マヌカハニー

マヌカハニーを摂取するとなぜ腸内環境が改善されるのか?

腸内環境改善がQOLの向上に有効であることは今では常識となっています。

 

人間の腸内には数100兆個の腸内細菌が存在し、腸内細菌の内、健康に良い効果を与える『善玉菌』、悪影響を与える『悪玉菌』、優勢な方の味方になる『日和見菌』が戦っています。そして、『善玉菌』優位にすることで免疫を活性化し、花粉症の予防や改善、アトピー性皮膚炎や喘息の改善、がん予防、コレステロール低下、高血圧の改善、美肌効果といった様々な効果のあることは、この『健康まめ知識』でも何度か取上げてきていますので皆さんもご存知のことと思います。

 

マヌカハニーはメチルグリオキサール(MGO)という抗菌物質が含まれる特別の健康増進や美容効果のあるハチミツとして最近注目されています。しかし、常にMGOは抗菌物質なのに本当に善玉菌を殺さないのか? という質問が寄せられています。そのような質問に対し、私はこの『健康まめ知識』で善玉菌は増殖し、悪玉菌は減少させるとの幾つかの報告を紹介してきました。

 

しかしながら、その善玉菌の増殖の正確な理由は未だに解明されていません。そこで、今回は善玉菌増殖に関する2つの報告から私見を述べさせていただきます。

 

その一つ目の報告はニュージーランド・オークランドのRosendaleらのグループ(New Zealand Institute for Crop and FoodResearch Limite)の論文でタイトルはHigh-throughput microbial bioassays to screen potential New Zealand functional foodingredients intended to manage the growth of probiotic and pathogenic gut bacteriaで InternationalJournal of Food Science and Technology 2008, 43, 22572267に報告されたものです。

 

1に示しますように、マヌカハニーの濃度の上昇とともに善玉菌である2種類の乳酸菌とビフィズス菌は有意(P<0.05)に増殖し、病原菌である黄色ブドウ球菌、大腸菌O-157、サルモネラ菌は有意(P<0.05)に減少していくことが判ります。このようにビトロ試験(試験管)では、明らかに、MGOマヌカハニーはその濃度とともに善玉菌が増殖することが示されています。尚、図1のΔ増殖は以下の式から算出されたものです。


Δ増殖=(実際のOD-ブランクOD)×100/(コントロールOD-ブランクOD)100


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もう1つの報告はこの『健康まめ知識』で「マヌカハニーによる腸内環境改善に関する新たな報告(その2)」というタイトルですでに紹介していますが、山村国際高等学校の高校生の高野さんの発表です。

 

この検討結果で注目されたのは

 

「メチルグリオキサール(MGO)を900mg/Kg以上も高濃度に含有するマヌカハニー(MGO900+といいます。)ではなくてもマヌカハニーMGO250+(250mg/Kg以上)にプレバイオティックスとして用いられるオリゴ糖(塩水港精糖の「オリゴのおかげ」を使用)を添加すれば、善玉菌の割合が増加する。(腸内フローラの改善)」

 

ということですが、もう1つ、図2で注目していただきたいのは、乳酸菌の増殖にはハチミツが関与するのではなくMGOが関与しているらしいということです。

 

MGOマヌカハニーではなくMGOのみをマウスに与えた場合も乳酸菌の増殖が観られます。その一方、MGOを含まないハチミツでは乳酸菌の増殖は観られていません。


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つまり、ハチミツに含まれるグルコン酸などの善玉菌増殖作用のある物質が無くてもMGOでも増殖していることを意味します。MGOが乳酸菌の増殖に関与しているのです。

 

……ということで私見を述べさせていただきます。

                                                                                                                                             

乳酸菌はブドウ糖や果糖をエネルギー源にして増殖し、乳酸を産生して悪玉菌の増殖を防ぐことが知られています。ブドウ糖や果糖の無いところでMGOを添加しても乳酸菌は増殖するので乳酸菌はMGOもエネルギー源にできるメチルグリオキシラーゼ等の何らかの酵素を持っていると考えられます。つまり、マヌカハニーに含まれるMGOは大腸に到達すると乳酸菌の餌となると考えます。

 

そして、その乳酸菌がMGOを取り入れて産生する物質の1つが乳酸だったらさらに面白いと考えます。

 

乳酸菌にMGOを与えて乳酸が発生するかどうか観ましょうか?


