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メリンジョ

6.腸内細菌とグネチンC

腸内細菌とは

①腸内細菌とは


 腸内細菌とは文字通り腸内に存在する細菌のことです。食べ物は口から摂取して食道、胃、十二指腸、小腸、大腸、肛門を経て糞として排出されますが、腸内細菌は大腸の中に数多く暮らしています。小腸と大腸のつなぎ目が盲腸になり、そこに腸内細菌の一時待機場所のように虫垂が突き出ていますが、このあたりから細菌の数も種類も急増し、大腸の中に存在する細菌は、糞で見られる細菌とほぼ同じになります※1。腸内細菌の種類は4000種にもなり、その菌の構成は腸内細菌叢(Gut microbiota)と呼ばれています。ヒトにとって有益な菌を善玉菌、悪い影響を与える菌を悪玉菌、どちらにも属さない日和見菌と分類されます。

 善玉菌の代表的なものは乳酸菌、ビフィズス菌ですが、近年はヤセ菌として認知度の上がってきたアッカーマンシア・ムシニフィラ(Akkermansia muciniphila)や、酪酸を産生するフィーカリバクテリウム・プラウスニッツィ(Faecalibacterium prausnitzii)などが注目されるようになってきました。酪酸は免疫の暴走を抑制する制御性T細胞(Treg細胞)を増やす短鎖脂肪酸として近年非常に注目されています※2。

②メリンジョなどの食物による影響力の大きさ


 ヨーグルトや納豆などの発酵食品で乳酸菌などの有用な菌を摂取するのがプロバイオティクス、その有用な菌のエサを供給するのがプレバイオティクスになります。プレバイオティクスとして利用されるためには、小腸で消化・吸収されずに大腸まで到達できる必要があり、オリゴ糖や多糖類などの水溶性食物繊維がプレバイオティクスの素材として挙げられます。

 そして食べるものがヒトの体だけでなく、共生している細菌をも変えてしまいます。例えば日本は世界的には珍しい素材である海苔を食べる国の一つです。日本人の腸内には海藻の食物繊維を分解する酵素を作り出せる細菌バクテロイデス・プレビウス(Bacteroides plebeius)が存在しています※3。バクテロイデス・プレビウス菌が腸内に生息するおかげで、日本人は海苔を食べることで大腸の細菌たちに栄養素を供給することができ、腸内環境を整えることができます。これは、過去に海苔を食べる食習慣を続けてきた中で、そのような腸内細菌と共生する機会を得たためと考えられます。

腸内フローライメージ図 6.腸内細菌とグネチンC

 また、欧米食で育ったイタリアの都市フィレンツェと伝統的な食事を維持するアフリカ・ブルキナファソの村ボウルポンという2つの地域の子供たちの腸内細菌を調べた結果、イタリアの子供たちには近年ではデブ菌と言われるフィルミテクス門の細菌が多い一方で、ブルキナファソの子供たちにはプレボテラ属とキシラニバクテル属の細菌が多く、このブルキナファソの子供たちの腸内で見つかった2属の細菌はイタリアの子供たちの腸内からはまったく見つからなかったということです※4。 

 メリンジョに含まれるポリフェノールのグネチンCは、腸内細菌叢を変化させます。悪玉菌と考えられる二次胆汁酸産生菌を抑制し、善玉菌でヤセ菌と考えられるアッカーマンシア・ムシニフィラを増加させることが明らかになっています。

③抗生物質の功罪


 世界で初めて発見された抗生物質「ペニシリン」は多くの人を救ってきました。アメリカのアン・ミラーという女性が連鎖球菌感染症を発症し、その治療の最後の手段として用いられたのがペニシリンの最初の投与であったということです※4。以降も様々な抗生物質が発見されて利用されてきましたが、近年はその乱用により、腸内細菌の構成や数を著しく乱すディスバイオシス(dysbiosis)を引き起こしている可能性が危惧されています。その一例がクロストリジウム・ディフィシル感染症(Clostridium difficile infection)という大腸の炎症です(現在は菌名が変わり、クロストリディオイデス・ディフィシル(Clostridioides difficile)となっています)※5。

