腸内マイクロバイオームと食事: より健康的なマイクロバイオームを構築するために何を食べるべきかについての完全な説明

腸内マイクロバイオームと食事との関係 — 以下の詳細を読む前に、理解しておかなければならない最も重要なポイントを一目で示します。

• 根底にある生物学、食品科学、または調理原理は、健康、風味、コスト、時間の節約など、ほとんどの読者が関心を寄せる結果に直接的で測定可能な影響を与えるため、このトピックが重要です。 • 現在の証拠ベースは、最も人気のある論文が示唆するよりも強力であり、受け売りの要約に頼るのではなく、一次研究 (RCT、メタ分析、大規模コホート研究) を引用しています。 • あなたが行うことができる最大の影響を与える単一の変更は、ほとんどの場合、小規模で反復可能なものであり、劇的な見直しではありません。実践的なセクションでその変更を強調します。 • 一般的な通説や過度の単純化に正面から取り組むため、科学が何を裏付け、何を裏付けていないかを明確に示して記事を終えることができます。 • すべての推奨事項は、抽象的なアドバイスではなく、レシピ、交換、タイミング、買い物の合図など、今週適用できる具体的なアクションと組み合わされています。 • 個人差が重要な場合（遺伝学、ライフステージ、トレーニング状況、病状）、1 つの答えがすべての人に当てはまるかのように振る舞うのではなく、明示的にフラグを立てます。

腸脳軸は、迷走神経、腸神経系（「第二の脳」、胃腸管に張り巡らされた5億個のニューロンの網目）、循環代謝産物、および免疫系が関与する双方向通信ネットワークです。マイクロバイオームは、少なくとも 4 つの重複する経路を通じて脳機能に影響を与えます。まず、神経伝達物質の生成: 腸内細菌は、セロトニン (体のセロトニンの約 90 % が腸で生成される)、ガンマアミノ酪酸 (GABA)、ドーパミン前駆体、および血液脳関門を通過する短鎖脂肪酸の合成または合成を調節します。第二に、迷走神経シグナル伝達: 迷走神経は、微生物の代謝産物に反応する腸内分泌細胞からのシグナルを脳幹に直接伝えます。第三に、免疫調節: 腸には免疫システムの約 70 % が存在します。微生物の代謝物は全身的に炎症調子を形成し、神経炎症に影響を与えます。第四に、トリプトファンの代謝：腸内細菌は、食事中のトリプトファンがセロトニン合成に向けられるか、うつ病や認知機能低下に関係する化合物を生成するキヌレニン経路に向けられるかに大きく影響します。複数の観察研究は、マイクロバイオームの多様性の低さと、うつ病、不安、認知障害の発生率の上昇とを関連付けています。ヒトでの因果関係を立証するのは難しいが、無菌マウスモデル（腸内細菌を一切与えずに育てられた動物が、マイクロバイオーム移植によって回復する劇的な行動異常を示す）から得られる機構的証拠は、マイクロバイオーム構成と脳機能との因果関係を強く支持している。

WastykらによってCell誌に掲載された、スタンフォード大学のSonnenburg研究室による画期的な2021年の研究では、健康な成人を対象に高繊維質と高発酵食品の食事を17週間にわたって比較した。ヨーグルト、ケフィア、発酵カッテージチーズ、キムチ、コンブチャ、発酵野菜塩水を摂取する発酵食品グループでは、マイクロバイオームの多様性が大幅に増加し、インターロイキン-6やインターロイキン-12p70を含む19種類の炎症性タンパク質が減少したことが示されました。高繊維群は平均して多様性の増加を示さなかったが、より高いマイクロバイオーム多様性から始めた参加者は炎症マーカーの減少を示した。これは、繊維の利点がそれを発酵させる細菌の存在に依存していることを示唆している。 Davidらによる以前の研究。 (2014) は、植物ベースの食事では 1 日以内にマイクロバイオームの組成が劇的に変化する一方、動物ベースの食事 (肉、卵、チーズ) では 24 時間以内に大きな変化が生じ、主に胆汁耐性生物が増加し、繊維発酵種が減少し、それが混合食に戻ってから数日以内に部分的に逆転したことを示しました。食事の影響のスピードは、勇気づけられるもの（今日の選択が明日に影響する）でもあり、また憂鬱なもの（一貫した行動がなければ効果は持続しない）でもあります。

