大麦摂取による脂質蓄積減少のメカニズムが明らかに 腸内の胆汁酸組成とシグナルについて解析 -科学雑誌『Journal of Nutritional Biochemistry』掲載-

株式会社はくばくは、大妻女子大学家政学部食物学科栄養学研究室青江誠一郎教授との共同研究により、大麦を食べると脂質の蓄積が下がるメカニズムとして、腸内の胆汁酸組成とシグナル伝達物質の変動が関与していることを明らかにしました。これまでは大麦に含まれる食物繊維が腸内に到達する食品の消化吸収を緩やかにし、便の排泄量を増加させることが主な作用とされてきましたが、本研究により腸内における胆汁酸の変動を介した作用も影響を与える事が示されました。

本研究成果は科学雑誌『Journal of Nutritional Biochemistry』（2023, Volume 125）に掲載されました。

<研究のポイント>
・大麦を食べる事による脂質の低下メカニズムについて、胆汁酸シグナルに焦点を当てて動物レベルで調査しました。
・適度な量の大麦を食べることで、小腸下部で胆汁酸の吸収が促されることが明らかとなりました。
・また大腸では二次胆汁酸が適度に増加して受容体が活性化し、脂質合成に関わる遺伝子の発現が低下しました。
・こうした胆汁酸組成の変動とシグナル伝達が、脂質蓄積の低下に寄与することが示されました。

■研究の背景と目的
大麦はβ-グルカン(1)などの食物繊維を多く含む穀類であり、血糖値の上昇や脂質の蓄積を防ぐことが示されています。
その効果の1つは、β-グルカンが腸内でゲルを形成して消化吸収を阻害することで、胆汁酸(2)を含む脂質の排泄量を増やすことが一因とされています。
一方で、先行研究の中には排泄量は増加せずとも脂質の蓄積が抑制されている報告もあり、異なるメカニズムが影響を与えている可能性を考えました。
そこで、私たちは胆汁酸のシグナルに焦点を当てました。胆汁酸はFxr(3)やTgr5(4)などの受容体を介したシグナルによって恒常性が維持されていますが、脂質代謝にも影響を与えることが示唆されています。
加えて、胆汁酸は腸内にて腸内細菌の代謝を受ける事も知られていますが、大麦の摂取による影響は殆ど明らかになっていませんでした。
以上より、本研究ではマウスに大麦を摂取させ、腸管での胆汁酸の組成やFxrやTgr5を介したシグナルの変化が脂質の蓄積に影響を与えるか調査しました。

■今後の展望
本研究により動物モデルで、大麦を食べることによる脂質の低下作用の一つに胆汁酸を介した作用があることが明らかとなりました。
適度な量の大麦β-グルカン（本研究では2.8%）を摂取すると、排便量は増加せずに血中・肝臓中の脂質量が低下しました。また、回腸内では胆汁酸の再吸収が促進され、肝臓内でFxrが活性化することが示されました。盲腸以降では腸内細菌によって一次胆汁酸が二次胆汁酸に変換されてTgr5が活性化し、cAMPが肝臓内に流入してAMPK(5)が活性化しました。
つまり、肝臓－腸管内でそれぞれFxrとTgr5が活性化する事により、脂質合成に関わる遺伝子が低下して、脂質量が低下することが示唆されました。この効果は抗生物質混合水を投与して腸内細菌の活性を低下させたマウスでは確認されなかったことから、大麦の摂取による腸内での胆汁酸組成の変動が寄与している可能性があります。
結論として、大麦摂取による脂質蓄積の抑制効果には、胆汁酸を介したシグナルが関与していることが示されました。

▽ニュースリリース
hakubaku【news release】20240207_大麦摂取による脂質蓄積減少のメカニズムが明らかに腸内の胆汁酸組成とシグナルについて解析

（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）胆汁酸: 腸内に入ってきた脂質とミセル化を形成して吸収を促進させる物質。肝臓でコレステロールから合成されたのち十二指腸に分泌され、回腸で殆どが再吸収（95%）される腸肝循環を繰り返す。
（３）Fxr: 胆汁酸の受容体。肝臓でのFxrの活性化は胆汁酸合成経路を負に制御する。また、回腸で活性化すると胆汁酸の再吸収を促進させ、肝臓に胆汁酸合成を抑制するシグナルを伝達する。
（４）Tgr5: 腸管や骨格筋などに発現している胆汁酸の受容体。胆汁酸によって活性化されると細胞内のcAMPを増加させたり、腸内分泌ホルモンを分泌したりと、様々な機能を持つ事が示唆されている。
（５）AMPK: 脂質代謝や糖代謝における中心的な調節因子。細胞内でエネルギーが低下しAMPが増加することで活性化し(pAMPKになり)、エネルギーの産生を促してたんぱく質や脂質の合成経路を抑制する。