いろんな食べ物に虫歯菌をつけてどれくらい繁殖するかの実験

相談者: meikaさん (16歳:女性)
投稿日時:2009-04-24 21:47:56
はじめまして

私は現在高校生で、学校の個人の課題研究で、虫歯予防のことについて調べています。

主にいろんな食べ物に虫歯菌をつけてどれくらい繁殖するか、またどれくらい減るかの実験をしたいと思っているのですが、培養法や滅菌法などある程度のおおまかな実験について知識は学び、

ケーキなどの酸は虫歯菌を増やし、またチーズなどのマグネシウムを多く含んでいる食べ物には虫歯菌を減らすということもわかり、

実験に必要な道具も生物室などを利用するので不便はないのですが、


どの本にもこのような食べ物に直接菌をつけてという実験をした例が載ってなく、もしよろしければ具体的な方法を教えていただきたく書き込みさせていただきました。



また、他にこのようなことに関係する実験などがございましたら、ぜひ教えていただきたいとも思ってます。


とても個人的な質問ですが、よろしくお願いします。


回答 回答1
  • 回答者
回答日時:2009-04-25 00:29:21
meikaさん

非常に面白いことを研究しようとしてるんですね。
興味があります。

で、アドバイスしたいところなんですが、細菌学の実習のことすら忘れているような状況で、何も思いつきません (TДT)


せっかくですから、大学の細菌学講座なんかと連携できたりすると面白そうだな、なんて思いました。

茨城でしたら医療系のある筑波大学とか・・・
http://www.tsukuba.ac.jp/organization/colleges/0170.html


ここで具体的な方法が提示されればそれでも良いのですが、細菌学講座に問合せをしてみるのも手です。

高校の先生を通して、大学に連絡を入れてもらう、というルートなら意外とスムーズに話が通るかも知れません。

社会科見学的に、見せてもらって相談に乗ってもらうのも良いかも知れませんね。


高校生なのに筑波大学でなにか研究している・・・って格好良いですし、親も誇りに思えることでしょうから、親孝行にもなるんじゃないでしょうか。

回答 回答2
  • 回答者
回答日時:2009-04-25 09:33:49
をわ!
良くそんな事思いつきましたね! (゜o゜)

僕が思いついた方法‥

無栄養の寒天培地に目的の食品とミュータンス菌をペレット状にしてまいて培養‥。

と言う感じでやってはいかが?


僕の友達に細菌学関係でアメリカに行っているヤツがいるので、メールしておきました。


いいヒントが来るかな?

回答 回答3
  • 回答者
回答日時:2009-04-25 11:17:40
タイヨウ先生>

なるほど・・・


meikaさん>

ケーキとチーズの組み合わせだけでも、、、

1. ケーキ単独
2. チーズ単独
3. ケーキとチーズ混合
4. チーズケーキ単独(^^;)

という組み合わせで差が出るかどうか。。。
こういう実験って、予想に近い結果が出てくると面白いんですけど、たいした差がでないと。。。(´・ω・`)


研究という面では、差があってもなくても価値のあるデータだとは思うんですけどね。

相談者からの返信 相談者からの返信
相談者: meikaさん
返信日時:2009-04-25 19:51:06
すごーい(・ω・)
1日にこんなにアドヴァイスをくださり、ほんとにありがとうございます


>吉岡先生

筑波大学に関しては、うちの学校とつながってる大学なので先生に相談して是非訪問しようとおもいます。

なるほど!チーズケーキってどうなるんでしょうね!!
実験が楽しみです★


>タイヨウ先生

やはり寒天培地がいいのですね!!
ミュータンス菌をペレット状にと書かれてますが、どうやったらペレット状になるんでしょうか。
教えてくださるとうれしいです。



いい研究ができるように頑張りたいです
回答 回答4
  • 回答者
回答日時:2009-04-25 21:50:49
>どの本にもこのような食べ物に直接菌をつけてという実験をした例が載ってなく、

「食べ物に直接菌をつける」という表現から、食べ物の原型が保たれているように感じるんですが、そういった意味なのでしょうか?