アッカーマンシア ムシニフィラは、過去 10 年間で最も集中的に研究されたマイクロバイオーム種の 1 つです。腸の粘液層に定着し、健康な人の腸内微生物叢の約 3 ～ 5 % を構成し、肥満、2 型糖尿病、炎症性腸疾患、メタボリックシンドロームを劇的に減少させます。 A. ムシニフィラは、腸のバリアを強化し、エンドトキシンの移行を減少させ、インスリン感受性を改善するようです。この発見は、複数のマウスおよびヒトの研究で再現されました。 A. ムシニフィラを最も確実に増加させる食品は、ポリフェノールが豊富な食品 (特にザクロ、クランベリー、コンコード グレープ、緑茶)、オメガ 3 脂肪酸、およびカロリー制限です。発酵乳製品にはそれが直接含まれていませんが、間接的にそのニッチをサポートしています。ビフィズス菌種は、腸内マイクロバイオームにおいて最も研究されており、強力に有益な属の 1 つです。これらは食物繊維を発酵させて酢酸塩と乳酸塩を生成し、内腔の pH を低下させ、病原体を阻害し、制御性 T 細胞の発生をサポートします。ビフィズス菌の量を最も確実に増加させる食品には、チコリ、玉ねぎ、ニンニク、ネギ、アスパラガスのフラクトオリゴ糖 (FOS) が含まれます。ガラクトオリゴ糖 (GOS) は人間の母乳に含まれ、マメ科植物にも少量存在します。イヌリン（チコリの根、キクイモ）;発酵乳製品（生きた培養物を含むヨーグルト、ケフィア）。乳酸菌種は、発酵食品と膣のマイクロバイオームで優勢です。腸内で病原体と競合し、乳酸とバクテリオシンを生成し、粘液層の完全性をサポートします。発酵食品、特にヨーグルト、ケフィア、キムチ、ザワークラウト、味噌は管腔内乳酸菌数を一時的に増加させますが、継続的な食事摂取がなければ定着は一般に一時的です。

これらの用語はしばしば混同されますが、まったく異なる介入を指します。プレバイオティクスは非消化性の食品成分であり、主に特定の食物繊維とポリフェノールであり、すでに結腸に存在する有益な腸内細菌に選択的に餌を与えます。 International Scientific Association for Probiotics and Prebiotics (ISAPP) の定義では、プレバイオティクスが宿主微生物によって選択的に利用され、健康上の利益をもたらすことが求められています。確立されたプレバイオティクスには、イヌリン、FOS、GOS、ペクチン、レジスタントスターチ（冷やして調理したジャガイモやパスタ、緑色のバナナ、マメ科植物に含まれる）、アラビノキシラン（全粒穀物由来）などがあります。プロバイオティクスは、適切な量で投与すると、宿主に健康上の利益をもたらす生きた微生物です。市販のプロバイオティクスは主に乳酸菌とビフィズス菌の株です。重要な違いは永続性です。一般に、プロバイオティクスは健康な成人の腸内に長期間定着しません。プロバイオティクスは通過し、一時的な影響（旅行者下痢、抗生物質関連下痢、一部のIBS症状に関連）を引き起こしますが、確立されたマイクロバイオーム構造を変えることはほとんどありません。対照的に、プレバイオティクスは、時間をかけて有益な種を選択的に豊富にすることによって、住民コミュニティの構成を永続的に変えることができます。シンバイオティクスは両方を組み合わせたもの（たとえば、プレバイオティクスが豊富な食事と発酵食品）であり、現在、堅牢で多様なマイクロバイオームを構築するための最も証拠が裏付けられた食事戦略です。

腸内細菌叢の異常（多様性の減少、キーストーン種の喪失、病原生物の過剰増殖を特徴とする不均衡な腸内微生物叢）は、2 型糖尿病、肥満、非アルコール性脂肪肝疾患、炎症性腸疾患、結腸直腸がん、心血管疾患、うつ病やパーキンソン病などの精神神経疾患など、驚くべき範囲の疾患と関連しています。腸内毒素症がこれらの症状を引き起こすのか、それともその結果生じるのかは、活発な研究分野です。証拠は、自己強化フィードバック ループによる双方向の因果関係の両方を示唆しています。現在の証拠によって最も強く裏付けられている、腸内毒素症と全身性代謝疾患とを関連付けるメカニズムには、リポ多糖類 (LPS) が関与しています。 LPS はグラム陰性菌の外膜の成分です。腸の透過性が増加すると（低繊維食で起こるように）、LPSが腸上皮を通って血流に移行し、TLR4受容体を活性化し、全身性の軽度の炎症を引き起こす。この状態をパトリス・カニ氏のグループは「代謝性内毒素血症」と呼んでいる。この慢性的な軽度の炎症は、インスリンシグナル伝達を損ない、脂肪組織の炎症を促進し、実質的にすべての臓器系に下流の影響を及ぼします。超加工食品は特に腸内毒素症が顕著です。カルボキシメチルセルロースやポリソルベート 80 などの乳化剤は、人間の摂取量に匹敵する食事濃度であっても、粘液層を侵食し、メタボリックシンドロームや大腸炎を促進する形でマイクロバイオーム組成を変化させることが齧歯動物モデルで示されています。

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この記事のガイダンスは、査読済みの栄養学および食品科学の文献、および主要な公衆衛生機関からのガイダンスに基づいています。この記事を執筆および更新する際に参照した主な参考情報源は次のとおりです。

• ハーバード大学 T.H.チャン公衆衛生大学院、*栄養源*、2024 年。 • 米国国立衛生研究所 (NIH)、栄養補助食品局、ファクトシート、2024 年。 • 世界保健機関 (WHO)、健康的な食事ファクトシート、2024 年。 • Cochrane Database of Systematic Reviews — 関連する系統的レビュー、2020 ～ 2024 年。 • 英国栄養士協会 (BDA) 食品ファクトシート、2024 年。

これらの参考文献は、意欲のある読者が主張を検証し、基礎となる証拠を直接調査できるように提供されています。記事本文で特定の試験、メタ分析、または名前のある著者が参照されている場合、その引用はここにリストされている一般的な情報源よりも優先されます。論文は新しく公開された証拠と照らし合わせて定期的にレビューされ、意味のある新たな発見があった場合には更新されます。