(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ヒドロキシプロピル化澱粉、アセチル化澱粉、オクテニルコハク酸化澱粉、カルボキシメチル化澱粉、およびコハク酸化澱粉並びにそれらの混合物から選択されるトウモロコシ、大麦、小麦、または米由来の修飾耐性澱粉を含んでなる、微生物叢が関係する過敏性腸症候群、炎症性腸疾患、またはクローン病の治療剤であって、該トウモロコシまたは大麦由来の修飾耐性澱粉のアミロース含有率が５０重量％以上であり、該小麦または米由来の修飾耐性澱粉のアミロース含有率が２７重量％以上である、治療剤。
【請求項２】
トウモロコシ由来の修飾耐性澱粉のアミロース含有率が８０重量％以上である、請求項１に記載の治療剤。
【請求項３】
修飾耐性澱粉が、結晶化により物理的修飾されたものである、請求項１または２に記載の治療剤。
【請求項４】
修飾耐性澱粉が、動物の消化管内に常在する１種もしくはそれ以上の微生物の個体群が修飾耐性澱粉を選択的に利用し、消化管内での１種もしくはそれ以上の微生物の個体群の数またはアミラーゼ活性が増加するような有効量で提供される、請求項１〜３のいずれか一項に記載の治療剤。
【請求項５】
１種もしくはそれ以上の微生物の個体群が、クロストリジウム・ブチリカム、ビフィドバクテリウム・ビフィダム、ビフィドバクテリウム・シュードロンガム、バクテロイデス・ブルガツス、バクテロイデス・フラジリス、およびユーバクテリウム・リモサムからなる群から選択される、請求項４に記載の治療剤。
【請求項６】
修飾耐性澱粉が、酵素または酸により低粘稠化されたものである、請求項１〜５のいずれか一項に記載の治療剤。
【請求項７】
修飾耐性澱粉が、架橋されたものである、請求項１〜６のいずれか一項に記載の治療剤。
【発明の詳細な説明】
技術分野
本発明は、動物、及びヒトの消化管、特に小腸や大腸の中の一種、もしくはそれ以上の標的微生物の個体群を増強する改良された方法に関するものである。
背景技術
人々の健康と安寧は、消化管、特に大腸の中に存在している微生物により、良くも悪くも影響されることがあると、多くの科学者達は主張している。これらの微生物は、毒素、代謝副産物、短鎖脂肪酸等を生成することにより、宿主の生理学的状態に影響を及ぼしている。腸内微生物叢の構成や量は、病気、ライフスタイル、旅行、及びその他のファクターにより引き起こされる状況、もしくはストレスにより影響を受けることがある。個人の健康や幸せに良い影響を及ぼす微生物を大腸に住みつかせることができれば、これによって、宿主の生理学的平穏さが改善されるに違いない。
本発明者等は、ヒトを含む動物の消化管内の標的微生物の増殖、及び／又は活動を促進させるように機能する媒体を提供するのが望ましい、ということを実感した。
発明の開示
本発明は、動物の消化管内の一種、もしくはそれ以上の標的微生物の個体群を増強する改良された方法であって、消化管内で、一種、もしくはそれ以上の微生物にその澱粉を選択的に利用させるか、及び／又はその微生物の数及び／又は活動を増すようにその改良が、選ばれた修飾もしくは非修飾耐性澱粉、又はその混合物を動物に与えることを含む方法である。
微生物の標的個体群は、動物の消化管全体にわたって増強させてもよいし、胃腸管の特定の部位に目標を定めてもよい。本発明は、消化管内の微生物叢を変化させる必要のあるいずれの動物にも適していることが分かるであろう。本方法は特にヒトに用いるのに適している。
適切な澱粉には、耐性もしくは高アミロース澱粉、及びそれらを修飾した形の澱粉が含まれる。動物、もしくはヒトに、選ばれた耐性澱粉を与えてもよいし、澱粉を共生組成物中に配合してもよい。
