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Jour. Agri. Sci., Tokyo Univ. of Agric., .3 (.), +/1ῌ+1+ (,**/)
東京農大農学集報῍ .3 ῒ.ΐ῍ +/1ῌ+1+ ῒ,**/ΐ

綜

説Review

食物繊維の主要な生理機能῎,* 年に亘る研究テ῍マを顧みて῎

中 村 カホル*ῒ平成 +1 年 + 月 ,* 日受付ῌ平成 +1 年 + 月 ,2 日受理ΐ

要約 : 食物繊維は῍ ヒトの消化酵素で分解されない食品成分の総体と定義されるが῍ 生体に及ぼす機能については῍ 実験的῍ 疫学的῍ 臨床的な面から多くの研究が行なわれ῍ 生活習慣病予防の観点から注目を集めているῌ 現時点では῍ ヒトにおける食物繊維の摂取効果は῍ 便通改善῍ 血清 ῒ血漿ΐ コレステロ῏ル濃度上昇
抑制῍ 血糖上昇抑制の三つの生理機能に科学的根拠があるものとして῍ 世界的に認められているῌ
筆者は最近 ,* 年来῍ 食物繊維の生理機能に関心を抱き῍ 主として上記の三つの生理機能に関する研究および我が国の食物繊維目標摂取量についての基礎的研究を行ったῌ 今回は筆者の研究成果の紹介を中心に῍ 食
物繊維の機能を概説したῌキ῍ワ῍ド : 食物繊維῍ ルミナコイド῍ 微小繊維状セルロ῏ス῍ 水溶性食物繊維῍ 不溶性食物繊維῍ 糞量῍ 消化管通過時間῍ コレステロ῏ル代謝῍ モロヘイヤ῍ 大麦῍ 血糖῍ 糖尿病῍ グルコ῏ス拡散速度῍
還元糖溶出率῍῍῍῍῍῍῍῍῍῍῍῍῍῍῍῍῍῍῍῍῍῍῍

は じ め に近年῍ わが国における食生活の欧米化は疾病様相に変化をもたらし῍ 高脂血症῍ 虚血性心疾患῍ 糖尿病῍ ある種のガンなど生活習慣病と呼ばれる疾病が増加しつつある+ΐῌ
これらの疾病の予防あるいは改善を目的として῍ 機能性をもつ食品やその成分について多くの研究がなされているῌ
食品成分の一つである食物繊維 ῒdietary ﬁber, DFΐ はヒトの消化酵素で分解されない食品成分の総体と定義される,ΐῌ 従来῍ 食物繊維は体内に吸収されず῍ また明確な欠乏症が見出されていなかったため῍ 疾病とは無関係であると考えられてきたῌ しかし῍ +31+ 年に低食物繊維食と疾病との関連について BURKITT-ΐ の繊維仮説が発表されて以来῍
食物繊維の生体への影響について多くの実験的῍ 疫学的῍
臨床的な検討が行われてきたῌ その結果῍ 便通改善を始めとして多くの生理機能のあることが明らかになっているῌ
わが国における食物繊維摂取量は῍ この半世紀において減少傾向にあり῍ 生活習慣病との関連が示唆されていることから῍ +33. 年から栄養所要量.ΐ の中に目標摂取量が設定されるに到っているῌ
しかし῍ 日本人の食物繊維摂取は῍ ,**, 年の国民栄養調査/ΐ では一人一日当たり約 +. g で目標摂取量の ,* g に及ばないῌ
筆者は῍ +32- 年頃から食物繊維の便通改善῍ 血清 ῒ血漿ΐ
コレステロ῏ル上昇抑制および食後血糖上昇抑制などの生理機能に関する研究並びに我が国の食物繊維目標摂取量算
定のための基礎的研究を行ったῌ ここにそれらの研究成果* 東京農業大学短期大学部名誉教授を紹介し῍ 食物繊維の機能を概説するものであるῌ+ῌ 食物繊維の便通改善機能
食品に含まれている栄養成分は消化ῌ吸収されて体内に取り込まれてそれぞれの生理機能を発現するῌ これに対して食物繊維は῍ 胃や小腸では殆ど消化ῌ 吸収されないので῍ その生理機能は消化管内での挙動を介して発揮されるῌ このため῍ 食物繊維はタンパク質や脂質などの栄養素とは異なる成分であり῍ 食物繊維の生理的機能は ῐ非栄養
素の栄養学ῑ0ΐ として論じられる所以でもあるῌ
食物繊維の最も顕著な生理機能は῍ 便通の改善であるῌ
難消化性成分であるから῍ 当然糞便量を増大させ῍ 消化管
通過時間を短縮するῌ しかし῍ 食物繊維には種῎の難消化性成分があり῍ その生理機能は一様ではなく῍ 生理機能の発現は個῎の食物繊維が有する物理化学的な特性に大きく左右されるῌ 不溶性食物繊維のセルロ῏スなど腸内細菌による発酵も受けにくいものは῍ 便量増加効果が著しく῍ これに対して水溶性食物繊維῍ 例えばペクチンなどは῍ 腸内細菌による分解ῌ発酵を受けるため῍ 便量増加効果は多くを期待できないῌ しかし῍ この場合発酵によって生じた有機酸が腸壁を刺激して排便を促進する機能を有するῌ このようなある種の食物繊維の便通改善機能は῍ 腸内細菌叢の変化と相まって今日発症率の増加がみられる大腸ガンの予防になるものと考えられているῌ
食物繊維は腸の長さにも影響を及ぼし῍ 食物繊維摂取量が多い草食動物の腸は長く῍ 食物繊維量の少ない肉食動物
では短いのはこのためであるῌ 実際に実験動物に食物繊維

CORE

中村

158

を多く投与すると腸が長くなり῍ 重量の増大がみられるῌ
食物繊維は概して栄養素の消化ῌ吸収を阻害するために῍
これに適応して消化管の機能が昂進するものと考えられているῌ
これらに関して筆者は幾つかの研究を行ったが῍ その一つを紹介するῌ なお῍ ヒトを対象に行った研究は῍ 食物繊維の目標摂取量のところで紹介するῌ
微小繊維状セルロῌスῌペクチン混合物の投与レベルとラットの排便との関係1ῑ
微小繊維状セルロ῎スῐMFCῑは῍ 化学的処理を行わず物理的処理のみで原材料のセルロ῎スを *./ mm 以下に裁断して微小繊維状に加工した不溶性食物繊維で῍ 原材料のセルロ῎スとはかなり異質の物性を有するものである2ῑῌ+,ῑῌ
福井ら+-ῑ は MFC とペクチンなどの糖質を + : + の割合で混合したものは῍ 水中沈定体積が大きく῍ 保水性に優れ῍
かつ高い粘性を有することから新しい食物繊維 ῐDFῑ 給源
として利用できる可能性を示唆しているῌ
そこで῍ MFC の DF としての利用の可能性を明らかにするため῍ ラットを用いて MFCῌペクチン混合物 ῐMFC-Pῑ
の投与レベルと排便との関係を検討したῌ
/ 週齢の SD 系の雄ラットを用い῍ Table + に示す試験
試料で飼育したῌ セルロ῎ス粉末を含む飼料を対照としたῌ 飼料中の各 DF のレベルは῍ /῍ 1./῍ および +*῍ としたῌ 飼育期間は ,+ 日間とし῍ 飼料および水は自由摂取させたῌ 糞は本飼育開始二日後より終了日までの +3 日間毎日
集め῍ 湿重量および乾燥重量を求めたῌ また῍ カルミンをマ῎カ῎として消化管通過時間を測定したῌ 消化管通過時
間は῍ +, 時間絶食させた後῍ *./῍ カルミン混合飼料を投与し῍ カルミンで着色された糞が最初に出るまでに要した時間としたῌ
その結果῍ 盲腸重量は CP 投与群間においては差がみられなかったが῍ MFC-P 投与群間および CPῒP 投与群間のおいては有意差 ῐpΐ*.*/ῑ がみられ῍ いずれも DF レベルの上昇につれて重量が増大しているῌ しかし῍ 同じ DF レ
ベルにおいては῍ CPῒP 投与群のほうが MFC-P 投与群にTable +

