レジスタントスターチによる便秘改善の臨床研究

人間の腸内細菌叢は、地球上で最も密度の高い微生物群集の 1 つであり、その中には非常に多様な微生物群集が含まれており、代謝機能、免疫機能、保護機能を提供し、人間の健康に重要な役割を果たしています。 胃腸微生物叢は、遺伝学、宿主の生理機能 (宿主の年齢、病気、ストレスなど)、生活条件や薬物使用などの環境要因を含む多くの要因の影響を受けます。 同時に、食事は胃腸微生物叢の組成と代謝機能を媒介する重要な環境因子であると考えられています。 プロバイオティクスは人体によって消化吸収されにくいという事実を考慮すると、消化管を通って腸管に侵入し、腸内微生物生態を改善し、脂質、タンパク質、ミネラルの代謝を促進します。

抗消化性デンプンが豊富に含まれる食品には、体重のコントロール、血中脂質や血糖値の低下、腸内フローラの調整など、多くの機能があり、多くの学者の関心を集めており、近年、国際的な食品研究の新たな分野となっています。年。 レジスタントスターチ (RS) は、複合多糖類デンプンの抗消化部分です。 酵素加水分解耐性とデンプン源の条件に従って、可消化難消化性デンプンは主にRS1、RS2、RS3、RS4の4種類に分類されました。 耐性の原因としては、RS1、RS2はアミラーゼに対する自然耐性があり、糊化すると耐性が消失するのに対し、RS3、RS4は食品加工や食品生産の過程でデンプンが変化することにより耐性が形成されます。 RS1 は​​同じ種類の餌の中で RS2 または RS3 と共存でき、RS4 の存在により RS3 の餌摂取量が増加します。

小腸では可消化デンプンのごく一部のみが消化および吸収されるため、グルコースの利用率は非常に低くなります。 残りの未消化成分のほとんどが結腸に入ると、腸内細菌叢によって発酵され、主に酢酸、プロピオン酸、酪酸などの短鎖脂肪酸 (SCFA) が生成されます。 酢酸塩とプロピオン酸塩はどちらも健康効果がありますが、酪酸塩は特に健康を改善すると考えられており、RS摂取量が最も増加するSCFAです。 酪酸塩は、炎症の軽減、結腸がんのリスクの軽減、腸のバリア機能の改善など、人間の腸の健康において重要な役割を果たしています。 インビボおよびインビトロで、難消化性デンプン食と酪酸塩は、ChAT 免疫反応性筋間ニューロンの割合を大幅に増加させ、腸ニューロンはモノカルボン酸トランスポーター 2 (MCT2) を発現し、RNA へのわずかな干渉により MCT2 が沈黙し、酪酸塩による ChAT の割合の増加が防止されました。免疫反応性ニューロン。 酪酸塩とトリコスタチン An は、腸ニューロンのヒストン H3 のアセチル化を増加させました。 Src シグナル経路阻害剤は酪酸の影響をブロックできます。 難消化性デンプン食は結腸輸送を増加させ、酪酸塩はインビトロで結腸環状筋のコリン作動性媒介収縮を増加させた。 RSは集団の酪酸レベルを上昇させるのに最適な繊維の1つであることが示されていますが、誰もが同じ効果を得られるわけではないことは明らかであり、RSの補給に反応しない人もいます。 このことは、個々の微生物叢の違いが RS 消費の結果を決定する上で重要な役割を果たしていることを示唆しており、RS 消化のメカニズムとそれがどのようにして酪酸の生成につながるのかをより深く調査する必要がある。 さらに、酪酸レベルを超えた RS 摂取によって影響を受ける可能性のある健康への影響を理解するには、さらに多くのことを行う必要があります。

RS は複雑な構造をしているため、この半結晶質物質の分解を開始するには特定の細菌が必要です。 R. bromii と Bifidobacterium juvenis は、RS 分解能力を持つことが知られている唯一のヒト腸内微生物です。

R. ブロミーは、RS 代謝、摂食、および/または腸内微生物叢の他のメンバーがこの基質にアクセスできるようにするためのキーストーン種としての役割で注目されています。 R. bromii のデンプン分解酵素は独特の組織構造を持ち、多酵素複合体を形成し、フィブリノソーム内の足場タンパク質を介して接着タンパク質やドッケリンモジュールを介して細胞表面に付着するため、アミラソームと呼ばれます。 このシステムはさまざまなヒトのルメノコッカスで見つかっており、そのアミラソームの重要な酵素構造は株間で高度に保存されています。 RS を分解するその驚くべき能力にもかかわらず、R. ブロミー自体は他の種に勝ったり支配したりするわけではないようで、むしろ異なる長さの糖と酢酸を放出して他の種を交配するという有益な目的を果たしています。 ある研究では、ジャガイモデンプン（RS2）による処理後、糞便酪酸の中央値が50％増加したことがわかりましたが、個々の反応をさらに調査すると、酪酸の異なる変化が明らかになりました。 同じグループによる追跡調査では、細菌叢内で R. ブロミイの存在量が増加している人は、ジャガイモデンプンに対する酪酸反応がより高い可能性が高いことがわかり、これを増やすには一次分解細菌と難消化性デンプンの正しい組み合わせが必要であることを示唆しています。酪酸塩の生産。

