Yoshiharu Uno, MD, PhD

 

日本では発酵性食品が健康に良いと、毎日、TVで放送されていますが、それらは、プロバイオティクスとプレバイオティクスを意味します。

 

まず、最初にプロバイオティクスとプレバイオティクス

について、説明します。

 

野菜や牛乳を管轄する米国農業省のサイトで公開されているコロラド州立大学の記述は以下です。

 

http://extension.colostate.edu/topic-areas/nutrition-food-safety-health/gut-microbiome-health-9-390/

 

Probiotics

Probiotics are live microorganisms that when consumed in adequate amounts, confer a health benefit on the host. They are consumed in foods or in supplement form. Probiotics are naturally found in fermented foods like yogurt, kefir, miso, tempeh, kombucha, kimchi, sauerkraut, and lacto-fermented vegetables. There is limited research on the health benefits of fermented foods, and more conclusive evidence is needed. While many of the specific organisms present in these foods have not specifically been shown to have beneficial health effects, the microbial byproducts present in fermented foods (particularly vegetables, non-alcoholic fermented vegetables, and dairy) can reduce pathogen growth and promote health. Fermented foods can be consumed as part of a healthy diet, and the interest in fermenting foods and consuming fermented foods has increased dramatically in the last 10 years.

 

プロバイオティクス

プロバイオティクスは、生存微生物であり、適切な量で消費されると、宿主に健康上の利益をもたらす（という概念のものである）。 それらは、食物または補充形態で消費される。 プロバイオティクスは、ヨーグルト、ケフィア、味噌、テンペ、コンブチャ、キムチ、ザウアークラウト、ラクト発酵野菜などの発酵食品に天然に含まれています。 発酵食品の健康上の利点に関する研究は限られており、より決定的な証拠が必要である。 これらの食品中に存在する特定の生物の多くは有益な健康影響を有することは特に示されていないが、発酵食品（特に野菜、非アルコール発酵野菜、乳製品）中に存在する微生物副産物は病原体の増殖を減少させ、 発酵食品は健康的な食事の一環として消費することができるとして、発酵食品や発酵食品の消費に対する関心は過去10年間で劇的に増加しました。

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農業を推進する立場であっても、上記のようにプロバイオティクスの有用性を明記していません。

そして、重要な1文があります。

 

The research on probiotics is ongoing and while many products containing probiotics are marketed for different uses, the FDA has not approved any general health claims for probiotics. 

プロバイオティクスに関する研究は進行中であり、プロバイオティクスを含む多くの製品が異なる用途向けに市販されているが、FDAはプロバイオティクスの一般的な健康強調表示を承認していない。

次に、プレバイオティクスについては以下です。

Prebiotics

Prebiotics are not the same as probiotics. Prebiotics are non-digestible dietary fibers that increase the growth of specific organisms  in the gut. Essentially, they are the fuel for the probiotics or good bacteria in the gut. Consuming prebiotics leads to specific changes in the composition and/or activity in the microbiota in the gut conferring health benefits on the host. Prebiotics include the oligosaccharides inulin, fructooligosaccharide or FOS, and galactooligosaccharide or GOS. These oligosaccharides are naturally found in human breast milk and in different foods like Jerusalem artichokes, onion, jicama root, leeks, and asparagus. Fiber in foods like bananas and legumes can also act like prebiotics. Fiber in oats, barley, and apples can be fermented into short chain fatty acids by certain bacterial species in the gut and used for energy. As well as being found in foods, prebiotics can also be consumed in supplement form. 

 

プレバイオティクス

プレバイオティクスはプロバイオティクスと同じではありません。 プレバイオティクスは、消化不可能な食物繊維であり、腸内の特定の生物の成長を増加させる。 本質的に、それらは腸内のプロバイオティクスまたは良好な細菌のための燃料です。 プレバイオティクスを消費することは、宿主に健康上の利益を与える腸内の微生物叢における組成および/または活性に特定の変化をもたらす。 プレバイオティクスには、オリゴ糖イヌリン、フラクトオリゴ糖またはFOS、およびガラクトオリゴ糖またはGOSが含まれる。 これらのオリゴ糖は、ヒト母乳中およびエルサレムアーティチョーク、タマネギ、ジカマブ、ネギ、およびアスパラガスのような異なる食品中に天然に見出される。 バナナやマメ科植物のような食品中の繊維は、プレバイオティクスのように作用することもあります。 オート麦、オオムギ、およびリンゴの繊維は、腸内の特定の細菌種によって短鎖脂肪酸に発酵され、エネルギーとして使用される。 プレバイオティクスは、食品中に存在するだけでなく、サプリメントの形でも消費されます。

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上記から、大腸で発酵するのはFODMAPだけでなく、食物繊維も発酵されて短鎖脂肪酸を産生するため、FODMAPと同様にガスを産生します。そのため、日本低フォドマップ食推進会では高食物繊維を回避するべきとしています。

さて、

FODMAPについては、

FODMAP≒プレバイオティクス

という関係があります。

 