だとすれば菌数の増減を知る術が私には思い当たりません。
(おそらく虫歯の原因菌が増える前に、雑菌が増えてしまいます。)


そうではなくて、食物に水を加えて混ぜ液状にして試験管やシャーレなどに入れるということなんでしょうか?
それなら寒天培地等を使って比較的簡単にできるんじゃないでしょうか。

また、菌数を調べるよりも(虫歯の原因菌が酸を産生する特徴を利用して)pHの変化を見たほうがさらに簡単だと思います。



ところで、

>ケーキなどの酸は虫歯菌を増やし、またチーズなどのマグネシウムを多く含んでいる食べ物には虫歯菌を減らすということもわかり、

これ、聞いたことがないんですが、出所は何なんでしょうか?

助言 助言1
助言者: kireihaさん
助言日時:2009-04-25 22:48:52
助言。

>またチーズなどのマグネシウムを多く含んでいる食べ物には虫歯菌を減らすということもわかり、

チーズにはマグネシウムは大して多く含んでいません。
五訂日本食品成分表より。

可食部100gあたりのマグネシウム含有量。
エメンタール32mg、ゴーダ31mg、チェダー24mg、パルメザン55mg、ブルー19mg、プロセスチーズ19mg。

多い食品は、納豆100mg、アーモンド310mg、カシューナッツ240mg、かぼちゃの種530mg、くるみ150mg、ごま370mg、昆布類500mg以上、ひじき620mg、

プロセスチーズは一かけ20グラムとして5つ食べて19mg。普通チーズをいっぺんに5つも食べられません。

納豆は一パック40gとして一パックでマグネシウム40mg。チーズを食べるより、マグネシウムが簡単に大量に摂取できます。


ナッツ類も一回に食べる量を考えるとチーズを食べるよりは簡単にマグネシウムを多く摂取できます。
海藻類は一回に大量には食べませんから大して摂取量は多くなりませんが、割合的には多く含有しています。


>チーズなどのマグネシウムを多く含んでいる食べ物

これは間違いと言ってもいいと思います。
回答 回答5
  • 回答者
回答日時:2009-04-26 03:47:13
>筑波大学に関してはうちの学校とつながってる大学なので

それは『縁』だと思いますから、活用された方が良いでしょう。


>pHの変化を見たほうがさらに簡単だと思います。

なるほど、pH計などがあれば、数値化しやすいので結果をまとめやすいと思うので、採用されてはどうでしょう。


>多い食品は、納豆100mg、アーモンド310mg、カシューナッツ240mg

kireihaさんの一押しは、納豆ですが、発酵食品は他の細菌の影響も考えられるので、ナッツ系がとの比較というのが良さそうに思えます。(となると、チーズも…!?)

(下手なこと言うとツッコまれそうなので、控えめにしときます)

回答 回答6
  • 回答者
回答日時:2009-04-26 06:37:02
素晴らしい意気込みですね^^

自分も特に詳しいと言うことはないのですが・・

少し・・というかかなりひっかかっている点があるのですが、この研究の目的は何ですか?

研究をする場合には、目的の設定が非常に大切です。

虫歯予防のことについて調べている」過程で、「いろんな食べ物に虫歯菌をつけてどれくらい繁殖するか」が思いついた様ですが、仮に虫歯菌がすごく増える食べ物が見つかったとして、それで何を言おうとするのか・・

食べ物についている虫歯菌の数=虫歯のなりやすさ

ではおそらくありませんからね・・^^;

単に細菌の繁殖についてを調べるのが目的であれば良いのですが、虫歯予防に関係させたいとなると、もう少し考えた方がいいかも。。と思いまして。

非常に気になります。。

助言 助言2
助言者: 主婦Aさん
助言日時:2009-04-26 06:37:36
おはようございます。
横から失礼いたします。


>チーズなどのマグネシウムを多く含んでいる食べ物

の件は、以前もこちらの相談室で関連のある投稿がありましたので、meikaさんの参考になるかと、ご紹介だけでもと思いまして出て参りました。

虫歯菌を減らす、というのではなく、チーズやナッツを食べていると"虫歯の人が少ない"ということでの記述でした)


「これは間違いと言ってもいいと思います」と先の助言者の方が書いておられますが、当の相談者であるmeikaさんご本人がまだ出典を示されていないのですし、まして回答者でない方が先に結論づけてしまうのは性急ではないかという印象を持ちました。
meikaさんのお返事を待ってみてはいかがでしょうか?



