共生細菌について知ろう

食物繊維|食物繊維の多様性が腸内細菌の多様性に

キーワード 食物繊維 腸内細菌 ホールフード

 

腸活、食物繊維、そういった言葉は色んなメディアでも取り上げられるようになってきました。

海外を含む様々な論文では、腸内細菌と様々な病気の関係性を証明するものが次々と発表されています。

その中で今回お伝えするのは、食物繊維の多様性と腸内細菌の多様性のお話。

多種類の食物繊維を含む食材(野菜や果物、海藻、豆、麦、ナッツなど)を摂ることが多様な腸内細菌を育むという内容です。

多様な腸内細菌を持つことが、様々な病気の予防になるということです。

 

論文ーーーーーーーーーーーーーーーーーーーーーーーーーーーーー

High-fiber,whole-food dietary intervention alters the human gut microbiome but not fecal short-chain fatty acids

 

高食物繊維のホールフード(素材そのもの)は、ヒト腸内細菌を変える(短鎖脂肪酸は変わらない)

 

mSystems.2021 Mar 16.6(2)

カリフォルニア大学 アメリカ

 

始めに

 ここ100年で加工食品の摂取が増え、食物繊維の摂取量は大幅に減少した。

近代化以前や現代でも未開の社会では、食物繊維の摂取量は1日当たり60g120gになる。一方、アメリカ国内では推奨量(男性38g/日、女性25g/日)の約半分の摂取になっている。

 様々な疾患につながっており、慢性的な低食物繊維の摂取は2型糖尿病、心臓病、大腸ガンなどに関係している。

 食物繊維は、いろいろな多糖類の混合で、小腸で分解されず大腸にまで到達する。そこで腸内細菌に分解される。ヒトは、炭水化物は分解する酵素を17種類しか持っていないのに、腸内細菌は何千種もの酵素を持っているので食物繊維を分解できる。

 大腸で特殊な腸内細菌が食物繊維を分解して生じるのが、短鎖脂肪酸(SCFA)で酢酸、プロピオン酸、酪酸からなる。これらの短鎖脂肪酸は吸収され、エネルギー源になり免疫を刺激する(ウィルス防衛、病原菌抑制)。

 今までの食物繊維の介入実験では、特定の食物繊維(サイリウム、イヌリン、小麦胚芽、難消化性じゃがいもデンプンなど)の影響を調べてみました。しかし、これらの介入実験は、参加者の腸内細菌の種類によって多かれ少なかれ影響を受けることになります。

例えば、難消化性コーンスターチは12024g 2週間摂取する実験では、腸内細菌にも短鎖脂肪酸にも、有意な影響は見つけられませんでした。

また、American Gut Project研究では、1週間で30種以上の野菜を食べる人は、より多様な腸内細菌を持っていることをつきとめました。

 

このように、ホールフード(素材そのもの)から多様な食物繊維を摂取することがより多様な腸内細菌を持つことになります。

1つの食物繊維のサプリメントのような取り方より、いろいろな食品の組み合わせで食物繊維を取ることのほうが、その他の微量栄養素やビタミンの摂取にもつながります。

 

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腸内細菌|母乳育児の大切さ

キーワード 

腸内細菌 ヒトミルクオリゴ糖 免疫

 

人の母乳の中にはヒトミルクオリゴ糖というものが含まれていることがわかっています。
母乳に含まれるオリゴ糖の総称で、母乳のなかで3番目に多い成分です。
これまでに250種類以上が発見され、牛乳や他哺乳類由来の乳にはほとんど含まれず、
特にヒトの初乳に多く含まれていることから、赤ちゃんにとって重要な栄養素であることが知られています。
これはヒトは分解できない成分で、腸内の特定の善玉菌が代謝します。

この腸内細菌が増殖することで、免疫システムが正常に働くようです。


  また、欧米では粉ミルクへのヒトミルクオリゴ糖の配合が始まっていますが、
現在日本で販売されている粉ミルクにはヒトミルクオリゴ糖は含まれず、KIRIN(協和発酵バイオ)が3種のヒトミルクオリゴ糖の製法研究に成功しているが、製品化にはまだ至っていません。

 

論文・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・

Bifidobacteria-mediated immune system imprinting early in life
アメリカ・ネブラスカ大学リンカーン校 Bethany M. Henricら
2021, Cell 184, 3884–3898 July 22, 2021

 

論文要約
免疫性疾患の発生率が低い国、例えばバングラディッシュやマラウイ共和国では

B.infantisが母乳育児の乳児から共通して見つかっていますが、

ヨーロッパや北アメリカではめったに見られません。
これは母乳中のヒトミルクオリゴ糖がB.infantisの増殖に関与し、

免疫性疾患を抑える働きをしていることを示しています。

 

