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Aug 07, 2023

一般的な食品はウイルスに影響を与えて腸内細菌を変化させる

Un gruppo di ricercatori fa un passo avanti nell’idea del cibo come medicina

研究者のグループは、薬としての食品という考えに一歩近づいた。 彼らは、私たちのマイクロバイオームを変化させる特定の一般的な食品を特定しました。

今日の科学において、食品と腸内細菌は、関心と議論を確実に刺激する 2 つのトピックです。 もちろん、両方は相互に関連しており、新しい研究はこの関係のいくつかの微妙な点に焦点を当てています。

健全な腸内細菌集団が不足すると、私たちの健康が損なわれます。 健康的な食事をとらない場合も同様です。 しかし、科学者たちは特定の食品が腸内細菌に及ぼす正確な影響を完全に理解しているわけではありません。

この知識のギャップは、部分的には、マイクロバイオームの信じられないほどの複雑さによるものです。 水を濁らせる要因の 1 つはバクテリオファージ、または略してファージです。

ファージは細菌のみを攻撃するウイルスです。 腸内では、これらのウイルスの数は、目がくらむほど多くの腸内細菌の数を上回っています。

各ファージは特定の種類の細菌のみを攻撃します。これは、ファージが腸内細菌のレベルに影響を与える可能性があることを意味します。 ファージは生きるために細菌を必要とするため、細菌が存在しない場合、ファージは生き残ることができません。

これは、ファージに影響を与えるあらゆる食品が腸内細菌に影響を与える可能性があり、その逆も同様であることを意味します。 たとえば、ある種類のファージの数が増加すると、それらが消費する細菌が減少し、別の種類の細菌が増殖する余地ができる可能性があります。

このようにして、ウイルスはマイクロバイオーム全体に影響を与える可能性があります。ある種を剪定することで、他の種が入るスペースを提供します。

腸内のほとんどのファージは休眠状態で存在しており、その DNA は細菌のゲノムに組み込まれています。 この形態では、それらはプロファージと呼ばれます。

科学者たちは、プロファージが活性型に戻るきっかけとなる特定の化合物を特定しました。 これが起こると、何百もの新しいファージが細菌細胞から飛び出し、宿主を殺し、他の細菌を攻撃します。 これらの化合物には、醤油、ニコチン、およびシプロフロキサシンなどの一部の抗生物質が含まれます。 現在までのところ、ファージ促進化合物のリストは比較的短いです。

どの化学物質がファージの活動を促進するのかを明らかにすることが重要です。 ファージは細菌を攻撃して殺すため、ファージの操作方法を理解すれば、強力な天然の抗生物質として機能する可能性があります。

最近の研究では、ファージ活性を誘導する化合物のリストを拡大することに着手しました。 カリフォルニア州サンディエゴ州立大学の科学者らは、研究結果を「Gut Microbes」誌に発表した。 彼らは、その結果が「プロファージ誘導を介してヒトの腸内マイクロバイオームを意図的に景観化するために食事を使用する可能性」を紹介することを期待している。

「微生物の多様性に影響を与える食品を調整することで、実際に特定の症状に対処できる可能性があり、ひいては健康や病気に影響を与えることになります。」

研究員ランス・ボーリング

調査するために、研究者らはファージの活性に影響を与える可能性のある広範囲の化合物を選択した。 彼らは、腸内で一般的な 2 つの門、バクテロイデス門とファーミクテス門からさまざまな細菌を選択しました。 それらには、有益な細菌株と病原性細菌株の両方が含まれていました。

117 の食品化合物から、研究者らは検索結果をわずか 28 に絞り込みました。研究者らは、それぞれの特定の化合物の存在下で細菌の増殖を観察しました。 彼らはまた、対照として化合物なしでの増殖も観察した。 次に、彼らはフローサイトメトリーを使用しました。これは、想像を絶するほど小さなウイルス粒子を検出できるほど高感度なプロセスです。

28 の候補のうち 11 の化合物は、対照よりも高い速度でウイルス粒子のレベルを生成しました。これは、それらがファージの活性に影響を与えたことを意味します。

最も顕著なファージのブーストのいくつかは、クローブ、プロポリス (ミツバチによって生成される化合物)、ウバ ウルシ (キンニキニックまたはクマコケモモとしても知られる)、およびアスパルテームの存在下で発生しました。

最も強力なプロファージ誘導物質は、植物由来の砂糖代替品であるステビアでした。 いくつかの種の細菌株では、ステビアによりウイルス粒子の数が 400% 以上増加しました。

逆に、一部の食品はウイルス粒子の数を減らしました。 最も注目すべきものには、ルバーブ、フェルネット (イタリアの酒の一種)、コーヒー、オレガノが含まれていました。

問題を複雑にしているのは、一部の化合物は一部の細菌に関連するファージ活性を増強する一方、他の細菌に関連するファージ活性を低下させることです。 これらの化合物には、歯磨き粉、グレープフルーツ種子抽出物、ザクロが含まれます。

著者らによると、最も強力な抗菌食品の1つはホットタバスコソースで、「日和見病原菌である緑膿菌を除く3つの[胃腸]種すべての増殖を平均92%減少させた」という。

タバスコには酢が含まれていますが、酢だけをテストしたところ、細菌の増殖は 71% しか減少しませんでした。 彼らは、唐辛子に含まれるスパイシーな化合物であるカプサイシンがさらなる抗菌能力を説明できる可能性があると考えています。 しかし、タバスコを使った実験ではウイルス粒子は検出されなかったため、ファージが関与している可能性は低いと考えられます。

これらの発見は重要です。 科学者たちは現在、マイクロバイオームが私たちの身体的および精神的健康に影響を与える可能性があることを知っています。 また、炎症を引き起こし、がんのリスクを高める可能性もあります。 科学者がマイクロバイオームを特定の方法で変更する方法を発見できれば、理論的には、これらのリスクを除去または軽減することができます。

著者の一人であるフォレスト・ローワー氏は、「他の細菌に影響を与えることなく、特定の細菌を殺す能力があるため、これらの化合物は非常に興味深いものになっています。」と説明しています。

もちろん、ローワー氏が言うように、新しい化合物のリストは決して網羅的なものではなく、「おそらく、望ましくない細菌を除去するのに役立つ化合物が何千もあるだろう」という。

著者らは、科学者たちが今後もこの方針に沿って進むことを期待している。 彼らはまた、科学者はファージを不活性から活性に切り替える分子機構を解明する必要があるとも説明している。