酪酸菌の凄さについて知ろう!!
今注目の的! 酪酸菌ってなに?
100歳を超えても病気を持たず、たとえ病気になっても重症化せず、すぐに回復する人がいます。
そのような健康長寿の人の便を調べると、ある種類の腸内細菌がたくさん見つかりました。その菌ことそが「酪酸菌(酪酸産生菌)」です。
「酪酸」は、腸内細菌の「酪酸菌」が食物繊維を発酵・分解して作り出す「短鎖脂肪酸」の一種です。「短鎖脂肪酸」には、酪酸菌のほかにも「酢酸(さくさん)」や「プロピオン酸」などがあり、代謝や免疫、メンタルなどの働きをサポートしています。
短鎖脂肪酸のうち、酢酸やプロピオン酸の一部は大腸で消費されますが、大部分は大腸の粘膜から吸収されます。そこから血流にのって全身に運ばれ、筋肉や肝臓、腎臓などで、エネルギー源や生存するために必要な脂肪を作るための材料となるのです。
一方、酪酸はそのほとんどが、直接、大腸の粘膜上皮細胞のエネルギー源になることがわかっています。大腸のの粘膜上皮が必要とするエネルギーの約60~80%は、酪酸でまかなわれています。一般的に人の細胞は血液中の栄養素を餌に生きています。けれど、大腸の粘膜の細胞は、腸内細菌が作り出す酪酸をエネルギーとして生きているのです。
なぜ?大腸粘膜の細胞だけが酪酸をエネルギーとしているのでしょうか?
大腸の粘膜上皮には、水分やミネラルを吸収し、腸のバリア機能として働く粘膜を分泌する機能があります。バリア機能とは、ウイルスなどの異物の侵入を防ぐ働きです。つまり、大腸を正常に機能させるために酪酸は重要な役割を担っているのです。
また、最近の研究により、酪酸は腸内フローラを健康な状態にするためにも役立っていることがわかりました。腸内細菌は、種類によって酸素を必要とするタイプ、必要としないタイプに分かれます。たとえば、「悪玉菌」といわれるブドウ球菌などは、酸素があってもなくても生育するタイプです。「善玉菌」の代表であるビフィズス菌や酪酸菌は、生育に酸素を必要としないタイプです。大腸内に酸素があると、それを利用して活動する悪玉菌(大腸菌やカンピロバクター菌)などが増えてしまいます。つまり、大腸内は酸素が少なければ、酸素を必要としないタイプのビフィズス菌や酪酸菌などは活動しやすくなるのです。
酪酸は、大腸の粘膜上皮細胞の代謝を促して酸素を消費させ、酸素を腸管内に行きわたらせなくすることが報告されています。この働きによって、健康な腸内フローラが保たれるのです。酪酸が腸内環境を整えてくれるからこそ、乳酸菌やビフィズス菌などの善玉菌が生きて行けるのです。
point
- 短鎖脂肪酸が代謝や免疫、メンタルなどの働きをサポートする
- 大腸を正常に機能させているのは「酪酸」だった
- 乳酸菌やビフィズス菌などが生きていけるのは酪酸のおかげ
酪酸菌が腸に良いとされる理由
酪酸は「腸の燃料であり、バリアと免疫の守り手」みたいな存在です。酪酸菌が腸に良い理由には次の5つがあります。
1. 腸のエネルギー源になる
酪酸は腸の上皮細胞(大腸の細胞)の主なエネルギー源です。
これにより腸の細胞が健康に保たれ、腸壁のバリア機能が維持されます。
バリア機能がしっかりしていると、有害物質や病原菌が血液に侵入するのを防げます。
2. 炎症を抑える
酪酸には抗炎症作用があります。
腸内で炎症を引き起こす免疫反応を抑えることで、過敏性腸症候群(IBS)や炎症性腸疾患(IBD)の症状改善に寄与する可能性があります。
3. 腸内環境を整える
酪酸を作る細菌(酪酸産生菌)は善玉菌の代表例で、腸内フローラのバランスを整える働きをします。
酪酸が増えると腸内のpHが下がり、悪玉菌の増殖を抑えやすくなります。
4. 腸の運動を助ける
酪酸は腸の蠕動(ぜんどう、腸の動き)をサポートし、便通の改善にも役立ちます。
5. 腸から全身への健康効果
