18

浦上財団研究報告書

Vol.27（2020）＜平成 27 年度助成＞

テイラーメイド食品の基盤的知見となる腸内菌叢の機能性の解明
1)

田村基 1) ・ 星千 草 1) ・ 堀

幸 子 1) ・ 平 山和 宏 2)

国立研究開発法人 農業・食品産業技術総合研究機構 食品研究部門
2)
東京大学大学院 農学生命科学研究科

はじめに

要旨

タマネギは疫学研究および動物実験等により、生無菌マウスにヒト由来腸内細菌を投与して、ケル活習慣病予防効果が期待されるケルセチンを多く含セチン代謝菌のみを有するマウスやケルセチン代謝んでいることが明らかにされている。ケルセチンの菌とケルセチン非代謝菌両方を有するマウス、ケル肥満およびメタボリックシンドローム改善効果 や、セチン非代謝菌のみを有するマウスを作製して、ケが動物試験で報告され、疫学調査

ルセチン投与の効果を比較した。また、ケルセチン

ではケルセチンの摂取量が多い人ほど虚血性心疾患

高分解性ヒト糞便サンプルとケルセチン低分解性ヒによる死亡率が低いことが報告されている 。ケルト糞便サンプルを無菌マウスに投与し、ケルセチンセチンは腸内菌叢により代謝されるが、その代謝性高分解性ヒト型腸内菌叢マウスとケルセチン低分解は個人差があると推察されている。そのため、ケル性ヒト型腸内菌叢マウスを作製し、これらのマウスセチンのヒトに対する効果を考えた場合、腸内菌叢に対するケルセチン投与の効果を比較した。

1)

糖尿病改善効果2)3)のケルセチン代謝の意義を明確にする必要がある。

血漿ケルセチン濃度は、ケルセチン代謝菌 19-

これまでの食品研究では、腸内菌叢のケルセチン代20、N4-2 単独投与マウスや無菌マウスに比べて、謝を考慮したケルセチンの摂取効果を明確にしてこ

19-20+N4-2 混合投与マウスにおいて高い傾向が認なかった。本研究では、この点を明確にし、腸内菌められた。ケルセチン代謝菌 1 ～ 2 株だけの定着で叢のケルセチン代謝の意義を明らかにする。本研究

は、実際の腸内においてケルセチン代謝・分解性がでは、ケルセチン代謝性腸内細菌マウスとケルセチ発揮されていない可能性が示唆された。

ン非代謝性腸内細菌マウスを作製し、作製したマウ

ケルセチン代謝性腸内細菌 2 株 + ケルセチン非代スや無菌マウスにケルセチンを投与することで、ケ

謝性腸内細菌 5 株投与マウス TKN4219 とケルセチ

ルセチン代謝性腸内菌がケルセチンの機能に及ぼすン 非 代 謝 性 腸 内 細 菌 5 株 投 与 マ ウ ス TOK で は、影響を検討する。また、ケルセチン分解性の異なる

TKN4219 よりも TOK の方が血漿ケルセチン代謝物

ヒト糞便をそれぞれ無菌マウスに投与して、ヒト型濃度が有意に高値を示した。ケルセチン非代謝菌 5腸内菌叢マウスを作製し、これらのマウスにケルセ株がケルセチン代謝菌マウスの腸内でのケルセチンチンを投与することで、ケルセチンの代謝・分解の分解を促進し、ケルセチンの吸収量が低下した可能違うヒト腸内菌叢がケルセチンの機能に及ぼす影響性が示唆された。

を明確にする。ケルセチンの代謝分解の違いは、個ケルセチン代謝・分解が低いヒトの糞便を投与し人の体質の一つと考えられるため、本研究成果は、た No23 群、K3 群、No37 群よりも、ケルセチン代テイラーメイド食品の基盤的知見となる食品成分の謝・分解が高いヒトの糞便を投与した TOB 群の方が効力を評価するための知見としての活用が期待され血漿ケルセチン代謝物濃度が低い傾向が認められる。