本明細書中で用いる「耐性澱粉」には、Brown、McNaught及びMoloney（１９９５年）のFood Australia 47, 272-275中で定義されているＲＳ１、ＲＳ２、ＲＳ３、及びＲＳ４として示される形のものが含まれる。本発明には、修飾もしくは非修飾の耐性澱粉、又はそれらの混合物を用いる。耐性澱粉の長所は、それが大腸に到達する迄、余り分解しないという点である。その為、耐性澱粉は、大腸に到達すると直ちに、標的微生物による発酵に容易に利用され得る基質をもたらす。どちらの場合も、耐性澱粉の好ましい形態は高アミロース澱粉、特に国際特許出願第９４／０３０４９号、及び国際特許出願第９４／１４３４２号の各明細書に開示、及び教示されている高アミロース澱粉である。これらの特許の内容は、好適な相互参照の目的で本明細書に記載するものである。
国際特許出願第９４／０３０４９号、及び国際特許出願第９４／１４３４２号の各明細書には、耐性澱粉である高アミロース澱粉が開示されており、それにはアミロース含有率が５０重量％以上、特に８０重量％以上のトウモロコシ澱粉、アミロース含有率が２７重量％以上の米もしくは小麦澱粉、及びアミロース含有率が５０重量％以上であって耐性澱粉含有率の高い、特定の粒子サイズ範囲にある澱粉（これらの澱粉には、トウモロコシ、大麦、及び豆類が含まれる）が含まれる。しかしながら、本発明は、これらの形態の耐性澱粉に限定されるものではない。耐性澱粉のその他の形態は、例えば、バナナ、及びジャガイモのような塊茎のような資源から得られるもの、及びそれらを修飾した形のものである。
例えば、粒子及び／又は粒子表面の電荷密度や疎水性を変えて、微生物と耐性澱粉との間の結合適合性を高める為に、澱粉を化学的に修飾するのも有益なことがある。エーテル化、エステル化、酸性化等の化学的修飾は、適切な化学処理として、当該技術分野で良く知られている。
耐性澱粉の酵素感受性の度合いを改善する為に、澱粉の立体配座や構造を変えることができる。その例には、酸もしくは酵素による低粘稠化、及び二価性試薬を用いての架橋が含まれる。
澱粉は、例えば結晶化により物理的に修飾してもよい。
酵素処理した耐性澱粉を上記のような化学修飾に付すことも、本発明の範囲に入る。
本明細書で用いる「ハイ・メイズ」（商品名）とは、スターチ・オーストララシア・リミテッドから入手される高アミロース澱粉をいう。
本発明がより明確に理解されるよう、本発明の好ましい態様を、以下の図と例により説明する。
【図面の簡単な説明】
図１は、グルコース培地、及びアミロース澱粉培地でのLactobacillus acidophilusのBifidobacterium株Ｘ８ＡＴ２との共培養の比較を示すものである。
図２は、ヒトの糞便のホモジネートを接種し、３７℃で１２時間、嫌気的に定温放置した澱粉をベースとする培地中のビフィズス菌の数を示すものである。それぞれの澱粉は、表４に記載の通り。
図３は、ヒトの糞便のホモジネートを接種し、３７℃で１２時間、嫌気的に定温放置した澱粉をベースとする培地中の澱粉分解性菌の数を示すものである。それぞれの澱粉は、表４に記載の通り。
図４は、様々な澱粉をベースとする餌を与えたマウスの胃の内容物中の主な細菌のグループの数を示すものである（表４）。
図５は、様々な澱粉をベースとする餌を与えたマウスの回腸の内容物中の主な細菌のグループの数を示すものである（表４）。
図６は、様々な澱粉をベースとする餌を与えたマウスの盲腸の内容物中の主な細菌のグループの数を示すものである（表４）。
図７は、様々な澱粉をベースとする餌を与えたマウスの結腸の内容物中の主な細菌のグループの数を示すものである（表４）。
図８は、接種後９時間の時点での、澱粉Ｎｏ．４、澱粉Ｎｏ．６、澱粉Ｎｏ．８、澱粉Ｎｏ．９、及びグルコースを含む培地中の、回腸由来の嫌気性微生物の全個体群を示すものである。
図９は、接種後９時間の時点での、澱粉Ｎｏ．４、澱粉Ｎｏ．６、澱粉Ｎｏ．８、澱粉Ｎｏ．９、及びグルコースを含む培地中の、盲腸由来の嫌気性微生物の全個体群を示すものである。
本発明を実施する為の方法
例１
