ブチレートは比較的不安定で、容易に分解します。そのため、以下のような塩を形成するためにミネラルと組み合わされることがよくあります。

๐ ブチレートナトリウム
๐ ブチレートマグネシウム
๐ ブチレートカルシウム

これら3種類のブチレート塩は、概ね同様の生物学的特性を有します。

体内でのブチレートの働き

ブチレートは、主に3つの機序を通じて体に有益に作用する可能性があります。

1. ヒストン脱アセチル化酵素の阻害

ブチレートは、ヒストン脱アセチル化酵素、すなわちHDACを阻害することができます。この酵素はヒストンタンパク質からアセチル基を除去し、遺伝子発現のあり方に影響を与えます。

HDAC活性を阻害することにより、ブチレートは遺伝子調節、細胞修復、炎症、プログラム細胞死に影響を及ぼす可能性があります。

2. Gタンパク質共役受容体の活性化

ブチレートは、細胞外からのシグナルが細胞内に伝達される仕組みを調節するGタンパク質共役受容体、すなわちGPCRを活性化することができます。

これらの受容体は以下において重要な役割を果たします。

๐ 炎症反応の調節
๐ 神経信号の伝達
๐ エネルギー代謝の維持
๐ 免疫細胞の健全性の支持

異常なGPCR活性は、炎症性腸疾患や一部の自己免疫疾患を含む炎症性疾患と関連している可能性があります。

3. 結腸へのエネルギー供給

ブチレートは、大腸の内壁を覆う細胞、すなわち結腸細胞にとって重要なエネルギー源です。

腸内細菌がブチレートを放出すると、腸管細胞がそれを吸収し、ATP産生に利用します。このエネルギーは細胞の成長、維持、修復を支え、腸粘膜を強化し、一般に「リーキーガット」と呼ばれる過度の腸透過性を軽減するのに役立ちます。

ブチレートの9つの潜在的健康効果

1. がん予防および治療研究の支持

ブチレートは、特定のがん細胞においてアポトーシス、すなわちプログラム細胞死を促進しうる細胞シグナル伝達経路を活性化する能力について研究されています。

HDAC阻害特性は、治療に関連する聴覚障害を含む、がん治療に伴ういくつかの合併症を軽減する可能性についても検討されています。

しかし、ブチレートを標準的ながん治療の代替と見なすべきではなく、これらの応用の多くは現在も研究段階にあります。

2. 腸管バリアの支持

ブチレートは結腸粘膜を覆う細胞にエネルギーを供給し、その成長と修復を支えます。

健康な腸粘膜は、消化管内の物質と血流との間に、より強固なバリアを形成します。これにより、過度の腸透過性を軽減し、全体的な消化器の健康を支える可能性があります。

3. 慢性疾患を有する人の情動安定性の支持

一部の自己免疫疾患を含む慢性炎症性疾患のある人では、腸管炎症や腸管バリア機能の変化がみられることがあります。

消化器系は、しばしば腸脳相関の一部と呼ばれる迷走神経を含む経路を介して脳と情報をやり取りしています。

腸内環境や炎症の変化は気分に影響し、以下のような症状に寄与する可能性があります。

๐ 不安
๐ 気分の落ち込み
๐ うつ病

腸の健康を支え炎症を調節することで、ブチレートは間接的に情緒的な健康に影響を及ぼす可能性があります。ただし、精神健康上の疾患には、適切な専門的評価と治療が必要です。

4. アルツハイマー病研究における潜在的役割

ブチレートおよび関連化合物の一部は、脳機能、炎症、遺伝子発現に影響を与える可能性について研究されています。

ブチレートはある程度血液脳関門を通過し、脳内のエネルギー代謝やシグナル伝達に影響を与える可能性があります。研究者たちは、これらの特性がアルツハイマー病のような神経変性疾患における記憶や学習を支援しうるかを検討しています。

しかし、エビデンスはまだ予備的であり、ブチレートはアルツハイマー病の治療または予防療法として確立されていません。

5. ハンチントン病における潜在的役割

ブチレートのHDAC阻害作用は、ハンチントン病との関連で研究されています。

実験室研究および前臨床研究では、HDAC活性の修飾が神経細胞を保護し、疾患関連過程の一部を遅らせる可能性が示唆されています。しかし、患者における安全性と有効性を判断するには、さらなる臨床的エビデンスが必要です。