クロストリジウム・ディフィシルイメージ図 6.腸内細菌とグネチンC

 もっと身近な例で挙げると、メチシリン耐性黄色ブドウ球菌という細菌がいます。MRSA(Methicillin‐Resistant Staphylococcus Aureus)と聞くとどこかで聞いたことがある方が多いと思います。世界初の抗生物質ペニシリンを使うようになって数年後には、ペニシリンを分解する酵素を作れる突然変異を起こしたペニシリン耐性黄色ブドウ球菌が出現してきました。その変異した黄色ブドウ球菌を治療するために、今度はメチシリンという抗生物質を使用し始めましたが、その3か月後にはメチシリンにも耐性を持つ黄色ブドウ球菌が出現したのです※4。これが、メチシリン耐性黄色ブドウ球菌(MRSA)です。

 抗生物質のおかげで多くの生命が救われ生活も改善されてきましたが、近年になって指摘されている問題は抗生物質の過剰投与による生態系の混乱です。ヒトの腸内細菌叢であったり、土壌の生態系であったりと、本来あるべき姿を変えすぎてしまう可能性があるということです。自分の腸内細菌叢を意識するということは、自身の健康を意識することにつながりますので、一度ゆっくりと振り返ってみるのもよいかもしれません。

④腸内細菌の代謝物「酪酸」


 酪酸は短鎖脂肪酸の1種で、乳酸や酢酸と同様に腸内細菌によって腸内で生み出される非常に重要な成分と考えられており、腸管上皮細胞のエネルギー源でその増減は上皮細胞の重要な機能であるムチン産生にも影響します※6。乳酸と酪酸を産生する腸内細菌が、ムチン産生に深く関わっているとされています※7。ムチンは腸管内側の粘膜表面で粘液層を形成しバリア機能を有するため、炎症を誘発する様々な成分の体内への侵入を抑制します。つまり、腸管粘膜の透過性を低く抑えることができ、炎症反応や過剰な免疫応答などの発生を防ぐことができます。

ムチン層のイメージ図 6.腸内細菌とグネチンC

 腸管粘膜の正常なバリア機能が維持できない場合に起こりうる問題のひとつとして、グルテンが原因となる自己免疫性疾患のセリアック病などが考えられます。また酪酸は免疫分野でも注目されており、制御性T細胞(Treg細胞)の産生に深く関与していると考えられています。メリンジョはこのTreg細胞を増加させることが明らかになっています。Treg細胞に関しては、7.免疫とグネチンCのページで詳しくご紹介致します。

⑤メリンジョと胆汁酸と腸内細菌


 肝臓でコレステロールから合成されるのが一次胆汁酸であり、さらに腸内細菌によって代謝を受けたもの(すなわち、腸内細菌に取り込まれ、形を変えて腸内細菌から排出されるもの)が二次胆汁酸になります。5.胆汁酸とグネチンCでも触れたように代表的な二次胆汁酸であるデオキシコール酸(DCA)およびリトコール酸(LCA)は、腸内細菌が一次胆汁酸であるコール酸(CA)およびケノデオキシコール酸(CDCA)を変換させたものです。

胆汁酸の構造式 5.胆汁酸とグネチンC

 腸内細菌は食物繊維などの食べ物だけでなく、ヒトが産生する成分をも変換し、ヒトの健康に影響を与えています。そしてメリンジョは、悪玉物質と言われる二次胆汁酸を減らすことが分かっています。これは、メリンジョが腸内細菌環境を改善させ、二次胆汁酸産生菌を減少させるためだと考えられます。

⑥ヤセ菌、アッカーマンシア・ムシニフィラ


 近年注目されている細菌のひとつに、アッカーマンシア・ムシニフィラ(Akkermansia muciniphila)と呼ばれる腸内細菌がいます。この菌は腸内のムチン層にのみ存在するいわゆるヤセ菌の1種で肥満者の腸内にはあまり存在せず、やせ型の人の腸内に多く存在します。フランスのピティエ・サルペトリエール病院で行われた肥満者を対象にしたヒト試験では、アッカーマンシア・ムシニフィラが多い群は空腹時血糖値、インスリン値、体脂肪率がもっとも改善され、腸内細菌叢の多様性も増加しました※8。

