※過去の記事を再編集しています

乳酸菌生産物質とは

環境が整った腸内フローラでは乳酸菌（善玉菌）が発酵・増殖を行い、私たちの体を元気にしてくれるさまざまな物質を作り出しています。これが乳酸菌生産物質です。乳酸菌生産物質にはペプチド、ビタミン、短鎖脂肪酸をはじめとするさまざまな物質があり、生体調節や免疫、病気の予防、老化の制御など多くの作用があることから、私たちの健康には必要不可欠な物質と考えられています。

腸活で必要なこと

最近、よく耳にする「腸活」は、善玉菌・悪玉菌・日和見菌のバランスをいい状態に保って善玉菌の働きを高めることにあります。そのためには「生きた乳酸菌が含まれる食べ物を食べること」と「乳酸菌のエサとなる食べ物を食べること」の両方が必須です。

現代は、さまざまな要因で善玉菌の数が減少

これまでの腸活はプロバイオティクス（善玉菌）とプレバイオティクス（善玉菌のエサ）を摂り入れることで、腸内で乳酸菌生産物質が自然に作られるのを待つ、というスタイルが一般的でした。しかし食生活の変化やストレス、加齢などの要因により、私たちの腸内の善玉菌は数が少なくなる傾向にあります。

バイオジェニックスを上手に取り込む

そこで注目されているのが、体外で乳酸菌を発酵させて作った乳酸菌生産物質、いわゆるバイオジェニックスです。バイオジェニックスは胃酸などにも強く、腸にしっかりと届いて、腸内フローラでの発酵を介さずに、体に直接摂り込むことができ、腸内フローラのバランス改善もサポートします。
バイオジェニックスを上手に摂り込んで、腸内フローラを健康に保つことで、病気の予防やはつらつとした毎日が過ごせる健康な身体を保つ可能性が期待されています。

■ 乳酸菌が作り出す物質「バイオジェニックス」

乳酸菌から作り出される物質にはさまざまなものがあります。それらが私たちの体調や健康を維持することに貢献しています。

■ プロバイオティクス・プレバイオティクス・バイオジェニックスとは

●プロバイオティクス（ヨーグルトなどの乳製品）
腸内フローラのバランス改善に働く乳酸菌やビフィズス菌のこと。生きたまま腸に到達することが大切。
●プレバイオティクス（食物繊維など）
腸内の善玉菌のエサになる食物繊維やオリゴ糖など。腸内細菌の有益な栄養源になる。
●バイオジェニックス（乳酸菌生産物質）
腸内フローラを介さず、直接腸から吸収されて体内で作用する。腸内フローラのバランス改善へも働きかける。

現代人の多くは善玉菌のエサになるプレバイオティクスが不足しています。特に20歳以上の女性の食物繊維の摂取量は、不溶性11.5g水溶性3.6g／日※といわれ、摂取すべき目安18gに足りていないのが現状です。

※厚生労働省「令和元年 国民健康・栄養調査結果の概要」より

栄養書庫発行 : 『Nutrient Library-30 乳酸菌生産物質の秘密』より

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長崎国際大学 名誉教授
榊原 隆三 医学博士

腸と全身をつなぐ小さな分子の正体

腸の中で生まれる小さな分子が、体全体の健康を支えています。その代表が「短鎖脂肪酸」です。便通を整え、代謝を助け、炎症や免疫を調整する力を持つこの物質は、医療や栄養学の分野で大きな注目を集めています。私自身がこの分野に関心を持つようになったのは、研究の過程で乳酸菌生産物質に出会ったことがきっかけでした。

乳酸菌が生み出す多様な代謝物質の研究

私は長年、がん細胞の増殖に関する研究を行ってきました。がん細胞の増殖に影響を与える因子やそのメカニズム、延命との関わりを探る中で、30年ほど前に「乳酸菌生産物質」に出会いました。ある企業から依頼を受け、豆乳を乳酸菌で発酵させた発酵液をがん細胞増殖の実験に加えたところ、増殖が大きく抑えられることを見出しました。この経験を機に、乳酸菌が生み出す多様な代謝物質の研究に取り組むようになったのです。