酪酸は腸だけでなく血流に入ると全身の炎症抑制や代謝改善にも関わることが報告されています。
糖代謝や脂質代謝、免疫調整などにも良い影響を及ぼす可能性があります。
新事実判明!! 日本人の腸内細菌は特別だった
最近の腸内細菌の研究発表に、腸内細菌の状態を国別に比較したものがあります。そこから興味深い新事実が判明しました。
その1つは、中国人と米国人の腸内細菌は酷似しているということです。2つの国は地理的に遠く離れているのに、腸内にある細菌はとてもよく似ています。
そして、もっとも注目されているのが、日本人の腸内細菌は非常に独特で、世界のどの国の腸内細菌と比較しても一線を画しているという事実です。
日本人の腸内細菌の特徴としては、
〇 いわゆる善玉菌に分類される「アクチノバクテリア門」の「ビフィズス菌」が多いこと
〇 炭水化物を処理する腸内細菌が多いこと
〇 水素から短鎖脂肪酸を作る作用が強いこと
などが挙げられます。
さらに、中でも目を引くのが、日本人の腸内には、「でぶ菌」と呼ばれて疎まれる腸内細菌が非常に多いのです。「ファーミキューティス門」という腸内細菌が多い人には肥満の人が多く、「バクテロイデス門」という腸内細菌が多い人には痩せ型の人が多いという、海外の一部の研究データがあります。
そんなことから健康のためやダイエットには、でぶ菌の「ファーミキューティス門」の腸内細菌を減らし、やせ菌の「バクテロイデス門」の腸内細菌を増やすことが重要だと考えられたのですが・・・・ところが、日本人はそれが当てはまらないことがわかりました。
2021年にやせ菌の「バクテロイデス門」の腸内細菌が多い人は短命であるという報告がされました。つまりでぶ菌と言われたファーミキューティス門の腸内細菌こそが、日本人の腸管の免疫力を高め、長寿にも関係していることがわかったのです。
そして、このでぶ菌が作り出すもっとも重要なものこそが「酪酸」であり、この菌が私達を守ってくれていたので
point
- どの国とも違う日本人の腸内細菌
- 日本人にはビフィズス菌やファーミキューティス門(でぶ菌)が多い
- 日本人の腸管の免疫力を高め、長寿にも関係していたのはでぶ菌
新型コロナウィルスから守ってくれたのは腸内細菌だった
新型コロナな世界を襲った時、中国では感染者の「腸内細菌研究」が盛んにおこなわれました。このことにより、意外な事実が明らかになりました。
新型コロナに感染した入院患者のうち、重症化した患者の腸内細菌やその代謝を調べると「酪酸」の割合が低下していたのです。そもそも酪酸を作り出す「酪酸菌」が減少していたのです。
酪酸菌の代表は「ロゼブリア菌」「ラクノスビラ菌」「フェカリバクテリウム・プラウスニッツイ菌」です。重症化した患者の腸内では、この3つの酪酸菌がすべて減少してしまっていたのです。
日本は他国に比べて新型コロナによる重症患者数が抑えられていましたが、その理由の1つとして酪酸菌が日本人を守ってくれていた可能性があったのです。
point
- 中国で進められた新型コロナ感染者と腸内細菌の研究
- 新型コロナ重症患者の腸内で「酪酸」が低下していた
- 腸内細菌が、ウィルスによる感染から守ってくれる
日本人の長寿者の腸内細菌は酪酸菌が多い
京都府の京丹後市という日本海側の地域では寝たきりが少なく健康長寿の人が非常に多く、日本有数の長寿地域として有名です。実際に、日本の男性で歴代もったも長生きだった「木村次郎右衛門」さんは、116歳まで長寿を全うされましたが、京丹後市に在住されていました。
人口10万人あたりの100歳以上の人は、全国平均で55人、京都府内では65人に対し、京丹後市では160人、全国と比較すると実に3倍と圧倒的に多いのです。
この京丹後市の65歳以上の高齢者の腸内細菌を研究調査したところ、「ファーミキューティス門(でぶ菌)」の割合が多いことが判明しました。さらに腸内細菌を個々に詳しく調べて行くと、その多くを「酪酸」を産生する「酪酸菌」が占めていました。