さて、既出のご相談というのはこちらです。
なぜ歯医者さんは患者に具体的な食事指導をしないのでしょうか?




このご相談に出てくる、小牧先生ご紹介の書籍というのはこちら。

"Dental Caries−The Disease and its Clinical Management"
Ole Fejerskov and Edwina Kidd
http://www.amazon.co.jp/gp/product/1405138890/


このご相談者の方によると、書籍の中に以下のような内容があったそうです。

「チーズ料理は歯垢内のカルシウムの濃度の上昇が見られ、それは歯垢内カルシウム濃度と虫歯の上昇の深い関係として重要である」
「口の中に炭素イオンやマグネシウムイオンが存在すると、アパタイトの吸収がよく、再石灰化が促進される」



以下、同じご相談者の方が過去に挙げていたチーズと虫歯の関係についての論文(フリー掲示板より)。
一般には抄録しか読めませんが、筑波大学にお願いすれば全文を入手することが出来るかもしれないので、お尋ねになってみてはいかがでしょうか。

Effects of processed cheese on human plaque pH and demineralization and remineralization.
Jensen ME, Wefel JS.
Am J Dent. 1990 Oct;3(5):217-23.
http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/2076251?dopt=Abstract


Cheese consumption and the development and progression of dental caries.
Kashket S, DePaola DP.
Nutr Rev. 2002 Apr;60(4):97-103.
http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/12002685?dopt=Abstract




*回答者以外は「他の相談者の投稿への書き込みは禁止」が、この相談室の利用ルールとして周知されているところでの横入り、たいへん申し訳ございません。

回答 回答7
  • 回答者
回答日時:2009-04-26 13:04:04
meika さん

だんだんと、話題のレベルが上がってきています。
この研究が学術的なものであるのならば、渡辺先生の書かれたようにまずは研究の目的からしっかりと考えておかなければなりません。

しかし、状況と文面から、どうもそうでは無さそうな感じを受けましたのでスルーしておりました。



さて、真に学術的な配慮をするのならば、エビデンスのレベルを考える必要があります。

meika さんの書かれている雰囲気からは、最も慎重に実行したとしても in vitro の研究となると思いますので、エビデンス的には最も信頼のできないタイプの研究を行おうとしていることになります。

もちろん、そのような研究は学術的には最初に行われることが多く、(簡単、手軽なので)結果が予想出来ない場合には、いきなり費用や日数のかかる動物実験や人での研究は行われないからです。
人でう蝕発症を調べるのが最もよいのですが、、、


これ (in vitro) よりも、信頼出来る研究はすでに1950年代には動物実験で確認されていますので、学術的には、それよりも信頼出来ないタイプの(in vitro)研究を行うのはあまり得策ではありません。

1950年代には、う蝕発症に関するさまざまな理由が想像されていたのですが、ほとんどの研究は、ラットを用いて、様々な食事を与えて、どのタイプの条件ではう蝕が多発するかを研究していたわけです。

ところが、研究毎に結果は異なっていました。
研究を行っていた教室により異なる結果となっていました。
研究に用いた動物の種類によって結果が異なっていました。
研究で食べさせていた食事の種類で結果が異なっていました。
う蝕発症に関するさまざまな理由は良くわかっていなかったのです。


そして、時は進み、1950年1955年 Orlandらの研究、1960年 Keyesらの一連の研究、非常に慎重に計画された研究により、過去の様々な結果を解釈出来る結果を示したわけです。

すなわち、かれらは、無菌ラットとそうではないラットを比較するというモデルで、実験を行った結果、過去の研究では細菌のコントロールが出来ていなかったことにより、結果が異なると解釈したのです。