短鎖脂肪酸とは

乳酸菌生産物質とは、乳酸菌が発酵・増殖する過程で生まれる500種類以上の物質の総称です。ビタミン、核酸、中間代謝産物、ポリフェノールなど多彩で、健康作用は単一成分ではなく相互作用によってもたらされます。
その中でもいま注目されているのが「短鎖脂肪酸」です。
酢酸、酪酸、プロピオン酸といった短鎖脂肪酸は、乳酸菌やビフィズス菌が食物繊維やオリゴ糖を発酵させることで生まれる代表的な物質で、“天然の恵み”とも呼べる存在です。酢酸は血流に乗って全身を巡り、筋肉や臓器のエネルギー源となります。酪酸は大腸細胞の燃料として腸壁を守り「腸漏れ」を防ぎ、プロピオン酸は肝臓や脂肪組織に作用して血糖や脂質代謝を整えます。生活習慣病の予防や代謝改善、美肌やメンタルケアへの関与も報告されています。

免疫の調整役

さらに短鎖脂肪酸は免疫の調整役でもあります。免疫は強ければ良いというものではなく、過剰な反応はアレルギーや自己免疫疾患を引き起こします。短鎖脂肪酸は免疫細胞に働きかけ、炎症を抑えつつ必要な防御機能を維持します。慢性炎症が生活習慣病や老化の大きな要因となることを考えると、その存在は非常に重要です。

腸を整えるバイオジェニックス

現在、私は「健康な腸内細菌を体外で培養し、その発酵で得られる乳酸菌生産物質を体に戻すことで腸内環境を改善する」研究を進めています。数十種類の乳酸菌を共棲発酵させて得られるバイオジェニックス（乳酸菌生産物質）は、腸を整え、短鎖脂肪酸を含む多様な代謝物質を体に届けます。これは腸内の善玉菌を増やし、がんや糖尿病、高血圧、肥満、アレルギーなど生活習慣病の予防に役立つと考えています。

健康寿命を延ばすカギ

将来的には、500種類以上ある乳酸菌生産物質のどの組み合わせがどのような効果をもたらすのかが解明されていくでしょう。特に短鎖脂肪酸は、確かなエビデンスに裏付けられた中心的な物質です。さらに、腸内細菌の解析技術は急速に進歩しており、マイクロバイオームの構成や代謝産物を詳細に把握できるようになってきました。
こうした技術の発展により、一人ひとりの体質や生活に合わせて腸内環境を最適化する方法が見えてくるはずです。
そのとき短鎖脂肪酸は「健康寿命を延ばすカギ」として、より確かな位置づけを得るでしょう。

榊原 隆三 （さかきばら りゅうぞう）

医学博士
長崎国際大学 名誉教授

大阪大学医学研究科（薬理学）博士課程修了後、アメリカ合衆国テキサス大学留学。帰国後、大阪大学医学部講師、長崎大学薬学部助教授、九州女子大学家政学部（家政学科）教授を経て、2006年に長崎国際大学薬学部（薬学科）教授・学科長・学部長を歴任。産学共同研究として「乳酸菌生産物質プロジェクト」を立ち上げ、バイオジェニックスとしての乳酸菌生産物質の可能性を明らかにすべく、エビデンス獲得のため精力的に研究を行っている。

栄養書庫発行 : 『よくわかる健康サイエンス-13 腸内細菌がみんな元気に！短鎖脂肪酸を育てよう』より

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※過去の記事を再編集しています。

乳酸菌が腸まで届くのはごく一部

乳酸菌は、ヨーグルトやチーズ、キムチ、漬物などの発酵食品に多く含まれています。ただし、そのほとんどが消化器官を通過する際、胃酸などで死んでしまい、腸まで届くのはごく一部だと言われます。
さらに外から摂り入れた菌は腸内で増殖しにくく、通過するだけになってしまいます。実は食事から乳酸菌を補い続けるのは大変で、効率よく自分の腸内で乳酸菌生産物質を作り続けるのはなかなか難しいことなのです。

バイオジェニックスとは

そこで善玉菌が作り出す物質＝乳酸菌生産物質を直接体内に摂り込んでしまおうと、開発されたのがバイオジェニックスです。

●短鎖脂肪酸の働きに注目！

乳酸菌生産物質の中でも、私たちの健康にさまざまな良い作用を与えていると注目されているのが短鎖脂肪酸です。具体的には酢酸、プロピオン酸、酪酸などがあり、腸内環境を酸性に導いて整えたり、大腸のエネルギー源となっています。
腸内環境が改善されると、免疫力の最前線である腸内バリアの効力が強まり、免疫力がアップするので、さまざまな病気の予防や緩和に繋がります。

［乳酸菌生産物質のエビデンス］

世界中の大学や研究所で、研究が続けられる乳酸菌生産物質は、さまざまな効果が確認されています。「免疫」「便通改善」「肝機能」「糖尿病」「骨粗しょう症」「代謝改善」「口臭・虫歯」「毛髪」「肌質改善」「腸内環境改善」など、枚挙にいとまがありません。