グルコース、澱粉（アミロペクチン）、もしくは耐性澱粉（アミロース）を内容が明らかにされている培地（表１に示す組成、最終濃度１０ｍｇ／ｍｌ）に添加した標準的な実験室用の培地中で増殖させた特定の腸内細菌のアミラーゼ活性を測定することにより、腸内細菌の多くが、耐性澱粉を利用することのできるアミラーゼを産生するということを示すことができる（表２）。それに加えて、６種類の異なる腸内細菌を、グルコース、アミロース、アミロペクチン、ハイ・メイズ（商品名）、及びカルボキシメチル化耐性澱粉上で増殖させた場合の、特異的な増殖速度を測定した（表３）。テストした様々な細菌は、互いに非常に異なる速度で増殖した。これは個々の細菌のグループもしくは種が、用いた澱粉の形態により、選択的に増強されることを示すものである。
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例２
耐性澱粉（ハイ・メイズ（商品名））の多数の修飾物（表４）を、表１に示した内容が明らかにされている増殖培地に用いた。その後、腸からの分離菌を接種し、２２時間定温放置した後に、利用度の指標として澱粉の濃度を測定した。全炭水化物をフェノール−硫酸分析法を用いて推定した。表５から分かるように、驚くべきことに、修飾物を用いると、澱粉の利用度が変わることが多い。
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例３
アミロース澱粉培地中でのLactobacillus spの増殖に対する澱粉分解性Bif.Ｘ８ＡＴ２との共培養の効果
ハイ・メイズ（商品名）を含んでいる、Bif.Ｘ８ＡＴ２の存在している培地、もしくは存在していない培地中でのLact. acidophilusの増殖を比較した。増殖培地は、増殖炭素及びエネルギー源として、ハイ・メイズ（商品名）もしくはグルコースを１％含有するものであった。この培地を、１２１℃で１５分間オートクレーブにかけた。また培地の調製には、完全に嫌気性の条件を用いた。Lact. acidophilusとBif. Ｘ８ＡＴ２を一晩培養したもの（０．１ｍｌ）を、グルコースもしくはハイ・メイズ（商品名）澱粉をベースとする培地の入っている血清試験管中に接種した。コントロールについては、Lact. acidophilusのみを血清試験管中に接種した。その後、これらの試験管を、３７℃で２４時間定温放置した。０時間、２時間、４時間、６時間、８時間、１０時間、１２時間、及び２４時間の時点でサンプルを採り、標準的な連続希釈法を用いてLact. acidophilusの個体群の数を数えた。Lact. acidophilusの個体群は、ＭＲＳ寒天平板上のＣＦＵ／ｍｌで示した。
Lact. acidophilusはハイ・メイズ（商品名）澱粉を分解することができないので、ハイ・メイズ（商品名）澱粉を唯一の炭素源として含む内容が明らかにされている培地中でのLact. acidophilusの増殖は非常に遅く、低バイオマスとなる。ハイ・メイズ（商品名）培地中でのLact. acidophilusの増殖の向上は、ハイ・メイズ（商品名）澱粉利用体であるBif.株Ｘ８ＡＴ２と共に培養した場合に観察された（図１）。図１から分かるように、このビフィズス菌の菌株にLact. acidophilusを接種した場合に、相乗効果が実証される。
例４
一般的なマウス用の餌、又はワックス状澱粉であるハイ・メイズ（商品名）、もしくは修飾ハイ・メイズ（商品名）（カルボキシメチル化したもの）のいずれかを含んでいる調合餌をマウスに与え、且つBifidobacterium sp株Ｘ８ＡＴ２もしくはBifidobacterium bifidumの培養物を２００マイクロリットル経口投与した。マウス用の調合餌の組成は、表６に示す通りである。餌とビフィズス菌を連続的に与えてから３日目と８日目に、糞便のサンプルを集めた。選択培地を用いて主な細菌のグループの数を数え、それらのグループについての全細菌排出量を計算した。表７から分かるように、耐性澱粉とビフィズス菌を与えたマウスが属するコントロールに比べ、修飾耐性澱粉とビフィズス菌を与えたマウスでは、Bacteroidesの数が著しく増えた。SalyersとLeedle（Salyers & Leedle、１９８３年）により観察されたように、腸由来のBacteroidesは澱粉（アミロペクチン）と耐性澱粉（アミロース）の両方を発酵させることができるということは分かっているが、カルボキシメチル化アミロースがBacteroidesの増殖を著しく高めることができるというのは、驚くべき発見である。