便秘は臨床現場で最も一般的な胃腸 (GI) 疾患の 1 つであり、世界中の成人の約 11 ～ 20% が便秘に苦しんでいます。 臨床的には、排便の回数が減少するか、排便が困難で、排便が妨げられ、排便が困難で、便が乾燥して解消しにくい状態を便秘と呼びます[16]。 臨床的には、難治性便秘は治療が難しく、下剤に過度に依存すると、水分と電解質の不均衡、胃腸機能不全、結腸の黒色症、肛門括約筋の弛緩やその他の問題を引き起こし、結腸直腸がん、糖尿病、神経性食欲不振、およびその他の問題を引き起こすことさえあります。場合によっては他の合併症。 したがって、便秘の症状を改善および緩和するには、安全で効果的な下剤または食事を見つけることが非常に重要です。 レジスタントスターチの健康増進効果は、主に結腸内で微生物が発酵して生成する短鎖脂肪とガスによるもので、結腸直腸がんや一部の食事関連の慢性疾患の予防における役割は食物繊維よりも強く、効果的に摂取することができます。食物繊維を強化した食品の不快な臭い、ザラつき、品質の悪さなどの欠点を克服します。 研究データ分析の観点から見ると、食物繊維と同様に、天然で安全な「医食同源」として、食品資源は人間の健康にとって非常に重要な役割を果たしています。 これは重要な産業応用価値と広範な市場開発の見通しを持ち、機能性食品研究の新しい分野を切り開き、従来の食物繊維の欠点を補います。

以前の分析では、20 人の便秘患者と 20 人の健康な人の便微生物の構造が大きく異なることが判明しました。 差異分析の結果、健康な人にはルミノコッカスが豊富に存在することが示されました。 AUROC0.967 の分類モデルは Lasso アルゴリズムを使用して確立され、分類モデルの重要な特徴は次のとおりです。ルミノコッカスは最も重みが高い特徴です。 SPINGO は、ルミノコッカス属には R. bromii が相対的に最も多く存在する種が含まれていると指摘しています。 GMrepo データベースのデータを検索したところ、93 の表現型に属する 28,796 件の試験でルミノコッカスが見つかったことが明らかになりました。 合計 40,795 の有効な実行がこれらの表現型に属していました。 健康な人におけるルミノコッカスの相対的な存在量は、便秘のある人のそれよりも著しく高く、健康な人における R. ブロミイの相対的な存在量は、便秘のある人のそれよりも著しく高い。 健康な人のルミノコッカスの相対的な存在量は、便秘の人よりも著しく高かった。 したがって、この臨床試験の目的は、便秘患者にレジスタントスターチを補給し、(1)便秘患者の症状が改善するかどうかを観察することである。 (2) 便秘患者の腸内微生物の変化を解析する。 (3) R. bromii の相対存在量が増加するかどうかを検証し、腸内の R. bromii の相対存在量と便秘患者の便秘症状の改善との相関を分析します。

この研究はプラセボ群を持たない非ランダム化対照研究で、医師によって診断された機能性便秘の患者30人が登録された。 便秘患者の症状が改善するかどうかをアンケート調査により把握します。 同時に、難消化性デンプン介入前後の患者の腸内微生物の変化を研究するために、メタゲノム配列解析のために便サンプルが収集されます。 R. bromii の相対存在量が増加するかどうかに特別な注意が払われます。

この研究には募集広告は必要なく、被験者は完全に自主的に募集されます。 実験中に起こり得るリスクについて被験者に説明し、被験者が研究に参加することに同意した後、インフォームドコンセントに署名します。 実験への参加に同意したボランティアに対して、腸の健康状態などの健康状態をアンケート調査し、上記の研究対象選択基準および除外基準に従ってスクリーニングした。 収集されたサンプルには番号で名前が付けられ、被験者の個人情報は公開されません。被験者の身元は研究全体を通じて秘密にされ、番号と疾患の表現型のみが明らかになりました。 被験者はいつでも研究から撤退することができます。

この研究では、被験者の腸内細菌叢の組成と構造が分析され、被験者は検査と分析の進行状況を把握し、独自の関連データを取得できます。

この研究で使用したレジスタントスターチ (HiMaize260) は Ingredion によって製造されています。 HI-MAIZE®260レジスタントスターチは、イングレディオン独自の高アミロースコーンスターチに由来する食物繊維で、白パン、マフィン、クッキー、ケーキ、パスタなどの日常食品の栄養含有量を高めます。

HI-MAIZE®260 規格は GB31637-2016 であり、食品安全に関する国家規格に準拠しています。 HI-MAIZE®260 レジスタントスターチには、約 53% のレジスタントスターチ (食物繊維) と 40% の可消化デンプンが含まれており、薄力粉を部分的に置き換えることで標準配合物に簡単に追加できます。 さらに、HI-MAIZE®260レジスタントスターチは小麦粉よりもカロリーが低いため、食品の栄養含有量を高めます。