大麦β-グルカンおよびアラビノキシラン抽出物の単回投与は 腸内発酵を介してセカンドミール時の血糖値を低下させる　-科学雑誌『Bioscience, Biotechnology, and Biochemistry』掲載-

株式会社はくばくは、大妻女子大学家政学部青江誠一郎教授との共同研究により、動物モデルで初めて大麦由来のβ-グルカン、アラビノキシランの単回摂取によるセカンドミール時の血糖値低下について明らかにしました。

なお、本研究成果は科学雑誌『Bioscience, Biotechnology, and Biochemistry』(Biosci Biotechnol Biochem. 2022 Oct 28;　zbac171) に掲載されました。

■研究の背景と目的
大麦は水溶性食物繊維であるβ-グルカン⁽¹⁾が豊富で、食後高血糖を抑制する食品（中等度GI食品）として知られている穀物です。さらに大麦を摂取すると、次の食事で大麦を食べていなくても血糖値応答が改善することが知られています。これは「セカンドミール効果」と呼ばれています。
近年、大麦のセカンドミール効果のメカニズムは腸内での発酵が関係していると推定されています。β-グルカンは数時間かけて大腸に到達すると、腸内細菌に発酵され、短鎖脂肪酸（SCFA）^(２)が産生されます。SCFAはインスリン分泌を誘導するGLP-1⁽³⁾の分泌を増加させ、食後高血糖を抑制します。しかし、これまでの研究はヒトを対象としたものであり、大麦を摂取した際のセカンドミールにおける腸管内でのSCFA濃度やGLP-1分泌濃度については分かっていません。また大麦にはβ-グルカンの他にアラビノキシラン^(４)も含まれています。アラビノキシランは腸内細菌によって発酵する食物繊維ですが、大麦由来のアラビノキシランについてはほとんど報告がありません。そのため、β-グルカンとアラビノキシランのどちらがセカンドミール効果に寄与しているかは不明でした。
そこで、本研究では、マウスに大麦由来のβ-グルカン、アラビノキシランを単回投与させ、セカンドミール時の血糖値の変化を調査しました。さらに腸内代謝産物や遺伝子発現量を調べ、大麦の摂取によるセカンドミール効果のメカニズムを明らかにすることを目的としました。

■今後の展望
この研究により、動物モデルで初めて大麦由来のβ-グルカン、アラビノキシランの単回摂取によるセカンドミール効果が初めて証明されました。また、セカンドミール時の血糖値上昇抑制効果のメカニズムとして、腸管での水溶性食物繊維の発酵に伴うSCFAの産生を介したGLP-1の分泌の増加が寄与している事が示唆されました。

▽ニュースリリース
hakubaku【news release】20230822_大麦β-グルカンおよびアラビノキシラン抽出物の単回投与は腸内発酵を介してセカンドミール時の血糖値を低下させる

(1)β-グルカン：グルコースがβ-グリコシド結合でつながった多糖類で、穀類や菌類、キノコ類に多く含まれる。
(2)短鎖脂肪酸（SCFA）：炭素数6未満の脂肪酸で、生体内では多くの場合腸内細菌の発酵によって生成され、腸内細胞のエネルギー源となる。最近では受容体を介して全身の臓器で生体調整に関与することが報告されている。
(3)GLP-1：消化管ホルモンの１種で、小腸下部のL細胞から分泌される。GLP-1が分泌されると、血糖値の上昇に依存してインスリン分泌が亢進し、血糖値が調節される。
(4)アラビノキシラン：ヘミセルロースの１種で、一般的には不溶性だが、調理加工や腸内細菌によって水溶化する。