大妻女子大学（所在地：東京都千代田区、学長：伊藤正直）家政学部 青江誠一郎教授と株式会社 明治（本社：東京都中央区、代表取締役社長：松田克也）は、オーツミルクに含まれる水溶性食物繊維β-グルカンの腸内細菌への作用（腸内発酵※1特性）をβ-グルカン分子量、および個人ごとの腸内細菌叢の違いから検証し、β-グルカンの分子量の違いにより腸内発酵性が変化することを確認しました。なお、本研究成果は2024年11月30日・12月1日に開催された日本食物繊維学会 第29回学術集会で発表しました。※1 腸内に生息する細菌が食物繊維などを分解してエネルギーや副産物を作り出すことで、さまざまな効果が期待されています。




●研究成果の概要
オーツミルクに含まれる水溶性食物繊維β-グルカンに関して以下の内容を確認しました。
①オーツ麦由来β-グルカンの分子量を中分子または低分子に調整したオーツミルクを摂取し、腸内発酵特性を確認したところ、低分子化することにより、短時間※2で高い腸内発酵性が確認できました。
②対象者の腸内細菌叢とβ-グルカンの腸内発酵特性との関連評価により、飲用後の早い時間で腸内発酵が生じる対象者ではPrevotella属※3の占有率が高いことが確認されました。
※2 食べ物は24～72時間程度かけて消化されながら体内を通過します。短時間とは今回評価した11時間目までに認められた高い腸内発酵性のことを指しています。
※3 Prevotella属は食物繊維を分解することができる腸内細菌で、食物繊維摂取の多い食生活の人の腸内で多いとされています。


●研究の活用
本研究では上記の研究成果以外にも、腸内発酵性については個々の腸内細菌叢と関係があることも示唆されました。今後、オーツ麦由来β-グルカンの腸内発酵性を介した具体的な影響について研究を深めてまいります。


●研究の目的
穀物の中でもオーツ麦は水溶性食物繊維β-グルカンを多く含むことが知られています。β-グルカンは粘性が出やすいことから、オーツミルクを作成する際は、オーツ麦に含まれるでんぷんおよびβ-グルカンを低分子化したり、除去したりすることにより液状化するのが一般的です。オーツ麦や大麦由来のβ-グルカンが腸内細菌により発酵されるという報告はありますが、オーツミルクに含まれる分子量が調整されたβ-グルカンに関する報告は少ないことから、分子量の違いによる腸内発酵特性という観点から評価を行いました。


▼日本食物繊維学会 第29回学術集会における発表内容

【タイトル】
オーツ麦糖化液に含まれる食物繊維β-グルカンの分子量違いによる腸内細菌の発酵特性に関する検証

【方法】
オーツ麦原料を用いて、β-グルカンの分子量を中分子（分子量1万～120万Da）、低分子（分子量3000Da以下）に調整したオーツミルク（オーツ麦糖化液）を作成しました。試験対象者は、健常な20歳以上40歳未満の男女（男性6名、女性4名）とし、二重盲検ランダム化クロスオーバー比較試験にて実施しました。評価では、試験食摂取後1時間おきに最大11時間目までの呼気を採取し、腸内発酵性の指標である呼気中水素ガス濃度を確認しました。対象者の試験前の状態での腸内細菌叢の解析を行いました。


【結果】
呼気中水素ガス濃度の結果よりβ-グルカン低分子化群で中分子化群よりiAUC2-11※4が有意に高く、短時間で高い腸内発酵性を示すことが確認されました（添付図1参照）。さらに呼気中水素ガス濃度が短時間で上昇しやすい群（Tmax※5＜8時間群）とそうでない群（Tmax≧8時間群）が認められたことから腸内細菌叢との関連を層別解析したところ、Tmax＜8時間群でPrevotella属の占有率が有意に高く、Bacteroides属※6の占有率が低い傾向が認められました（添付図2参照）。
※4　 iAUCとは、濃度などの時間変化を示したグラフでの曲線下面積を意味します。本研究では、呼気中水素ガス濃度が安定する2時間目から試験を終了した11時間目までの曲線下面積をiAUC2-11として示しています。
※5　Tmaxとは、呼気中水素ガス濃度が最大値に達した時間を意味しています。
※6　Bacteroides属は脂質やたんぱく質が多い食生活の人の腸内に多いとされています。


【考察】
本研究ではオーツミルクに含まれるβ-グルカンの分子量の違いに関する評価により、低分子化することで短時間での高い腸内発酵性が確認できました。さらに層別解析の結果より腸内細菌叢の違いが食物繊維摂取時の反応の違いに関連していることが示唆されました。

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