食物繊維の多い食品、大腸、腸内細菌、短鎖脂肪酸、守られた腸の壁 — **食物繊維から酪酸へ。** 食物繊維の多い食品は大腸に届き、そこにいる細菌がそれを発酵させて酪酸などの短鎖脂肪酸を作ります。酪酸は腸の壁を養い、守ります。

共生という暮らし

腸内細菌叢(マイクロバイオータ)は、消化管に住む細菌やその他の微生物から成ります。この関係は双方向です。私たちは細菌に温かく栄養豊富な環境を提供し、細菌は私たちの酵素では分解できない食物繊維を処理し、一部のビタミンの合成に貢献し、有害な微生物が定着しにくい状態を作ります。生物学では、これを共生(シンビオーシス)、つまり相互の利益に基づく共同生活と呼びます。

私たちの体に住む細菌の数は約

0兆個

これは体内の約30兆個のヒトの細胞とほぼ同じ水準で、細菌の大部分は大腸に住んでいます。

体重70 kgの標準的な成人について計算された値で、細菌の総重量は約0.2 kgです。
Sender R, Fuchs S, Milo R. Revised estimates for the number of human and bacteria cells in the body. PLoS Biol 2016;14(8):e1002533. doi:10.1371/journal.pbio.1002533

私たちが細菌を、細菌が私たちを養います。

食物繊維から酪酸へ

野菜、果物、豆類、全粒穀物に含まれる食物繊維は、小腸で消化されないまま大腸に届きます。ここで腸内細菌がこれらの食物繊維を発酵させ、短鎖脂肪酸と呼ばれる物質を作ります。酢酸、プロピオン酸、そして酪酸です。酪酸は、特にFaecalibacteriumやRoseburiaなどの一部の細菌によって作られます。

すべてはお皿から始まります。 野菜、豆類、オーツ麦、果物に含まれる食物繊維は、私たちには消化できません。それは腸内細菌の食べ物です。

大腸のお隣さん。 何兆もの細菌が腸の壁に沿って住み、届いた食物繊維を待っています。

酪酸の産生。 細菌は食物繊維を発酵させて酪酸を作ります。酪酸は腸の壁の細胞に直接取り込まれ、それらを養います。

酪酸は何の役に立ちますか?

大腸の内側を覆う細胞(結腸上皮細胞)は、エネルギーの大部分を酪酸から得ています。十分な酪酸は、腸の壁を作る細胞が健康に保たれ、細胞同士の密な結合が守られるのを助けます。そのため、腸の壁は強いバリアとして働きます。

大腸の細胞が使うエネルギーの約

は酪酸に由来します。

ヒトの大腸から得た細胞での実験室での測定です。酪酸が唯一の燃料のとき、酸素消費量の上行結腸で73%、下行結腸で75%が酪酸に起因していました。
Roediger WE. Role of anaerobic bacteria in the metabolic welfare of the colonic mucosa in man. Gut 1980;21(9):793-798. doi:10.1136/gut.21.9.793

酪酸は免疫系にも影響を及ぼします。マウスの研究では、腸内細菌が作る酪酸が、免疫反応を調整する制御性T細胞の生成を増やすことが示されています。ヒトでのこれらの作用の臨床的な意義は、まだ研究が続いています。

腸脳相関

腸と脳は絶えず情報をやり取りしています。この双方向のつながりを腸脳相関と呼び、腸内細菌叢はこの対話の重要な一部です。情報のやり取りは、いくつかの経路で行われます。

迷走神経： 腸から脳へ伸びるこの神経は、腸の変化を直接脳に伝えます。
細菌の産物： 酪酸などの短鎖脂肪酸は血液中に入り、間接的に神経系に影響を与えることがあります。
免疫系： 腸の免疫細胞は細菌叢と相互作用して体内の炎症の程度に影響し、それを通じて脳にも影響します。
ホルモンとシグナル分子： 体内のセロトニンの大部分は腸で作られ、一部の腸内細菌はこの産生を増やします。腸のセロトニンは脳に直接届くわけではなく、腸の動きや、腸から脳へ向かう信号を調整します。

動物の研究では、腸内細菌叢がストレス反応、不安、社会的行動に影響を与えうることが示されています。ヒトではこれらの関係の研究は始まったばかりで、結果はまだ治療につながるほど明確ではありません。

酪酸と社会的優位性：ラットの実験

腸内細菌は行動にさえ影響を与えることがあります。2022年に発表された研究では、集団の中で優位(リーダー)の立場にあるラットの腸内細菌叢が、後ろに控えるラットのものと異なることが分かりました。勝ったラットの細菌叢で目立っていた細菌の多くは、酪酸を作る種類でした。細菌叢が乱されたラットは後ろに退きました。酪酸を作る1種類の細菌 (Clostridium butyricum)で腸を再び整えると、優位な立場を取り戻しました。これらの知見は動物実験によるものであり、ヒトで同様の作用が示されたわけではありません。

酪酸を含む食品：バターとギー

酪酸は、バターにちなんで名付けられました(ラテン語のbutyrumはバターの意味)。乳脂肪の脂肪酸の約4%は酪酸です。そのため、バターとそこから作られるバターオイル(ギー)は、酪酸を直接含む主な食品です。ギーは、牛や水牛の乳から作ったバターを煮立てて、水分と乳タンパク質を取り除いて得られます。

それでも、大腸を養う酪酸の主な供給源は、細菌が食物繊維から作る酪酸です。バターとギーは飽和脂肪酸が多いため、控えめに摂るべきであり、食物繊維の多い食事の代わりにはなりません。

腸内細菌叢をどう支えるか?

毎日、さまざまな野菜、果物、豆類、全粒穀物を食べましょう。食物繊維の多様性が、細菌の多様性を支えます。
オーツ麦、レンズ豆、ひよこ豆、インゲン豆、玉ねぎ、ポロネギ、にんにくは、酪酸を作る細菌が好む食物繊維が豊富です。
加熱して冷ましたジャガイモ、米、パスタにできるレジスタントスターチも、細菌によって発酵されます。
抗生物質は、医師が勧めたときにだけ、勧められた期間使用しましょう。不必要な抗生物質は腸内細菌叢を乱すことがあります。
食物繊維を一度に増やすとガスや腹部膨満感が出ることがあります。数週間かけて少しずつ増やし、水をたっぷり飲みましょう。

参考文献

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このページは情報提供を目的としています。診断と治療には診察が必要です。

腸内細菌叢と酪酸