言い換えれば、ある種のタイプの細菌が存在したラットでは、他のラットよりもう蝕が多く発症したことをマイクロスコープを用いた研究にて示したのです。

この時代に、う蝕原因菌が動物間で移ることさえ証明されていたわけです。

この時代では、Mutans streptococci と Lactobacilli が重要な細菌と理解されていました。
(現在は少しニューアンスが違うんですがね)


もちろんそれらの細菌が利用するエネルギーとしての食事は重要で、主婦Aさんが書かれたように、チーズやナッツはう蝕発症とはあまり関係がないと考えられているのです。(ですがう蝕抑制とは本当はいえません)


ですから、

今から in vitro の研究をされるのであれば、最低でも考えなくてはいけないことは、研究の目的をもっとはっきりさせること、

どのような細菌を使用するのか、
(実際にはある種の細菌がう蝕と関連があることしかわかっていません)
(この研究が良い結果になってもう蝕発症の原因とは言えません<渡辺先生指摘)
(思わぬ細菌が繁殖することを予防しなければなりません<森川先生指摘)
どのような食事を比較したのか
(吉岡先生のようなアイデア)
どこような効果を期待するのかは考えておかなければなりません。


以上のことを考慮した上で、研究の目的は、う蝕関連細菌に与える栄養により細菌の繁殖の違いを比較する、、、くらいが適当でしょうか

普通にう蝕に関連のある Mutans Streptococci やLactobaccilli を培養したら如何でしょうか。

まずは細菌の純粋培養をするために、選択培地に何回か培養すればいいです。


栄養はケーキとかなら、遠心分離して成分を抽出するとか、、、
比較する食べ物でどうか、、、

それを無菌的に試験管に入れ(ガラスビーズも入れる)。
細菌(Mutans Streptococci)を抽出したものをそれに入れて培養。

別の細菌 (Lactobaccilli) も比較したり、細菌を混在したり、、、色々と想像出来ます。


あとは、寒天培地に希釈したサンプル細菌を無菌的に何日か培養し、コロニー数を数えるくらいですかね。


きっと、蔗糖成分が多ければ、細菌の増殖は早くなります。
現在の知識では約4倍と考えられています。

色々と面白いことは考えられますよね。楽しいですね。
あくまで、学術的な部分からは離れていますが、頑張ってください。

相談者からの返信 相談者からの返信
相談者: meikaさん
返信日時:2009-04-26 14:00:12
みなさま、ほんとに真剣な回答をしてくださり、ありがとうございます

私もまさか高校生だということで、さらっと流されるかと思ったのですが

とてもこれからに役立つ情報をおしえてくださり、感謝しています


私の研究目的は正直定まってはなく、

宮下先生の

う蝕関連細菌に与える栄養により細菌の繁殖の違いを比較する」

とほぼ同じことを思っていたのですが、詳しくは研究結果を見て先生と相談して決めようと思ってます
・・だと、やはりだめですかね;;


あとチーズは菌を減らすと書いてしまいましたが、詳しくは中に炭素イオンやマグネシウムイオンが存在すると、アパタイトの吸収がよくて再石灰化が促進されるということをネットみただけでありまして、、

極端なことをかいてしまったことを訂正させていただきます


また、私の研究はあくまで学年を進級するための、単位をとるための研究で10月頃までのものなので、専門分野に入りすぎると
難しくなってしまうので、詳しくは大学に入ってからやりたいのですが

まずは、実験をして、どの食べ物で菌が多く増えるかを調べて、結果をだしたいということだけを考えています。



あとphの変化を調べる実験はどうやってやるか、教えてくださると助かります。


なんか日本語がぐちゃぐちゃになってすいません;
相談者からの返信 相談者からの返信
相談者: meikaさん
返信日時:2009-04-26 14:13:57
あと菌についての実験ですが


森川先生の

食物に水を加えて混ぜ液状にして試験管やシャーレなどに入れる
について、その食べ物はりんごとかの自然なままのものをさしていて、その果汁をとるといったことでしょうか??