栄養書庫発行 : 『Nutrient Library-30 乳酸菌生産物質の秘密』より

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骨粗しょう症

骨密度が低下して骨の強度が下がり、骨折しやすくなる病気を「骨粗しょう症」と言います。骨粗しょう症で骨がもろくなると、つまづいて手やひじをついたり、くしゃみをした時など、わずかな衝撃で骨折してしまうことがあります。

骨粗しょう症の患者数は増加傾向

骨粗しょう症は、加齢、ビタミンDやカルシウム不足、エストロゲンの低下などが原因で、誰にでも起こりうる病気と言えます。高齢化の進む日本では患者数が増加傾向にあり、日本骨粗鬆症学会の発表によると、2015年度は総人口の10％にあたる約1,300万人が骨粗しょう症とも言われています。

骨折から寝たきりのリスク

骨密度は20歳前後をピークに40歳半ばまでほぼ維持しますが、加齢や女性の閉経などによって低下していきます。特に女性の場合は50歳前後からの低下が顕著です。がんのように直接命にかかわる病気ではありませんが、骨折から寝たきりになり介護が必要になるなど、ロコモティブシンドロームの原因になる可能性も高いため、気を付けたい病気です。

骨密度と骨質の劣化を抑える

乳酸菌生産物質は骨粗しょう症を予防する効果があることが分かりました。骨構造解析研究所が行った骨粗しょう症モデルマウスを使った試験で、飲料水に1％、2％、5％の乳酸菌生産物質を含ませて与えたところ、骨密度や骨質の劣化抑制作用が認められています（図1、表1、表2）。

■乳酸菌生産物質の骨粗しょう症予防効果（図1、表1、表2）

卵巣摘出マウスを用いて、乳酸菌生産物質の骨粗しょう症によって生じる骨塩量および骨梁構造の劣化抑制効果を調べた。4週齢の卵巣摘出マウス（＋偽手術）をコントロール群と乳酸菌生産物質1％投与、2％投与、5％投与群に分け、12週飼育した後に大腿骨の骨密度などを計測した。2％群で全骨密度が有意に高値を示し、BMD※減少が抑制された。さらに、2％、5％群では骨梁の密度や数などの維持が認められた。

※BMD：一定量の骨の中に含まれるミネラルの量を示す指標。骨粗しょう症の診断に用いられる。

乳酸菌生産物質が高齢者のQOLを保つ

骨粗しょう症予防としてビタミンK2やクエン酸、ピクノジェノールなどが注目を集める中、乳酸菌生産物質もこれらと同様の予防効果が期待できる食品として期待されています。

栄養書庫発行 : 『Nutrient Library-30 乳酸菌生産物質の秘密』より

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バイオスキンケアとは

近年、多くの化粧品メーカーで美肌菌によるスキンケア効果に注目が集まっています。これは「皮膚上の美肌菌を増加させた場合、美肌菌が産生するスキンケア産物の増加も見込まれ、より一層のスキンケア効果を長時間にわたって皮膚に享受できる」という研究結果に基づいています。こうした新しい肌へのアプローチにより、美肌菌の増殖を促進させる成分を用いた化粧品、いわゆるバイオスキンケア商品が多数販売されるようになりました。

バイオジェニックス

こうしたバイオスキンケアが注目されるなか、長崎国際大学の研究チームでは、豆乳の乳酸菌代謝から調整された乳酸菌生産物質「バイオジェニックス」が、アミノ酸、有機酸、イソフラボン等の成分が豊富に含まれていることを示す重要なデータが得られました（図1）。

■乳酸菌が作り出す「バイオジェニックス」（図1）

乳酸菌生産物質が美肌菌を育む乳酸菌が発酵・増殖を行い、さまざまな物質を作り出した成果物を「バイジェニックス」と言います。腸内フローラを介さずに直接腸から吸収されて体内で作用するため、腸活としても注目を集めています。

その結果、乳酸菌生産物質を配合した新たな基礎化粧品の研究開発が行われ、そのスキンケア効果を検証するための臨床試験が実施されました。

乳酸菌生産物質が及ぼす美肌菌への影響

この臨床試験では、被験者が乳酸菌生産物質を含む基礎化粧品を4 週間使用した結果、被験者の額から検出される美肌菌数が臨床試験前の3.8 倍に増加。蒸散量の抑制を介して水分量も1.2 倍に改善されたことが報告されています（図2）。また被験者を対象としたアンケートからは、保湿の改善を強く実感したことに対して驚きを示す感想や、肌のハリやシミの改善に関する所見も見出されています。

