバクター食中毒の原因菌のカンピロバクターとはどのような細菌か、その基本的性状(高い生育温度、微好気性の性質)、カンピロバクター腸炎になりやすい食べ物はなぜ鶏肉なのか、潜伏期間(発症時間)や症状(比較的軽い)、なぜ、カンピロバクター腸炎のあとに手足のしびれをともなうギランバレー症候群がおきる可能性があるのか、そもそもギランバレー症候群とは何か、食中毒の防止対策は何か、などについてわかりやすく解説する。

 カンピロバクターは、微好気性細菌に分類されます。
嫌気性菌と好気性菌の違いに関してのわかりやすい説明は下記の記事に詳しく説明してありますのでご覧ください。
グラム陰性菌の整理に必要なOF試験判定

下記のドミノ倒し理解は、本ブログの基礎講座グラム染色と微生物の性質の関係に関する基礎事項(簡単な記事が5記事あります)の理解した上で読んでください。そうすれば、ドミノ倒しは簡単に理解できます。

住処からドミノ倒しに理解する諸性質

個別の食中毒菌の性質を理解するためには、まず、それぞれの住処を理解することが重要である。住処を理解することによって、その他の性質はドミノ倒しのように連続的に理解できる。

ドミノ倒し
カンピロバクターの基礎事項まとめ

 まず

1. カンピロバクターの住処は鳥類の腸の中である。 腸の中は水が豊富である。

2.従ってカンピロバクターはグラム陰性菌と理解できる。

3.また、グラム陰性菌であれば感染型食中毒菌と理解できる。

4.カンピロバクターが他の感染型食中毒菌と根本的に異なる点は増殖温度である。カンピロバクターの至適温度は42°と高い。最低増殖温度が30°Cである。

5.カンピロバクターは他のグラム陰性細菌と同様乾燥とか高熱などの物理的なストレスに対しては弱い。

6.カンピロバクターは酸素に対する要求性について大きな特徴を持っている。微生物の増殖との酸素の関係については、酸素を増殖に要求する細菌を好気性細菌、酸素があってもなくてもどちらの環境でも増殖できる細菌を通性嫌気性細菌と呼び、酸素がないと環境でのみ増殖できる細菌を偏性嫌気性細菌と呼ぶ。しかし、カンピロバクターはこの3つの分類のいずれにも所属していない。カンピロバクターは空気中の酸素濃度20%では増殖することができない。また一方で、カンピロバクターは真空包装などのような酸素濃度が0%の場合では増殖することもうできない。カンピロバクターは3%から15%の中間的な酸素濃度でのみ増殖することができる。このような酸素要求性の性質を微好気性細菌と定義する。

微生物の増殖と空気の関係(試験管培養)

 微好気性という性質は、基本的には好気性菌でありながら、高濃度の酸素はその微生物にとって有害に働くという事情から生じている。この点で通性嫌気性菌とは全く代謝が異なる。通性嫌気性細菌は、酸素の存在の有無によって発酵代謝と好気的なクエン酸回路の代謝を切り替える。しかし微好気性菌は、基本的には好気性細菌である。すなわちその代謝にはクエン酸回路が必須である。しかし一方で、空気中での酸素濃度に対しては十分な解毒作用を持っていない感受性菌と整理できる。

カンピロバクターは酸素に感受性



7.カンピロバクターは、上述したように、鶏肉やその加工品など言われる食品中で増殖しない。 従って pH や水分活性や保存料でカンピロバクターの食品中での増殖を抑えるなどという概念は存在しない。

8.また、カンピロバクターはグラム陰性菌なので、選択培地においては、胆汁酸や色素類などの疎水性官能基を持つ化合物を用いることによりグラム陽性菌の増殖を抑えて選択的にカンピロバクターを増殖させることができる。

 以上を、ドミノ倒しのように連続的に理解するとよいだろう。

カンピロバクタ―はらせん菌

 カンピロバクターの形も特徴的である。一般的に細菌は球菌と桿菌の二つに分けることができる。しかしカンピロバクターは球菌でも桿菌でもない。らせん状の形をしている。らせん状の形をしている微生物はそう多くない。カンピロバクターに似ている細菌として胃潰瘍の原因となるヘリコバクターピロリなどがある。元々ヘリコバクターピロリも、カンピロバクターの一つと考えられていた。 しかし、ヘリコバクターピロリは16SリボゾーマルDNAよる分子系統解析にカンピロバクターとは別の属に別れた。

