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'''ケトバイオティクス'''は、[[プレバイオティクス]]の一種。[[腸内細菌]]の中で加水分解されて[[ケトン体]]の産生を誘導し、その結果[[腸内細菌]]叢を[[酪酸菌]]優位にする |
'''ケトバイオティクス'''は、[[プレバイオティクス]]の一種。[[腸内細菌]]の中で加水分解されて[[ケトン体]]の産生を誘導し、その結果[[腸内細菌]]叢を[[酪酸菌]]優位にする食品素材をケトバイオティクスと呼ぶ。ケトバイオティクスは、[[腸内細菌]]内で[[ケトン体]]の産生が増加することを起点として起こる、[[哺乳類]]の生理的な効果である。 |
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== 概要 == |
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一般にケトバイオティクスは、[[消化管]]内で[[ケトン体]]を放出する分子（[[ケトン供与体]]）の中でも、[[腸内細菌]]によってのみ[[加水分解]]される[[ポリヒドロキシ酪酸]]（ＰＨＢ）によって可能になる<ref>Duan Y, Zhang Y, Dong H, Zheng X, Wang Y, Li H, Liu Q, Zhang J. Effect of dietary poly-β-hydroxybutyrate (PHB) on growth performance, intestinal health status and body composition of Pacific white shrimp Litopenaeus vannamei (Boone, 1931). Fish Shellfish Immunol. 2017 Jan;60:520-528. doi |
一般にケトバイオティクスは、[[消化管]]内で[[ケトン体]]を放出する分子（[[ケトン供与体]]）の中でも、[[腸内細菌]]によってのみ[[加水分解]]される[[ポリヒドロキシ酪酸]]（ＰＨＢ）によって可能になる<ref>Duan Y, Zhang Y, Dong H, Zheng X, Wang Y, Li H, Liu Q, Zhang J. Effect of dietary poly-β-hydroxybutyrate (PHB) on growth performance, intestinal health status and body composition of Pacific white shrimp Litopenaeus vannamei (Boone, 1931). Fish Shellfish Immunol. 2017 Jan;60:520-528. {{doi|10.1016/j.fsi.2016.11.020}}. Epub 2016 Nov 9. {{PMID|27836720}}.</ref><ref>Duan Y, Zhang Y, Dong H, Wang Y, Zhang J. Effects of dietary poly-β-hydroxybutyrate (PHB) on microbiota composition and the mTOR signaling pathway in the intestines of litopenaeus vannamei. J Microbiol. 2017 Dec;55(12):946-954. {{doi|10.1007/s12275-017-7273-y}}. Epub 2017 Dec 7. {{PMID|29214487}}</ref>。[[哺乳類]]が[[ポリヒドロキシ酪酸]]を経口摂取すると、[[小腸]]での[[消化酵素]]では分解されず、[[大腸]]の腸内細菌の[[リパーゼ]]により[[加水分解]]されて[[ケトン体]]が生産される。ケトン体は[[真核細胞]]においてエネルギー基質であるとともに、[[原核細胞]]である腸内細菌においても同様にエネルギー基質として働く。その結果腸内細菌の増殖が促進されて、[[酪酸菌]]優位な腸内細菌叢が誘導される<ref>特願2018-567965 特許第6571298 血糖値スパイク抑制剤、食品及び血糖値スパイク抑制剤の製造方法</ref>。 |
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== 生理的効果 == |
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ケトバイオティクスにより[[腸内細菌叢]]は |
ケトバイオティクスにより[[腸内細菌叢]]は酪酸菌優位になる。それにより[[低級脂肪酸]]<ref>Morrison DJ, Preston T. Formation of short chain fatty acids by the gut microbiota and their impact on human metabolism. Gut Microbes. 2016 May 3;7(3):189-200. {{doi|10.1080/19490976.2015.1134082}}. Epub 2016 Mar 10. {{PMID|26963409}}; {{PMC|4939913}}.</ref>（[[酢酸]]、[[プロピオン酸]]、[[乳酸]]及び[[酪酸]]）が産生され、腸内環境は弱酸になり、[[大腸菌]]などの[[悪玉菌]]の増殖を抑制することができるという。この結果健全な腸内環境が保たれ、[[潰瘍性大腸炎]]や[[大腸ガン]]を抑制できる<ref>麻布大学・東京工科大学 3-ヒドロキシ酪酸を用いた糖質制限を伴わないケトン体治療は抗腫瘍効果を示す 2020年度獣医学会</ref>。また低級脂肪酸を産生する細菌は[[パイエル板]]において[[マクロファージ]]を活性化し<ref>James AG, Austin CJ, Cox DS, Taylor D, Calvert R. Microbiological and biochemical origins of human axillary odour. FEMS Microbiol Ecol. 2013 Mar;83(3):527-40. {{doi|10.1111/1574-6941.12054}}. Epub 2012 Dec 31. {{PMID|23278215}}.</ref>、調節性Ｔ細胞([[Treg]])を活性化<ref>Sun M, Wu W, Liu Z, Cong Y. Microbiota metabolite short chain fatty acids, GPCR, and inflammatory bowel diseases. J Gastroenterol. 