プレバイオティクスとは、前回述べたプロバイオティクスという言葉と非常によく似ているため皆さんは少し混乱してしまうかもしれません。「宿主に健康上の有益性をもたらす生きた微生物」をプロバイオティクスというのに対して、プレバイオティクスは「宿主の腸内に生息する有用菌の増殖や代謝活動の促進をもたらす難消化性食物成分」と定義されます。プレバイオティクスとして利用される主な食物成分には、食物繊維とオリゴ糖があります。
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プレバイオティクスとは、腸内にすでに存在する善玉菌を増やし、その働きを高める「エサ」となる成分のことです。代表的なものは食物繊維やオリゴ糖で、腸内環境の改善に役立ちます。食物繊維は主に便通を整え、有害物質の排出を助ける物理的な働きに優れる一方、オリゴ糖はビフィズス菌などの有用菌の直接的なエサとなり、それらを速やかに増やす働きがあります。これらを上手に取り入れることで、腸内フローラのバランスが整い、免疫や代謝など全身の健康維持にもつながります。
プレバイオティクスとは
さらにシンバイオティクスという用語がありますが、これはプロバイオティクスとプレバイオティクスを組み合わせた概念です。これらを組み合わせることにより双方の機能がより効果的に宿主の健康に有利に働くことを期待し、臨床の現場においてはシンバイオティクス療法として、肝臓移植など侵襲が大きい外科術後における感染防御や呼吸器合併症の予防効果のほか、急性膵炎症例での膵壊死や膿瘍の合併率の減少などが示されています。
プレバイオティクスとしての食物繊維
プレバイオティクスとしてまず注目されるようになったのは、食物繊維です。古くから経験的に、便秘のときには食物繊維を多く含む食品を食べると良いといわれてきましたし、実際にそうすることで便秘が解消された経験をお持ちの方も多いのではないでしょうか。
さて、食物繊維は炭水化物に分類されていますが、炭水化物には大きく2つの分類方法があります。
1つ目は化学的特徴からの分類で、糖の結合の仕方によって「単糖類」「少糖類」「多糖類」に分けられますが、食物繊維はこのうちの多糖類の仲間であり、多数のブドウ糖が重合することで構成されています。
2つ目は生理学的特徴からの分類で、ヒト消化酵素で消化される易消化性炭水化物と、消化されない難消化性炭水化物に分けられます。食物繊維は、一般的には「ヒトの消化酵素で消化されない食物中の難消化性成分の総体」と定義されていますので難消化性炭水化物ということになりますが、さらに水に溶けない「不溶性食物繊維」と水に溶ける「水溶性食物繊維」に分けられます。
不溶性食物繊維は、摂取することにより腸に未消化の繊維質が蓄積され糞便量を増加させるため、腸管の蠕動を促進し便と一緒に腸内の腐敗物質を体外に押し出す働きを持ちます。主に野菜の繊維質であるセルロースやヘミセルロース、カカオ豆やピーナッツ、いちご・ラズベリーの種に含まれるリグニンなどが、代表的な植物性の不溶性食物繊維です。
一方で、甲殻類の殻(外骨格)に含まれるキチン・キトサンは動物性の不溶性食物繊維で、摂取すると体内の有害物質などを捕まえて体外に排出させる「キレート作用」を持つほか、コレステロールを低下させる働きや抗菌効果、抗酸化・抗炎症作用などを持つことがわかっています。
次に水溶性食物繊維ですが、これは読んで字のごとく摂取すると腸内の水分で溶けてゲル状になる性質があります。それによって、例えば一緒に摂取した糖質などがゆっくり吸収されることになりますので、血糖値の急激な上昇を抑えることができるわけです。ほかにも水溶性食物繊維は、コレステロールや胆汁酸の吸収を抑える効果を持つことや、腸内細菌による発酵を受け酢酸や酪酸、プロピオン酸などの短鎖脂肪酸を生成することにより、本連載でも何度か述べてきたようなさまざまな機能を発揮することがわかっています。
代表的な食材及び栄養素としては、ゴボウやキクイモ、ゆり根やニンニクなど植物の根や球根に多いイヌリン、果物に多く含まれるペクチン、マメ科植物に含まれるグアーガム、こんにゃくの主成分であるグルコマンナン、海藻などに多く含まれる植物多糖類(アルギン酸ナトリウム、フコイダン、ラミナリン)などがあります。