■美肌菌に対する乳酸菌生産物質化粧品の影響（図2）

豆乳の乳酸菌代謝から調整された乳酸菌生産物質を含む基礎化粧品を被験者に4週間使用させたところ、美肌菌数が平均値レベルで臨床試験前の3.8倍に増加し、蒸散量を抑制することで水分量も1.2倍に改善されました。

今後、乳酸菌生産物質が及ぼす美肌菌への影響が、分子レベルで解明されていくことで、さらに効果的なバイオスキンケアの進化につながると考えられています。

栄養書庫発行 : 『よくわかる健康サイエンス-5 美肌菌きれい研究ブック』より

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口臭が気になる人が増えている

本人やまわりの人が不快に感じる口臭。自分に口臭があると自覚している人は80％超えると言われています。コロナ過でマスクの着用が定着する中「口臭が気になる」という人が増えているという報告※もあります。

※「ニューノーマル（新常態）時代の口臭ケアとは？」第一三共ヘルスケアより

口臭の原因

口臭には一時的に強くなる生理的なもの（アルコールやニンニクなど血液中の成分が肺を通して呼気になったもの）の他に、舌(ぜったい) 苔（舌にたまった食べカスや粘膜、細菌のカス）の異常や歯周病菌の増殖などが原因になるものがあります。

不快な臭いの種類

不快な臭いの原因になるガスには卵が腐ったような臭い（硫化水素）の他、玉ねぎが腐ったような臭い（メチルメルカプタン）やキャベツが腐ったような臭い（ジメチルサルファイド）などがあります。中でもメチルメルカプタンは口臭の強弱と強い相関があるとされ、口臭を評価する指標となっています。

■口臭の種類と原因

口臭は口の中の細菌がたんぱく質を分解・発酵する際に発生するガスが主な原因です。他にも歯周病や唾液の減少でも臭いやすくなります。

乳酸菌生産物質のうがい剤が口臭の元になるガスを激減する

乳酸菌生産物質にはこの口腔内細菌によるガスの発生を抑える効果があるという報告があります。乳酸菌生産物質のうがい剤を使用した骨構造研究所の臨床試験では、3ヶ月の試験後に平均で硫化水素、メチルメルカプタン、ジメチルサルファイドが減少したことが報告されました。

■乳酸菌生産物質の口臭予防効果（図1、図2、図3）

口臭の予防に関心のある38歳から59歳のボランティア19名に、3ヶ月間にわたり、乳酸菌生産物質うがい剤の使用を行ってもらい、口臭抑制効果の判定を行ったところ、硫化水素は約41％減、メチルメルカプタンは約49％減、ジメチルサルファイドは約57％減と、各ガスの濃度が有意に減少した。

※出典：「乳酸菌生産物質の口臭予防効果に関する報告書」株式会社骨構造解析研究所

自分ではなかなか気づきにくく、マスク着用によって自分の口臭が気になる人も増えている今、乳酸菌生産物質の口臭予防の効果への期待がさらに高まっています。

栄養書庫発行 : 『Nutrient Library-30 乳酸菌生産物質の秘密』より

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メタボリックシンドローム問題

近年、食生活の変化や運動不足により肥満が増加しています。内臓肥満に高血圧や高血糖、脂質代謝異常などが組み合わさると、心臓病や脳卒中につながることから、肥満（メタボリックシンドローム）は国をあげて注意喚起されるほど深刻な問題になっています。

食物繊維の機能性に影響する腸内細菌

また、肥満を誘発する便秘の緩和に有効とされる食物繊維には、血糖値上昇を抑制する効果があることが近年分かってきました。この食物繊維の機能性に影響を及ぼすのが腸内細菌です。

代謝アップに短鎖脂肪酸

さらに京都大学の木村郁夫特任准教授らの研究により、腸内細菌が生産する乳酸菌生産物質の成分である短鎖脂肪酸が、脂肪の取り込みを制御し、腸の蠕動運動を促進することで、身体全体の代謝をアップさせる効果があることが2013年に発表されました（図1）。

■短鎖脂肪酸とは（図1）

腸内の善玉菌が水溶性食物繊維やオリゴ糖などを分解・発酵して産生する物質。腸内を弱酸性に保ち、腸粘膜のエネルギー源になり、大腸の蠕動を促進するなど、腸内環境を整える働きがあることが分かってきました。

短鎖脂肪酸が体重の増加を抑制する

短鎖脂肪酸が体重を減らすメカニズムが、高脂肪食を与えられた肥満マウスで体重の増加を有意に抑制した研究結果もあります（図2）。

■短鎖脂肪酸が体重に与える変化（図2）

腸内細菌の発酵によって産生される短鎖脂肪酸の効果を調べるため、3～4週齢のマウスを高脂肪食の食餌を与える群と、短鎖脂肪酸性食餌を与える群に分け、12週にわたって体重の変化を観察したところ、短鎖脂肪酸の群の体重の増加が抑えられたことが分かりました。

※出典 : Yuanyuan Lu et al. 2016.6 SCIENTIFIC REPORTS.