比べて高い値を示し῍ とくに῍ 1./῍ と +*῍ 投与群では有意 ῐpΐ*.*/ῑ に高い値を示したῌ 一般にペクチンをはじめとして水溶性 DF は盲腸重量を増大させることが見いだされているが+.ῑ῍ この実験においても同様の傾向がみられたῌ MFC-P 投与群のほうが盲腸重量が小さかった理由については明らかでないῌ
結腸ῌ直腸の長さについては῍ 3 群間において差がみられなかったが῍ 小腸では MFC-P 投与群間において DF レ
ベルの上昇につれて小腸は長くなり῍ +*῍ 群は /῍ 群に比べて有意 ῐpΐ*.*/ῑ に長かったῌ 木村ら+/ῑ および BROWN
ら+0ῑ も DF 投与により小腸の長くなることを報告しているῌ
糞の湿῍ 乾燥重量および保水性については῍ Table , に示したῌ CP 投与群῍ MFC-P 投与群および CPῒP 投与群
間において糞の湿῍ 乾燥重量ともに DF レベルの上昇につれて増加しているが῍ その量については同じ投与レベルを比較すると CPῒP 投与群が最も小さく有意差 ῐpΐ*.*/ῑ
がみられたῌ 反対に +*῍ MFC-P 群では有意 ῐpΐ*.*/ῑ に高い値がみられたῌ MFC-P 投与群は CP 投与群に比べ῍ 同
じ投与レベルで飼料中のセルロ῎ス含量は半分にもかかわらず῍ 糞量は同等か ῐ/, 1./῍ レベルῑ あるいは῍ それ以上
ῐ+*῍ レベルῑ であるῌ しかしながら῍ 同じ組成と考えるとCPῒP 群では糞量の増加はみられず῍ +*῍ レベルでは῍ 約
半量という成績であったῌ これはペクチンそのものには糞量増加作用はないが῍ MFC- に + : + の割合で混合して作製した MFC-P 混合物が特異な物性を示すからと考えられるῌ 糞の湿重量ῌ乾燥重量῍ すなわち糞の保水性についても
MFC-P 投与群が優れ῍ とくに῍ +*῍ MFC-P 群が高い保水性を有するために糞重量が増大し῍ かつ糞の保水性も高められたものと考えられるῌ
消化管通過時間は῍ Fig. + に示すとおりであるῌ 対照のCP 投与群では῍ /῍ と +*῍ レベルに比べて +*῍ レベルでは消化管通過時間は短縮される傾向がみられたῌ これに対して MFC-P 投与群では /῍ と 1./῍ レベルにおいて有意差はみられないものの῍ 1./῍ レベルのほうが /* 分短く῍+*῍ レベルでは 1./῍ レベルよりさらに 1/ 分短く有意差

Composition of diets (ῌ)

Ingredients

+
/῍
CP

,
14/῍
CP

+*῍
CP

.
/῍
MFC-P

/
14/῍
MFC-P

0
+*῍
MFC-P

1
/῍
(CPῒP)

2
14/῍(CPῒP)

3+*῍(CPῒP)

CaseinSucrose
Lard
Choline bitartrate
Mineral mixture+
Vitamin mixture+
Cellulose powder (CP)MFC-pectin, (MFC-P)
Pectin (P),*4*
0*4+*4*
*4,
-4/
+4*
/4*
῏
῏

,*4*
/142
+*4*
*4,
-4/
+4*
14/
῏
῏

,*4*
//4+*4*
*4,
-4/
+4*
+*4*
῏
῏

,*4*
0*4+*4*
*4,
-4/
+4*
῏
/4*
῏

,*4*
/142
+*4*
*4,
-4/
+4*
῏
14/
῏

,*4*
//4+*4*
*4,
-4/
+4*
῏
+*4*
῏

,*4*
0*4+*4*
*4,
-4/
+4*
,4/
῏
,4/

,*4*
/142
+*4*
*4,
-4/
+4*
-41/
῏
-41/

,*4*
//4+*4*
*4,
-4/
+4*
/4*
῏
/4*

+
AIN-10TM, J. Nutr., +*1, +-.* (+311).
proportion and dried.

,

MFC-pectin ; microﬁbrillated cellulose and pectin were mixed with same

食物繊維の主要な生理機能

Table ,

159

Fecal weights, fecal water retention of rats fed the experimental diets
Fecal weight

Group

dry

Fecal water retention+,.4,*ΐ*4/.d--4*3ΐ*41-b./4-1ΐ+4,0a,*433ΐ+4+0e,34*0ΐ*42*c.,4*1ΐ,4/0a+14+-ΐ*4-3f,.4*2ΐ+4,,de,24*2ΐ*42/c+4*2-ΐ*4**/a+4++2ΐ*4**0e+4+-.ΐ*4*+.def+4,*1ΐ*4*,/bc+4,,1ΐ*4*,+b+4.20ΐ*4*.,a+4+,3ΐ*4*+*ef+4+1.ΐ*4*+3bcf+4+0/ΐ*4*+,cdwet(g/+3 days)+῎ /῍ CP,῎ 1./῍ CP-῎ +*῍ CP.῎ /῍ MFC-P/῎ 1./῍ MFC-P
0῎ +*῍ MFC-P
1῎ /῍ (CPῒP)
2῎ 1./῍ (CPῒP)
3῎ +*῍ (CPῒP),e-,04,+ΐ*4/0-14*+ΐ*43-b/+4/,ΐ+43+a,/4./ΐ+42/e-/40/ΐ+4+0bc
0,43/ΐ/4,3a+34-.ΐ*4.,f,24-0ΐ+42-de-,41,ΐ+4+/cd+
Fecal weight ratio of wet/dry. , Abbreviations are the same as in Table +. - Values are means
ΐS.E. of 0 rats ; values in a column not sharing the same superscript letter are signiﬁcantly
di#erent at p῔*.*/4

Fig. +

Gastrointestinal transit time of rats fed the experimental diets

Each rat was fed ciet containing *./῍ carmine as marker at ,* : **. Occurence ofcarmine in the feces was observed every -* min and the time was recorded when red
color of carmine was detected initially in the feces.
+Abbreviations are the same as in Table +. , MeansΐS.E. of 0 rats. Data not sharing
the same superscript letter are signiﬁcantly di#erent at p῔*.*/.

ῐp῔*.*/ῑ がみられたῌ また῍ CPῒP 投与群においては῍/῍ に比べて 1./῍ が +./ 分短く有意差 ῐp῔*.*/ῑ がみら
れ῍ +*῍ レベルでは 1./῍ レベルよりさらに // 分短いῌ このように CP 投与群῍ MFC-P 投与群および CPῒP 投与群の - 群を比較すると概して DF レベルの上昇につれて消化管通過時間は短縮されるが῍ 同じ DF 投与レベルを比較す
ると MFC-P 投与群が最も短い値を示したῌ この理由はMFC-P 投与群の糞量の増加と高い保水性によるものと考えられるῌ
MFC-P 混合物の物性はたんにセルロ῏スにペクチンを添加したものとはかなり異なり῍ 保水性が高いがこれはMFC の性質によるところが大きいῌ BURKITT ら+1ῑ は糞重量が増大すると消化管通過時間は短縮すると報告し῍
WRICK ら+2ῑ は糞保水性が高いと同様に消化管通過時間は短くなると報告しており῍ 今回の実験結果はこれらの報告と一致するものであるῌ,ῌ

食物繊維のラットにおけるコレステロ῍ル
代謝に及ぼす影響

高分子の粘性の高いペクチンやグア῏ガムなどの水溶性
食物繊維は῍ 小腸管腔内において食事成分の移動を抑制
し῍ 共存する栄養素の消化ῌ吸収を遅延させると同時に῍
小腸管腔内容物中のコレステロ῏ルや胆汁酸などを吸着な
いしは῍ ゲル形成において疎水性により脂溶性成分のミセ
ル形成阻害を来たし消化ῌ吸収率を低下させ῍ 延いては体外に排泄する機能を有するῌ 食物繊維のコレステロ῏ルや胆汁酸の吸着能は῍ これらの腸肝循環の阻止に役立ち῍ 肝臓延いては血清コレステロ῏ル上昇抑制に機能し῍ 虚血性心疾患の予防に寄与すると考えられているῌ しかし῍ コレ
ステロ῏ルの吸収部位は空腸とされるが῍ 食物繊維によるコレステロ῏ル吸収阻害の詳細なメカニズムについては解明されていないῌ
これに関して῍ 筆者は幾つかの研究を行った内の一つをここに紹介するῌ中村

160

モロヘイヤ葉のラットにおけるコレステロῌル代謝に及ぼす影響+3ῑ
近年῍ 我が国においても栽培されているモロヘイヤ ῐ学
名 : Corchorus olitorius, 別名 Jew’s mellow : JMῑ は῍
エジプトを原産地とし地中海地方で栽培されている緑黄野
菜であるῌ この葉 ῐJMLῑ は粘性を呈し῍ EI-Mahdy ら,*ῑはこの物質は糖タンパク質である報告しているῌ OHTANI
ら,+ῑ は῍ JML 乾燥粉末の水溶性粘質物から酸性多糖を分離し῍ その糖組成を分析しているῌ しかし῍ この物質についての生理機能については῍ 明らかにされていないῌ JML
乾燥粉末には῍ 食物繊維 ῐDFῑ が -*ῌ.*ῌ 含まれており῍
その内の ,*ῌ,/ῌ が水溶性食物繊維 ῐSDFῑ であるῌ 粘性を有する SDF は῍ 一般的に血清および肝臓コレステロ῎
ルを低下させることが知られている,,ῑῌ,/ῑῌ しかしながら῍JML に含まれている DF とコレステロ῎ル代謝との関係については明らかにされていないῌ そこで῍ 高コレステ
ロ῎ル飼料投与ラットにおけるコレステロ῎ル代謝に及ぼTable -す JML 乾燥粉末およびこれから抽出した水溶性食物繊維の影響について検討したῌ
市販生 JML は凍結乾燥後粉末ῐJML-Fῑとしたῌ 市販乾燥粉末 ῐJML-Dῑ および JML-D 水抽出残渣物 ῐJML-DWῑ
と JML-D のエタノ῎ル抽出残渣物 ῐJML-DEῑ を用いたῌ
水溶性物質の抽出は῍ JML-D の水溶性画分を濃縮後῍ 透析
し῍ エタノ῎ルを加えて沈殿物を得て凍結乾燥し粉末としたῌ このものは῍ 食物繊維を /1.,ῌ 含んており῍ 純粋な物
質ではないが῍ 水溶性食物繊維 ῐJML-SDFῑ であるとことを認めたῌ これらの組成については῍ Table - に示すとおりであるῌ
. 週齢の SD 系の雄ラットを Table . の対照群の飼料で+ 週間予備飼育後῍ 実験に供したῌ 実験は . 回にわたって行ったが῍ その中の実験 - と . の結果について述べるῌ 飼
料組成は῍ Table . に示すとおりであるῌ 実験 - では JMLの DF レベルとして /ῌ῍ 実験 . では +ῌ としたῌ 飼育期
間は +. 日間とし῍ 飼料および水は自由摂取させたῌComposition of JML+ samples (g/+** g)Components

JML-D,JML-F-JML-DW.