た。腸内菌叢のケルセチン代謝・分解の違いが、ケテイラーメイド食品の基盤的知見となる腸内菌叢の機能性の解明

19

ルセチンの吸収に影響を及ぼしている可能性が示唆

20 株（16S rRNA の相同性が Clostridium orbiscindens

された。と 100% の相同性を有する）とヒト由来ケルセチン

ヒト型腸内菌叢マウス 4 群において、血漿ケルセ代謝菌 N4-2 株（16S rRNA の相同性が Fusobacterium

チン代謝物濃度（ケルセチン代謝物 + イソラムネチ

varium と 99% の相同性を有する）を単独もしくはン代謝物濃度）と血漿コレステロール濃度、血漿ト混合して無菌マウス 4 匹ずつに経口投与し、ケルセリグリセリド濃度、血漿グルコース濃度、肝臓脂質チン代謝性 19-20 マウス（単独投与）、N4-2 マウス

重量、体重当たりの内臓脂肪重量について相関解析（単独投与）、19-20+N4-2 マウス（混合投与）を作を行ったところ、腸内菌叢の違うマウスで血漿ケル製し、AIN-93M ベースのペレット食を 3 週間給餌

セチン濃度と脂質代謝関連因子や血糖値との間の相してから飼料を 0.05% ケルセチン添加ペレット食に関性が異なっていた。

変更し、解剖まで 3 週間給餌した（図 2）。

これらの結果は、腸内菌叢がケルセチン代謝だけでなく、ケルセチンの宿主に対する効力に関与する可能性を示唆するものである。

２）ケルセチン代謝性ヒト由来腸内細菌 + ケ
ルセチン非代謝性ヒト由来腸内細菌投与
マ ウ ス TKN4219（n=4） と ケ ル セ チ ン

方非代謝性ヒト由来腸内細菌投与マウス

法

TOK（n=4）の作製と動物試験
東京大学獣医公衆衛生学教室のビニールアイソ

動物試験

レ ー タ ー 内（ 図 1） で 維 持 さ れ て い る 22 週 齢１）ケルセチン代謝 性ヒト由 来腸内 細菌投与

BALB/cA 無菌雌マウス 4 匹ずつに、ケルセチン代謝

マウス 19-20（n=4）
、N4-2（n=4）
、19-20+菌 19-20 株とケルセチン代謝菌 N4-2 株と 5 株のヒN4-2（n=4）の作製と動物試験

ト糞便由来ケルセチン非代謝菌（表 1）を経口投与し、東京大学獣医公衆衛生学教室のビニールアイソ

TKN4219 群を作製した。5 株のケルセチン非代謝

レーター内（図 1）で維持されている 19 週齢 BALB/菌（表 1）を 22 週齢 BALB/cA 無菌雌マウス 4 匹にcA 無菌雌マウスに、ヒト由来ケルセチン代謝菌 19-

経 口 投 与 し、TOK 群 を 作 製 し た。 こ れ ら 2 群 に

空気交換用無菌フィルター

マウス給水ビン

滅菌餌、滅菌水等搬入口（二重ロック）

マウスゲージ

空気交換用無菌フィルター

図1

無菌マウス、ヒト型腸内菌叢マウスの飼育に用いるビニールアイソレーター

20

浦上財団研究報告書

図2

表1Vol.27（2020）

動物試験の概要

無菌マウスに投与したケルセチン非代謝性腸内細菌 5 株の近縁菌種と培養培地

菌名称

近縁菌種

嫌気培養培地TOB2Tos1

Lactobacillus fermentum

BL 培地

TOB2Bac3

Eubacterium limosum

バクテロイデス培地

Tok6BL6

Bifidobacterium adolescentis

BL 培地

Tok6Bact10

Bacteroides thetaiotaomicron

バクテロイデス培地

Tok6GAM6

Bacteroides ovatus

変法 GAM 培地

AIN-93M ベースのペレット食を 3 週間給餌してか性が強く、他の 23、37、K3 はケルセチン分解活性ら飼料を 0.05% ケルセチン添加ペレット食に変更が弱かった。糞便投与後 AIN-93M ベースのペレッし、解剖まで 3 週間給餌した（図 2）。

ト食を 3 週間給餌してから、飼料を 0.05% ケルセチン添加ペレット食に変更し、解剖まで 4 週間給餌し３） ヒ ト 型 腸 内 菌 叢 マ ウ ス TOB（n=5）、K3（n=5）、No23（n=5）、No37（n=5） の作製と動物試験
東京大学獣医公衆衛生学教室のビニールアイソた（図 2）。
動物試験終了後、解剖し、マウスから採血し、血漿を採取した。さらに肝臓、盲腸内容物、内臓脂肪を採取し、秤量した。

