さまざまな種類の繊維がマイクロバイオームにどのように影響するか

一連の繊維源を研究している科学者は、どの繊維分子がマウスモデルの腸内細菌のグループに利益をもたらすかを示しています。

ミクロビオームに最適な繊維源はどれですか？

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西洋型食生活は通常、飽和脂肪と糖分が多く、食物繊維が少ないです。しかし、私たちの食べ方が腸内細菌叢と一致しないという証拠はたくさんあります。

私たちの微生物の乗客は私たちの健康に不可欠です。それらは私達が私達の食糧を消化するのを助け、免疫システムに不可欠であり、精神的および心臓代謝の健康のようなさらに広い範囲の健康の側面に関連しているかもしれません。

今年の初め、 今日の医療ニュース 世界保健機関が委託したメタアナリシスについて報告されており、毎日25〜29グラムの食物繊維を食べると、2型糖尿病、心臓病、脳卒中、結腸がんの発生率が低くなることが示されています。

炎症性腸疾患などの特定の健康状態のために、医師は一部の人々に低繊維食に従うようにアドバイスしていますが、ほとんどの人にとって、高繊維食は腸の健康の鍵です。

アメリカ人のための食事ガイドラインは、31〜50歳の成人女性が1日あたり25.2グラムの繊維を消費し、同じ年齢層の成人男性が1日あたり30.8グラムの繊維を消費することを推奨しています。

しかし、どの繊維源が最適であり、腸内細菌は繊維のどの分子に反応しますか？

ミズーリ州セントルイスにあるワシントン大学医学部の研究者チームは、国際的な協力者とともに、私たちの健康を改善するために、マイクロバイオータ指向食品と呼ばれるものを開発するという長期的な視点でこれらの質問に答えようと試みました。

すべての繊維が同じように作られているわけではありません

「繊維は有益であると理解されています」と、ワシントン大学医学部のエジソンファミリーゲノム科学システム生物学センターの教授兼所長である上級研究著者のジェフリーゴードン博士は説明します。

「しかし、繊維は実際には多くの異なる成分の非常に複雑な混合物です。さらに、食品製造中にさまざまな方法で処理されるさまざまな植物源からの繊維は、さまざまな成分を持っています」と彼は続けます。「残念ながら、これらの違いとその生物学的重要性についての詳細な知識が不足しています。」

さまざまな繊維源が腸内細菌の存在量にどのように影響するかをテストするために、ゴードン博士と彼の同僚はマウスに目を向けました。

彼らの研究の動物は無菌条件下で飼育されました。これは、彼らが彼ら自身の腸内細菌叢を持っていなかったことを意味します。代わりに、彼らはそれぞれ、一般的な腸内細菌の20株のカクテルを受け取りました バクテロイデス、チームが人間の腸から隔離したもの。

その後、各マウスは、繊維を加えた基本食からなる特定の食餌を4週間食べました。

基本食には、飽和脂肪が多く、果物や野菜が少量含まれていました。チームはこれを西洋型食生活のモデルとして使用しました。これは通常、脂肪が多く、食物繊維が少ないものです。それぞれの基本食に、彼らは異なる繊維タイプを追加しました。

チームは、エンドウ豆タンパク質、柑橘類の皮、柑橘類のペクチン、トマトの皮、オレンジ色の繊維、リンゴ繊維、オート麦の外皮繊維、ココア、チアシード、米ぬかなど、34種類の食物繊維源をテストしました。合計で、これは144の異なる食事の組み合わせをもたらしました。

次に、20の異なる細菌株がさまざまな繊維源の存在にどのように反応したかを分析しました。

合計で21の組み合わせが大きな効果をもたらし、研究者は論文で説明されているように、菌株の「明確な栄養素収穫能力」を特定することができました。

具体的には、 B.シータイオタオミクロン 柑橘類のペクチンとエンドウ豆の繊維の存在下で存在量が増加しましたが、 B. ovatus 大麦ベータグルカンと大麦ふすまの存在下でレベルが上昇した。メンバーの増加をもたらした他の繊維 バクテロイデス この研究の菌株は、高分子量のイヌリン、耐性マルトデキストリン、およびオオバコでした。

さらに深く掘り下げて、チームは繊維調製物中のどの生物活性炭水化物が異なる菌株に好ましい食物源を提供したかを特定しました。

ゴードン博士と共同研究を行っているポスドク研究員のマイケルL.パトノードは、次のように説明しています。ホモガラクツロナンと呼ばれる多糖類が細菌の増殖に関与していました。」

チームはまた、いくつかの バクテロイデス 研究の菌株は、異なる繊維源を提示されたときに互いに相互作用しました。彼らは、菌株間の階層関係が各繊維に固有であることを発見しました。

「健康な人間の腸内細菌叢は、菌株レベルの多様性が非常に高い」とチームは論文で説明している。「特定の種を代表する菌株をリード候補プロバイオティクス剤として選択するか、シンバイオティクス（プレバイオティクスとプロバイオティクス）製剤に組み込むかを決定することは、次世代のマイクロバイオータ指向の治療法を開発しようとしている人々にとって中心的な課題です。」