これまでの多くの研究でFODMAPが過敏性腸症候群の症状を悪化させることがわかり、それを排除する低フォドマップ食は過敏性腸症候群の食事療法の主役になってきましたが、最終的な課題として、『短鎖脂肪酸』の問題がありました。

健康によいと宣伝されている「発酵性食品」の説明の中に、

「発酵性食品は、腸内で発酵によって短鎖脂肪酸を作りだします。その短鎖脂肪酸が人の健康に役立つのです」

と記されていることがあります。

その場合の、引用されている研究は、便中の短鎖脂肪酸（SCFA）の量を比較した研究でした。

繰り返しますが、発酵性食品は、高FODMAPであり、下痢、便秘、腹痛のトリガー（引き金）となるため、それらの摂取を制限する低フォドマップ食が過敏性腸症候群、機能性下痢、機能性便秘、鼓脹、炎症性腸疾患の症状を軽快します。

しかし、この食事療法の最大の問題は短鎖脂肪酸を減少させることが懸念されていました。もし、これまでの発酵性食品と短鎖脂肪酸の研究に間違いないのであれば、低フォドマップ食は健康的ではないと導かれます。

 

しかし、以下をご覧ください。

Towards microbial fermentation metabolites as markers for health benefits of prebiotics. Nutr Res Rev. 2015 Jun; 28(1): 42–66.

 

SCFA are mainly produced in the colon by bacterial fermentation of carbohydrates that escaped digestion in the small intestine. They are saturated aliphatic organic acids consisting of one to six carbons of which acetate (C2), propionate (C3) and butyrate (C4) are the most abundant ( ≥ 95 %). SCFA production mainly occurs in the proximal part of the colon where the availability of substrates is most abundant. The majority of SCFA (up to 95 %) are rapidly absorbed by the colonocytes resulting in decreasing concentrations from the proximal to distal colon. Only a minor fraction of SCFA (about 5 %) is excreted in faeces. Due to the inaccessibility of the human proximal colon for direct investigation and the rapid absorption of SCFA from the colonic lumen, it is extremely difficult to quantify SCFA production rates. Consequently, no systematic evaluation of normal ‘healthy’ production of SCFA is available.

 

SCFAは、小腸の消化を免れた炭水化物の細菌発酵によって結腸内で主に産生される。 それらは酢酸塩（C2）、プロピオン酸塩（C3）および酪酸塩（C4）が最も豊富な（95％以上）炭素数1〜6の飽和脂肪族有機酸である。短鎖脂肪酸の産生は、主に基質の利用可能性が最も高い結腸の近位部分で起こる。 大部分の短鎖脂肪酸（95％まで）は、結腸細胞によって急速に吸収され、その結果、近位から遠位の結腸から濃度が減少する。短鎖脂肪酸のわずかな割合（約5％）のみが便中に排泄される。直接的な調査のためのヒト近位結腸のアクセス不能性および結腸内腔からのSCFAの迅速な吸収のために、SCFA生成速度を定量化することは極めて困難である。 結果として、正常な「健康な」短鎖脂肪酸産生の系統的評価は利用できない。

 

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以上から、

排泄された便の短鎖脂肪酸による研究の信憑性が疑われるということです。

本丸が落ちたという事になります。

さらに、以下をご覧ください。

 

A considerable part of the SCFA is used as an energy source and is oxidised to carbon dioxide and ketone bodies. The fraction that is not consumed by the colonocytes is transported across the basolateral membrane and reaches the liver via the portal bloodstream. Acetate is used by the liver as a precursor for the synthesis of cholesterol and long-chain fatty acids.

SCFAのかなりの部分がエネルギー源として使用され、二酸化炭素およびケトン体に酸化される。 結腸細胞によって消費されない画分は、側底膜を横切って輸送され、門脈血流を介して肝臓に到達する。 アセテートは、コレステロールおよび長鎖脂肪酸の合成のための前駆物質として肝臓によって使用される。

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人間ドックの診察では、時々、驚くべき状況を目にします。血糖値、脂質値が正常にもかかわらず、非常にシビアな脂肪肝になっている人がいます。そのような人は、健康のためにと『発酵性食品』や『食物繊維』を大量に摂取していることが多いのです。その理由は、静脈血中の脂質を増加させることなく、門脈から直接的に肝臓に脂質が運ばれるため「隠れ脂肪肝」になると説明できます。日本で発酵性食品を推奨する栄養士や医師は、発酵性食品の過剰による過剰なSCFAの悪影響も考慮すべきかもしれません。

Role of bioactive fatty acids in nonalcoholic fatty liver disease.

Nutr J. 2016; 15: 72.

Undigested food or dietary carbohydrates in the small intestine undergo subsequent fermentation in the colon by its microbiota and give rise to various microbial metabolites such as short-chain fatty acids (SCFAs), including acetic, propionic and butyric acid. These are absorbed rapidly, mostly by nonionic diffusion, but also by active transport mediated by a sodium-coupled transporter. Changes in gut’s microbiota can lead to excessive energy production with negative effects on metabolism and obesity, promoting liver steatosis.