レ ー タ ー 内（ 図 1） で 維 持 さ れ て い る 18 週 齢BALB/cA 無菌雌マウス 20 匹を、5 匹ずつ 4 群に分血漿ケルセチンの分析

けた。ヒト糞便 4 人分（サンプル名称 No23、TOB、0.1M 酢酸バッファー（pH5.0）に 35mg/mL とな

No37、K3）をそれぞれ嫌気チャンバー内において、るようにβ-glucuronidase/sulfatase typeH5（sigma）

嫌気性希釈液で 100 倍に希釈した。希釈した糞便希を溶解した。解剖後、-80℃にストックしていた釈液をビニールアイソレーター内で無菌マウスに血漿ケルセチン 50μL に対して上記 50μL のβ-0.5mL ずつ経口投与した。今回投与した糞便の in

glucuronidase/sulfatase を添加し、37℃で 40 分間

vitro でのケルセチン分解活性は、TOB のみ分解活インキュベーションを行った。インキュベーションテイラーメイド食品の基盤的知見となる腸内菌叢の機能性の解明

後に酢酸エチルで２回抽出し、窒素ガスを吹き込み

21

統計解析

酢酸エチルを除去した。さらに 200μL 80% メタノーすべてのデータは、平均±標準誤差で示した。得ルに溶解し、LC-MS/MS を用いて血漿中のケルセチられたデータの平均値の有意差検定は、統計解析ソンおよびケルセチン代謝物のイソラムネチン分析をフト Sigma Plot 11（HULINKS）を用いて行った。

行った。

結果と考察
糞中胆汁酸含量測定方法
マウスより採取した糞便を凍結乾燥し、乳鉢を用

１）ケルセチン代謝性ヒト由来腸内細菌投 与

いて粉砕し、90% エタノールで胆汁酸を抽出した。

マウス 19-20（n=4）
、N4-2（n=4）
、19-20+

総胆汁酸テストワコーを用いて、糞中胆汁酸含量をN4-2（n=4）の作製と動物試験
無菌マウス（GF マウス）では、腸内細菌が存在し測定した。

ないため、消化管内でのケルセチンの分解性は低い

血漿脂質、血漿グルコース濃度測定方法と推察されたが、血漿ケルセチン濃度は、無菌マウ

マウスの血漿総コレステロール、血漿トリグリセ

ス、19-20 投与マウス、N4-2 投与マウスにおいてリド濃度、遊離脂肪酸（NEFA）濃度、血漿グルコー有意な差は認められなかった。血漿ケルセチン濃度

ス濃度測定は、和光純薬のキットを用いて測定した。

は、19-20+N4-2 投与マウスにおいて高い傾向が認められた（図 3）。ケルセチン代謝菌 1 ～ 2 株だけ

肝 臓 脂 質 含 有 量、 コ レ ス テ ロ ー ル 含 有 量、 トの定着では、実際の腸内においてケルセチン代謝・リグリセリド含有量測定方法分解性が発揮されていない可能性が示唆された。無肝臓脂質は、脂質を Bligh and Dyer 法で抽出して菌マウスはコンベンショナルマウスと消化管の構造測定した。コレステロール含有量、トリグリセリドが異なっており、腸内細菌投与マウスより消化管で含有量は、肝臓脂質抽出物を 10% トリトン X100-のケルセチンの吸収性が低い可能性がある。

イソプロパノールを添加して溶解し、和光純薬のキットを用いて測定した。

内臓脂肪重量については、GF マウスが有意な高値を示した。盲腸内容物重量は、N4-2 と N4-2+19-20 投与群が GF や 19-20 よりも有意な低値を示した。N4-2は無菌マウスの盲腸内容物量に影響を及ぼす腸内細図3