この酪酸菌が作る酪酸こそが、足腰をピンピンと強くして寝たきりを防ぎ、腸の粘膜を健康に保ち、寿命を長くすることがわかりました。つまり、長寿と酪酸のあいだには深い関係があったのです。
point
- 京丹後市は全国と比較すると100歳以上の長寿者が3倍
- 長寿の高齢者にはファーミキューティス門、酪酸菌が多い
- 健康寿命と酪酸には深い関係がある
腸内細菌が増やす制御性T細胞の働きに注目
免疫力を高め、同時に腸の粘膜を健康に保つ大切な細胞が、大阪大学免疫学フロンティアセンターの坂口志文教授により発見されました。これは画期的な発見であり、免疫力を高める細胞の名前は「制御性T細胞(ティーレグ細胞)」です。
制御性T細胞には、炎症を起こしたり、暴走したりする免疫細胞をおとなしくさせて、私達の免疫力を高めてくれる力があります。アレルギーやアトピー性皮膚炎などの自己免疫性の病気も防ぎます。
また、ウィルスは小腸の粘膜の少ないところから侵入してきますが、制御性T細胞は、粘膜から分泌される粘液の主成分「ムチン」の量を増やし、腸のバリア機能を高め、腸の粘膜をダメージから守ってくれるのです。素晴らしい細胞ですよね!
では、どうやったらそんな素晴らしい細胞を増やすことができるのでしょうか? 制御性T細胞を増やす鍵がなんと腸内細菌にあるんです!
制御性T細胞は、肺や肝臓などの全身の臓器に存在しますが、小腸と、特に大腸など消化器官に多く存在します。なぜなら制御性T細胞は腸内細菌の刺激によって生まれてくるからです。
それでは、どんな腸内細菌が制御性T細胞を増やし、免疫力を高めるのでしょうか? 腸内細菌を選別するために、健康な日本人の便をスクリーニング技術を使って調べたところ、「超善玉菌」ともいえる17種類の腸内細菌群が発見されました。
この17菌種の「ファーミキューティス門、クロストリジウム属の菌」を混ぜた「腸内細菌カクテル」を無菌マウスに投与すると、マウスの体のなかに制御性T細胞がたくさん生まれました。つまり、この腸内細菌カクテルは、自己免疫性の病気に効果があり、腸のバリア機能を高め、腸の炎症を軽くしてくれることがわかったのです。
現在、この腸内細菌カクテルの情報は、ヨーロッパで活用され、アレルギーや自己免疫疾患患者に対してヒト臨床試験が行われています。
ただし、17菌種を混ぜて飲まないと制御性T細胞を増やすことはできないため、ヨーグルトなどで用いられる乳酸菌「ラクトバチルス」などを飲んでも全く制御性T細胞は増えません。17菌種のなかのどれかひとつの細菌を飲んでも、残念ながら制御性T細胞は増えてくれないのです。
なぜ、単一菌ではだめなのでしょうか?この17菌種がそれぞれ異なる酵素を持っていて、Aの腸内細菌が(A)という代謝物を作り、(A)という代謝物からBの腸内細菌が(B)という代謝物を作り、次にCという腸内細菌が(C)という代謝物を作り…という具合に、17種類の腸内細菌が全体として「段々になった滝の流れ(カスケード)のように働き、バトンリレーするようにある代謝物を作り出し、最終的な代謝産物が制御性T細胞を生み出すからです。
これが1種類の腸内細菌を飲んでもあまり効果がないという理由のひとつです。腸内砂金は相互に黒ストーク(おしゃべり)し、体外に食物連鎖があり、関係し合って働くのです。
そして、この17種類の腸内細菌群の機能を分析すると、酪酸を作る力を強く持っていることがわかりました。実際、この17菌種を飲ませたマウスの長では酪酸の濃度が増えています。
つまり、17菌種のクロストリジウム菌の腸内細胞が、酪酸を含む代謝物を生み出し、これが制御性T細胞を誘導し、免疫力を高めるのです。
point
- 制御性T細胞は免疫力を高める