結果:
母乳中のヒトミルクオリゴ糖の利用に必要な腸内細菌の欠如もしくはそれらの遺伝子の欠如は、赤ちゃんの全身性炎症や免疫の不均衡と関連していた。
B.infantis EVC001を乳児に与えると、腸内のヘルパーT細胞(Th2)とTh17が産生するサイトカインが減少した。

 

補足:
Th2:アレルゲンに対応するヘルパーT細胞。B細胞に指示して抗体を作らせる。しかし、これが過剰になるとアレルギー症状が起きる。
Th17:自己免疫に関連しているヘルパーT細胞。これが過剰になると自己免疫疾患が起きる。

 

ヒトミルクオリゴ糖は大腸内のビフィズス菌の増殖を促進するプレバイオティクス効果があり、病原性細菌やウイルスが腸管上皮に付着するのを阻止する働きをしている。
ヒトミルクオリゴ糖が250種類以上も見つかっていることからもわかるように、かなり複雑で神秘的なシステムがヒトが進化してきた過程で獲得されたと考えられる。
現状、すべての種類の構造やシステムが解明されたわけではない。

粉ミルクに添加することになっても、250種類のうちの数種類。
健康な子供をと願うなら、可能な限り母乳育児がいいと言える。(補足、訳 内山)

 

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食物繊維|わずか2週間で改善が期待できた

キーワード 食物繊維 大腸がん

 

2つのグループの食事内容を2週間、入れ替えたらどうなった?

 

アフリカ系アメリカ人(脂肪↑ 炭水化物、食物繊維↓)の食事と

田舎のアフリカ人(脂肪↓ 炭水化物、食物繊維↑)の食事を2週間入れ替えた実験によれば、

 

アフリカ系アメリカ人は、「短鎖脂肪酸(酢酸、プロピオン酸、酪酸)」=腸内環境が良いとされる値が増え、「総胆汁酸(のちに発ガン性がある物質に変わる)」の価が減りました。

逆に、田舎のアフリカ人はそれらの価が悪化し、たった2週間の食事が与える影響の大きさを読み取ることができます。(下表)

補足

「短鎖脂肪酸」は食物繊維が分解されてできるもので、アレルギーを抑えたり、食欲を抑えたり、糖尿病になりにくく(※)なります。

食物繊維が多い食事が、健康を保つ秘訣のひとつということです。

※なぜ糖尿病になりにくくなるか

食事を摂ることや、短鎖脂肪酸が多いことで分泌されるホルモンGLP-1(糖尿病治療薬にもなっています)が、すい臓に働きかけインスリンを出させます。またGLP-1は脳にも働きかけ、食欲低下を促し体重低下(改善)につながります。それらの複数の経路で、糖尿病になりにくくなります。

 

食物繊維を多く摂る→短鎖脂肪酸が増える→健康改善が見込める

名古屋生活クラブが食物繊維摂取を薦めるのはこういった理由です。食べ物は薬そのものではありませんが、体に作用し、健康を促進することも阻害することもできます。一緒に考え、健康になりましょう。

 

引用:

Fat,fibre ancl cancer risk in African American and rural Africans.

アフリカ系アメリカ人と田舎のアフリカ人(南アフリカ共和国)の脂肪、食物繊維の摂取と、大腸ガンの関係

ピッツバーグ大学・アメリカ Nature Communications. 2015 April

腸内細菌|ストレス|自己免疫病を増加させる原因の一つ

キーワード

ストレス 腸内細菌 自己免疫病

 

自己免疫病の原因の一つが、ストレスの多い生活による腸内細菌のバランスの崩れからくるとは。

ストレスはどれだけ私たちの体に悪い影響を与えているか。

 

Social-stress-responsive microbiota incluces stimulation of self-reactive effector T helper cells.

