Use of immunoglobulin enriched bovine colostrum against oral challenge with enterohaemorrhagic Escherichia coli O157:H7 in mice

An immunoglobulin enriched bovine colostrum preparation, IMMULAC (New Zealand Dairy Group, Cambridge, New Zealand), contains antibodies against various bacterial antigens. In the present study, we investigated the protective effects of a commercial bovine colostrum preparation against infections with enterohaemorrhagic Escherichia coli (EHEC) O157:H7 in a murine model. Balb/c mice were given drinking water containing streptomycin for 3 days before and following oral challenge with streptomycin-resistant EHEC O157:H7 strain (O157-SM(R)). In mice pretreated with streptomycin, EHEC O157:H7 maintained stable levels of bacterial colonization in the intestines for the 3-week experimental time period. Oral administration of colostrum resulted in rapid decrease in the bacteria numbers compared with administration of skim-milk. Colostrum showed no direct in vitro bactericidal properties against either EHEC O157:H7. When sections prepared from cecum walls of streptomycin-pretreated mice were incubated in vitro with EHEC O157:H7, the colostrum significantly prevented the attachment of the organisms to the sections when compared with skim-milk. These results indicate that oral administration of bovine colostrum effectively protects mice against food-borne infections by inhibiting bacterial attachment to the intestinal mucous membrane, colonization and growth in the intestinal tract.

免疫グロブリンを豊富に含むウシ初乳製剤であるIMMULAC(ニュージーランド・デイリー・グループ、ケンブリッジ、ニュージーランド)には、様々な細菌抗原に対する抗体が含まれている。本研究では、マウスモデルにおける腸管出血性大腸菌(EHEC)O157:H7の感染に対する市販のウシ初乳製剤の保護効果を調べた。Balb/cマウスに、ストレプトマイシン耐性EHEC O157:H7株(O157-SM(R))の経口負荷試験の前後3日間、ストレプトマイシンを含む飲料水を投与した。ストレプトマイシンで前処理したマウスにおいてEHEC O157:H7は、3週間の実験期間にわたって安定した細菌コロニー形成を腸内に維持した。初乳の経口投与は、脱脂粉乳の投与と比較して細菌数の急速な減少をもたらした。初乳は、in　vitroにおいて、いずれのEHEC O157:H7に対しても直接的な殺菌特性を示さなかった。ストレプトマイシン前処理マウスの盲腸壁から調製した切片をEHEC O157:H7と共にin vitroでインキュベートした結果、初乳は脱脂乳と比較して切片への細菌の付着を有意に防止した。これらの結果は、ウシ初乳の経口投与が、腸粘膜への細菌付着、コロニー形成および腸管での増殖を阻害することによって、食物媒介性感染症からマウスを効果的に保護することを示している。