- 腸のバリア機能を高め、腸の粘膜をダメージから守る
- 制御性T細胞を増やす17菌種の腸内細菌カクテルに注目
酪酸の驚くべきパワー
食べ物を消化・吸収することは腸の代表的な機能のひとつですが、腸内に入ってくるものは食べ物だけではなく、目に見えないウィルスや細菌も侵入してきます。彼らやっかいな外敵に対し、全身への侵入や増殖を防ぐために体内で戦ってくれるのが「免疫細胞」です。
腸には、生体防御を担当する免疫細胞の7割が集まっていると言われているのですがご存知ですか? 腸の免疫系は実によくできていて、食べ物などの無害なものは異物と見なさず、過剰に反応することはありません。人体に悪影響と思えるもの対してだけ敏感に反応してくれるのです。
ところが、このシステムが正常に働かなくなると、困ったことが起こります。感染症やがん、アレルギーや自己免疫疾患などのさまざまな不調を引き起こすのです。つまり、健康でいるためには腸の免疫システムが正常に機能することがとても重要なのです。
腸内の酪酸菌が作り出す酪酸は、免疫の過剰な反応を抑える役割のある細胞「制御性T細胞」が増えていくために重要な働きをしています。酪酸は、免疫系の異常によって起こる不調を防ぐ可能性もあるのです。
point
- 免疫細胞の約7割が腸にある
- 腸の免疫システムが正常に機能することが健康に直結する
- 免疫系の異常によって起こる不調を防ぐカギは酪酸にあり
新型コロナ感染者の後遺症患者は酪酸が減少している
新型コロナウィルス感染の脅威は過ぎ去ったものの、今は後遺症に悩まされている人が多いことが問題となっております。新型コロナウィルスに感染し、その後回復したものの、
〇 匂いがわからない(嗅覚の異常)
〇 味がわからりにく(味覚の異常)
〇 だるさがとれない
〇 疲れやすい(倦怠感)
〇 微熱が長時間続く
〇 息苦しさ(呼吸困難感)や咳
〇 抜け毛が多い
以上の症状がいつまでも抜けない患者さんが少なからずいます。ウィルスが体の中からいなくなったにもかかわらず、辛い症状が続き、悩んでいる方が大勢いるのです。
後遺症に悩む人の勘所の男女比は、女性で59%、男性で41%と、女性のコロナ感染者に多く、その63%が40代以下であり、若い世代に多いのが特徴です。
このような患者さんの腸内を調べて見ると、酪酸の量が低下していることがわかってきました。腸内細菌が作る9種類の必須アミノ酸のひとつに、分岐鎖アミノ酸である「Lーイソロイシン」も低下していました。
Lーイソロイシンには、筋肉を強化したり、疲労を回復させたりする働きがあります。酪酸とL-イソロイシンの低下は、重症患者でも持続することがわかっています。つまり、酪酸は新型ころなウィルスに感染しずらくする効果があるばかりか、後遺症を予防するために必要なのです。新型コロナ感染症患者にプロバイオティクス(健康を目的として有用だと考えられる菌を飲むこと)を行うことで、新型コロナの諸症状が改善することが報告されています。
また最近発表された研究結果の中に「米を食べる民族にはコロナ感染症が少ない」というデータががあります。米(特に玄米)を食べると、腸内細菌は腸の中で玄米を分解して探査脂肪酸、特に酪酸を作ります。この酪酸が、コロナウィルスの重症化を抑えているのではないかと考えられています。
また日本食を食べている民族は、西洋食や地中海食を食べている民族に比べて、明らかに肥満が少ないこともわかっています。肥満はコロナウィルス重症化の一因といわれています。このため、日本人はコロナウィルスに感染しても重症化しづらいのだとも考えられています。
point
- 新型コロナウィルス後遺症患者の腸の中で酪酸が減少している
- 酪酸とL-イソロイシンの低下は、重症患者でも深刻
- 米を食べる民族には、新型コロナ感染症が少ない
なぜ酪酸は感染症から人体を守れるのか?