JML-DE/

Moisture
Protein
Lipid
Non-ﬁbrouscarbohydrates0
Dietary ﬁber
SDF : IDF1
Ash

142
,14/
-4/

04,
-,4.4-

041
-,4.
-4+

++4,
,14*
*42

++4-34*
243 : -*4+
++4*

+,41
--43
24* : ,/43
++40

-41
.14*
-4. : .-41
14+

241
.+41
24+ : --40+*40+
JML : Jew’s mellow leaves, , JML-D : Dry powder purchased from the market, - JML-F :Freeze-dried powder of fresh leaves, . JML-DW : Residual powder after extracting JML-D
with water, / JML-DE : Residual powder after extracting JML-D with ethanol, 0 These
values were obtained by subtracting the total percentage for moisture, protein, lipid,
dietary ﬁber and ash from +**, 1 SDF : Soluble Dietary ﬁber, IDF : Insoluble Dietary ﬁber.

Table .

Composition of experimental diets (g/+** g)Exp. -

Ingredient

JML-D
CaseinDL-Methionine
SucroseLard
Mineral mixture,
Vitamin mixture,
Choline bitartrate
Cholesterol
Sodium cholate
Cellulose powder
JML samples
JML-SDF-

Exp. .

Control
,*4**
*4-*
/34,/
+*4**
-4/*
+4**
*4,*
*4/*
*4,/
/4**
῏
῏

+/42/
*4-*
/14..
34//
,4*3
+4**
*4,*
*4/*
*4,/
῏
+,42,
῏

+

JML-F

JML-DWJML-DEJML-SDF

+.4.*
*4-*
/04+3
3401
,41.
+4**
*4,*
*4/*
*4,/
῏
+.41/
῏

+/43.
*4-*
/34*/
343*
,4,,
+4**
*4,*
*4/*
*4,/
῏
+*40.
῏

+04+3
*4-*
/24.+
34-/
+41.
+4**
*4,*
*4/*
*4,/
῏
++433
῏

,*4**
*4-*
0,4//
+*4**
-4/*
+4**
*4,*
*4/*
*4,/
῏
῏
+41*

Abbreviations : see footnote to Table -. , AIN-10TM, J. Nutr., +*1, +-.*, (+311). - As this contains /1.,ῌ of
dietary ﬁber, +.1ῌ of JML-SDF corresponds to +ῌ of dietary ﬁber. Hence the control diet in Exp. .
contains +ῌ of cellulose powder.
+食物繊維の主要な生理機能

糞は飼育終了前の 0 日間採糞し῍ 湿重量を測定後῍ 凍結
乾燥したῌ 飼育終了最終日 1 時間絶食後῍ ネンブタ῎ル麻
酔下で心臓穿刺により採血し῍ 頚椎脱臼後直ちに冷 *.3῍
生理的食塩水を肝臓に圧入して十分脱血後肝臓を摘出したῌ 血液から常法で血清を得たῌ
JML の水分῍ タンパク質῍ 脂質および灰分は常法により測定したῌ DF は AOAC 公定法により測定したῌ 血清中の総コレステロ῎ル ῏TCῐ῍ HDLῌ コレステロ῎ル ῏HDLCholῐ῍ リン脂質 ῏PLῐ およびトリグリセリド ῏TGῐ はそれぞれ和光純薬製のキットを用いて測定したῌ 肝臓脂質はFolch 法,0ῐ で抽出し῍ 肝臓 TC は Zak-Henly 法,1ῐ῍ 肝臓
PL および肝臓 TG は上記キットを用いて測定したῌ 糞中
胆汁酸は和光純薬製のキットを用いて測定したῌ 実験 - の糞中中性ステロ῎ルはガスクロマトグラフ法で測定したῌ
実験 . の糞中中性ステロ῎ル排泄量は和光純薬製のコレス
テロ῎ル測定キットを用いて測定したῌ
体重増加量῍ 飼料摂取量῍ 肝臓重量῍ 盲腸重量および糞量については῍ Table / に示すとおりであるῌ 体重増加量῍
飼料摂取量および肝臓重量については῍ 対照群と JML 群間に有意差は認められなかったῌ 盲腸重量とその内容物重

Table /

161

量については῍ 対照群に比べて῍ JML-DW 群を除いて
JML-D 群῍ ML-F 群および JML-DE 群が有意に高値を示したῌ 糞の湿ῌ乾重量῍ 湿ῌ乾比率については῍ 盲腸内容物と同じ傾向がみられたῌ
血清と肝臓脂質濃度については῍ Table 0 に示すとおりであるῌ 血清 TC については῍ 対照群に比べて῍ JML-DW
群を除いて JML-D 群῍ ML-F 群および JML-DE 群が有意に低値を示したῌ HDL-Chol と PL については῍ 対照群に比べて῍ 全ての JML 群が有意に低値を示したῌ 肝臓 TC
は῍ 血清 TC と同様に῍ 対照群に比べて῍ JML-DW 群を除
く JML 群において有意に低値を示したῌ 肝臓 TG と PLについては各群間に大差はみられなかったῌ
糞中胆汁酸排泄量および中性ステロ῎ル量については῍
Table 1 に示すとおりであるῌ + 日当たりの胆汁酸排泄量は῍ 対照群に比べて῍ 全ての JML 群において有意に高値
ないしは高値傾向がみられ῍ とくに JML-F 群において高値がみられたῌ また῍ + 日当たりの中性ステロ῎ル排泄量は῍ 対照群に比べて῍ JML-D 群および JML-F 群において有意に高値を示し῍ JML-DE 群は高値の傾向がみられたが῍ JML-DW 群は反対に低値を示したῌ 糞中中性ステ

Body weight gain, food intake, liver weight and cecal and fecal weight in rats fed
the experimental diets (Exp. -)Items

Control

Body weight gain (g/+. days)
Food intake (g/+. days)
Liver weight (g)Cecum (g)Cecal content (g)Fecal weight
Wet (g/0 days)
Dry (g/0 days)
Wet/dry ratio

JML-D+JML-F

JML-DWJML-DE324/ῑ.4,+2ῑ34+/4*ῑ*40*40/ῑ*4*.a,4,1ῑ*4,+a3243ῑ/4+,+*ῑ043+-42ῑ*402*43.ῑ*4*/b, c-4-.ῑ*4+2b, c+*-ῑ/43,,+ῑ34,+.4.ῑ*41**433ῑ*4*0b-4./ῑ*4,,b+**ῑ,43,,,ῑ14*+.4/ῑ*4/1*42+ῑ*4*.c,4+,ῑ*4+,a304.ῑ,4,,+,ῑ.41+-4-ῑ*4,2*42.ῑ*4*0b, c,42,ῑ*4+3c

24,ῑ*4-/a
14,ῑ*4-0a+4+.ῑ*4*-a++4-ῑ*4./b
24,ῑ*4--a+4-2ῑ*4*.b+/4,ῑ+4,/c+*4,ῑ*400b+4.3ῑ*400c+*4+ῑ*403a, b
24,ῑ*4..a+4,-ῑ*4*,a+*4.ῑ*40,a, b
14,ῑ*4-2a+4-/ῑ*4*,b,Abbreviations : See footnote to Table -. , MῑSE of seven rats.
common superscript letter are signiﬁcantly di#erent at pῒ*.*/.
+

Table 0

Values in the same line not sharing a

Concentrations of total cholesterol, HDL-cholesterol, triglycerides and phospholipids in serum and liver of rats fed the experimental diets (Exp. -)Items
Serum (mg/l** ml)
Total cholesterol
HDL-cholesterol
Triglycerides
Phospholipids
AILiver (mg/g)
Total cholesterol
Triglycerides
Phospholipids

Control

JML-D+JML-F

JML-DWJML-DE,/1ῑ+34+a, ,,.4.ῑ,433a
204+ῑ+24,,0ῑ+*4,a+*4/ῑ+413a+3,ῑ+040b+24/ῑ*421b
1*4*ῑ/4/1+2*ῑ343b
34/ῑ+4*2a+2+ῑ14.c+34-ῑ+413b
2-4.ῑ+34/+2,ῑ-40b34*ῑ+4+/a,.-ῑ,+4*a, b+,4*ῑ+4-2c
1/4+ῑ24-0+30ῑ+-4+b,+40ῑ.4*0b+2*ῑ,+4,c+.42ῑ+4+/c
0/4*ῑ+*4.
+1*ῑ340b++43ῑ,4*/a/142ῑ,4++a
2.4+ῑ34//,04*ῑ*403a, b..4*ῑ-4*/b
1,4,ῑ24++,/4-ῑ+4,+a, b-04,ῑ,41,c
0.4+ῑ14*,.4-ῑ+4,-a/24*ῑ+4,*a
1,41ῑ243.
,/40ῑ*42+a, b.14,ῑ-4,+b2-4.ῑ14/1,14/ῑ*410b