2017 Jan;52(1):1-8. {{doi|10.1007/s00535-016-1242-9}}. Epub 2016 Jul 23. {{PMID|27448578}}; {{PMC|5215992}}.</ref>する。これにより免疫機能を調節できるため、これにより[[リウマチ]]などの[[自己免疫]]を抑制する<ref>Arpaia N, Campbell C, Fan X, Dikiy S, van der Veeken J, deRoos P, Liu H, Cross JR, Pfeffer K, Coffer PJ, Rudensky AY. Metabolites produced by commensal bacteria promote peripheral regulatory T-cell generation. Nature. 2013 Dec 19;504(7480):451-5. {{doi|10.1038/nature12726}}. Epub 2013 Nov 13. {{PMID|24226773}}; {{PMC|3869884}}.</ref>。 |
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2023年11月1日 (水) 04:21時点における最新版
ケトバイオティクスは、プレバイオティクスの一種。腸内細菌の中で加水分解されてケトン体の産生を誘導し、その結果腸内細菌叢を酪酸菌優位にする食品素材をケトバイオティクスと呼ぶ。ケトバイオティクスは、腸内細菌内でケトン体の産生が増加することを起点として起こる、哺乳類の生理的な効果である。
概要[編集]
一般にケトバイオティクスは、消化管内でケトン体を放出する分子（ケトン供与体）の中でも、腸内細菌によってのみ加水分解されるポリヒドロキシ酪酸（ＰＨＢ）によって可能になる[1][2]。哺乳類がポリヒドロキシ酪酸を経口摂取すると、小腸での消化酵素では分解されず、大腸の腸内細菌のリパーゼにより加水分解されてケトン体が生産される。ケトン体は真核細胞においてエネルギー基質であるとともに、原核細胞である腸内細菌においても同様にエネルギー基質として働く。その結果腸内細菌の増殖が促進されて、酪酸菌優位な腸内細菌叢が誘導される[3]。
生理的効果[編集]
ケトバイオティクスにより腸内細菌叢は酪酸菌優位になる。それにより低級脂肪酸[4]（酢酸、プロピオン酸、乳酸及び酪酸）が産生され、腸内環境は弱酸になり、大腸菌などの悪玉菌の増殖を抑制することができるという。この結果健全な腸内環境が保たれ、潰瘍性大腸炎や大腸ガンを抑制できる[5]。また低級脂肪酸を産生する細菌はパイエル板においてマクロファージを活性化し[6]、調節性Ｔ細胞(Treg)を活性化[7]する。これにより免疫機能を調節できるため、これによりリウマチなどの自己免疫を抑制する[8]。
参考文献[編集]
- ^ Duan Y, Zhang Y, Dong H, Zheng X, Wang Y, Li H, Liu Q, Zhang J. Effect of dietary poly-β-hydroxybutyrate (PHB) on growth performance, intestinal health status and body composition of Pacific white shrimp Litopenaeus vannamei (Boone, 1931). Fish Shellfish Immunol. 2017 Jan;60:520-528. doi:10.1016/j.fsi.2016.11.020. Epub 2016 Nov 9. PMID 27836720.
- ^ Duan Y, Zhang Y, Dong H, Wang Y, Zhang J. Effects of dietary poly-β-hydroxybutyrate (PHB) on microbiota composition and the mTOR signaling pathway in the intestines of litopenaeus vannamei. J Microbiol. 2017 Dec;55(12):946-954. doi:10.1007/s12275-017-7273-y. Epub 2017 Dec 7. PMID 29214487
- ^ 特願2018-567965 特許第6571298 血糖値スパイク抑制剤、食品及び血糖値スパイク抑制剤の製造方法
- ^ Morrison DJ, Preston T. Formation of short chain fatty acids by the gut microbiota and their impact on human metabolism. Gut Microbes. 2016 May 3;7(3):189-200. doi:10.1080/19490976.2015.1134082. Epub 2016 Mar 10. PMID 26963409; PMC 4939913.
- ^ 麻布大学・東京工科大学 3-ヒドロキシ酪酸を用いた糖質制限を伴わないケトン体治療は抗腫瘍効果を示す 2020年度獣医学会
- ^ James AG, Austin CJ, Cox DS, Taylor D, Calvert R. Microbiological and biochemical origins of human axillary odour. FEMS Microbiol Ecol. 2013 Mar;83(3):527-40. doi:10.1111/1574-6941.12054. Epub 2012 Dec 31. PMID 23278215.
- ^ Sun M, Wu W, Liu Z, Cong Y. Microbiota metabolite short chain fatty acids, GPCR, and inflammatory bowel diseases. J Gastroenterol. 2017 Jan;52(1):1-8. doi:10.1007/s00535-016-1242-9. Epub 2016 Jul 23. PMID 27448578; PMC 5215992.
- ^ Arpaia N, Campbell C, Fan X, Dikiy S, van der Veeken J, deRoos P, Liu H, Cross JR, Pfeffer K, Coffer PJ, Rudensky AY. Metabolites produced by commensal bacteria promote peripheral regulatory T-cell generation. Nature. 2013 Dec 19;504(7480):451-5. doi:10.1038/nature12726. Epub 2013 Nov 13. PMID 24226773; PMC 3869884.