 アッカーマンシア・ムシニフィラは、ムチンのみを栄養源としているため、ムチンなしには存在できません。④腸内細菌の代謝物「酪酸」でも記載しているとおり、ムチンは腸管内側の粘膜表面で粘液層を形成しバリア機能を有するため、アッカーマンシア・ムシニフィラが存在している腸とは、ムチンによるバリア機能がしっかりと働いていると捉えることもできます。そのためこの菌の存在自体が、腸内環境がどのようになっているかを知るためのひとつのマーカーとして捉えることも、これから先の研究次第でありえると考えられます。

 メリンジョエキスは、大腸内のアッカーマンシア・ムシニフィラを増やす効果があります。マウスを3つの群(普通食群、高脂肪食群、試験食群(高脂肪食+メリンジョエキス0.5%群))に分けて、各群の糞を用いて腸内細菌叢の解析を行ったところ、普通食群および高脂肪食群では0.0%および0.2%だったウエルコミクロビウム門が、試験食群では41.8%と大幅に増加しました。このウエルコミクロビウム門の菌種がアッカーマンシア・ムシニフィラでした※9。

普通食群 高脂肪食群 試験食群
ウエルコミクロビウム門 0.0% 0.2% 41.8%

 

 粘液層であるムチン層は、胃では全体を厚く覆っており、小腸では薄くなりますが、大腸になると再び厚みを増して、その厚みはヒトでは数百μmから1㎜になると言われています※10。

ムチン層の薄化による細菌侵入イメージ図 6.腸内細菌とグネチンC

 イメージ図
※この図は胃のムチン層が薄くなっている場合のピロリ菌の感染のイラストですが、
大腸においてはムチン層が十分あればアッカーマンシア・ムシニフィラはその中で生存できます。

⑦脳腸相関とは


 脳と腸はお互いに情報交換を行い、お互いに影響を及ぼしあっています。この関係を脳腸相関といいます。公益財団法人腸内細菌学会のサイトには、「消化管の情報は神経系を介して大脳に伝わり、腹痛・腹部不快感とともに、抑うつや不安などの情動変化も引き起こす」と紹介されています※11。一つの例を挙げると、幸せホルモンと呼ばれる「セロトニン」があります。必須アミノ酸の「トリプトファン」が腸内細菌の働きによってセロトニンとなり、その情報が脳に伝わると言われています※12。主に女性においては、セロトニン低下の原因に女性ホルモン分泌の減少が関係しているとされており、更年期障害と関わりがある可能性もありそうです※13。

脳腸相関イメージ図 6.腸内細菌とグネチンC

 まだこの分野に関して、メリンジョおよびグネチンCの研究は進められていませんが、アッカーマンシア・ムシニフィラを増加させたり2次胆汁酸産生菌を減少させたように、メリンジョには腸内細菌叢を変化させることがわかっているため非常に有望な分野だと考えています。

※1 モダンメディア 60巻10号 (2014)
※2 Nature 504, 446–450 (2013)
※3 Nature 464, 908-912 (2010)
※4 あなたの体は9割が細菌 株式会社河出書房新社
※5 CLINICAL MICROBIOLOGY REVIEWS, Apr. 18, (2), 247‐263 (2005)
※6 モダンメディア 60巻 12号 (2014)
※7 Plos one 6, (10):e25792. doi: 10.1371 (2011)
※8 Gut 65, 426–436 (2016)
※9 特許 国際公開番号WO/ 2020/071541 A1
※10 化学と生物 54, (12) (2016)
※11 公益財団法人 腸内細菌学会
※12 消化管(おなか)は泣いています ダイヤモンド・ビジネス企画
※13 厚生労働省のe-ヘルスネット

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作成日:2021年8月8日