Abbreviations : See footnote to Table -. , MῑSE of seven rats. Values in the same line notsharing a common superscript letter are signiﬁcantly di#erent at pῒ*.*/. - AI : Atherogenic index(total cholesterol-HDL-cholesterol/HDL-cholesterol).
+

中村

162

Table 1

Concentrations of total bile acids and neutral sterol in feces of rats fed
the experimental diets (Exp. -)Total bile acids

Total neutral sterol

Cholesterol

Group
mg/g
Control
JML-D+JML-F
JML-DWJML-DE

mg/daya, ,++4,ῑ*4-,++43ῑ+400a, b+,4+ῑ*4-.a, b+,41ῑ+4.3b+-4+ῑ+4/,bmg/g
a+-4.ῑ*4.+04-ῑ+4,-a, b,*4.ῑ+4*,c+14/ῑ+4.*b, c+043ῑ+4*1b

mg/daya, b+,4.ῑ*432,*40ῑ+40*c+/4,ῑ,4,.a, c243ῑ+4+,b+/4+ῑ+4,-a, c

mg/daya, b+/4,ῑ+4*1,34.ῑ,4/*c,.43ῑ,4+3c+,4*ῑ+4+3a,*4*ῑ,4-*b, c341ῑ+4+,a+340ῑ+43.b+.40ῑ+40-b/43ῑ*410a+/4+ῑ,4-1b+
Abbreviations : See footnote to Table -. , MῑSE of 1 rats for total bile acids and 0 rats for
total neutral sterol. Values in the same column not sharing a common superscript letter are
signiﬁcantly di#erent at pῒ*.*/.

ロ῎ルの半分以上はコレステロ῎ルであるῌ
つぎに῍ 上記の実験において JML 乾燥粉末を水洗いした試料では῍ 血清と肝臓のコレステロ῎ル低下作用が認められなかったことにより῍ JML のコレステロ῎ル低下作用の有効物質は水溶性画分に存在すると推測し῍ JML から分離抽出を試み῍ その抽出物を用いて実験を行ったῌ
実験結果は῍ Table 2 に示すとおりであるῌ , 群間において῍ 体重増加量および飼料摂取量に差がみられなかったῌ 血清 TC と PL῍ 肝臓 TC と TG については῍ 対照群に比べて῍ JML-SDF 群は低値を示したῌ 0 日間の乾燥糞量は῍ 対照群に比べて῍ JML-SDF 群は低値の傾向を示したῌ
+ 日当たりの糞中の胆汁酸と中性ステロ῎ル排泄量は῍ 対照群に比べて῍ JML-SDF 群は有意に高値を示したῌ
JML の凍結乾燥粉末は῍ SDF が 2./ῌ῍ 不溶性 DF ῏IDFῐ
が ,2.*ῌ 含まれ῍ 総 DF の +ῌ- が SDF であるῌ JML の粘性物質は῍ 水によく溶解し῍ この水抽出物にエタノ῎ルを加えて沈殿させ凍結乾燥した物質は῍ 再び水に溶解するῌ
高コレステロ῎ル投与ラットに DF として /ῌ レベルで
JML 粉末を投与した場合῍ 対照群に比べて῍ 糞量と糞の湿ῌ乾率は増大し῍ 盲腸内容物の pH は低下したῌ 水抽出残渣を含む JML-DW 群にはこのような結果がみられなかったῌ このことから῍ SDF 様物質は一部分解され盲腸内で発酵されるもと思われるῌ さらに῍ JML 粉末は高コレステ
ロ῎ル投与ラットの血清と肝臓 TC 濃度上昇抑制作用を有意に有することが認められたῌ JML 粉末には῍ タンパク質῍ 脂質が含まれ῍ DF に加えてクロロフィルも含まれているῌ しかしながら῍ 高タンパク質の水抽出残渣のコレス
テロ῎ル低下作用については認められていないῌ 一方῍ エ
タノ῎ル洗浄により脂質やクロロフィルを殆ど含まない残渣に血清と肝臓 TC 低下作用がみられたῌ これらのことから῍ JML 粉末の効果物質は水溶性画分に含まれているものと思われるῌ 高コレステロ῎ル食投与ラットに DF として +ῌ レベルで JML-SDF を投与した場合῍ 対照群に比べて῍ 血清と肝臓 TC 濃度は抑制されたῌ 糞中胆汁酸と中性
ステロ῎ル排泄量は῍ JML-DW 群を除く JML 群およびJML-SDF 群において増大したῌ
粘性を有する水溶性 DF は一般的に実験動物およびヒトの血清と肝臓コレステロ῎ル上昇抑制することが知られてTable 2Comparisons of body weight gain, foodintake, lipid concentration in serum
and liver, fecal weight, fecal bile acidand neutral sterol excretions in thecontrol and JML-SDF groups (Exp. .)Items

Control

JML-SDF

Body weight gain (g/+. days)
Food intake (g/+. days)
Liver weight (g)Serum lipids (mg/l** ml)
Total cholesterol
Triglycerides
Phospholipids
Liver lipids (mg/g)
Total cholesterol
Triglycerides
Phospholipids
Feces
Dry weight (g/0 days)
Fecal bile acids (mg/day)Fecal neutral sterols (mg/day)

3,4/ῑ/4,.3ῑ/42+04,ῑ*422

3/4*ῑ-40,.+ῑ/40+-43ῑ*4.-+22ῑ14*2+4-ῑ+*4.
+0,ῑ+*41+//ῑ14+a/34-ῑ/43.
3,4-ῑ-410a/.4/ῑ+42.
3.4.ῑ-40*-*4.ῑ*43/.-41ῑ+4+1a
0/4-ῑ/4*/a-,4*ῑ*4/+-4-/ῑ*4,.
+/4,ῑ*413
24,*ῑ*4/.

,410ῑ*4,*,24.ῑ,4*1a,+4+ῑ+4.+a+MῑSE of 0 rats. a Signiﬁcantly di#erent from the control group at pῒ*.*/.

いる,,ῐῌ,/ῐῌ 高コレステロ῎ル食投与ラットにおけるコレス
テロ῎ル低下にかかわる SDF の作用機構については不明
であるが῍ いくつかの作用機構が考えられおり,.ῐ ,/ῐ ,2ῐ῍ 作
用機構の有力な説の一つは῍ 消化管上部における胆汁酸のミセル形成阻害によるコレステロ῎ルおよび脂肪の吸収阻
害並びに胆汁酸の腸肝循環阻害によりコレステロ῎ルおよび胆汁酸の排泄が増加しコレステロ῎ル代謝回転が促進す
ることがあげられる,.ῐ ,/ῐῌ KRITCHEVSKY ら,3ῐ は実験動物におけるコレステロ῎ル代謝に対する影響に関する研究でこらのことを述べているῌ ラットにおけるこれらの結果は῍
ペクチンや他のゲル形成物質のような SDF は῍ SDF の低下作用がみられるレベルやタイプ῍ 飼料に含まれる糖質および脂質レベル῍ ラットの系統および飼育期間によるが῍
コレステロ῎ルの添加の有無に関係なくコレステロ῎ル低
下作用を有していることを示しているῌ SDF は例外があ食物繊維の主要な生理機能るが῍ 一般的に血清コレステロ῎ルよりも肝臓コレステ
ロ῎ルに効果みられるῌ
JML 粉末の予備実験において῍ 血清 TC が常に有意に低下するとは限らなかったῌ この理由は῍ JML の産地や生産される時期῍ 乾燥方法および出荷されてからの購入期間などのことが考えられるῌ しかし῍ 肝臓コレステロ῎ル
においては全ての実験で有意に低下したῌ このことは῍
KRITCHEVSKY ら,3ῑ が述べているコレステロ῎ル代謝における SDF の一般的な効果と一致するῌ このことから῍
JML 粉末の水溶性画分には高コレステロ῎ル食投与ラットの血清と肝臓 TC 上昇抑制作用を有し῍ 水溶性画分はSDF に相当する効果がみられたῌ この効果は῍ 胆汁酸とコ
レステロ῎ルの吸収阻害に大きくかかわり῍ そのために排泄増加がみられるが῍ 血清リポタンパク質の様相῍ リポタ
ンパク質の合成と分泌および肝臓のおけるコレステロ῎ル
代謝について研究することが必要であるῌ 最近の研究-*ῑ において῍ ペクチンにはコレステロ῎ルを含まない飼料でもペクチン投与により直ちにその効果がみられることが報告されているので῍ 今後は JML 水溶性食物繊維について῍
コレステロ῎ル無添加食で有効であるか検討する必要があるῌ-ῌ 食物繊維の食後血糖上昇抑制機能
食物繊維が栄養素の消化ῌ吸収に及ぼす影響は῍ その有する粘性の高いほど強いῌ 粘性の高い食物繊維の摂取により῍ 小腸内容物が粘性をもち῍ これによって食品成分や消化酵素の拡散が阻害され῍ 酵素の食品成分に対する作用が抑制され῍ その上῍ 消化生成物の小腸粘膜への到達遅延を来たすものと考えられているῌ さらに῍ 小腸管腔部分における小腸粘膜は不拡散層 ῐUnstirred water layerῑ で覆われており῍ 通常においても拡散しにくいとされるこの部分
が῍ 粘性のある食物繊維により厚くなり῍ 消化生成物の粘膜の吸収細胞への到達を遅くすると考えられている-+ῑῌ
このような食物繊維による栄養素の消化ῌ 吸収の遅延
は῍ とくに糖質を摂取した際の血糖値上昇抑制機能として発現するῌ
食物繊維の食後血糖上昇抑制機能に関して῍ 大麦とモロヘイヤ-,ῑ が共に粘性を有する水溶性食物繊維を含む食品として選び研究を行ったところ῍ 同様の結果が得られたので῍ 大麦について紹介するῌ
大麦の食後血糖上昇抑制機序に関する研究--ῑ
近年῍ 我が国の食物繊維 ῐDFῑ 摂取量-.ῑ は低下しつつあるが῍ これに伴って腸憩室症-/ῑ や῍ 糖尿病-0ῑ -1ῑ および結腸ガン-2ῑ などの疾患が増加してきているῌ 一般に大麦は /῏+*῍-3ῑῌ.+ῑ ほどの DF を含み῍ 白米に比べて格段に多いことから DF 給源として重要であるῌ 大麦の食後血糖上昇抑制
作用については῍ +300 年῍ 柳沢ら.,ῑ が始めて健常者に摂取させた場合は効果がみられないが῍ 糖尿病患者に摂取させた場合῍ 血糖値の上昇が精白米に比べて緩慢であることを報告しているῌ 最近῍ 佐藤ら.-ῑ も同様の実験を行い῍ 大麦
摂取が健常者でも食後血糖上昇抑制作用が認められるが῍