回答お願いします。
回答 回答8
  • 回答者
回答日時:2009-04-26 14:32:18
友達の細菌学者からお返事がきました。

〜〜〜〜

正直、この高校生が、一体どんなレベルを求めているかによって
答えは変わるから何とも言えませんけれど。

これ、突き詰めて言えば、

栄養成分の違いによる、S. mutans発育促進と発育阻害を見てみたい、

と言う事でしょうけれど、食べ物そのまんまってのはさすがに考えませんねぇ。

なんせ、中に含まれている成分が複雑すぎるし、その食品を何らかの形で滅菌しないと、カビなんぞが、菌を押しのけて生えてきそうだし、逆に防腐剤なんぞが中に入っていた日にゃ、実験そのものが成り立たないでしょうから。


無理を承知で実験系を組むならば、一番基本的なプロトコルですけど、それぞれの食べ物に菌を摂取して、培養前と培養後のサンプルを破砕、段階希釈してMSB培地に培養して、出てきたコロニーをカウント。


あるいは、最近の高校の生物では、DNAの抽出だのPCRだのはやるらしいので。

菌の染色体DNAを抽出して、Taqmanプローブを使った、qRT-PCRで疑似定量をするほうが、食いつきがいいかも知れませんな。

ちゃんとDNAを抽出出来るかどうかはその摂取した食べ物によるでしょうね。
一回透析掛ける必要はありそうです。


私が答えるなら、

「どこかの歯科大の細菌学の研究室に相談して下さい。」

ってところでしょうね。

ちゃんとした指導が受けられるならば、高校生の自由研究のテーマとしては面白いと思います。
内容によっては修論くらいにはなるかもです。

〜〜〜〜


だそうです。

かなり専門的になってきちゃいましたね〜(笑)。

ただ、PCRなんかは慣れちゃうと「試薬を混ぜ混ぜしてあとは機械にかけるだけ」なので簡単かも知れません。
僕も大学院の研究でさんざんやってましたが、一番簡単に結果が出ますね。


>あとphの変化を調べる実験はどうやってやるか教えてくださると助かります。

ん?
こんなのあるよ。
http://www.ureruzo.com/ph0000.htm

実験前、1分後、2分後、3分後、5分後、10分後、30分後、60分後‥

に測るだけ。(^_^)v

助言 助言3
助言者: kireihaさん
助言日時:2009-04-27 00:42:48
>「これは間違いと言ってもいいと思います」と先の助言者の方が書いておられますが、当の相談者であるmeikaさんご本人がまだ出典を示されていないのですし、まして回答者でない方が先に結論づけてしまうのは性急ではないかという印象を持ちました。
>meikaさんのお返事を待ってみてはいかがでしょうか?

僕は「チーズなどのマグネシウムを多く含んでいる食べ物」
この言葉に対して、マグネシウムを多く含んでいる食べ物を挙げるならチーズはおかしいと言っただけです。

カルシウムならチーズを挙げてもいいですが、マグネシウムが多いのを挙げるならチーズは適当ではないでしょう。
チーズにはマグネシウムは多く含んでいません。
なので間違いでしょ?性急ではないですよ。
食品成分表をみれば誰でもわかります。


>「チーズなどのマグネシウムを多く含んでいる食べ物」

これは間違いです。
それにこれを見た人がチーズにマグネシウムが沢山入っていると勘違いして、マグネシウムの摂取を目的にチーズを食べるとカルシウムとマグネシウムの摂取量に差が出来すぎてマグネシウムが不足してしまいます。

チーズのカルシウムとマグネシウムの比率は37.5:1〜8.75:1。

カルシウムとマグネシウムは2:1で摂取するのが理想なのに、マグネシウムの摂取を目的にチーズを食べたばかりに逆にマグネシウムの割合が減っていくので、逆にマグネシウム不足になってしまいます。
回答 回答9
  • 回答者
回答日時:2009-04-27 01:06:46
成分を確かめることも課題研究に含まれることだと思います。