無菌マウスとケルセチン代謝菌投与マウスの血漿ケルセチン代謝物濃度

22

表2

浦上財団研究報告書

Vol.27（2020）

無菌マウス、ケルセチン代謝菌投与マウスの血漿脂質、肝臓脂質、血糖値、糞便総胆汁酸濃度

無菌マウス
GF
血漿コレステロール濃度（mg/dL）
血漿トリグリセリド濃度（mg/dL）
血漿遊離脂肪酸濃度（mEq/L）

ヒト腸内細菌投与マウス ヒト腸内細菌投与マウス ヒト腸内細菌投与マウス
N4-219-20
N4-2+19-20

139.8 ± 11.3
186.1 ± 27.7

a,b＊

153.6 ± 19.5

146.5 ± 12.2

156.2 ± 4.9

205.9 ± 41.5

202.1 ± 4.8155.5 ± 11.9 a＊b＊b＊

3.6 ± 0.2

3.4 ± 0.5

3.6 ± 0.3

3.1 ± 0.4

248.1 ± 16.5 a,b＊222.3 ± 13.9 b＊

205.2 ± 19.2 b＊

311.7 ± 9.8 a＊

肝臓脂質量（g）

0.11 ± 0.02

0.15 ± 0.03

0.14 ± 0.01

0.12 ± 0.02

肝臓トリグリセリド（mg）

57.2 ± 16.4

76.5 ± 15.8

87.7 ± 7.5

61.0 ± 14.7

肝臓コレステロール（mg）

4.8 ± 0.7

6.9 ± 0.9

5.5 ± 0.5

6.4 ± 0.8

1040.3 ± 188.6

1232.7 ± 154.4

903.4 ± 115.7

1364.9 ± 91.2

血漿グルコース（mg/dL）

糞便総胆汁酸濃度（nmol/g糞便）＊異なるアルファベット間で有意差あり P<0.05

菌の可能性がある。終体重については、GF マウスは内臓脂肪重量については、GF マウスが有意な高値

N4-2+19-20 投与マウスよりも有意な高値を示した。

を示した。腸内菌叢が肥満に影響を及ぼすことが報

血漿グルコース濃度は、N4-2 と 19-20 単独投与

告されている 4)。無菌マウスが腸内細菌を定着したマウスが N4-2+19-20 投与マウスよりも有意な低値マウスよりも内臓脂肪が増加した理由は不明であるを示した（表 2）。血漿トリグリセリド濃度は N4-2が、定着したケルセチン代謝性腸内細菌によって消と 19-20 単独投与マウスが N4-2 と 19-20 の混合投化管内の余剰の栄養成分が代謝・消費されて、脂肪与マウスよりも有意な高値を示した（表 2）。N4-2の蓄積が抑制された可能性がある。と 19-20 の 腸 内 細 菌 を 2 種 類 投 与 し た マ ウ ス と、N4-2 株もしくは 19-20 株 1 種類を投与したマウス

２）ケルセチン代謝性ヒト由来腸内細菌 + ケの間で血漿脂質の違いが生じた。N4-2 と 19-20 腸ルセチン非代謝性ヒト由来腸内細菌投与

内細菌の共存による相互作用が、脂質代謝に影響をマ ウ ス TKN4219（n=4） と ケ ル セ チ ン及ぼしているからだと考えられる。糞便 1g グラム

非代謝性ヒト由来腸内細菌投与マウス

当たりの胆汁酸量（表 2）については 4 群間で有意TOK（n=4）の作製と動物試験な差は認められなかった。

図4

血漿ケルセチン濃度（図 4）は、ケルセチン代謝ケルセチン代謝性ヒト由来腸内細菌 + ケルセチン非代謝性ヒト由来腸内細菌投与マウス TKN4219 とケルセチン非代謝性ヒト由来腸内細菌投与マウス TOK の血漿ケルセチン濃度

テイラーメイド食品の基盤的知見となる腸内菌叢の機能性の解明

表323ケルセチン非代謝菌投与マウス、ケルセチン非代謝菌 + ケルセチン代謝菌投与マウスの血漿脂質、肝臓脂質、血糖値、糞便総胆汁酸濃度

ヒト腸内細菌投与マウス ヒト腸内細菌投与マウス
TKN4219
TOK
血漿コレステロール濃度（mg/dL）

132.3 ± 7.3

121.9 ± 4.0

血漿トリグリセリド濃度（mg/dL）

177.3 ± 20.2

170.1 ± 17.6

血漿遊離脂肪酸濃度（mEq/L）

3.1 ± 0.4

3.1 ± 0.3

血漿グルコース（mg/dL）

246.1 ± 19.4

254.1 ± 7.3

肝臓脂質量（g）

0.11 ± 0.01

0.13 ± 0.01

肝臓トリグリセリド（mg）

59.8 ± 7.0

70.9 ± 12.6

肝臓コレステロール（mg）

5.6 ± 0.2

6.2 ± 0.6

1920.9 ± 549.5

2368.8 ± 521.6

糞便総胆汁酸濃度（nmol/g糞便）性ヒト由来腸内細菌 + ケルセチン非代謝性ヒト由来有意な高値を示した。TKN4219 は、N4-2 菌を含ん腸内細菌投与マウス TKN4219 とケルセチン非代謝でいる。今回の試験においても N4-2 はマウスの盲性ヒト由来腸内細菌投与マウス TOK では、血漿ケル腸内容物量に影響を及ぼしている可能性が考えられセチン濃度とケルセチンの肝臓代謝産物イソラムネた。