マヌカハニーに含まれるレプトスペリンとは

マヌカハニーには特有成分として抗菌物質のメチルグリオキサール(MGO)と抗酸化物質のシリング酸メチルが含有されていることはこの『健康まめ知識』の読者の皆様はよくご存知だと思います。ではもう1つの特有成分であるレプトスペリンはご存知でしょうか?

 

レプトスペリンはシリング酸メチルの配糖体です。最近、マヌカハニーの抗菌活性値とマヌカハニーに含まれるレプトスペリンの含有量の間にある程度の相関性がみられるという加藤氏らの報告があり、レプトスペリンをマヌカハニーの認証に活用できるのではないかとの提案があるのです。

 

Immunochemical Authentication of Manuka Honey Using a Monoclonal AntibodySpecific to a Glycoside of Methyl Syringate (Y. Kato, et al., J. Agric. FoodChem. 2014, 62, 1067210678)

 

ここである程度の相関性としたのは、レプトスペリンはあくまでも抗酸化物質のシリング酸メチルの配糖体であり、抗菌活性成分ではないのでMGOと抗菌活性の極めて高い相関と比較すると“ある程度”と言わざるを得ないからです。実際の相関性を図1に示しています。右図のNPANon-PeroxideActivityの略で“一般の蜂蜜の過酸化水素による抗菌活性ではない抗菌活性”、つまり、マヌカハニーの場合はMGOの抗菌活性を示しています。
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現在ではドレスデン工科大学のヘンレ教授によってMGOの分析方法が確立されマヌカハニーの抗菌活性の優れた評価方法として利用されています。

 

では、なぜ、今、レプトスペリンの定量化をマヌカハニーの認証に用いようとしているのでしょうか?

 

MGOやその前駆物質であるジヒドロキシアセトン(DHA)はマヌカハニーの特有成分ですが人為的な添加や加熱によってMGO含有量を増加させることが可能だからです。尚、DHAはマヌカハニーの保存中にMGOへ変換される物質です。MGOを添加して他の蜂蜜をマヌカハニーと偽って販売したり、MGOレベルが低いマヌカハニーにさらにMGODHAを添加してMGOレベルの高いマヌカハニーとして販売したりできないようにしなければなりません。さらには、天然に採取できるマヌカハニーのMGOレベルは800mg/Kg位までなのですが、ごく稀に800mg/Kg以上のマヌカハニーを採取できる場合があります。そこで、マヌカハニー取り扱い業者によってはそのごく稀なマヌカハニーを超高級品として販売しています。マヌカハニーを加熱すれば、MGOレベルは上昇しますので、その加熱処理をしたマヌカハニーを超高級品として販売することも阻止しなければなりません。

 

MGO以外のマヌカハニーの認証方法として花粉を調べる方法も検討されていますが、カヌカの花とマヌカの花は非常に似ていることから花粉の完全な区別は困難です。

 

そのような理由から、MGO含有量分析による評価とともにマヌカハニーの特有成分を分析するマヌカハニーの認証方法が必要となっているわけです。

 

加藤らはELISA法による分析でレプトスペリンを化学的に定量化することを可能にしました。このELISA法という抗原抗体反応を利用した免疫科学的な定量化は、一旦、分析条件を見つければ経済的かつ簡易な手法ですので、多数のサンプルを同時に分析することが出来ます。そこで、確かにマヌカハニーに含まれるMGO含有量と抗菌活性との相関に比べ、レプトスペリン含有量と抗菌活性の相関は低く、“ある程度”ですがマヌカハニーの有用な認証方法になると考えられます。

 

また、レプトスペリンはシリング酸メチルの配糖体ですので抗酸化物質としての効能も期待できます。シリング酸メチルと同様に血管炎症性疾患の原因となる好中球が持つ酵素であるミエロペロオキシダーゼ(MPO)活性を阻害することが知られています。

 

そういった観点からもMGO、シリング酸メチル、そして、その配糖体のレプトスペリンの含有量を調べておくことは好ましいと考えられます。


マヌカハニーのMGOはどのようにして悪玉菌を殺すのか?

マヌカハニーの健康増進効果にはメチルグリオキサール(MGO)の悪玉菌に対する抗菌性が大きく関与していることは皆さんご存知だと思います。

 

ではMGOはどのようにして悪玉菌を殺しているのでしょうか?