163

とくに糖尿病患者で顕著に抑制されることを明らかにしたῌ 池上ら..ῑ はストレプトゾトシン糖尿病ラットを用いて実験した結果でも῍ グルコ῎ス負荷後の血糖値は大麦混入
飼料により顕著な抑制がみられたことを報告しているῌ 上述の研究では῍ いずれも大麦食のみを与えた場合῍ 主として糖尿病患者や実験的糖尿病ラットの食後血糖上昇抑制作用を有することを示しているῌ しかし῍ 我が国では῍ 燕麦のように῍ 大麦そのものを食することはほとんどなく῍ 多
くは白米に混入して摂取するのが常であるῌ 大麦と白米の混合食が健常者の食後血糖上昇抑制に有効であるかどうかは῍ いまだ必ずしも明らかにさられていないῌ
そこで本研究は῍ まず῍ 大麦混合食でも白米食に比べて健常者の食後血糖上昇抑制作用がみられるかどうかを調べ῍ ついで῍ 大麦の食後血糖上昇抑制機序を追究したῌ
ῌ 健常者の血糖値に及ぼす大麦混合食の影響,* 歳代の健常者についてあらかじめグルコ῎ス負荷テストを行い῍ 正常な血糖曲線を示した男性 2 名 ῐBMI 平均
値 ,*.*ῒ*.0῍ SEῑ῍ 女性 0 名 ῐBMI 平均値 ,*.*ῒ*.1ῑ を被験者としたῌ 実験前夜から +, 時間絶食後῍ 白米食 ῐ対照 :新潟産コシヒカリ῍ DF 含量 +.-῍ῑ および白米に丸麦 ῐ新潟産ミノリ῍ DF 含量 +*.,῍ῑ /*῍ を混合した飯 ῐ大麦混合食ῑ を摂取させたῌ この際の副食としては豆腐澄まし汁῍
蒸し卵῍ 魚缶詰を付け合せたῌ 実験は大麦混合食を朝食に+ 回摂取した場合と朝食として 0 日間連続した場合の , 方法で行ったῌ いずれも白米食摂取 + 週間後に大麦混合食を摂取させたῌ 白米食および大麦混合食の摂取量は男女とも
体重 kg あたりのエネルギ῎摂取量が同一になるようにし῍ 摂食時間は +/ 分としたῌ 採血は῍ 空腹時を * 分とし῍
試験食摂取後 -* 分῍ 0* 分῍ +,* 分および +2* 分の計 / 回行ったῌ 血糖は酵素法 ῐGlucose B-Test Wako 和光純薬ῑ῍
インスリンは酵素免疫ῌOPD 法 ῐInsulin B-Test Wako
和光純薬ῑ῍ グルカゴンは酵素免疫 ῌ 蛍光法 ῐGlucagon
Test Wako 和光純薬ῑ により測定したῌ
+῍ 大麦混合食を朝食に + 回摂取の場合
2 名の男性被験者に白米および大麦混合食を + 回摂取させたときの食後最高血糖値 ῐFig. , Aῑ をみると῍ 大麦混合食摂取時では白米食に比べて +..1 mgῌdl 低く有意な低下を示した ῐpΐ*.*+ῑῌ インスリンについては有意な差はみられなかったが῍ 白米食に比べて大麦混合食時において低い傾向を示したῌ なお῍ このときの白米食の SR+ ῐ*῍ -*῍0+῍ +,*῍ +2* 分のインスリン値の総和ῑ は +/, mUῒ-1.+ に対して大麦混合食では +,1 mUῒ,..3 であったῌ グルカゴン
については一定の関係は得られなかったῌ
0 名の女性被験者に白米および大麦混合食を + 回摂取させたときの食後最高血糖値 ῐFig. , Bῑ をみると῍ 大麦混合食摂取時では白米食に比べて +-.2 mgῌdl 低く῍ 男性と同様に有意な低下を示した ῐpΐ*.*/ῑῌ インスリンについては有意な差はみられなかったが῍ 白米食に比べて大麦混合
食時において低い傾向を示したῌ なお῍ このときの白米食の SR+ は +-+ mUῒ+..* に対して大麦混合食では ++. mUῒ+..* であったῌ 白米食と大麦混合食摂取時におけるグルカ

中村

164

Fig. ,

Changes in plasma glucose (upper panel), insulin (medium panel) and glucagon (lower panel)levels after the administration of rice diet or barley-rice diet in healthy normal men (A) andwomen (B). They were fed either diet containing rice diet or barley-rice diet for + dayῒῌῒ : rice diet, ΐῌΐ : barley-rice diet. MeanῐSE, ῔ : signiﬁcantly di#erent from the rice diet (pῑ*.*l), ῔῔ : signiﬁcantly di#erent from the rice diet (pῑ*.*/).

ゴン値には有意差がみられなかったῌ,ῌ 大麦混合食を朝食に 0 日連続摂取の場合
0 名の女性被験者に白米食および大麦混合食を朝食に 0日連続摂取したときの食後最高血糖値 ῎Fig. -῏ は῍ 白米食に比べて大麦混合食摂取時は +0.. mgῌdl 低く + 回摂取時の男女と同様に有意に低値を示した ῎pῑ*.*+῏ῌ インスリについては白米食と大麦混合食摂取との間には差はみられなかったῌ なお῍ このときの白米食の SR+ は +3+ mUῐ.0..

に対して大麦混合食では +03 mUῐ-,./ であったῌ グルカゴ
ンについては白米食と大麦混合食摂取との間には有意差がみられなかったῌ
健常者を対象に῍ 朝食に + 回だけの大麦 / 割混合食を摂取させることにより῍ 男女いずれにおいても῍ 食後最高血
糖値は大麦を含まない白米食の場合と比較して有意に低下することを認めたῌ また῍ 健常女性に対して῍ 朝食に 0 日
間大麦 / 割混合食を連続摂取させた場合においても同様な食物繊維の主要な生理機能

165

も食後最高血糖値が低下することを見出した DF を多く含む食物を摂取したり./ あるいはペクチン等をあらかじめグルコスと一緒に水溶液にしたものを摂取させた場
合.0 食後の急激な血糖上昇およびインスリン分泌が抑制される結果が得られている.1
ところで DF 摂取時におけるグルコス応答とインスリン応答が必ずしも同じ傾向を示さないことを JENKINS
ら.2 および BECK ら.3 が報告している また BECK ら.3 はDF がグルカゴン分泌に対して影響しないことを認めている したがって 大麦混合食摂取によりインスリンとグル
カゴンの分泌が認められなくても 必ずしも矛盾するものではないと考えられるῌ 大麦の食後血糖上昇抑制機序に関する検討a 大麦 SDF の抽出および構成糖組成の分析
大麦からの水溶性食物繊維 SDF の抽出は酵素重量
法.+ を利用して行った Fig. . すなわち 大麦粉末を耐熱性 aoアミラゼ Termamyl フロテアゼおよびア
ミログルコシダゼによって加水分解し 濾液に . 倍量のFig. -

Changes in plasma glucose upper panel), insulin (medium panel) and glucagon (lower panel)levels after the administration of rice dietor barley-rice diet in healty normal women.
They were fed either diet containing rice dietor barley-rice diet
Mean SE,: signiﬁcantly di#erent from the rice
diet (p *.*+),: signiﬁcantly di#erent from therice diet (p *.*/).