チンの両方で、TOK が TKN4219 よりも有意に高い

有意差はなかったものの血漿コレステロール濃度の平均値や血漿トリグリセリド濃度の平均値につい濃度を示した。
ケルセチン代謝菌だけを投与したマウスでは、ケては、ケルセチン非代謝菌投与の TOK マウスが低い

ルセチン分解が高まらなかったが、ケルセチン代謝値を示した（表 3）。ケルセチンの分解抑制効果が血菌と 5 種類のケルセチン非代謝性腸内細菌を投与し漿脂質の一部に影響している可能性が考えられた。

たマウスではケルセチンの分解が高まった可能性が考えられる。ケルセチンの分解性は、ケルセチン代３） ヒ ト 型 腸 内 菌 叢 マ ウ ス TOB（n=5）、K3

謝性腸内細菌単独だけでは十分に高まらず、共存す（n=5）、No23（n=5）、No37（n=5） のるケルセチン非分解性腸内細菌の存在が重要である

作製と動物試験らは、in vitro で二次胆汁酸血漿ケルセチン濃度（図 5）は、ケルセチン代謝・産生能がある腸内細菌を単独で無菌マウスに投与し分解が低いヒトの糞便を投与した No23、K3、No37て作成した腸内細菌投与マウスにおいて、二次胆汁よりも、ケルセチン代謝・分解が高いヒトの糞便を酸が生成しないことを見いだしている。今回 TOK に投与した TOB の方が低い傾向が認められた。ケルセ投与したケルセチン非代謝性腸内細菌のいずれかもチンの濃度は、No23 が TOB よりも有意に高い値をしくはすべての菌が、ケルセチン代謝性腸内細菌の示した。腸内菌叢のケルセチン代謝・分解の違いが、ケルセチンの代謝に寄与している可能性が考えられケルセチンの吸収に影響を及ぼしている可能性が示る。ケルセチン非代謝菌 5 株がケルセチン代謝菌の唆された。しかし、ケルセチン分解性の低い 3 人のマウスの腸内でのケルセチン分解を促進し、ケルセヒトの糞便を投与したマウスの間でも血漿ケルセチチンの吸収量を低下させている可能性が示唆されン濃度に差が認められ、ケルセチンの肝臓での代謝た。

物 の 一 つ で あ る イ ソ ラ ム ネ チ ン は、No37 よ り も可能性がある。成島5)

内臓脂肪重量や終体重については、TKN4219 マ

No23 で有意に高値を示した。ヒト型腸内菌叢マウス

ウスと TOK マウスの間で有意な差は認められなかっの腸内菌叢の構成の違いが、腸内でのケルセチン代た。しかし、盲腸内容物については、TOK マウスが謝・分解に影響を及ぼしている可能性が考えられた。