カンピロバクターとピロリ菌の近縁関係

カンピロバクターの棲家は鳥類

カンピロバクターの自然宿主は鳥類と考えられる。その理由を以下に挙げてみる。

1.カンピロバクターは自然界の幅広い種類の鳥類の胃腸の中から見つかる。豚や牛などからも見つかることがある。しかし鳥類の場合にはカンピロバクターが存在しても全く無症状である。一方、豚や牛などの場合は、流産や赤痢症状などの症状を起こしている場合も多い。

鳥類、家畜などの広く分布するカンピロバクター

2.カンピロバクターの至適発育温度が40~42°Cと高い。 このような高温は鳥類の体温と一致している。鳥類は一瞬にして陸上から空に飛び立てないと身の危険がある。したがって常に体のエンジンをアイドリング状態にしておく必要がある。すなわち高い温度で体温をキープしておく必要がある。また、 鳥類のような小さな体で空を飛ぶと、体表面積と体の体積との関係で熱の発散が激しい。 したがって哺乳動物よりもさらに5°程度体温を上げておく必要がある。

このような理由で高い体温の鳥類の体温とカンピロバクターの至適温度が一致している。

鳥類の体温とカンピロバクターの至適増殖温度は一致している

以上の理由からカンピロバクターの自然宿主は鳥類と考えるのが妥当である。

カンピロバクターの自然宿主は鳥類

カンピロバクター腸炎になる食べ物は鶏肉

 日本でも海外でもカンピロバクター腸炎の原因となる食べ物はほとんど鶏肉である。ただし海外の場合は、 日本のように鶏肉を生で食べることはない。フライドチキンなどの加熱不足などの原因も多いが、直接生の鶏肉を買ってきて包丁で調理をしその包丁から2次汚染したカンピロバクターにより食中毒になるパターンが多い。

カンピロバクター腸炎の原因の海外と日本の違い

 カンピロバクターはサルモネラ菌などと異なり、包丁から2次汚染をした後に、汚染された食品中で増殖することはない。なぜならカンピロバクターの最低発育増殖温度は30°Cであるからである。しかし一方で、カンピロバクターは、胃の中に住むピロリ菌( ヘリコバクターピロリ)と遺伝学的に近いということもあって、 胃酸などの酸性環境に強い。したがってわずかの細胞でも、私たちの人体に感染力を持つ。鶏肉の雫一滴(500細胞)程度でも感染する可能性がある。このような理由から調理に用いた包丁などからの2次汚染でも、移されたわずかの細胞によって食中毒を起こすことが可能である。したがって、世界でのカンピロバクター食中毒の原因としては鶏肉を直接食べることだけではなくこのような2次汚染による原因も多い。

 一方、日本の場合は、鶏肉を生で食べることによってカンピロバクター胃腸炎になる場合が多い。

鶏肉の生食をする日本の特異な文化

 以上のようにカンピロバクター胃腸炎になるパターンは日本と海外では異なるが、 いずれにしても鶏肉に付着したカンピロバクターが原因であるという点では共通している。

カンピロバクター腸炎の潜伏時間は長い

 カンピロバクター胃腸炎の発症時間は他の感染型食中毒と比べると長いのが特徴である。サルモネラ菌や腸管出血性大腸菌などの場合には食事をしてから概ね24時間程度以内でで発症する。しかしカンピロバクターの場合には、 発症時間が一般的にこれより長く2日から7日かかる場合もある。この理由としてはサルモネラや大腸菌の哺乳動物の体温での分裂時間が20分から30分と早いのに対し、カンピロバクターの場合は30°C では 60分も一分裂に時間を要する。さらに言えば30°C まで温度を下げれば、そもそもカンピロバクターは分裂できなくなる。 このように、カンピロバクターの指摘分裂温度が他の感染型食中毒菌より高いので、カンピロバクター腸炎が発症するまでの潜伏時間が 長くなるわけだ。

カンピロバクターの37℃での分裂速度は遅い

カンピロバクター胃腸炎の症状は軽い が、予後、ギランバレー症候群のリスクあり

 カンピロバクターの症状は比較的軽い。 一般的には2日から5日で回復する。

カンピロバクター腸炎のメカニズム
カンピロバクターの症状は比較的軽い

ところが、カンピロバクター食中毒から回復した後10日後に1000人に1人はギランバレー症候群を発症する。ギランバレー症候群とは何か。この病気になると私たちの 手足の神経が麻痺を起こす。そして、私たちの運動や歩行が困難になる。重症の場合には呼吸困難にもなる。

ギランバレー症候群


 ではなぜカンピロバクターの食中毒をかかった後にギランバレー症候群になるか?ギランバレー症候群のメカニズムは、ヒトの免疫細胞が私たち自分自身の神経細胞を攻撃してしまうことにあると考えられている。

 ではなぜヒトの免疫細胞が自身の神経細胞を攻撃してしまうのか?