現象を認めた さらにいずれも場合もインスリン分泌抑制の傾向がみられたが グルカゴン分泌に対しては影響羽がみられなかった 佐藤ら.- は大麦食で食後最高血糖値の低下を報告しているが われわれは大麦 / 割混合食において3/῍ エタノルを加えて沈殿物を得 これを凍結乾燥したものを SDF とした SDF の構成糖組成は Southgate 法/*の加水分解条件 /῍ 硫酸 沸騰吸水浴で +/* 分 によって処理した後 アルディトルῌアセチル化し ガスクロマ
トグラフ法/+ により分析した なお ウロン酸については
カルバゾル硫酸法/, によって測定した
b 大麦 SDF のグルコス拡散速度に及ぼす影響
大麦 SDF のグルコス拡散速度に及ぼす影響を海老原ら/- の拡散速度測定装置を用いて測定した この装置はA, B, C の - 槽からなり 各槽はグラスマイクロフィル
タで仕切り A 槽の /῍ グルコス溶液 B 槽に +῍ 大
麦 SDF 溶液 C 槽にはあらかじめ攪拌子を入れ純水の一定量を満たした なお 各溶液は あらかじめ -1に加温した - 種の溶液は同時に入れはじめ 装置に溶液が完全にみたされた時を * 分 とする 装置は -1の恒温水槽に静置し -* 分 0* 分 3* 分後に C 槽のグルコス濃度を酵素法 Vグルカゼ ニッスイ 日水製薬 で測定した この際の対照として B 槽に純水を用い 比較検討のためにペクチン レモン由来 メトキシル基含有率 0.0῍ 和
光純薬 を用いた
c 大麦粉末と白米粉末の人工消化液中の糖の溶出率の比較
大麦粉末および対照として白米粉末を用いて人工消化試
験を行った 大麦および白米粉末各 , g を MESῌTRIS 緩
衝液 pH : 0.* +* ml に懸濁させ タマミル *., ml を添加し 3* -* 分インキュベトした その後 0* に冷却して pH を 1./ に調整して フロテアゼ *., ml /* mgῌmlになるように MESῌTRIS 緩衝液に溶解 を加えて 0*-* 分インキュベトした後 このものを透析膜に注入し
あらかじめ MESῌTRIS 緩衝液 ./* ml を -1 に加温してあるビカ中に入れ 振盪を行った 0* 分後 +,* 分後
+2* 分後にセルロス膜から溶出する還元糖をソモギῌ
ネルソン法によって測定した

中村

166

Fig. .

Isolation process of SDF from barley

大麦 SDF の抽出率および構成糖組成を調べた結果はつぎのとおりであるῌ 大麦からの SDF の抽出率は῍ ,./ῌ 前
後であったῌ その構成糖組成は῍ アラビノ῏ス ,1./ῌ῍ ガ
ラクト῏ス +-.*ῌ῍ キシロ῏ス ,*.3ῌ῍ マンノ῏ス +-.*ῌ῍
グルコ῏ス 0.,ῌ῍ ラムノ῏ス ..-ῌ およびウロン酸 1.+ῌであるῌ
つぎに糖の拡散速度に及ぼす大麦 SDF の影響 ῐFig. /ῑを調べたところ῍ 対照の純水に比べて῍ +ῌ 大麦 SDF 溶液
においては +ῌ ペクチン溶液と同様に有意にグルコ῏ス拡
散速度を抑制した ῐpῒ*.*/ῑῌ
さらに῍ 白米粉末を対照にして行った大麦粉末の人工消化試験の結果 ῐTable 3ῑ は῍ 0* 分῍ +,* 分῍ +2* 分のいず
れでも大麦粉末は澱粉からの生成還元糖のセルロ῏ス膜からの溶出率を抑制した ῐpῒ*.*+ῑῌ
大麦 SDF の構成糖組成は῍ 主としてアラビノキシラン
およびガラクトマンナンからなると推測されるが῍ このほか boグルカン/.ῑ //ῑ も含まれているῌ したがって大麦 SDFの食後血糖上昇抑制作用の一因はこれら水溶性多糖類の作用によるものと推察されるῌ
大麦 SDF の消化管における作用機序を推測する一助として῍ SDF の糖拡散速度に及ぼす影響を検討したところ῍
大麦の +ῌ SDF は比較に用いた +ῌ ペクチンと同じように対照に比べてグルコ῏ス拡散を阻害したῌ さらに῍ 大麦
粉末の人工消化液中の生成還元糖の膜からの溶出率を調べたところ῍ 対照に比べて有意に抑制されることを認めたῌ
今回の実験において῍ 健常者に摂取させた大麦混合食中のSDF 含有量は ,.-ῌ.*ῑ であったῌ これに水を加え炊飯した
試験食 ,// g 中の SDF 含量は *.3ῌ となり῍ これは拡散速度測定時の濃度にほぼ等しいことから῍ 食後血糖値の上昇抑制効果は῍ 大麦 SDF がまず胃内において膨潤し῍ ゾル
化することにより胃内滞留時間を延長させ῍ 食物の胃から小腸への移行を遅らせるῌ 一方ゾルの中心部に取り込まれたグルコ῏スやオリゴ糖等は拡散しにくくなり῍ 小腸粘膜上皮における消化吸収を遅延させるものと考えられたῌ このようなメカニズムにより食後血糖値の上昇抑制が行われるものと推測したῌ
JENKINS ら/0ῑ は糖尿病治療において῍ 食品個῎の血糖値が上昇しやすい食品としにくい食品を明らかにして῍ Glycemic Index ῐGIῑ とういう指標を提案しているῌ 各食品の GI は῍ その食品の in vitro における消化速度と正の相関がみられる/1ῑῌ GI の低い食品を摂取することは῍ 糖尿病
治療のみならず予防上からも大切であると考えるῌ

食物繊維の主要な生理機能

Fig. /

Glucose di#usion-rate across a 1 mm waterlayer, barley SDF-layer and pectin-layerῌ : across the water-layer, ῌ : across thelayer of +῍ (w/v) barley SDF solution, ῌ :across the layer of +῍ (w/v) pectin solution,
Mean SE.
: signiﬁcantly di#erent from thewater-layer (p *.*l),: signiﬁcantly di#erent
from the water-layer (p *.*/).

Table 3Elution-rate of reducing sugar to bu#er solution of rice powder and barley powder(῍)
Elution-rate0*

Rice powder
Barley powder+,*a,343 +4,,,40 *41b-24-+4/*4*4/b+2* (min)
1*4,
/043

*4/
*40b

a

Mean SE, b signiﬁcantly di#erent from the rice powder(p *.*l).

.ῌ 食物繊維の目標摂取量に関する基礎的研究
我が国の食生活は この /* 年余りの間に急激に変容をとげ ことに昭和 -* 年代から .* 年にかけての変化は著し
い 変容の大要は 米を主とする穀類摂取量の減少したのに対して動物性食品摂取量の増加である これに伴って食物繊維摂取量は昭和 ,0 年に ,- g /+ であったのが 平成 +.
年では +. g までと低下している/ 食物繊維摂取量の低下と糖尿病 虚血性心疾患 動脈硬化性疾患や大腸ガンなどの生活習慣病発症率とは強い相関が認められており 適正
摂取量の確保が重要である ヒトが健康を保持ῌ増進し
生活習慣病予防のための基準となるエネルギおよび各栄
養素は 我が国において栄養所要量として策定されている 食物繊維については 目標摂取量として平成 0 年の第/ 次日本人の栄養所要量策定. 時から 食物繊維の定量法が確立されたのと相まって目標摂取量として成人で ,*,/ g +* gῌ+,***kcal とされている

167

栄養素の所要量算出にあたっては 通常疫学的方法と実験的方法があり ビタミンなどの実験的方法は 目的とするビタミンの欠乏症を実験的に惹起させ それを回復させるに要する量を実験的に求め これに疫学的調査結果を勘案して求められる しかし 食物繊維においては 実験的欠乏症を惹起させることは出来ない このため 食物繊維
摂取量と排便量および疫学的調査結果から算定されている 中路ら/2 は食物繊維を摂取量 ,* g すると排便量 +/+ gをもたらすことを報告し CUMMING ら/3 は +, か国における疫学調査から 食物繊維摂取量が + 日 +2 g であると排便量は +/* g になり この量は大腸ガンの予防に有効であることを示唆した それらの研究成果が採用され 大腸ガ
ンを予防するのに望ましい + 日の排便量を指標とする疫学的見地から目標摂取量が定められている 筆者らが行ったつぎの研究成果もこの策定にあたって考慮されたので紹介する
筆者ら0* は食物繊維 DF の目標摂取量を算定するための基礎的デタを得るために ヒトを対象として食事中のDF 含量の段階的増加が排便量に及ぼす影響を検討した
実験は , 回にわたり 実験 + と実験 , DF の摂取量がヒトの便通に及ぼす影響について実験を行った 被験者は,* 歳代の健常男性 / 名で 生活環境を同一にするために
同室に宿泊させ 1 時起床 ,. 時就寝とした 各実験において + 日あたりの総 DF 摂取量が段階的に増加するよう 種類の実験食をそれぞれ作成した 実験 + と実験 , とも各
実験食摂取期間はそれぞれ + 週間とした なお 実験 + では対照として DF をほとんど含まない実験食を作成し 0
日間摂取させた 糞便は毎日採取し 重量と容積を測定した
実験 + における DF 摂取レベルは * g, ++.3 g, -,.+ g,/-.- g の . 段階 実験 , における DF 摂取レベルは +*.* g,,*.* g, -*.* g の - 段階とした 実験 + と実験 , とでは 実
験食に供した DF 給源は多少異なるが 基本的には米飯ῌ
納豆ῌひじきの煮付けῌわかめの酢の物ῌ切干大根の煮付
けῌきんぴらごぼうῌ焼きなすῌ野菜炒めῌかんぴょうの煮付けなどの他 デザトとして果物 ῌ 乳製品などである DF-free 食および低含量食においては 主食の白米の代わりに葛切りや春雨を用いた 実験食の摂取は 朝食 2
時 ** 分から 昼食は +, 時 -* 分から 夕食は +3 時 ** 分からそれぞれ -* 分間でよく咀嚼して食するようにした 実
験期間中は 水ῌお茶類を除き 実験食以外は食さないよ
うにした
各 DF 摂取レベル期の糞便はすべて + l の純水を入れた
特製シリンダに採取し 排便前後の重量差から糞便湿重量を求め シリンダの目盛りから糞便容積を測定し比重を算出した
得られた結果について述べる 糞便湿重量ῌ容積および比重については Table +* に示すとおりである 実験 + では各 DF 摂取レベル期のいずれも DF-free 食期に比べて糞便湿重量ῌ容積が有意に増加した また DF 低含量食期
++.3 g DFῌ日 に比べ DF 中含量食期 -,.+ g DFῌ日 お
よび DF 高含量食期 /-.- g DFῌ日 では有意に糞便湿重