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ワックス状＝ワックス状トウモロコシ、ＨＡ＝高アミロース澱粉、カルボキシメチル＝カルボキシメチル化高アミロース澱粉。全ての重量はグラム単位である。細菌の培養物（一日につき１００マイクロリットル）は、含澱粉食と共にマウスに経口摂食させた。
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例５
ａ）マウス（Ｂａｌｂ／ｃ，ＳＰＦ）６匹からなるグループ、４グループに、半合成の餌を４週間連続して与えた。Ａグループはワックス状澱粉を４０％含む餌を摂取し、またＣグループとＥグループは修飾澱粉Ｄ２、及び修飾澱粉Ｄ５７を４０％含む餌をそれぞれ摂取した。Ｄグループはハイ・メイズ（商品名）澱粉のグループであり、Ｂグループは、一般的なマウス用の餌を与えるコントロールとした。実験期間（４週間）の終わりに糞便のサンプルを二つづつ集め、プロピオン酸寒天を用いてビフィズス菌の個体群の数を数えた。ビフィズス菌を更に、光学顕微鏡を用いて細胞形態により同定した。ビフィズス菌の個体群を、一匹のマウスの一日の全排出量で表した。
三回の実験の結果から、実験に用いた特定の病原体をもっていない（ＳＰＦ）マウスには検出可能なビフィズス菌（＜１０3個）がなく、コントロールの動物では、その状態が二ヵ月間続くことが分かった（表８）。しかしながら、非常に驚くべきことに、一般的なマウス用の餌から澱粉の入った餌に変えると、ビフィズス菌の数が著しく増えたことが分かる。この増加の度合いは、餌に配合した澱粉の種類により異なっていた。マウスの糞便中の固有のビフィズス菌の数は、ハイ・メイズ（商品名）澱粉の入った餌で最高になり、その次が、ワックス状澱粉の入った餌であった。ビフィズス菌の増殖の刺激に関しては、修飾ハイ・メイズ（商品名）澱粉Ｄ５７が、修飾ハイ・メイズ（商品名）澱粉Ｄ２よりも良い結果をもたらすことが実証された。前の実験の結果から、Ｄ２澱粉は、主にBacteroidesを十分に増殖させ続けることが分かった。データの統計学的な解析も、表８に示す。
４週間にわたってマウスに実験用の餌を与える実験の第一段階の後、５日間、Bif.Ｘ８ＡＴ２を２００μｌ、マウスに経口投与した。全てのグループのマウスの糞便中のLactobacillusの数を、実験の二つの段階で、ロゴサ寒天を用いて定量化した。Lactobacillusの細胞形態も、位相差顕微鏡でチェックした。
澱粉の最も高い発酵性はCl. butvriumの場合に認められたことが分かる。Bif. bifidumとBif. psuedologumも全ての澱粉を加水分解することができるが、ヒトからの分離菌であるBif. Ｘ８ＡＴ２は、澱粉Ｎｏ．２、澱粉Ｎｏ．４、澱粉Ｎｏ．５、澱粉Ｎｏ．８、澱粉Ｎｏ．９、及び澱粉Ｎｏ．１０を好んだ。Bact. fragilisは、澱粉を分解させる澱粉分解能がBact. vulgatusよりも強い。最も弱い属はLactobacillusである。これは、テストした菌株が両方共、修飾ハイ・メイズ（商品名）澱粉１を部分的にしか利用することができなかったからである。
全てのマウスについて、Lactobacillusの密集した個体群により、びっしりと集落が形成された。Lactobacillusの糞便中の個体群に対する餌の影響を、表９に示す。通常、一般的なマウス用の餌に比べて、澱粉の入った餌はいずれも、固有のLactobacillusを十分に増殖させ続けることはなかった。特に数の少ないLactobacillusが、修飾澱粉Ｄ２、及び修飾澱粉Ｄ５７の入った餌を与えたマウスのグループで検出された。しかしながら、Lactobacillusの個体群は、ハイ・メイズ（商品名）の入った餌を澱粉分解性のビフィズス菌株Ｘ８ＡＴ２と共に与えたマウスのグループで増加した。