このことからも短鎖脂肪酸を直接的に摂り入れることができる乳酸菌生産物質は、肥満やメタボリックシンドロームの改善に期待が持てると言えるでしょう。

栄養書庫発行 : 『Nutrient Library-30 乳酸菌生産物質の秘密』より

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第二の脳とも言われる腸

近年、人体の研究が急速に進むにつれ、腸が全身の健康に深く関わっているということがわかってきました。第二の脳とも言われる腸の健康に欠かせないのが「腸内細菌」です。
私たちの体内外に生息する細菌（常在菌）の数は約100兆個もあり、重さにすると1～2㎏になると言われています。その90％近くが消化管に存在し、種類や数も圧倒的に多く、ヒトの体の細胞が約60兆個と考えると、それをはるかに上回る「自分ではない細胞」が腸内に住んでいることになります。

腸内フローラとは

腸内細菌は、善玉菌、悪玉菌、日和見菌の種類別に集まって、腸壁にびっしりと張り付いています。この状態が品種ごとに並んで咲くお花畑（flora）に見えることから、『腸内フローラ』と呼ばれるようになりました。

食べたものは小腸で消化吸収され、残りカスが大腸の腸内細菌によって発酵され一部栄養分の吸収、水分のコントロールが行われます。この小腸の終わりにある回腸から大腸にかけて、お花畑のように腸内フローラが存在します。

ひとりひとりで異なる腸内フローラを整える

この腸内フローラは人間の顔や性格が違うように、私たちひとりひとりで異なります。また生活習慣や年齢、ストレスの状態によっても変化しています。
さらに、「幸せホルモン」と呼ばれるセロトニンは、ほとんどが腸管でつくられているとも考えられています。

そのため腸内フローラの環境を整えることが、健康維持だけでなく心の平穏には欠かせないと言えるでしょう。

■腸内フローラの理想バランス（善玉菌・悪玉菌・日和見菌）

腸内に住む細菌は1000種類以上といわれ、腸内細菌は大きく３つに分かれています。

【善玉菌】乳酸菌やビフィズス菌などの発酵活動を行って乳酸や酢酸を作り出す

【悪玉菌】大腸菌やウェルシュ菌などで、腐敗活動を行って毒性物質を作り出す

【日和見菌】善玉菌の味方になったり、悪玉菌の味方になったりする

どの種類が多いか少ないかは、人によって異なります。

栄養書庫発行 : 『Nutrient Library-30 乳酸菌生産物質の秘密』より

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私たちの身体は、食べ物を食べると各臓器より酵素が分泌されて消化活動が行なわれ、腸から各種の栄養分や水分が体内に吸収されます。その際、腸は脳からの指示がなくても独立して活動する独自の神経ネットワークを持ち、意識しなくても 24時間絶え間なく働いて生命を支えています。このことから「腸は第二の脳」とも呼ばれています。

腸内細菌のバランスと健康

腸には「腸内細菌」と呼ばれる様々な菌が住んでいて、その数はおよそ1000種類、100兆個にも及ぶと言われます。腸内細菌は善玉菌、悪玉菌、日和見菌の大きく３つに分けられ、善玉菌は腸が元気になる有機酸を作り出します。逆に悪玉菌は有害物質を発生させます。

このため腸内で悪玉菌が増えると、腸内細菌のバランスが乱れ、便秘や下痢、肌荒れなどが起こりやすく、さらに肥満、花粉症、アレルギー、糖尿病、大腸がんなど病気の原因になることもあります。反対に善玉菌が増えると免疫力がアップし、病気の予防効果があると広く知られるようになりました。

さらに最近では生体をリラックスさせる働きのある有用細菌も発見され、うつ病や不安障害などを治療する研究も進められています。このように腸内細菌のバランスが、私たちの健康や体調に大きく影響しているのです。

ただし、腸がどんな種類の細菌をどれぐらい持っているかは、食生活や年齢によって異なり、加齢によっても悪玉菌の割合が増えると言われています。以上のことからも、腸内環境を整えることが、健康長寿への第一歩なのです。

栄養書庫発行 : 『Nutrient Library-30 乳酸菌生産物質の秘密』より

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