6. パーキンソン病における潜在的支援

ブチレートは、パーキンソン病における炎症、神経細胞の健康、腸脳相関への潜在的影響について研究されています。

その潜在的機序には以下が含まれます。

๐ HDAC活性の阻害
๐ GPCRシグナル伝達の調節
๐ 炎症活性の低減
๐ 腸内マイクロバイオームの支持

これらの作用は神経症状の進行に関連する可能性がありますが、ブチレートは現時点でパーキンソン病の標準治療とは考えられていません。

7. 心血管および脳卒中研究の支持

腸内細菌は、血管内の炎症やプラーク形成に関連する物質を産生することで、心血管の健康に影響を与える可能性があります。

ブチレートには抗炎症作用があるため、動脈硬化に関与する炎症経路の調節に役立つ可能性があります。

HDACに関連する作用は、脳卒中後の細胞障害を軽減する可能性についても研究されています。ただし、明確な治療推奨を行う前には、追加の臨床研究が必要です。

8. 認知機能の支持

ブチレートは、学習、記憶、認知機能への潜在的な影響について研究されています。

研究者は、以下との関連性を検討しています。

๐ 自閉スペクトラム症
๐ その他の神経疾患
๐ 外傷性脳損傷
๐ 認知障害

これらの研究結果はまだ発展途上であり、ブチレートをこれらの疾患に対する確立された治療とみなすべきではありません。

9. 炎症性腸疾患の管理の支持

ブチレートは以下の作用により、炎症性腸疾患のある人を支援する可能性があります。

๐ 腸細胞へのエネルギー供給
๐ 腸粘膜の修復の支持
๐ 腸管バリアの強化
๐ GPCRシグナル伝達を介した炎症反応の調節
๐ 消化と栄養吸収の支持

これらの作用は、一部の患者において炎症や消化器不快感の軽減に役立つ可能性があります。ただし、炎症性腸疾患は消化器内科専門医の監督下で治療を受ける必要があります。

ブチレート産生を支える食品と細菌

ブチレートは、腸内細菌が食物繊維を発酵させることで産生する短鎖脂肪酸です。

腸粘膜を支え、炎症を調節し、結腸細胞にエネルギーを供給することで、消化器の健康に重要な役割を果たします。

健康な結腸細胞は腸管バリアの維持に役立ち、これは有害物質が血流に入るのを防ぐ体の第一防衛線として機能します。

ブチレートには以下の作用もあります。

๐ 正常な腸運動の支持
๐ 免疫反応の調節
๐ 腸管炎症の軽減
๐ 一部の異常細胞の増殖と活動への影響

どの細菌がブチレートを産生するのか？

プロバイオティクスサプリメントで一般的に使用される多くの細菌は、直接のブチレート産生菌ではありません。

これは、多くのブチレート産生菌が高度な嫌気性であり、酸素にさらされると生存しにくいためです。そのため、一般的なプロバイオティクスとして製造、包装、保存することには課題があります。

しかし、Bifidobacterium のような一部のプロバイオティクス細菌は、クロスフィーディングとして知られる過程を通じてブチレート産生を支援できます。

この過程では以下が起こります。

๐ ビフィドバクテリウムが特定の炭水化物を発酵する。
๐ 中間産物を産生する。
๐ 他の細菌がそれらの物質を利用してブチレートを産生する。

ブチレートを直接産生する細菌と、その産生を間接的に支える細菌は、総称してブチログენिक細菌と表現されます。

腸内における重要なブチレート産生菌

重要なブチレート産生菌の多くは、Lachnospiraceae科およびRuminococcaceae科に属します。

Faecalibacterium prausnitzii

Faecalibacterium prausnitzii は、しばしば F. prausnitzii と略され、Ruminococcaceae科に属します。

これは健康なヒト腸内で最も豊富な細菌の一つであり、重要なブチレート産生菌です。

以下との関連が示されています。

๐ 抗炎症作用
๐ 免疫反応の調節
๐ 腸管バリアの健康の支持
๐ 潜在的に有害な細菌の抑制

Lachnospiraceae

Lachnospiraceae科に属する重要なブチレート産生菌には、以下が含まれます。

๐ Anaerostipes
๐ Roseburia
๐ Coprococcus

Eubacterium

Eubacteriaceae科に属するEubacterium属の一部の菌種も、重要なブチレート産生菌です。

ブチログენिक細菌はどのような食品を好むのか？

簡単に言えば、食物繊維です。しかし、食物繊維と腸内細菌の関係はより複雑です。

細菌種ごとに、特定の炭水化物への反応は異なります。近縁の細菌であっても、特定の食物繊維を消化する能力が異なる場合があります。

例えば以下のようなことがあります。

๐ フルクタンを発酵できる細菌もいれば、できない細菌もある。
๐ 短鎖フルクタンは発酵できても、イヌリンのような長鎖フルクタンを分解できない細菌もある。
๐ 同じ食品からでも、細菌群集が異なれば産生されるブチレート量が異なることがある。

食物繊維の発酵によって産生されるブチレート量は、いくつかの要因に依存します。

๐ 腸内におけるブチレート産生菌の数と多様性
๐ それらの細菌が好む特定の食物繊維の利用可能性
๐ 異なる細菌種間のクロスフィーディング相互作用
๐ 個人の腸内マイクロバイオームの構成
๐ 消化器の健康と腸管通過時間

ブチレート産生を支持する可能性のある食品

難消化性でんぷんやフルクタンを含む食品は、一般に細菌発酵の増加とブチレート産生に関連しています。

難消化性でんぷん

難消化性でんぷんは、ヒトの消化酵素では完全には消化できない炭水化物の一種です。大腸に到達し、そこで腸内細菌によって発酵されます。

難消化性でんぷんの供給源には以下が含まれます。

๐ キャッサバ
๐ タピオカでんぷん
๐ オーツ麦
๐ 豆類および豆
๐ 青いバナナ
๐ 調理後に冷ました米またはじゃがいも
๐ アボカド

フルクタン

フルクタンには、短鎖フルクトオリゴ糖、すなわちFOS、およびイヌリンのような長鎖食物繊維が含まれます。

食品由来の供給源には以下が含まれます。

๐ バナナ
๐ タマネギ
๐ ニンニク
๐ ピスタチオ
๐ アスパラガス
๐ ブロッコリー
๐ キウイフルーツ

さまざまな種類の植物性食物繊維を含む多様な食事を摂ることは、より多様な腸内マイクロバイオームを支え、ブチレートのような短鎖脂肪酸の自然な産生を促進する可能性があります。

 

参考文献：

Thai Cellfix 記事 ブチレートの9つの疾患群における潜在的有益性

ArokaGO プロバイダー Celfix Clinic and Lab