興味を持ったことに対して、熱意を持って取り組む姿勢を大事にしてもらいたいですし、そういうmeikaさんを応援したいです。

そのためには、確かに渡辺先生が言われた「この研究の目的」というのは重要なポイントかも知れません。


食品成分表という良いヒントももらえたわけですから、これも参考にして自分でもう一度確認されると良いと思います。

「単位を取るため」という義務的なきっかけかもしれませんが、自分が納得できる研究をして(結果はどうあれ)「高校時代の楽しかった1ページ」として想い出に残ると良いですね♪

そこから大学へつなげていってもいいわけですし。。。


「念ずれば花ひらく」という言葉があります。
meikaさんのモチベーションや想いが、研究の結果を左右するような気がします。



>ちゃんとした指導が受けられるならば、高校生の自由研究のテーマとしては面白いと思います。
>内容によっては修論くらいにはなるかもです。

という心強い応援メッセージも届いていますしね。。。

ここまで皆さんが気になるようなことを思いついたわけですから、頑張ってくださいね〜

回答 回答10
  • 回答者
回答日時:2009-04-27 18:52:51
>食物に水を加えて混ぜ液状にして試験管やシャーレなどに入れるについて、その食べ物はりんごとかの自然なままのものをさしていてその果汁をとるといったことでしょうか??

ケーキでもチーズでもそれに水を加えてミキサーか何かで粉砕、混和して、その中の水溶液に含まれる成分だけで十分だと思います。


たとえば、食中毒の原因菌を想定すると、数時間あるいは数日でその細菌が増殖し、毒素を産生するといった感じになると思いますが、虫歯(とくにその初期段階の酸による脱灰)はそういったのんびりした状況とは異なると考えられます。


口の中は食物が入ってもあっという間に通過してしまいます、良く噛んで食べたとしても(ある食物の断片に着目すると)口の中に存在する時間は数分くらいのものだと思います。

ですので、その食物に菌が付着して、のんびりと数時間かけて分解していたとすると、作用を発現する前に、その菌は食物とともにすでに腸に行ってしまってますので、虫歯の原因として考えてもあまり意味はないと思われます。

(じゃあ、歯みがきは何のためにするのかと言うと、歯みがきで落としているのはプラーク=細菌の塊であって、食べカスではありません。)


結局、虫歯の原因菌の栄養源となるのは、に付着している細菌に直接到達でき=水溶性で、ごく短時間で細菌の栄養源となりうるもの=糖ということになるのではないかと思いますので、上記のような方法で抽出したものでも十分なように思います。

ただ、細菌の培養に関しては私はほとんど知識はありませんから、致命的な勘違いをしているかもしれませんので、担当の先生とよく相談してみてください。



あと、再石灰化は、唾液中の成分による歯に対しての反応ですから、最石灰化を促すものが、虫歯の原因菌に対して抑制作用があるというわけではありません。

meikaさんの実験では”歯””唾液”と言う要素はまったく含まれて降りませんので、再石灰化ということを念頭においてしまうと、実験結果の判断を誤ってしまう可能性があるように思います。

相談者からの返信 相談者からの返信
相談者: meikaさん
返信日時:2009-04-28 19:23:49
みなさん、いつもほんとに回答ありがとうございます。
まずは、やはり大学を訪問するのが一番だということがわかりました。

また実験法も詳しく教えてくださり、ありがとうございます。
失敗すること前提に、とりあえず一回やってみようと思います。


また、わからないことがあったら質問させていただこうと思います。



ほんとに助かりました^ω^ 
回答 回答11
  • 回答者
回答日時:2009-04-28 19:32:32
がんばってね〜 (^.^)/~~~




タイトル いろんな食べ物に虫歯菌をつけてどれくらい繁殖するかの実験
質問者 meikaさん
地域 非公開
年齢 16歳
性別 女性
職業 非公開
カテゴリ 虫歯その他
専門的な質問その他
その他(その他)
回答者




  • 上記書き込みの内容は、回答当時のものです。
  • 歯科医療は日々発展しますので、回答者の考え方が変わることもあります。
  • 保険改正により、保険制度や保険点数が変わっていることもありますのでご注意ください。

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