プレバイオティクス（栄養）

プレバイオティクスは、細菌や真菌などの有益な微生物の増殖や活動を促進する食品中の化合物です。 ^{[ 1 ]}人間の健康への影響に関して最も一般的な環境は消化管であり、プレバイオティクスは腸内マイクロバイオームの微生物の構成を変化させる可能性があります。

食事性プレバイオティクスは、通常、消化されない食物繊維化合物であり、消化されずに消化管の上部を通過し、有益な細菌の基質として作用することで、結腸内の有益な細菌の増殖や活動を助けます。^{[ 1 ]}これらは、1995 年に Marcel Roberfroid によって初めて特定され、命名されました。^{[ 1 ] [ 2 ]}管轄区域によっては、マーケティング目的で行われる健康強調表示のために、食品添加物として規制上の精査を受ける場合があります。食品製造で一般的に使用されるプレバイオティクスには、オーツ麦由来のベータグルカン、穀物や豆類由来の難消化性デンプン、チコリの根由来のイヌリンなどがあります。

プレバイオティクスの定義と、この分類に該当する食品成分は、1995年の最初の定義以来進化してきました。^{[ 3 ]}最も初期の定義では、プレバイオティクスという用語は、大腸内の特定の細菌を選択的に刺激することによって宿主に有益な消化されない食品成分を指すために使用されていました。 [ ^{3 ] [ 4 ]その後}の研究では、選択的刺激は科学的に証明されていないことが示唆されています。^{[ 5 ]}プレバイオティクスが大腸以外の微生物に影響を与える可能性があることを示唆する研究の結果、2016年に国際プロバイオティクスおよびプレバイオティクス科学協会（ISAPP）は、プレバイオティクスを次のように定義しました。宿主微生物によって選択的に使用され、健康上の利益を生み出す基質。 ^{[ 3 ]} 2021年、グローバルプレバイオティクス協会（GPA）は、プレバイオティクスを、健康またはパフォーマンス上の利益を生み出すために微生物叢で利用される製品または成分と定義しました。^{[ 6 ]}

プレバイオティクスとして分類できる化合物は、以下の基準も満たす必要があります。^{[ 3 ] [ 4 ] [ 6 ]}

• 消化されず、ヒトの消化管内の胃酸や酵素による分解にも抵抗性がある。
• 体表面または体内の微生物によって発酵される
• 有益な細菌の増殖と活動を促進する

したがって、プレバイオティクスの摂取は宿主の健康を促進する可能性がある。^{[ 7 ]}これまでの分類に基づくと、オリゴ糖と呼ばれる植物由来の炭水化物化合物と難消化性デンプンが、特定されているプレバイオティクスの主な供給源である。^{[ 8 ] [ 4 ] [ 9 ] [ 10 ]}特に、フルクタンとガラクトースは、腸内の有益な細菌コロニーの活動と成長を刺激することがわかっている2つのオリゴ糖源である。^{[ 7 ] [ 3 ]}フルクタンは、フラクトオリゴ糖（FOS）とイヌリンからなる炭水化物のカテゴリーであり、ガラクトースはガラクトオリゴ糖（GOS）からなる。^{[ 3 ]}難消化性デンプンは、腸内細菌を変化させ、多くの健康状態のバイオマーカーを改善することが示されている。^{[ 11 ] [ 12 ] [ 13 ]}ペクチン[ ^{14 ]} β-グルカン^{[ 15} ]およびキシロオリゴ糖^{[ 16 ]}など、他の食物繊維もプレ^バイオ ティクスの定義に当てはまり^ます。

製品表示の規制機関である欧州食品安全機関（EFSA）は、「プレバイオティクス」と「食物繊維」を区別し、「健康強調表示の対象となる食品成分の摂取と、胃腸内微生物叢の増加に関連する有益な生理学的効果との間に因果関係は確立されていない」と述べている。^{[ 17 ]}したがって、EFSAの規則では、個々の成分をプレバイオティクスとして表示することはできず、食物繊維としてのみ表示でき、健康上の利点を示唆することはできない。^{[ 17 ]}

