
今日は、微生物学者のケン・マクグラスがマイクロバイオームの事実についてお話しします。土壌マイクロバイオームの重要性、乳酸菌が毎日摂取すべき一時的な細菌である理由、ヒスタミンが体に与える影響、さまざまな細菌によるIBSの特定、プロバイオティクスを使用したスポーツパフォーマンス向上の将来について学びましょう。
ケン・マクグラスは分子生物学と DNA 科学を専門としています。農業と健康における微生物群集を研究対象とし、10 年間 DNA シーケンシング ラボの管理も担当し、研究者向けの DNA 分析を行っていました。昨年、その知識を人間の腸内微生物叢の理解に応用するため、マイクロバに入社しました。彼の役割は、マイクロバで使用されている技術と、腸内で何が起こっているかを実際に理解するためにその技術をどのように活用できるかを人々に理解してもらうことです。

土壌微生物叢の重要性
私は穀物を栽培し、牛も飼っている農場で育ったので、土壌微生物叢には常に興味がありました。私たちが学んでいることはたくさんあります。土壌微生物叢は植物の構造と密接に相互作用しています。細菌と植物の間では多くのコミュニケーションが行われています。これには、成長を助け、肥料を提供し、根圏細菌が含まれます。たとえば、特定の微生物を収穫する特定のマメ科植物は、微生物が住むための構造を作り、細菌は食物に反応して窒素を肥料として与えます。これは特にマメ科植物との共生関係です。特定の土壌微生物は植物の免疫防御を準備し、真菌性疾患が存在する場合は植物を真菌性疾患から守ります。これは、植物の成長を良くも悪くも変える複雑なコミュニティです。
菌根菌は、非常に古い熱帯雨林の名残であり、研究によると、菌根菌は植物の根の構造を拡張して、実際の植物からはるかに離れた場所の水にアクセスしていると考えられています。これについてさらに詳しく知りたい場合は、 ジョック・レイズが出演するこのエピソードを聞いてください。 - クリベン・ゴベンダー
庭があるなら、さまざまな種類の野菜やハーブを植えるととても効果的です。そして、毎日外に出てそれらを少しずつ食べることで、多様性を高めることができます。植物の多様性は、プレバイオティクスの多様性、つまり腸内微生物叢の多様性を意味します。食事は、微生物叢の最も強力な推進力の 1 つです。これが、毎日さまざまな野菜や果物が必要な理由です。1 日に 5 回同じ野菜を食べているから健康だと思っているなら、多様性はありません。何を食べているかを見直し、毎日多様性を高めるようにしてください。これまで調理したことのない植物を見つけて、食事に取り入れてみてください。一定数を達成しようとするよりも簡単です。
カレー粉には 5 種類か 6 種類のスパイスがブレンドされていることがあります。これは植物の栄養とポリフェノールの十分な量です。植物繊維は栄養を増強します。庭から植物を摘む場合は、その食物の表面と内部に土壌微生物が存在します。微生物の中には植物の構造自体に定着できるものがあるという研究結果があります。外側だけでなく、植物の内部にも定着します。ガーデニングを通じて土壌そのものに触れることも役立ちます。-クリベン・ゴベンダー
乳酸菌と腸内コロニー形成
Microbaでは、上級科学者の Alena Pribyl 博士が多くの研究を研究してきました。乳酸菌が人間の腸に定着する優れた菌ではないことは明らかです。乳酸菌については、少し神話的なところがあります。なぜなら、乳酸菌はマウスの腸によく定着することが判明したからです。マウスは、定着するための適切な受容体を持っています。また、腸内微生物叢の研究の多くはマウスで行われているため、乳酸菌は人間にも定着するだろうと思われていましたが、これは真実ではありません。
Microba は、オーストラリア人の腸内に乳酸菌が存在するのは 2% 未満であると考えています。その 2% も、単に食べ物から入り込んで通過しているだけである可能性があります。腸内を移動する間に、局所環境を変えたり代謝産物を生成したりするのに役立つかもしれませんが、結腸に付着してその後もそこに留まることはありません。その効果は一時的なものです。腸内に長期間生息することはありません。発酵食品を食べたり、乳酸菌を豊富に含むプロバイオティクスを摂取したりする場合は、1 日 1 回だけでなく定期的に摂取する必要があります。
プロバイオティクスは、オートクレーブ処理(実際の微生物を死滅させる)されていても効果があるかもしれないが、細胞内の代謝産物が通過する際に腸内の局所環境を変化させ、それが効果をもたらすという研究結果もある。良い効果を得るために生きた細菌を摂取する必要はない。
発酵食品を摂取したい人はたくさんいます。ケフィアやザワークラウトを食べていると思っている人はたくさんいます。発酵食品は生きていることが大切ですが、調理に使うこともできます。調理したとしても、死んだバクテリアには何らかのメリットがあるからです。 - クリベン・ゴベンダー
ヒスタミンとは何か?そしてそれは体にどのような影響を与えるのか?