プレバイオティクスとしてのオリゴ糖
ここからはもう1つのプレバイオティクス、オリゴ糖についてみていきましょう。
オリゴ糖は先に述べた分類では「少糖類」に該当し、単糖が2個から10個程度結びついた構造をしています。現在オリゴ糖に分類されているものとしては、ラクツロース、スタキオース、ラフィノース、フラクトオリゴ糖、大豆オリゴ糖、乳果オリゴ糖、ガラクトオリゴ糖、イソマルトオリゴ糖、キシロオリゴ糖、パラチノースなどがあります。
語源的には、オリゴとはもともとギリシャ語で「少ない」という意味であることから、ショ糖・麦芽糖・乳糖などの二糖類も本来はオリゴ糖の仲間といえますが、これら二糖類とオリゴ糖とでは、摂取した後の体内での動態がだいぶ違っています。
二糖類は、ほかの多くの食品と同様に小腸で吸収されてエネルギー源となりますが、オリゴ糖はヒトの消化酵素ではほとんど分解されません。ですので、そのまま大腸に到達することになるのですが、オリゴ糖は大腸でヒトの栄養源になるわけではなく、有用菌、特にビフィズス菌のエサになるわけです。
さて、ここで重要なのは食物繊維との違いです。
小腸では吸収されず大腸にまで運ばれるという点では同様ですが、食物繊維(特に不溶性のもの)は糞便量を増加させ便と一緒に腸内の腐敗物質を体外に押し出す物理的な働きを介して腸内環境を改善させる働きが主であり、有用菌の直接的なエサにはなりにくいという特徴があります。
一方オリゴ糖は、水溶性食物繊維と同様に、あるいはそれ以上に速やかに有用菌のエサとなり、それらを直接的に増やす働きに優れている点が大きな違いです。
オリゴ糖は、元はといえばビフィズス菌の増殖を促す「ビフィズス因子」として研究されました。母乳に含まれる乳糖もビフィズス菌のエサになりますが、大腸菌やバクテロイデスの栄養源としても利用されることから、腸内フローラの改善にはあまり寄与しません。
これを改善させる目的で開発されたのが、乳糖のブドウ糖構造を果糖に置き換えたラクツロースです。ちなみに、母乳で育てた乳児の腸管内ではビフィズス菌が優勢な腸内フローラが形成されることが知られていますが、現在では母乳にだけ含まれるヒト母乳オリゴ糖を栄養として利用するために必要な酵素がビフィズス菌に含まれていること、母乳中には構造的に異なる約200種類のヒト母乳オリゴ糖が存在することなどがわかっています。
ヒトは進化の過程で、その乳児期において積極的にビフィズス菌と共生することを選択し、それを支えたのが母乳オリゴ糖であると考えられています。
さて、ビフィズス因子としての研究を端緒とし、その後虫歯にならない糖としてフラクトオリゴ糖が注目されたことから、オリゴ糖の研究はさらに本格化しました。
虫歯にならないということは、虫歯菌であるミュータンス菌に利用されないということですが、例えばフラクトオリゴ糖はほとんどのビフィズス菌種に利用される一方で、大腸菌やウェルシュ菌といった悪玉菌にはまったく利用されません。さらに、オリゴ糖により増殖したビフィズス菌は代謝産物として乳酸や酢酸などの有機酸を生成しますが、それにより腸内は酸性に傾き、アルカリ性の環境を好む大腸菌やウェルシュ菌などの増殖を抑える働きを持ちます。こうしたオリゴ糖の特性やオリゴ糖によって増殖したビフィズス菌が、腸内細菌叢(腸内フローラ)の是正に寄与しているわけです。
オリゴ糖はまた、食物繊維と同様に小腸で消化されにくいため、甘味がありながらも血糖値の上昇を抑えることができます。つまり糖尿病の予防や改善、あるいはがんの食事療法としても適しているのです。
オリゴ糖は熱しても変性しませんから、ヨーグルトに混ぜるといった使い方だけでなく、コーヒー・紅茶に用いたり、あるいは煮物やお菓子作りなど加熱調理に使用したりするなど、体に優しい甘味料として食生活のさまざまなシーンで活躍するはずです。
※本記事は「統合医療でがんに克つ」(株式会社クリピュア刊)にて掲載された松村浩道先生執筆の「折れない心身を育む」より許可を得た上で転載しております。
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