 ストレスによって起こる腸内細菌の変化が自分に反応する(自己免疫)エフェクタT細胞を刺激する。

Bar llan 大学 イスラエル
m Systems.2019 volume4. lssue4


要旨

 

ストレスの多い生活は、メカニズムはわかりませんが、

自己免疫病(免疫細胞が自分を攻撃する病)の原因の一つです。

ネズミの実験で慢性的なストレスがネズミの腸内細菌を、より病原性の高い種類に変えることを示した。
ストレスによって変わった腸内細菌は、

腸間膜リンパ節(腸内の免疫細胞が集まっているリンパ節)中のエフェクターT細胞を増加させ(免疫力が増加している)ており、その中には、ミエリン(神経細胞中のタンパク)を攻撃してしまう、エフェクターT細胞も存在する。
(訳注.例えば自己免疫病の多発性硬化症では、自分の免疫細胞が神経細胞のミエリンを攻撃してしまって起こる病気です。)
バクテリア同士が情報を共有するクオラムセンサーCは、同時にノルアドレナリンにも反応します。(ストレスによって上昇する交感神経が出す神経伝達物質であり、副腎から出るストレスホルモンでもある)。

そのクオラムセンサーを阻害すると、上記のようなエフェクターT細胞の増加が減少し、腸間膜リンパ節中の時に病原性をもつアシネトバクター菌なども減少する。

 

解説

 

クオラムセンシング
一部の細菌が周囲の細菌と小分子をやりとりしながら菌の密度を感知し、それによって増殖などを調節しています。その小分子の一つに交感神経から出されるノルアドレナリンがあり、つまり、

ストレス

交感神経興奮

ノルアドレナリン放出

クオラムセンシング
細菌の受容体

ストレスに反応する病原性のある細菌の増殖
(ニキビの原因菌 プロピオバクテリウム、アクネ)

免疫細胞の増殖、分化

エフェクターT細胞

その一部が自己を攻撃

自己免疫病の増加
(リューマチ、多発性硬化症など)
 

伊澤

免疫は自己を守るために働いていますが、

過剰に働いてしまったり、止まるべきタイミングで止まらないことで

正常な細胞も攻撃してしまいます。

つまり”炎症”ということですが、炎症が慢性的になってしまうことが

様々な病気に繋がっています。

ストレスを減らすことと、腸内環境を良い状態に保つことが

炎症を防ぐには良いということです。

 

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食物繊維をたくさん摂ろう-マンガ

キーワード

食物繊維 麦ごはん 糖尿病

 

食物繊維のことをわかりやすくマンガにしました

 

食物繊維を1日30g摂取が目標

麦ご飯がおすすめ。

 

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腸内細菌-うつ病

腸内微生物とメンタルヘルスとの関係が判明

The neuroactive potential of the human gut microbiota in quality of life and depression

Nat Microbiol. 2019 Apr;4(4):623-632

Valles-Colomer Mら ベルギー ルーヴェン大学

 

1054人の腸内細菌叢とうつ病(自己申告、診断)との関係を解析

 

結果

・うつ病患者では、コプロコッカス属(Coprococcus)とディアリスター属(Dialister)が少なかった

・別のコホート研究に参加した1064人で解析しても、同じ傾向が見られた

・参加者の糞便のDNA解析を行った結果、ドーパミン代謝物を合成する能力が高いほど、精神的QOL(生活の質)が良い傾向が見られた

 

自閉症だけでなく、うつ病も腸内細菌が関与していることが分かってきています。

腸内環境を整えることがこれらの病気だけでなく、

その他の病気の予防につながる可能性が高いと考えられています。

病気は遺伝子異常、農薬・添加物などの外部要因によるものは少なく、

多くがライフスタイル(食生活、運動、精神面)などに起因していると考えられています。

 

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菌移植-自閉症

 

自閉症と腸内細菌の関係が明らかに

 

キーワード

自閉症 菌移植 腸内細菌

 

潰瘍性大腸炎などに対し、菌移植が行われるようになってきていますが、

アメリカは菌移植による治療が日本よりも進んでいます。

この論文は自閉症の子供に菌移植した場合の

自閉症の症状改善について報告しています。

Long-term benefit of microbiota transfer therapy (MTT菌移植) on autism symptoms and gut microbiota

菌移植(経口、経腸)が自閉症と腸内細菌に及ぼす長期(2年後)的な改善

scientific reports 2019.4.9 アリゾナ州立大学アメリカ

 

たくさんの研究が、自閉症の人達に腸内細菌叢の異常を報告しており、腸内細菌と自閉症行動との関与が示唆されている。

私達は菌移植実験を以前行った。それは18人の自閉症の子供に抗生物質(バイコマイシン)投与で腸内の細菌数を減らした後、腸を洗浄し、胃酸を抑える薬を投与し(移植した菌の生存を助ける)た後、腸内細菌叢を経口(冷凍)もしくは、肛門から注入し(2.5兆個)、その後少しずつ菌を投与した(25億個/日)実験です。

この以前の実験によって、腸の症状が緩和され、自閉症の症状も改善された。

その2年後にも、腸も自閉症も改善が維持されている。

腸内細菌の種類(多様性)が増加し、とくに、ビフィズス菌が5倍と、プレボテラ菌が84倍と大幅に増加していた。

 