なぜ、酪酸は感染症から私達の体を守ってくれるのでしょうか? 現在、科学的に解明されている理由が2つあります。ひとつは「腸粘膜の免疫力を高めること」であり、もうひとつは「バリア機能を高めること」です。その理由については下記のとおりです
1 酪酸は「IgA抗体」を増やすから
腸の粘膜の上には、ネバネバした粘膜がのっています。粘液のなかには、たくさんの抗体が含まれています。抗体には、ウイルスや細菌などの病原体にくっついて、ウイルスなどを無力化する働きがあるのです。抗体の代表で、腸の免疫力を高めてくれるのがIgA抗体です。酪酸は、このIgA抗体を増やすことで私達の腸を外敵から守ってくれます。さらに、粘液の産生にも役立っています。
2 酪酸は制御性T細胞を作り出し、免疫の暴走を止める
ウィルスに感染し重症化する大きな要素に、免疫の暴走「サイトカインストーム」があります。このサイトカインストームにより、本来私達の体を守る働きをしている免疫細胞たちが暴走し、攻撃し、肺炎などを引き起こしているのです。その結果、全身状態が悪くなり、患者は重症化し、死亡につながります。
実は、このようなサイトカインストームを予防する細胞が見つかっているのです。それが「制御性T細胞」です。制御性T細胞が誘導されると、自分の体を攻撃していた免疫細胞がおとなしくなり、自分自身をいじめるのをやめるようになります。この制御性T細胞を作り出すのが、酪酸だとわかっているのです。
新型コロナウィルス感染からサイトカインストームが生じ、重症化している患者さんの腸内フローラを調べると、かなり腸内細菌の異常が見られます。そして、重症患者では、有害な炎症性サイトカイン(サイトカインは細胞から分泌されるたんぱく質であり、細胞同士の情報を伝達し、免疫細胞を活性化させたり抑制したりする働きを持っています)が体内で暴れまわっていることがわかりました。
重症患者で上昇する炎症性サイトカインのひとつ「CXCL10」の数値が上がっている患者さんは、酪酸菌である「フェカリパクテリウム・プラウスニッツイ菌」が減少していまます。
3 酪酸はマクロファージの抗菌力を高める
免疫力のなかで、重要な役割を果たしているのが「マクロファージ」という免疫細胞です。体内に侵入した最近やウィルスを食べ、消化・殺菌してしまう「貪食細胞」といわれています。酪酸がこのマクロファージの抗菌活性を高める遺伝子のスイッチをオンすることがわかってきました。
酪酸菌である「クロストリジウム・ブチリカム」が産生する酪酸は、マクロファージの遺伝子を操って、抗菌力を高める作用があるのです。
point
- IgA抗体を増やすことで超を外敵から守り粘膜を再生する
- 制御性T細胞を作り、免疫の暴走を防止する
- 最近やウイルスを食べるマクロファージを操り抗菌力を高める
日本人を守ってきたのは腸だった!
2021年夏、新型コロナウィルスが猛威を振るうパンデミックが世界中の人々の生活を脅かしました。東京オリンピック・パラリンピックが開催されるなか、日本人が直面した「コロナ第5波」では、その感染力の強さを目のあたりにさせられました。感染したのに病院に入院することもできずに自宅で亡くなる、次々に搬送拒否されたため病院に到着してすぐに亡くなるといった痛ましいニュースも流れました。ところが、その後急速に感染の勢いは減じました。
なぜ新型コロナウィルスは急激したのでしょうか?また、さまざまな国にくらべ、日本の感染者数、重症患者数が少ないのはなぜなのでしょうか?
新型コロナウィルスに感染し、入院した患者さんは酪酸菌が減少していることがわかっています。ウイルスに感染すると、サイトカインストームという免疫の暴走が起こります。自分の体を感染症から守るのが免疫ですが、過剰に働きすぎると、免疫が自分の体を攻撃し、傷つけるようになります。免疫の暴走が新型コロナウィルスに感染して重症化し、死亡する人に見られる病状です。
サイトカインストームが起こるのを抑え、免疫の暴走を抑える救世主が制御性T細胞です。サイトカインストームが起こっている患者さんを調べると、制御性T細胞が血液中で減少していることもわかっています。
この制御性T細胞を増やす成分こそが酪酸です。つまり新型コロナウィルス感染症の重症化を防ぐには、酪酸を腸の中で増やしておくことが大切です。
全身の免疫細胞のうち、約7割が腸に集まっています。人間はウィルスから腸の粘膜をバリアにして体を守っているのです。つまり、新型コロナウィルスに感染、重症化しなくなるためには、腸の状態をできるだけ良好に保つことが重要です。
そして、日本人が新型コロナウィルス耐性を持つ理由が、実は日本人の腸にあるのです。日本人の腸のなかに多く持っていたある要素こそが酪酸なのです。