ヒスタミンは代謝産物であり、非常にありふれたものです。食べ物や環境中に存在し、細菌によって生成されます。人によっては、ヒスタミンが免疫反応を引き起こします。他のものに対する反応も高まり、まるで反応のプライマーのようなものです。ヒスタミンは非常に一般的であり、人々がそれにどう反応するかには多くの要因が関係しているため、複雑なものであり、誰かの反応に何が関係しているかを解明することは困難です。
食品、環境、腸内細菌叢のすべてがヒスタミンを生成する可能性があります。また、人間の腸自体と受容体もヒスタミンを生成する可能性があります。遺伝が関係してくるのは、ヒスタミン受容体を持たず反応しない人もいれば、腸の内壁が受容体で覆われていて少量のヒスタミンに反応する人もいるからです。腸内細菌叢とそれが生成できる量を見ると、人間の遺伝的側面を知らずに、高レベルが反応を引き起こすかどうかを見極めるのは難しいです。
腸にヒスタミンの問題の症状があり、ヒスタミンを大量に生成する微生物叢がある場合、腸が原因となっている可能性があることがわかります。これを、ヒスタミンを大量に生成する微生物叢から遠ざける価値があります。腸内には、他の細菌よりも多くのヒスタミンを生成する特定の種類の細菌があります。Microbaが研究を通じて発見した、名前のない新しい微生物は数多くあり、それらはヒスタミン生成菌です。
ヒスタミンについて報告するとき、Microba は遺伝子を見つけ、細菌に機能 (この場合はヒスタミンの生成) をさせ、その遺伝子を持つ細菌の数を数えます。これにより、ヒスタミンを生成する細菌が多数存在するか、少数しか存在しないかがわかります。その中にも、生産量の多い細菌と少ない細菌があり、これらを合わせると、ヒスタミン生成の全体的な可能性がわかります。
マイクロバイオームは、ヒスタミン不耐性があるかどうかを確認するための良い出発点ですが、それがパズルの唯一のピースではありません。すべてを見る必要があります。
食べている食べ物に気をつけてください。ヒスタミンが多く含まれていますか?
自分の環境を見て、それに対する自分の反応を見てください。
あなたはすでにヒスタミンに敏感ですか?
これによって、あなたの人間の遺伝子について、また、受容体があらゆる場所に存在しているかどうか、あるいは、少し抵抗力があるかどうかについて、良い指標が得られます。その答えを得るには、すべての情報を総合的に検討する必要があります。
自分の体の声に耳を傾けてください。食品にヒスタミンが大量に含まれている場合、体がどのように反応するかに注意してください。これにより、これらの食品を摂取できるかどうかの手がかりが得られます。また、一部の人にとっては、避けたほうがよい場合もあります。 - クリベン・ゴベンダー
IBSとクローン病の特定
Microba は単なる検査会社ではありません。腸とそれが健康に与える影響について人類の理解を深めようとしています。希望があれば、Microba の研究チームとデータを共有することを選択できます。名前は伏せ、結果だけを受け取り、どのような健康状態にある可能性があるかのアンケートを提供します。また、機械学習を使用して、腸内微生物叢と健康状態の間のパターンを追跡します。驚くべき情報が明らかになり始めています。
私たちが取り組んでいる大きなプロジェクトの 1 つは、IBS (過敏性腸症候群、クローン病、大腸炎) に関するもので、パターンがあるかどうかを調べることです。特定の微生物が、より頻繁に病気の状態に関係しているのでしょうか? これは注目すべきことです。IBS を患っていない人にのみ見られる特定の微生物群があることがわかっており、おそらくその微生物が腸を病気から守っているのでしょう。確かなことはわかりませんが、現在、個々の微生物をテストして、炎症を抑制できるかどうかを調べている段階です。これは将来、治療法につながるかもしれません。
これらの細菌の中には、科学ではまだ名前すら付いていない新種の生物もいます。これまでは、それらを観察する技術が存在しなかったため、検出できなかった生物です。メタゲノミクスでは、サンプルに含まれるすべてのものを捕捉します。これにより、新種の生物のゲノム構築に役立っています。現在では、それらを追跡して、健康な人と不健康な人のどちらに関連があるかを確認できます。
発見はどこへ向かうのか?