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例６
ａ）ヒトの結腸からの物質を、ウィルキンズ・チャールグレン肉汁で希釈した（１：１０００）。
この混合物を３７℃で２４時間定温放置し、接種後０時間、３時間、６時間、９時間、１２時間、及び２４時間の時点でサンプルを採った。
耐性澱粉もしくはその修飾物のタイプにより、常在微生物の変化、もしくは常在微生物への刺激が生じる。９時間定温放置した後、澱粉Ｎｏ．８と澱粉Ｎｏ．９はビフィズス菌の個体群の増加を引き起こし（表２）、次いで澱粉Ｎｏ．１、澱粉Ｎｏ．２、澱粉Ｎｏ．１０、そして澱粉Ｎｏ．７を追加した培養物のビフィズス菌の個体群が増加した。澱粉Ｎｏ．６を追加した培養物は余り効果がなく、ビフィズス菌の個体群は比較的少ししか成長しなかった。澱粉Ｎｏ．３は、ビフィズス菌の増殖に対して中程度の効果しかもたらさなかった。
澱粉分解性微生物の個体群に対する大きな刺激（図３）は、澱粉Ｎｏ．８、澱粉Ｎｏ．４、澱粉Ｎｏ．１０、もしくは澱粉Ｎｏ．９のいずれかを炭素源として用いた時に検出された。これに対して、澱粉Ｎｏ．６、澱粉Ｎｏ．３、澱粉Ｎｏ．７、及び澱粉Ｎｏ．５を供給した培養物中では、ビフィズス菌の個体群には余り成長が見られなかった。澱粉分解性菌の増殖反応とビフィズス菌の個体群との間には、密接な相関関係が見られた（図２、及び図３）。
例７
ヒトの糞便中の微生物による澱粉Ｎｏ．１〜Ｎｏ．１０の分解
ヒトの糞便中の微生物による、耐性澱粉及びその修飾物（表４）の分解を調べた。糞便のホモジネートを、表４中の澱粉をベースとする培地中で１２時間、及び２４時間定温放置した後、利用の様々な度合いを測定した（表１０）。分解に対する耐性は、非常に様々であった。ヒトの糞便中の微生物により、澱粉Ｎｏ．１と澱粉Ｎｏ．８が最も効率よく分解され、その結果、接種後２４時間の時点の培養物中には澱粉がそれぞれ０．３１％、及び１．８％残っていた。澱粉Ｎｏ．７と澱粉Ｎｏ．９はそれ程には効率良く分解されず、接種後２４時間の時点の最終培養物中には澱粉が約９％残っていた。最も耐性のある澱粉は澱粉Ｎｏ．６であった。分解に対する耐性の違いは、１２時間定温放置した培養物でより顕著であった。この時点（１２時間）で６種類の澱粉、澱粉Ｎｏ．１、澱粉Ｎｏ．４、澱粉Ｎｏ．６、澱粉Ｎｏ．７、澱粉Ｎｏ．８、及び澱粉Ｎｏ．９を分析した。澱粉Ｎｏ．１は最も容易に分解される澱粉であり（２．７４％残る）、次いで澱粉Ｎｏ．８（５．３％）、澱粉Ｎｏ．４（２３．４％）、澱粉Ｎｏ．９（４４．５％）、澱粉Ｎｏ．７（７９．２％）であり、また最も分解に対して耐性のあるのが澱粉Ｎｏ．６であった。澱粉Ｎｏ．６の分解は、接種後１２時間の時点では全く検出することができなかった（表１０）。
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例８
ハイ・メイズ（商品名）は、無水酢酸のような化学試薬を用いて、様々なレベルに修飾することができる。ハイ・メイズ（商品名）、及びハイ・メイズ（商品名）から得た三種類のアセチル化澱粉の、細菌性アルファ−アミラーゼ及びアミログルコシダーゼによるin vitroでの消化に対する感受性の度合いを、メガザイム全澱粉分析法（ＡＡ／ＡＭＧ  ６／９５）を用いて確かめた。各澱粉を可溶化して、酵素耐性のある「残留物」を遠心分離により回収した。その後、ＤＭＳＯを用いてこの残留物を可溶化して、メガザイム耐性澱粉法により分析した。その結果を表１１に示す。
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例９