中村

168

Table +* E#ects of DF intake levels on fecal wet weight, fecal volume and speciﬁc gravity of feces in healthy subjects
Exp. No.

Exp. +

Exp. ,DF levels
(g)

Free
*

Low
++43

Middle
-,4+

High
/-4-

c,

Low
+*4*

Middle
,*4*

High
-*4*

c,

Fecal wet wt4 (g)004ῒ14+a+024/
ῒ++40a*431ῒ*4*.

+.240
ῒ24,b
+-34*
ῒ/42b
+4+-3
ῒ*4*1

,+,4.
ῒ-*43bc,*24*
ῒ-,43bc
+4*-2
ῒ*4*,

,/341
ῒ,340c,/24ῒ-*4-c
+4**0
ῒ*4*,

+,42.**,+*,4.
ῒ++4,a+*04/
ῒ++4-a
*430+
ῒ*4*,

+..43
ῒ,,4*b+/+4/
ῒ,+4+b
*43/,
ῒ*4*,

+/+43
ῒ+042b+/14*
ῒ+14,b
*431+
ῒ*4*,

24.**

Fecal volume (ml)Speciﬁc gravity+,42.**-430+
MeanῒSE of / subjects. Values not sharing the same superscript letter are signiﬁcantly di#erent, pΐ*.*/.
marks are signiﬁcantly di#erent. * pΐ*.*/, ** pΐ*.*+.

Fig. 0

Correlation between DF intake and fecal
weight. Data are meansῌSE (n῍/). Blackcircle (῏), Exp. + ; white circle (῎), Exp. ,量ῌ容積が増加したῌ 実験 , では῍ DF 低含量食期 ῐ+*.* gDFῌ日ῑ に比べ῍ DF 中含量食期 ῐ,*.* g DFῌ日ῑ および DF
高含量食期 ῐ-*.* g DFῌ日ῑ では有意に糞便湿重量ῌ容積が増加したῌ 実験 + および実験 , の結果から DF 摂取量と糞便湿重量の相関散布図を作成すると Fig. 0 に示すとおり
で῍ 相関係数を求めると有意性が認められたῌ 糞便比重については῍ 実験 + および実験 , とも DF 摂取量と糞便比重の間に有意差は認められず῍ 実験 + では῍ DF 摂取量が増
加するにつれた比重が低下する傾向がみられたῌ
このように DF 摂取量の増加に伴って῍ 排泄される糞便量は有意に増加することを認めたῌ しかし῍ DF 摂取量が増加すると῍ 実験食の総摂取量もまた増加するῌ このため῍
DF 摂取量῍ 食物摂取量῍ 排便量の - つの独立変数を῍ DF
摂取量と食物摂取量῍ DF 摂取量と排便量῍ 食物摂取量と排便量のそれぞれの組み合わせについて῍ 相関散布図を作成し相関係数を求めたῌ この結果῍ DF 摂取量と食物摂取量との相関係数 *.2.-+ と最も高く῍ ついで DF 摂取量と排便量の相関係数 *.00,/῍ 食物摂取量と排便量の相関係数*./1,. であるῌ DF 摂取量と食物摂取量の相関性が最も高いということは῍ エネルギ῏量を一定に確保し特別な DF

,

24.**
-40*

Values with

加工食品を用いないで日常的な食生活の中で῍ DF 摂取量を増加させるためには῍ 食物の総摂取量も増加せざるを得ないことが認められたῌ しかし῍ 排便量の増加は῍ 食物摂取量の増加よりも DF 摂取量の増加とより高い相関性を有しており῍ DF 摂取量の増加が排便量の増加により効果的であることが確認されたῌ また῍ 食物摂取量と排便量との相関が低いということは῍ 食物摂取量の増加が排便量を増加させるのではなく῍ 食物摂取量の増加が結果的に DF 摂取量の増加につながりそれが排便量の増加を招くものと考えられるῌ BURKITT+1ῑ による疫学的調査によると῍ DF 摂取
量の多い食事をしているアフリカ原住民の排便量は約 + 日/** g と多く῍ DF 摂取量の少ない食事をしている欧米人の排便量は約 + 日 +** g と少ないとあるが῍ これらの報告ど
おり DF 摂取量の増加により排便量は増加するῌ 中路/2ῑ ら
は DF 摂取量を + 日 ,* g にすると排便量 +/+ g をもたらすとし῍ CUMMING ら/3ῑ は DF 摂取量 + 日 +2 g であると排便
量 +/* g になり῍ この DF 摂取量が大腸ガンの予防に有効であることを報告しており῍ 実験 , においても DF 摂取量,*.* g で排便量 +...3 g であるので῍ + 日 +/* g 程度の排便量を確保するためには῍ 少なくとも ,* g の DF 摂取が要求されることを示唆しているῌ

お わ り に昨今῍ 栄養学の中で盛んに機能性をもつ食品やその成分が取り上げられているが῍ 食物繊維はそのはしりに位置づけられるものであるῌ 広く認知されている食物繊維の生理機能に関して῍ これまでに行った筆者の研究を紹介して῍
食物繊維ついてその一端を概説したῌ 食物繊維の便通改善
機能は῍ 大腸ガン予防因子の一つと考えられ῍ この面からの研究もなされているが῍ その成果は必ずしも正の相関とは限らない0+ῑῌ また῍ 食物繊維の血清 ῐ血漿ῑ῍ 肝臓コレス
テロ῏ル上昇抑制機能は῍ 血漿エストロゲン排泄に機能し῍ 乳癌発症抑制効果がみられるとの報告がある0,ῑῌ しかし῍ 食物繊維に含まれる対象物質の構造῍ 物性は個῎に異なるため῍ 生理作用は一様ではなく῍ その上῍ それらの定量法も公定法として確立されていないものも多῎あり῍ 生
理作用の詳細なメカニズムについて不明な点が残されているῌ さらに῍ 研究の進展により食物繊維の範疇が拡大され῍
従来食物繊維とはみなされていなかった難消化性オリゴ糖