24浦上財団研究報告書

図5

表4Vol.27（2020）

ヒト型腸内菌叢マウスの血漿ケルセチン代謝物濃度

ヒト型腸内菌叢マウスの血漿脂質、肝臓脂質、血糖値、糞便総胆汁酸濃度

ヒト型腸内菌叢マウス
TOB

ヒト型腸内菌叢マウス
K3

ヒト型腸内菌叢マウス
No23

ヒト型腸内菌叢マウス
No37

血漿コレステロール濃度（mg/dL）

152.0 ± 4.8 a,b＊

163.8 ± 6.1 a＊

133.3 ± 5.4 b＊

143.1 ± 7.7 a,b＊

血漿トリグリセリド濃度（mg/dL）

170.8 ± 10.0

176.1 ± 10.7

170.8 ± 4.3

212.2 ± 51.9

血漿遊離脂肪酸濃度（mEq/L）

2.5 ± 0.1

2.2 ± 0.06

2.5 ± 0.1

2.7 ± 0.4

303.9 ± 15.9

234.0 ± 10.8

267.1 ± 15.3 a,b＊

血漿グルコース（mg/dL）

237.7 ± 5.3

肝臓脂質量（g）

0.11 ± 0.01

0.11 ± 0.01

0.10 ± 0.01

0.12 ± 0.01

肝臓トリグリセリド（mg）

53.8 ± 7.9

62.7 ± 0.8

51.2 ± 7.2

66.3 ± 10.0

肝臓コレステロール（mg）

7.0 ± 2.9

糞便総胆汁酸濃度（nmol/g糞便）＊a＊2482.8 ± 265.4b＊

6.1 ± 1.0a,b＊1616.9 ± 253.9a＊

5.6 ± 0.9a＊2922.6 ± 692.8

6.0 ± 0.5a,b＊5124.7 ± 887.4 b＊

異なるアルファベット間で有意差あり P<0.05

盲腸内容物は、No23 マウスが有意な高値を示し

糞便 1g 当たりの胆汁酸量（表 4）については、た。腸内菌叢の違いがマウスの消化管内容物の消化No37 群が K3 群よりも有意に高値を示した。胆汁管通過速度に影響している可能性がある。

酸代謝には腸内菌叢が関与していることが知られて血漿グルコース濃度（表 4）は、K3 群マウスがヒいる 6)。これらのことから、腸内菌叢が胆汁酸を代ト型腸内菌叢マウス TOB 群や No 23 群よりも有意謝して再吸収させない代謝物に変換することも考えに高値を示した。血漿コレステロール濃度（表 4）も、られる。ヒト型腸内菌叢マウスに対する餌の種類はK3 群が No 23 群よりも有意に高値を示した。血漿すべて同じであったため、No37 群の胆汁酸量が K3トリグリセリド濃度は、4 群間で有意な差は認めら群よりも有意に高値を示したことは、腸内菌叢の胆れなかった。肝臓脂質量（表 4）に関しては、4 群汁酸代謝の違いが関係していると考えられる。腸内の間で有意な差は認められなかった。しかし、肝臓菌叢が胆汁酸から産生する二次胆汁酸が発癌と関連