バスルームに何らかのモニタリング ツールが組み込まれていて、ボタンを 1 回押すだけで毎日健康状態をチェックできると想像できます。これにより、健康状態が良好であるか、または状況が間違った方向に進んでいることを示すパターンが現れているかがわかり、対策を講じることができます。最後に食料品のおすすめも表示されるかもしれません。将来的にはこのようなことが実現するといいですね。
ラグビーリーグチーム(オーストラリアカンガルーズ)の Microba による結果
私たちは彼らの腸内微生物叢を検査し、腸内で何が起こっているかを調べました。微生物叢をより健康な状態にするために何を食べるべきかについて、個別のフィードバックを提供したいと考えました。彼らはハイパフォーマンスのアスリートであり、1% の差が勝敗を分ける可能性があるため、より良いパフォーマンスを得るために得られる利益を何でも求めています。私たちは彼らに結果と変化の方法について話すことができました。
チームの調査結果はほとんどが健康的でしたが、全員ではありませんでした。腸内の多様性が低い人もいました。タンパク質を分解する能力が高かったのですが、これは必ずしも最善とは言えませんが、高タンパク質の食事が原因だったのかもしれません。最大の収穫は、パーソナライズされたアプローチと、どの方向が彼らにとって最善かを見極めることでした。彼らをグループとして考えるのは正しいアプローチではありません。レポートは各個人向けであり、彼らがどのようにマイクロバイオームを正しい方向にシフトできるかを示しています。これは個人のニーズに合わせて調整する必要があります。
彼らと協力する栄養士はチームに合わせて調整しますが、個人固有のマイクロバイオームに合わせてカスタマイズするという次のレベルには進みません。研究分野では、マイクロバイオームが酸素量や肺活量にどのように影響するかについての発見があり、マラソン選手や、持久力を高めて以前よりも長く走れるようにする微生物に関する研究がさらに進んでいます。
アスリートとして最高のパフォーマンスを発揮するには、健康でいる必要があります。私がお勧めするのは、腸を健康に保つ短鎖脂肪酸を生成できる腸内微生物叢を持つこと、腸が LPS などの炎症性化合物を生成しないようにすること、そして腸全体を健康に保つことです。
もっと具体的に言うと、特定のスポーツの結果と関連している細菌がいくつかあります。米国でマラソンランナーの腸内細菌叢を調べた研究が発表され、ほとんどのマラソンランナーは特定の微生物の有病率が高いことに気付き、なぜマラソンランナーにそれがより多く見られるのか疑問に思いました。そこで、その細菌を分離してマウスに移植したところ、突然、マウスは 13% 長く走れるようになりました。細菌は乳酸を摂取し、それを体のエネルギーに変換していたのです。マウスの乳酸の影響を相殺し、より長く走れるようにしたのです。たった 1 つの微生物がランナーにこれほど大きな増加と影響を与えるというのは、とても興味深いことです。
その研究は今、「スポーツ用プロバイオティクスを作れるか?」という段階に進んでいます。その効果を得るために飲み物やタブレットを摂取することはできるかもしれませんが、サプリメントはまだありません。開発中であることは確かです。オーストラリア人の約 2 ~ 4% にプロバイオティクスが存在することがわかっているので、マラソンに適した根性を持つ人もいます。同じ働きをする新しい微生物が他にも存在するかもしれません。おそらくさまざまな種から来ているのでしょう。腸内にその細菌、つまり Veillonella atypica があれば、さらに効果が得られます。
パフォーマンス向上のために腸内環境を整えるという話がありました。IOC (国際オリンピック委員会) がプロバイオティクスをドーピングとはみなさないという声明を検討していると聞きました。これは受け入れられるようになるはずです。さまざまなスポーツ用のブレンドもあるかもしれません。考えてみるとワクワクします。
マイクロバイオームは肥満や体重減少にも関係している可能性があります。肥満が伝染した例もあり、常に複雑ですが、マイクロバイオームが体重の減少や増加に影響を与えるという示唆があります。
アッカーマンシア・ムシニフィラ
この微生物は、減量や糖尿病について話すときに話題になります。これは良いものの一つと考えられています。粘液の生成を刺激しますが、自分自身も少し粘液を消費します。問題は、これが多すぎる場合に起こります。それが過剰に増殖するということは、家族が大きく、食べ物が足りないことを意味します。粘液層を食べ、減らします。これにより、腸の内壁が日和見病原体にさらされ、病気を引き起こす可能性があります。適切なバランス(1%〜2%)を維持しますが、20%〜30%の場合は多すぎる可能性があります。腸の内壁または腸の粘液層に問題がある可能性があります。そして、より高いレベルにある場合は、異なるプレバイオティクス繊維を摂取し、食生活の変更を検討する必要があります。食事はマイクロバイオームの大きな推進力であり、それを変える主な方法の1つです。
アッカーマンシアなどの不均衡がある場合やプロトバクテリアの問題がある場合は、訓練を受けた専門家と協力する必要があります。これらの問題を自分で解決するのは困難です。適切な食事療法の指導もしてくれる専門家と協力し、前後でテストしてください。 - クリベン・ゴベンダー
Microba では、テストを受けてから、テストを通してサポートや手助けをしてくれる専門家と協力します。この結果を最大限に活用する必要があります。食事にさまざまな植物を取り入れ、スポーツ用プロバイオティクスに関する最新の研究に注目し、庭に出るようにしてください。この情報から恩恵を受けそうな友人とシェアしてください。