 その理由は私たちの神経細胞の表層にあるポリサッカライドと、カンピロバクターの外膜にあるそれの構造が似ているからだと考えられている。すなわちカンピロバクター食中毒にかかった場合に、私たちの免疫細胞がカンピロバクターの外膜にあるポリサッカライドを標的として攻撃してしまう。その結果カンピロバクターが免疫細胞により撃退される。しかしカンピロバクターが撃退された後も、人の体内のの免疫細胞は残る。そしてこれらの免疫細胞が、カンピロバクターの外膜にあるポリサッカライドと類似したポリサッカライドを持っている私たちの手足の細胞を攻撃してしまう理由である。このようなことによってギランバレー症候群になる。

ギランバレー症候群のメカニズム

新型コロナウィルス感染の後遺症としても疑われているギランバレー症候群

 なおこれまでの報告ではギランバレー症候群の先行感染としてはカンピロバクター胃腸炎が圧倒的に報告例としては多い。しかしギランバレー症候群の発症はカンピロバクターだけの専売特許ではない。これまでにインフルエンザウィルスなども含めていくつかのウィルス感染をした後にもギランバレー症候群が発症することが知られている。

ギランバレー症候群はインフルエンザウィルス感染の後にも起きる場合がある

  なお、新型コロナウィルスでもギランバレー症候群と疑われる事象が報告されて注目を集めている。例えば、下記総説参照。

 Guillain–Barré syndrome spectrum associated with COVID-19: an up-to-date systematic review of 73 cases

食品流通とカンピロバクター

 カンピロバクターの最適増殖温度が42°C付近であり、他の食中毒細菌よりも最適増殖温度が高いことを述べた。さらに重要なことは、カンピロバクターの最低増殖温度が30°Cであることである。鶏肉は一般的にはチルド流通されるが、仮に室温で放置されたとしても、熱帯地方は別として、多くの場合室温も温度は30°Cをこえることはない。言い換えると、カンピロバクターは鶏肉やその他の食品の流通においては増殖しない。このことはカンピロバクターの大きな特徴である。腸管出血性大腸菌やサルモネラ菌の最低増殖温度は10°C付近である。従って、食品を室温に放置した場合には、これらの感染型食中毒菌は増殖してしまう。一方、カンピロバクターは、温度管理不備で鶏肉を流通したところでも増殖はしない。また、カンピロバクター、微好気性のため、鶏肉やその他の食品では増殖しない。


 すなわちカンピロバクターの場合には食品中で増殖しないので、冷蔵庫に入れるとか、温度管理を徹底するなどという管理方法は意味を持たない。また食品中のカンピロバクターの増殖を抑えるための抗菌剤の開発などという研究も存在しない。

鶏肉を冷蔵庫に保管することをすすめるポスター

カンピロバクター食中毒を防ぐための最も重要な管理ポイントは、養鶏場および食鳥処理場における鶏のカンピロバクターの初期汚染レベルをいかに抑制するかということになる。

鶏肉の流通とカンピロバクター

 例えば、米国ではこれまで食鳥処理場で次亜塩素酸ナトリウムによる鶏肉の処理が一般的である注)。しかし、最近では過酢酸と有機酸の組み合わせによるカンピロバクター除菌の試みも行われている。

※ 過酢酸と有機酸の組み合わせによるカンピロバクター除菌 に関して紹介した記事は下記
ブロイラーからのカンピロバクターやサルモネラ菌の除菌剤としての過酢酸製剤

注)ちなみに、EU 諸国では、食鳥処理で次亜塩素酸ナトリウムなどの薬剤は使っていない。また、米国が行なっている次亜塩素酸処理による鶏肉の輸入も禁止している。その背景として次亜塩素酸処理そのものの心配もあるが、 そもそも食鳥処理工程で強力な殺菌剤は行うという姿勢そのものが食鳥処理工程のそれまでの衛生管理の不備を帳尻合わせするというニュアンスがあるからだ。現在 EU を離脱したイギリスが米国の次亜塩素酸処理鶏肉輸入することにゴーサインを出すかどうかについては注目されているが、英国も鶏肉の安全性に対しては厳しい姿勢なので見込みは低いと想定されている。

※英国の先端的なカンピロバクター汚染対策に関する記事もご覧ください
鶏肉のカンピロバクターの汚染をめぐる英国大手スーパーの熾烈な公表競争と小規模小売店舗の汚染格差の実態