プレバイオティクスの概念が1995年に初めて導入されたとき、主な焦点はプレバイオティクスがビフィズス菌と乳酸菌に及ぼす影響でした。^{[ 3 ] [ 4 ] [ 18 ]}近年のメカニズム技術の向上により、現在のプレバイオティクスのターゲットは、Roseburia spp.、Eubacterium spp.、Akkermansia spp.、Christensenella spp.、Propionibacterium spp. 、 Faecalibacterium spp.など、より広範囲の微生物に拡大しています。 ^{[ 19 ]}これらの細菌は、消化の改善（ミネラル吸収の促進を含むがこれに限定されない） ^{[ 20 ]}や免疫系の有効性と固有の強さに関して、宿主にいくつかの有益な効果をもたらす可能性があるため、重要なプロバイオティクスおよび有益な腸内細菌として注目されています。^{[ 21 ]}ビフィズス菌と乳酸菌はどちらも、プレバイオティクスに対する特異性が異なり、細菌集団に特徴的な酵素に基づいてプレバイオティクス繊維を選択的に発酵することが示されています。^{[ 22 ]}したがって、乳酸菌はイヌリンとフラクトオリゴ糖を好むのに対し、ビフィズス菌はイヌリン、フラクトオリゴ糖、キシロオリゴ糖、ガラクトオリゴ糖に特異性を示します。^{[ 22 ]}また、プレバイオティクスは、有益な腸内細菌の増殖を助けるだけでなく、クロストリジウムなどの 腸内の有害で潜在的に病原性のある微生物を抑制することもできることが研究で示されています。^{[ 9 ] [ 4 ] [ 4 ]}

プレバイオティクスとして分類されるためには、プレバイオティクス源が宿主に利益をもたらすことが証明されなければならない。^{[ 3 ]}フルクタンとキシラン由来の発酵性炭水化物は、プレバイオティクスのよく知られた例の 1 つです。^{[ 3 ]}デンプン質の食品由来の難消化性デンプンもプレバイオティクスとしてよく知られており、歴史的に食事中のプレバイオティクスの最大の供給源であり、混合食中のデンプンの 4〜10% が大腸に到達することが示されています。^{[ 24 ]}ある研究では、アフリカの伝統的な食事を摂取している人が 1 日あたり 38 グラムの難消化性デンプンを摂取していると報告されています。^{[ 25 ]}

予備研究では、カルシウムやその他のミネラルの吸収^{[ 31 ]} 、免疫系の有効性^{[ 32 ] [ 33 ]} 、腸の酸性度、大腸がんリスクの低減^{[ 34 ]} 、炎症性腸疾患（クローン病または潰瘍性大腸炎） ^{[ 35 ]} 、高血圧^{[ 36 ]}、排便頻度^{[ 37 ]}に対する潜在的な効果が実証されています。プレバイオティクスは、抗生物質を必要とする感染症のエピソード数と、0～24か月の乳幼児の感染症の総数を減らすのに効果的である可能性があります。^{[ 33 ] [ 38 ]}

プレバイオティクスがアレルギーの予防や治療に効果的であるという確かな証拠はない。^{[ 39 ]}

プレバイオティクスが短鎖脂肪酸（SCFA）の産生増加につながることは研究で示されているが、 ^{[ 40 ]}直接的な因果関係を確立するにはさらなる研究が必要である。プレバイオティクスは、大腸壁の栄養としてSCFAを産生し、潰瘍性大腸炎の症状を緩和することによって、炎症性腸疾患やクローン病に有益である可能性がある。^{[ 41 ]}

食事に大量のプレバイオティクスを急に添加すると、発酵が増加し、ガスの発生、膨満感、または排便の増加につながる可能性があります。^{[ 42 ]}食物繊維の摂取量が少ない長期の食事では、SCFA の生成と発酵の質が低下します。^{[ 43 ]}腸内細菌叢が徐々に確立されて腸内細菌が回復または回復するまで、プレバイオティクスの摂取量を急速に増やすと、栄養吸収が阻害され、結腸通過時間が一時的に増加する可能性があります。^{[ 42 ] [ 44 ]}

• 抗生物質– 細菌に対して活性を示す抗菌物質 
• マンナンオリゴ糖ベースの栄養補助食品（MOS）– マンノースから形成される多糖類リダイレクト先の簡単な説明を表示するページ 
• プレバイオティクススコア– プレバイオティクスの効果の測定リダイレクト先の簡単な説明を表示するページ 
• プロバイオティクス– 食品に含まれる微生物 
• サイコバイオティクス– 精神衛生効果をもたらす微生物 
• 難消化性デンプン– 食物繊維 
• シンバイオティクス– 栄養補助食品リダイレクト先の簡単な説明を表示するページ 

• フランク・W・ジャクソン著『プレバイオティクス、プロバイオティクスではない』2013年、ジャクソンGIメディカル社。ISBN 978-0991102709。

• 国際プロバイオティクス・プレバイオティクス科学協会