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ロイテリ菌-自閉症と腸内細菌

自閉症は腸内細菌と関係するという論文の一つを紹介します。

 

 

キーワード 自閉症 腸内細菌 ロイテリ菌

 

「高脂肪食を食べさせた母ネズミから産まれた子ネズミの

自閉症の様な社会的異常、それがロイテリ菌の投与で普通に近づいていく」

Microbial reconstitution reversers maternal diet-induced social and synaptic deficits in offspring

 

(高脂肪食を食べさせた母ネズミから産まれた)子ネズミが(自閉症の様な社会的異常(同時に神経のシナプスにも異常がある)、それがロイテリ菌(Lacto bacillus reuteri)の投与で普通に近づいていく。

ベイラー医科大学 アメリカ Cell 165.1762-1775

 

要旨

妊娠中の母ネズミに高脂肪食(脂肪分60%)を与えると子ネズミに自閉症の様な神経発達異常が増加する。

高脂肪食は子ネズミの腸内細菌を変化させ、それが子ネズミの社会行動に悪く作用する。

この様な異常は、普通のエサで育てられた子ネズミと同居させると(フンを食べ合うので)改善される。

 

普通のエサのマウスの子どもの社会的な行動は、脳のVTAという場所のシナプスを増強させるが、

高脂肪食の子ネズミでは増強が起こらない。

更に高脂肪食の子ネズミの視床下部(脳の部分)にはオキシトシン(愛情や社会性に関係するホルモン)が少ない。

1つの腸内細菌(ロイテリ菌)がオキシトシンの量を正常化させ、シナプス増強や社会行動異常を直していく。

 

解説

母ネズミに高脂肪食を食べさせると

 


子ネズミの腸内細菌のロイテリ菌が9分の1に減少

 

 

迷走神経を通じて脳に作用

 

 

オキシトシン減少

 


 

行動異常が起きる

 

のでロイテリ菌の投与、もしくは鼻からオキシトシン投与で改善される。

自閉症は遺伝子異常でも起こるので、他の原因もあるのですが、1つの原因に腸内細菌がある!!

 

伊澤

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腸内細菌|プロバイオティック-LGG乳酸菌と骨

LGG乳酸菌は骨の消失に効果がある?

 

キーワード

乳酸菌 腸内細菌  女性ホルモン

 

「女性ホルモンの不足によって骨の消失は起こり、腸内細菌が関与しているので、

プロバイオティック(LGG乳酸菌)で防ぐことができる」という論文です。

女性ホルモン(エストロゲン)の不足によって骨の消失は起こり、腸内細菌が関与しているので、プロバイオティック(LGG乳酸菌)で防ぐことができる

エモリー大学 アメリカ

The journal of clinical investigation vol126.No6.June2016

 

エストロゲンの不足で生じる炎症が骨の消失につながっていく。

ネズミではエストロゲンの不足は腸の透過性を上げ(腸もれ)、

リンパ球の炎症性のTh17細胞を増やし、それが骨の破骨細胞の活性を上昇させる(骨の消失)。

バクテリアなどを無くしたマウスでは骨の消失が起こらないので、骨の消失に腸内細菌が関与していることがわかる。

1週間に2回乳酸菌のLGG菌を投与すると、腸の透過性(もれ)が減り、

完全に骨消失を防いでくれた。

一方、大腸菌やLGGの変異株では防いでくれなかった。

私達のデータは閉経後の骨そしょう症にプロバイオティックが腸もれを改善し、治療効果がある可能性を示している。

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腸内細菌-牛乳アレルギー

キーワード

腸内細菌 アレルギー

 

以下、腸内細菌が牛乳アレルギーとも関っていることを示す論文です。

 

Lactobacillus rhamnosus GG-supplemented formula expands butyrate-producing bacterial strains in food allergic infants

 

食品アレルギー(牛乳アレルギー)の乳児にLGG乳酸菌を投与すると

酪酸を作る腸内細菌が増える(牛乳アレルギーが治った子が出てくる)

 

The ISME Journal(2016).10.742-750

Cathryn R Nagler シカゴ大学

 

1ヶ月〜12ヶ月の乳児でIgE(免疫グロブリンE)が関与している牛乳アレルギーの乳児19人の内、

5人が耐容に(牛乳アレルギーが治り)、12人がアレルギーのままだった。(6ヶ月後)

 

この実験以外に、シカゴ大学の研究者はAnaerostipes cacae という腸内細菌の一種(クロストリジウム目)が、

牛乳アレルギーを防いでくれる菌だという論文を出しています。

 

Nature medicine 14 January 2019

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