この例は、表４に示されているような耐性澱粉の種々の修飾物が、様々な澱粉分解活性をもつ微生物の成長を引き起こすことを実証する為のものである。（澱粉Ｎｏ．１、及び澱粉Ｎｏ．８には溶解性があり、この研究では評価できなかった。）これは、アミロース寒天上に清澄な領域を形成した分離菌の数を、アミロース平板上の全個体群（ＣＦＵ）と関係づけることにより（全体に対する％で）評価し、澱粉分解活性度を澱粉分解性分離菌により示した。これは、澱粉分解活性によりコロニーの周囲に成長した清澄な領域を測定して評価した。ヒトの糞便中の微生物が様々な澱粉を分解する能力には、大きな違いがあった。澱粉Ｎｏ．２と澱粉Ｎｏ．３は、個体群の最も高いパーセンテージ（６５％）により分解され、次いで澱粉Ｎｏ．８は、個体群の５６％により分解された（表１２）。澱粉Ｎｏ．３と澱粉Ｎｏ．６は、個体群のそれぞれ１２％と７％のみによって分解された。
短鎖脂肪酸（ＳＣＦＡ）の生成
澱粉（澱粉Ｎｏ．１１は除く）を添加することにより、調べた全てのＳＣＦＡの生成が、コントロールであるグルコースに比べて顕著に増した。
ｎ−酪酸の生成は澱粉Ｎｏ．８を含んでいる培地中で最大であり、次いで澱粉Ｎｏ．４、澱粉Ｎｏ．５、澱粉Ｎｏ．２、澱粉Ｎｏ．６、そして澱粉Ｎｏ．１０を含む培地であった（表１３）。
酢酸の生成は澱粉Ｎｏ．８を含んでいる培地中で最大であり、次いで澱粉Ｎｏ．１、澱粉Ｎｏ．２、澱粉Ｎｏ．１０、澱粉Ｎｏ．５、そして澱粉Ｎｏ．９を含む培地であった。
プロピオン酸の生成は澱粉Ｎｏ．８を含んでいる培地中で最大であり、次いで澱粉Ｎｏ．３、澱粉Ｎｏ．９、澱粉Ｎｏ．６、澱粉Ｎｏ．４、そして澱粉Ｎｏ．２を含む培地であった。
イソ酪酸の生成はグルコースを含んでいる培地中で最大であり、次いで澱粉Ｎｏ．７、そして澱粉Ｎｏ．３を含む培地であった。イソ酪酸は、その他の澱粉を供給した培養物中では検出できなかった。
イソバレリアン酸の生成は澱粉Ｎｏ．６を含んでいる培地中で最大であり、次いで澱粉Ｎｏ．４、澱粉Ｎｏ．９、澱粉Ｎｏ．８、澱粉Ｎｏ．５、そしてグルコースを含む培地であった。
澱粉Ｎｏ．８は、他の澱粉のどれよりも、全ての主なＳＣＦＡ（酢酸、プロピオン酸、及び酪酸）の生成を促進した。その結果、酪酸の濃度は、澱粉Ｎｏ．３の場合の約１．５倍となった（表１３）。
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例１０
特定の病原体をもっていない（ＳＰＦ）マウスに、表６に示されているものに準じるが、ワックス状澱粉、澱粉４、澱粉６、及び澱粉９（表４）を用いた合成の餌を与えた。１グループにつき５匹の動物を用い、２週間にわたって餌を与えた。動物を犠牲にして、消化管を集めた。胃、回腸、盲腸、及び結腸の内容物を集めて重さを測り、一時間以内に処理する為に氷上に保存した。通常の選択培地を用いて、主な細菌のグループの数を数えた。これらのグループには、偏性嫌気性菌、乳酸杆菌、腸球菌、大腸菌型、澱粉分解性菌、クロストリジウム、及びビフィズス菌が含まれる。様々な餌を与えたマウスからの分離菌について、アミロース（シグマ）、澱粉４、澱粉６、もしくは澱粉９を用いて調製した寒天平板上のコロニーの周囲の清澄な領域をランク付けすることにより、澱粉分解活性を評価した。結果を、図４、図５、図６、及び図７に示す。これらの図から、様々な澱粉が、管の様々な部位に於ける特定のグループの微生物のレベルを変化させることが分かる。例えば、澱粉６と澱粉４は胃、回腸、及び盲腸からの乳酸杆菌を刺激する。澱粉９は全ての部位のサンプルに於いて、ビフィズス菌を刺激する。澱粉４は、サンプルを採った全ての部位に於いてクロストリジウムのような内生胞子形成個体群を刺激し、且つサンプルを採った全ての部位に於いてビフィズス菌の数を抑制する。澱粉９はサンプルを採った全ての部分に於いて、内生胞子形成個体群を抑制する。
例１１
