慢性閉塞性肺疾患における繊維代謝

食物繊維は難消化性炭水化物であり、豆類、豆類、全粒穀物製品、丸ごとの果物や野菜など、いくつかの日常の食品に含まれています. 食品医薬品局は、毎日 25 g の食物繊維の摂取を推奨しています。 しかし、2009 年から 2010 年にかけて、米国の成人の平均繊維摂取量は 17 g/日でした。 繊維は人間の酵素によって消化できず、消化されずに結腸に到達します。 繊維の化学構造（溶解度、重合度）に応じて、腸内細菌によって発酵できる場合とできない場合があります。 セルロースなどの不溶性の未発酵繊維は、腸の動きと糞便の通過時間を強化することにより、便秘を防ぐのに役立ちます. イヌリンのようなほとんどの可溶性繊維は、腸内細菌によって発酵される可能性があります. 細菌発酵中に、アセテート (C2)、プロピオン酸 (C3)、酪酸 (C4) などの短鎖脂肪酸 (SCFA) が生成されます。 産生は、繊維の存在量が最も高い近位結腸で最も高くなります。 結腸細胞は SCFA の 90% 以上を吸収し、残りは糞便とともに排泄されます。 酪酸の大部分は結腸細胞で酸化され、主要なエネルギー源となります。 プロピオン酸は肝臓で代謝されます。 特にアセテートは体循環に入り、抗炎症作用と免疫調節作用をもたらす可能性があります。 インドールとイソ吉草酸は、細菌のアミノ酸発酵の産物です。 インドールは、必須アミノ酸トリプトファン (TRP) から細菌の酵素によってのみ生成され、分岐鎖アミノ酸からイソ吉草酸が生成されます。

COPD では、強化された肺の炎症反応が、気道の小さな病気 (閉塞性細気管支炎など) および/または肺実質の破壊 (肺気腫) の組み合わせを引き起こします。 これにより、漸進的かつ永続的な気流制限が発生します。 健康的な全体的な食事と繊維の多い食事は、良好な肺機能と COPD 有病率の減少に関連している可能性があることが示されています。 発酵性繊維が豊富な食事は、主にファーミキューテスとバクテロイデスの比率の減少を通じて、マウスの腸と肺の微生物叢の組成を変化させ、循環SCFAの濃度の上昇を伴いました。 これらのマウスは、肺のアレルギー性炎症から保護されていました。 以前の人間の研究では、腸内微生物叢の組成が喘息のリスクに影響を与え、それが嚢胞性線維症の早期の増悪と関連していることが実証されており、これは腸と肺のクロストークを示しています。 ハルネス等。プラセボの食事と比較して、可溶性繊維とプレバイオティクスを含む食事を摂取してから4時間後の喘息患者の気道炎症が大幅に減少することを発見しました. 健康な被験者と病気の被験者の SCFA の結腸産生と代謝運命を調べるには、安定したトレーサー研究が必要です。

高齢者の腸内微生物叢は、若い成人と比較して多様性が低く、個人差が大きく、SCFA 産生能力が低い. したがって、腸内微生物叢の異常は、サルコペニアや筋肉の質の低下、認知機能障害など、加齢に伴ういくつかの慢性全身性疾患の発症に関与している可能性があります。 これらの加齢に伴う障害は、身体能力の低下と、転倒、骨折、身体障害、および死亡のリスクの上昇に関連しています。 腸内微生物叢の異常症 (すなわち、微生物組成と機能の変化) は、筋肉のサイズ、組成、および機能を調節することにより、サルコペニアの発症に寄与する可能性があります。 さらに、善玉菌によって生成される代謝産物である SCFA は、抗炎症性および遺伝子調節特性を通じて、認知機能と心理的健康の維持に役立ちます。 したがって、繊維補給などの栄養介入は、微生物組成とSCFA産生率のモジュレーターとしての研究、および筋肉と認知の健康と全体的な幸福へのその後の影響としての研究でなければなりません.