脂質量平均値は、No 23 が最も低い値であった。肝する可能性が示唆されている 7)。ヒト型腸内菌叢

臓コレステロール含有量（表 4）、肝臓トリグリセリ

No37 群の二次胆汁酸解析も今後は必要となるだろ

ド含有量（表 4）については、4 群間で有意な差はう。

認められなかった。

ヒト型腸内菌叢マウス 4 群において、血漿ケルセ

25

テイラーメイド食品の基盤的知見となる腸内菌叢の機能性の解明

表5

ヒト型腸内菌叢マウスの血漿ケルセチン代謝物濃度と生体成分との相関関係

血漿ケルセチン代謝物濃度との相関関係 ( 相関係数 )
TOB 群

K3 群

23 群

37 群

血漿コレステロール

0.753

0.175

0.815-0.8

血漿トリグリセリド

0.926-0.911

0.361-0.75

血漿グルコース-0.139

0.569-0.0134-0.431

肝臓脂質0.653

0.308-0.32-0.52

体重当たりの内臓脂肪量0.6-0.00408-0.534-0.807

チン代謝物濃度（ケルセチン代謝物 + イソラムネチ

由は、ケルセチンの効果だけでなく、腸内菌叢の代ン代謝物濃度）と血漿コレステロール濃度、血漿ト謝産物を介する直接的もしくは間接的な宿主に及ぼ

リグリセリド濃度、血漿グルコース濃度、肝臓脂質す影響、腸内菌叢自体の消化管を介する宿主への代重量、体重当たりの内臓脂肪重量について相関解析

謝調節等の可能性が考えられる。いずれにせよ、血を行ったところ（表 5）、TOB 群では、血漿グルコー

漿ケルセチン代謝物濃度と脂質代謝成分や糖代謝成ス濃度以外は正の相関を有していた。また、K3 群分との間の相関性の違いが腸内菌叢の違いで生じたでは、血漿トリグリセリドと強い負の相関を有してことは、ケルセチン代謝における腸内菌叢の重要性いた。23 群は血漿コレステロール濃度、血漿トリだけでなく、腸内菌叢が宿主の代謝調節に関与するグリセリド濃度とのみ正の相関を有していた。とこ可能性を示唆するものである。そのため、今後は、ろが、37 群は、調べたすべての項目と負の相関を腸内菌叢の違いと脂質代謝や糖代謝に及ぼす影響を有していた。37 群は、血漿ケルセチン代謝物濃度が、さらに検討するとともに、機能成分に対する個々人血漿コレステロール、血漿トリグリセリド濃度、血の腸内菌叢の代謝タイプを考慮して、各人が最も効漿グルコース濃度、肝臓脂質重量、体重当たりの内率的に機能成分の効果を得られるような食事条件臓脂肪重量と負の相関を有していたことから、血漿を、個々人の腸内菌叢に合わせて考えていく必要がケルセチン代謝物濃度が糖代謝や脂質代謝に強く影ある。

響していると推察される。今回ヒト型腸内菌叢マウス 4 群に与えた餌はすべて同じであったことから、

謝

辞37 群の腸内細菌叢がケルセチンの糖代謝や脂質代本研究を遂行するにあたり、研究助成を賜りまし

謝に及ぼす効果に、より強く関与している可能性がた公益財団法人 浦上食品・食文化振興財団およびご示唆される。一方、23 群は、調べたヒト型腸内菌関係者様に深く感謝いたします。

叢マウスの中では最も血漿ケルセチン濃度が高く、血漿トリグリセリド濃度、血漿コレステロール濃度、血漿グルコース濃度の平均値は最も低い結果となった。これらの結果に対して、血漿ケルセチンが関与している可能性が考えられるが、23 群では血漿トリグリセリド濃度、血漿コレステロール濃度、血漿グルコース濃度と血漿ケルセチン濃度の間には、有意な負の相関は認められなかった。これらのことから、23 群の血漿トリグリセリド濃度、血漿コレステロール濃度、血漿グルコース濃度が低値である理

26

浦上財団研究報告書

Vol.27（2020）

参考文献

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Elucidation of the functionality of microbiota to obtain basic information for tailor-made foods

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Elucidation of the functionality of microbiota to obtain basic
information for tailor-made foods
Motoi TAMURA1), Chigusa HOSHI1), Sachiko HORI1), and Kazuhiro HIRAYAMA2)
1)
Food Research Institute, National Agriculture and Food Research Organization
2)
Graduate School of Agricultural and Life Sciences, The University of Tokyo
Abstract
Substantial attention has recently been focused on the beneficial effectsof quercetin. In this study, we produced gnotobiotic mice by administering
quercetin-metabolizing bacteria, quercetin-metabolizing bacteria plus quercetin
nonmetabolic bacteria, and quercetin nonmetabolic bacteria to germ-free mice.
We then estimated the effects of dietary quercetin on these gnotobiotic mice.
Next, we produced human flora-associated mice by administering four typesof human feces. We then estimated the effects of dietary quercetin on theresulting human flora-associated mice.
Plasma quercetin concentrations tended to be high in the gnotobiotic miceadministered quercetin metabolizing bacterium 19-20 plus N 4-2, comparedwith other gnotobiotic mice and germfree mice. Quercetin metabolic activity
might not be high in gnotobiotic mice associated with one or two quercetinmetabolizing bacteria.
Plasma quercetin concentrations were significantly higher in gnotobiotic miceadministered with five types of quercetin nonmetabolic bacteria (TOK group),
than those with quercetin-metabolizing bacteria (19-20 plus N 4-2) plus five
types of quercetin nonmetabolic bacteria ( TKN4219 group). In the TKN4219
group, quercetin nonmetabolic bacteria promoted quercetin degradation by thequercetin-metabolizing bacteria in the gut, which may result in a reduction ofquercetin absorption from the gut.
Plasma quercetin concentrations tended to be high in human flora-associatedmice (No 23, K3, No 37 group) than in human flora-associated mice ( TOBgroup). The different metabolic activities of microbiota against quercetin might
affect the bioavailability of dietary quercetin.
We performed a correlative analysis between plasma quercetin metabolite
concentrations and biological components (plasma cholesterol, plasma
triglycerides, plasma glucose, liver lipids, and visceral fat per body weight).
Different correlations between plasma quercetin metabolite concentrations andthe biological components (plasma cholesterol, plasma triglycerides, plasma
glucose, liver lipids, and visceral fat per body weight) were observed among
human flora-associated mice hosting different microbiota.
These results suggest that intestinal microbiota affect not only quercetinmetabolism, but also quercetin efficacy against the host.