食物繊維の主要な生理機能もこの範囲に含まれるようになったῌ 難消化性オリゴ糖には腸管免疫応答や免疫機能を有することが明らかになってきている0-ῒῌ 現在῍ 我が国では食物繊維を含めた広範な難消化性成分に対して新たな用語として ΐルミナコイド῔ が提唱されている0.ῒῌ
+330 年に設立された日本食物繊維研究会が昨年 ῑ,**.
年ῒ 日本食物繊維学会として新たにスタῐトしたので῍ 未解決の問題解明に一層の拍車がかかるものと期待されるῌ
稿を終わるにあたり῍ 食物繊維に関する研究の当初からご指導いただき῍ 有益なご助言の数῏を賜りました元東京
農業大学教授῍ 現日本食物繊維学会名誉会員 印南 敏先生に厚く謝意を表しますῌ
参考文献+ῒ 財団法人厚生統計協会῍ ,**.῎ 厚生の指標臨時増刊号῍ +...
,ῒ 桐山修八῍ +32*῎ 化学と生物῍ +2῍ 3/.
-ῒ BURKITT, D.P., +31+. Cancer, ,2, -.
.ῒ 厚生省保健医療局健康増進栄養課監修῍ +33.῎ / 次改定日本
人の栄養所要量῍ /3῍ 第一出版῍ 東京῎/ῒ 健康ῌ栄養情報研究会῍ ,**.῎ 国民栄養の現状 ῑ,**,ῒ῍ 02῍第一出版῎0ῒ 桐山修八῍ +31*῎ 化学と生物῍ 2῍ .02.
1ῒ 中村カホルῌ早川享志ῌ滝田聖親ῌ福富麻子ῌ西郷光彦ῌ
印南 敏ῌ福井克任ῌ樋口 勝ῌ水口和彦῍ +322῎ 栄食誌῍.+῍ +2/.
2ῒ TURBAK, A.F., SNYDER, F.W. and SANDBERG, K.R., 特開昭῍
/0ῌ+**2*+.
3ῒ HERRICK, F.W., CAASEBIER, R.L., HAMILTON,J.K. and SANDBERG, K.R., +32-. J. Appl. Polym. Sci. Appl. Polym. Symp.,131.
+*ῒ TURBAK, A.F., SNYDER, F.W. and SANDBERG, F.W., +32-. J.
Appl. Polym. Sci. Appl. Polym. Symp., 2+/.
++ῒ 中山正夫ῌ水口和彦῍ +32-῎ 食品と科学῍ ,/῍ .3.
+,ῒ 小林宏臣῍ +32.῎ 食品と科学῍ ,0῍ +*1.
+-ῒ 福井克任ῌ樋口 勝ῌ水口和彦ῌ印南 敏῍ +320῎ 栄食誌῍
-3῍ .-.
+.ῒ 奥 恒行῍ +32,῎ 食物繊維 ῑ印南 敏῍ 桐山修八ῒ῍ 2-῍ 第一出版 ῑ東京ῒ῎+/ῒ 木村修一ῌ駒井三千夫ῌ竹久文之῍ +32-῎ 食物繊維῍ 食品
学ῌ栄養学的アプロῐチ ῑ印南 敏ῌ井上五郎ῌ五島雄一郎ῌ細谷憲政ῌ吉田 昭῍ 桐山修八編ῒ῍ 3+῍ 篠原出版 ῑ東京ῒ῎
+0ῒ BROWN, R.C., KELLOHER, J. and LOSOWSKY, M.S., +313. Br.
J. Nutr., .,, -/1.
+1ῒ BURKITT, D.P., WALKER, A.R.P. and POINTER, N.S., +31,.
Lancet, -*, +.*2.
+2ῒ WRICK, K.L., ROBERTSON, J.B., Van SOEST, D. J., LEWIS, B.A.,
RIVERS, J.M., ROE, D.A. and HACKIER, L.R., +32-. J. Nutr.,++-, +.0..
+3ῒ INNAMI, S., NAKAMURA, K., TABATA, K., WADA, M., and
TAKITA, T., +33/. J. Nutr. Sci. Vitaminol. .+, .0/.
,*ῒ EL-MAHDY, A.R. and EI-SEEBAIY, L., +32.. Food Chemistry,+., ,-1.
,+ῒ OHTANI, K., OKAI, K., TAMASHITA, U., YUASA, I. and MISAKI,
A., +33/. Biosci. Biotech. Biochem. /3, -12.
,,ῒ KEYS, A., GRANDE, F. and ANDERSON, J.T., +30+. Proc. Soc.
Exp. Biol. Med., +*0, ///.
,-ῒ KIRIYAMA, S., OKAZAKI, Y. and YOSHIDA, A., +303. J. Nutr.,
31, -2,.

,.ῒ

,/ῒ

,0ῒ
,1ῒ
,2ῒ
,3ῒ

-*ῒ
-+ῒ
-,ῒ

--ῒ
-.ῒ
-/ῒ

-0ῒ

-1ῒ
-2ῒ
-3ῒ
.*ῒ

.+ῒ
.,ῒ
.-ῒ
..ῒ
./ῒ
.0ῒ
.1ῒ
.2ῒ
.3ῒ
/*ῒ
/+ῒ
/,ῒ

169

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中村カホルῌ池上幸江ῌ滝田聖親ῌ印南 敏῍ +330῎ 東邦
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原島恵美子ῌ辻 啓介ῌ中川靖枝ῌ浦田郡平῍ +33.῎ 家政誌῍ ./῍ +*13.
辻 啓介῍ +33.῎ 臨栄῍ 2/῍ ./.
池上幸江ῌ土橋文江ῌ文 福實ῌ上野洋子ῌ西出英一ῌ中村カホルῌ印南 敏῍ +322῎ 日栄ῌ食糧学会誌῍ .+῍ ,-3.
印南 敏ῌ池上幸江ῌ中村カホルῌ土橋文江ῌ綾野雄幸ῌ
菅原龍幸ῌ森 文平ῌ中村尚夫ῌ石原英子ῌ手島節三ῌ米山 智ῌ金田よしみῌ金谷健一郎ῌ山田浩平ῌ吉岡敏夫῍+322῎ 日栄ῌ食糧学会誌῍ .+῍ .-.
科学技術庁資源調査会 ῑ編ῒ῍ +33,῎ 日本食品食物繊維成分
表῍ +2 大蔵省印刷局῍ 東京῎
柳沢文正ῌ小笠原 公῍ +300῎ 栄養と食糧῍ +3῍ .0.
佐藤寿一 ῌ 大沢 功 ῌ 服部温子 ῌ 押田芳治 ῌ 佐藤祐造῍+33*῎ 総合保健体育科学῍ +-῍ 1/.
池上幸江 ῌ 土橋文江 ῌ 中村カホル ῌ 印南 敏῍ +33+῎ 日栄ῌ食糧学会誌῍ ..῍ ..1.
JENKINS, D. J.A. and WOLEVER, T.M.S., +32+. Proc. Nutr.
Soc., .*, ,,1.
岩崎良文ῌ青野 充ῌ青木矩彦῍ +32*῎ 日栄ῌ食糧学会誌῍-2῍ +11.
JENKINS, D. J.A., LEED, A.R., GASSULL, M.A., COCHER, B. and
ALBERTI, K.G.M., +311. Ann. Intern. Med., 20, ,*.
JENKINS, D. J.A., WOLEVER, T.M.S., LEED, A.R., GASSULL, M.
A. and HAISMAN, P, +312. Br.. Med. J., +, +-3,.
BECK, B. and VILLAUME, C., +321. J. Nutr., ++1, +/-.
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上野民夫῍ +31*῎ 科学と生物῍ 2῍ ++..
福井作蔵῍ +31.῎ 還元糖の定量῍ //῍ 東京大学出版会῍ 東京῎

中村

170
/-῏
/.῏
//῏
/0῏

/1῏

/2῏

/3῏

EBEHARA, K., MASUHARA, R., KIRIYAMA, S., +32+. Nutr. Rep.
Int., ,-, ++./.
玉井洋介ῌ佐῎木康人ῌ藤尾高志ῌ小笠原武雄ῌ江頭祐嘉
合ῌ太田宏夫ῌ綾野雄幸ῌ +33.῍ 日食工会誌ῌ .ῌ ,0/.
印南 敏ῌ桐山修八ῌ +33/῍ 食物繊維ῌ +2ῌ 第一出版ῌ 東京῍
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H., FIELDEN, H., BALDWIN, J.M., BOWLING, A.C., NEWMAN, H.
C., JENKINS, A.L. and GOFF, D.V., +32+. Am. J. Clin. Nutr.,-., -0,.
JENKINS, D. J.A., GHAFARI, H., WOLEVER, T.M.S., TAYLOR, R.
H., JENKINS, A.L., BARKER, H.M., FIELDEN, H. and BOWLING,
A.C., +32,. Diabetlogia, ,,, ./*.
中路重之ῌ村上秀樹ῌ田村 研ῌ岩根 覚ῌ福田真作ῌ太田昌徳ῌ棟方秋昭博ῌ吉田 豊ῌ +323῍ 日本消化器病学会誌ῌ 20ῌ ,+*..
CUMMING, J.H., BINGHAM, S.A., HEATON, K.W. and EAST-WOOD, M.A., +33,. Gastroenterology, +*-, +12-.

0*῏

0+῏

0,῏

0-῏
0.῏

SAITO, T., HAYAKAWA, T., NAKAMURA, K., TAKITA, T.,
SUZUKI, K. and INNAMI, S., +33+. J. Nutr. Sci. Vitaminol., -1,.3-.
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桐山修八ῌ池上幸江ῌ印南 敏ῌ海老原清ῌ片山洋子ῌ竹久文之ῌ ,**-῍ 日本食物繊維研究会誌ῌ 1ῌ -3.

食物繊維の主要な生理機能

Main Physiological Functions of Dietary FiberῌLooking back at ,* years of researchῌ
By
Kahoru NAKAMURA*(Received January ,*, ,**//Accepted January ,2, ,**/)

Summary : Dietary ﬁber is deﬁned as all constituents of food that cannot be broken down by humandigestive enzymes. There has been much experimental, epidemiological, and clinical research on thefunction of dietary ﬁber in the body, with a particular focus on the prevention of lifestyle-relateddisease. Today, it is generally recognized that there is scientiﬁc proof that the ingestion of dietaryﬁber produces three physiological functions in man : it improves bowel movements, suppresses raised
serum (plasma) cholesterol levels, and suppresses raised blood sugar.
The author has been interested in the physiological functions of dietary ﬁber for the past ,* years
and has conducted research into its physiological e#ects as described above, as well as basic researchon target dietary ﬁber intake in Japan. This paper provides an overview of the functions of dietaryﬁber, mainly through an introduction to the results of research by the author.
Key words : dietary ﬁber, luminacoid, microﬁbrillated cellulose, soluble dietary ﬁber, insoluble dietaryﬁber, fecal weight, gastrointestinal transit time, cholesterol metabolism, Jew’s mellow,barley, blood glucose, diabetes, glucose di#usion rate, reducing sugar, elution rate

* Professor Emeritus, Junior College of Tokyo University of Agriculture

171