ヒトの糞便ホモジネートにコロニーを形成した元無菌のマウスに、動物用の市販の餌を与えた。ヒトの微生物がコロニーを形成している無菌マウスの腸内物質（胃、回腸、盲腸、及び結腸の内容物）を、ウィルキンズ・チャールグレン肉汁で希釈した（１／１０００）。接種物源として用いた動物の糞便の微生物組成を表１５に示す。希釈物質を、表４に示す様々な耐性澱粉を含んでいる澱粉培地（表１）に対して接種物として用いた。マウスの胃腸内容物の混合物を、接種後０時間、及び９時間の時点でサンプリングした。
耐性澱粉の様々な修飾物、もしくは非修飾澱粉を、様々な部位に於ける特定の個体群をコントロールするのに用いることができた。このことは、ヒトの結腸内微生物叢がコロニーを形成している元無菌のマウスの胃、回腸、盲腸、もしくは結腸からの腸内容物を集めて、表４に示す様々な澱粉を含む培地に接種することにより分かった。混合物を、３７℃で嫌気的に定温放置した。主な細菌のグループの濃度を測定したが、これらには全嫌気性菌、全乳酸杆菌、及び全ビフィズス菌が含まれている。修飾物が様々な微生物のレベルに影響を与えることが分かった。例えば、澱粉９は回腸内の偏性嫌気性菌のレベルを、澱粉８によるよりも高め（図８）、一方、澱粉８は盲腸中の偏性嫌気性菌のレベルを、澱粉９によるよりも高めた（図９）。
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常在性のビフィズス菌及び澱粉分解性菌の個体群を、新しいビフィズス菌及び澱粉分解性菌の個体群に代えることができる。これは、非修飾ハイ・メイズ（商品名）（澱粉Ｎｏ．６）を供給すると生じる。ビフィズス菌及び澱粉分解性菌の個体群は短期的には不利になるが、澱粉６を（約２．５ヵ月間）与えた動物は、消化管全体に密なビフィズス菌及び澱粉分解性菌の個体群を有している（図４、図５、図６、図７、及び表１４）。
用途
カルボキシメチル化耐性澱粉の消費の結果、非修飾耐性澱粉に比べて、糞便内のBacteroidesの数が多くなったことが分かった。Bacteroides sppは、大腸内に於ける糖類の分解、特に多糖類の分解（Salyers、１９７９年）に寄与することが十分に証明されている。この結果、上皮粘膜や宿主に対する代謝燃料として用いられる短鎖脂肪酸が増加する。それに加えて、ブチレートのレベルと、ポリープや癌の発生との間には明らかな繋がりがある（Young、１９９６年）。その為、バクテロイデスの数を増やすと、腸の健康に貢献し、結腸癌の危険を防ぐ発酵が増すことになる。
その他の化学的に修飾した澱粉により、大腸内の他の有益な細菌を増強することができる。従って、以下の条件の内の一つ、もしくは全てを達成する為に、食事に修飾耐性澱粉を用いるのがよい。
ｉ）一般的な腸内微生物叢安定化剤として、
ｉｉ）例えば微生物叢が関係する過敏性腸症候群や炎症性腸疾患のような障害、クローン病、及び下痢に関係した臨床的な状態に、
ｉｉｉ）腸内の、例えば上皮粘膜の健康改善、
ｉｖ）免疫刺激活性、及び
ｖ）結腸癌。
それに加えて、Coatesにより検討されているように（Coates、１９８８年）、耐性澱粉の消化によってｐＨの低下を生じさせることができる。これは、コレステロールや胆汁酸の細菌による変質を抑制することになるので、コレステロールや胆汁酸の排出に影響を及ぼす。本発明者等は、耐性澱粉の修飾物が、特定の微生物や増強された細菌のグループによる利用率に影響を及ぼすことを見い出したので、耐性澱粉の修飾物は、コレステロールや胆汁酸の排出レベルを左右することができる。
一般的に説明した本発明の精神、もしくは範囲から外れることなく、具体的な態様に示した本発明に様々な変更及び／又は修正を加えることができるということは、当業者には分かるであろう。従って、本態様は、あらゆる点について実例を挙げるものであって、限定的なものではないと考えられる。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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