小腸で消化されていない食物または食物炭水化物は、その微生物によって結腸内のその後の発酵を受け、酢酸、プロピオン酸および酪酸を含む短鎖脂肪酸（SCFAs）のような種々の微生物代謝物を生じる。 これらは、主に非イオン性拡散だけでなく、ナトリウム結合輸送体によって媒介される活性輸送によって、急速に吸収される。 腸の微生物叢の変化は、代謝および肥満に悪影響を及ぼし過度のエネルギー産生をもたらし、肝臓脂肪症を促進する可能性がある。

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最近、非アルコール性脂肪肝が肝硬変や肝臓がんのベースとしてクローズアップされてきましたが、この非アルコール性脂肪肝の発症に過剰な短鎖脂肪酸の吸収の影響が明らかとなっています。

Liver research 2018; 2: 43-51 Gut microbiota, fatty liver disease, and hepatocellular carcinoma

 Gut microbiota uses the host's diet to generate energy, a process which involves the production of SCFAs, including acetate, propionate, and butyrate. The presence of additional SCFAs can increase the quantity of energy-producing substrates absorbed from the intestinal tract, thus contributing to the development of obesity and obesity-related metabolic diseases.

腸内微生物叢は、宿主の食生活を利用して、酢酸塩、プロピオン酸塩、および酪酸塩を含む短鎖脂肪酸の生成を含むプロセスを生み出す。過剰な短鎖脂肪酸の存在は、腸管から吸収されるエネルギー産生基質の量を増加させることができ、したがって、肥満および肥満関連代謝疾患の発症に寄与する。

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最後に、
2018年10月18日、
決定的な論文が、インパクトファクター30以上の「Cell」から、報告されました。
それは、あまりにも、驚くべき内容でした。
水溶性食物繊維の発酵性食品販売者には青天の霹靂かもしれません。

Singh V, Yeoh BS, Chassaing B, et al. Dysregulated Microbial Fermentation of Soluble Fiber Induces Cholestatic Liver Cancer. Cell. 2018 Oct 18;175(3):679-694
Dietary soluble fibers are fermented by gut bacteria into short-chain fatty acids (SCFA), which are considered broadly health-promoting. Accordingly, consumption of such fibers ameliorates metabolic syndrome. However, incorporating soluble fiber inulin, but not insoluble fiber, into a compositionally defined diet, induced icteric hepatocellular carcinoma (HCC). Such HCC was microbiota-dependent and observed in multiple strains of dysbiotic mice but not in germ-free nor antibiotics-treated mice. Furthermore, consumption of an inulin-enriched high-fat diet induced both dysbiosis and HCC in wild-type (WT) mice. Inulin-induced HCC progressed via early onset of cholestasis, hepatocyte death, followed by neutrophilic inflammation in liver. Pharmacologic inhibition of fermentation or depletion of fermenting bacteria markedly reduced intestinal SCFA and prevented HCC. Intervening with cholestyramine to prevent reabsorption of bile acids also conferred protection against such HCC. Thus, its benefits notwithstanding, enrichment of foods with fermentable fiber should be approached with great caution as it may increase risk of HCC.
食用の可溶性繊維は、腸内細菌によって発酵され、広範囲に健康を促進すると考えられる短鎖脂肪酸（SCFA）になる。したがって、このような繊維の摂取はメタボリックシンドロームを改善する。しかし、不溶性繊維ではなく可溶性繊維イヌリンを組成規定食に組み込むことにより、肝性肝細胞癌（HCC）が誘発された。そのようなHCCは、微生物依存性であり、複数の異種生物のマウスで観察されたが、無菌または抗生物質処理されたマウスでは観察されなかった。さらに、イヌリンの多い高脂肪食の摂取は、野生型（WT）マウスにおけるジストビシスおよびHCCの両方を誘導した。イヌリン誘発HCCは、胆汁うっ滞、肝細胞死、肝臓における好中球炎症の早期発症を介して進行した。発酵の薬理学的阻害または発酵細菌の枯渇は、腸SCFAを著しく減少させ、HCCを予防した。胆汁酸の再吸収を防止するためにコレスチラミンを介入することも、そのようなHCCに対する防御を与えた。したがって、発酵性繊維を含む食品の濃縮には、HCCのリスクを高める可能性があるため、十分注意してアプローチする必要があります。
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チェクメイトです。



Cell論文の影響は臂臑に大きく、今後、この方向で、この世界が進んでゆくでしょう。

<まとめ＞

• プロバイオティクス（体に良い菌）の健康への有用性についてFDAは認めていない。
  
  
• 便中の短鎖脂肪酸によるプレバイオティクスの研究は、信憑性が疑われる。

• 発酵性食品による過剰な短鎖脂肪酸は、脂肪肝、肝臓がんの発症に関与する可能性がある。

• 水溶性食物繊維の発酵も制限する日本の低フォドマップ食は、肝臓がんを予防する可能生がある。