 

南アフリカのアーケイディアにあるプレトリア大学のRabieらのグループが細菌の形態を観察する方法でMGOの細菌への影響を検討し、2016年にUltrastructural Pathologyという超微形態学の専門誌に報告しています。(Ultrastructural Pathology, 2016, ISSN:0191-3123 (Print) 1521-0758 (Online)

 

この研究でMGOは図1に示すような細菌の付着に関与する線毛と運動に関与する鞭毛の双方の構造を変化させていることが判明しています。
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この研究報告の前に既にマヌカハニーが緑膿菌の鞭毛能を低下させることで細菌の運動性が減少することが報告されていました。MGOが細菌の運動性を減少させると、細菌間や細菌と宿主間の付着性が減少します。そうすると、細菌の棲家となっているバイオフィルムが形成されなくなるようです。

 

2に示しますようにマヌカハニーの3%、6%、12%水溶液を細菌の培地に加えて3時間静置すると緑膿菌の鞭毛能と運動性の低下に伴って、遊泳コロニー直径が減少することが明らかとなっています。


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では、この研究の概要報告です。まず、グラム陽性細菌の黄色ブドウ球菌と枯草菌、グラム陰性細菌の大腸菌と緑膿菌についてMGOによる最小発育阻止濃度(MIC)の評価です。評価方法としては96-well plateを用いて微量液体希釈法により調製し、24時間培養後の濁度でMICを求めています。その結果、グラム陰性・陽性にかかわらず、MICは同程度でした。

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次に、MGO処理した後のグラム陽性細菌である枯草菌のSEM画像を確認しました。(図30.5mM MGO濃度ではControlとほとんど変わらず、典型的な鞭毛と線毛がみられています。1 mM MGO濃度は MICよりも高い濃度です。この濃度では線毛は何本かみられるものの鞭毛はほとんどなくなっています。そして、2mMMGO濃度になりますと、鞭毛はまったくなくなり、線毛も1本だけとなりました。そして、膜もダメージをともなってほぼ球状となっています。


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また、MGO処理した後のグラム陰性細菌の大腸菌のSEM画像も確認しました。(図4)枯草菌と似た影響を示しています。0.5 mM MGO濃度ではControlとほとんど変わらず、鞭毛・線毛ともにみられています。しかし、1 mM MGO濃度(>MIC)では表面がスムーズになり線毛がなくなっています。そして、2 mMMGO濃度では鞭毛も無くなっています。また、細胞内含量が減ったために収縮もしています。

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以上のように、MGO細菌の付着に関与する線毛と運動に関与する鞭毛の双方の構造を変化させて、最終的になくすことで機能を失い、殺菌することが明らかとなっています。















ヒトケミカルとフィトケミカルでケイジング~老いないカラダを作る~(その4. 抗酸化・抗炎症)

 このシリーズでは、ヒトケミカルの様々な効能をさらにバックアップできる機能性成分フィトケミカルについて紹介していきます。今回は、病気の90%に関与しているといわれる活性酸素を消去する抗酸化に焦点をあて、ヒトケミカルとの組み合わせで有望視されるフィトケミカルであるシリング酸メチルが含まれるマヌカハニーの抗酸化作用と抗炎症作用を紹介します。

 その前に、ヒトケミカルの1つであるCoQ10の抗酸化作用については下記URLをご参照ください。抗酸化マーカーとして、8-OHdGを用いたヒト臨床試験によって、吸収型CoQ10の高い抗酸化作用が確認されています。

 http://blog.livedoor.jp/cyclochem02/archives/41941144.html

 マヌカハニーの抗酸化作用についても下記URLをご参照ください。タイトルは『サイクロパワーマヌカハニー(その5. 抗炎症作用)』ですが、抗酸化作用と抗炎症作用は関連があり、抗酸化作用についてはシリング酸メチルが抗酸化関連物質であり、そのDPPHラジカル消去活性評価法を用いて説明しています。

 http://blog.livedoor.jp/cyclochem02/archives/46214933.html

 そこで、ここでは、2016年のイタリアの研究グループの報告(Journal of Functional Foods, 25, 38-49(2016))を紹介します。マヌカハニーに創傷治癒効果のあることは良く知られていますが、この論文はそのメカニズムを推察するために有用な報告であり、マヌカハニーが他の蜂蜜に比べ、『蜂蜜の王様』といわれる所以である抗菌作用のみならず、高い抗酸化作用や抗炎症作用を有していることが分る内容です。

 この報告では、まず、マヌカハニーを人工的に作られた蜂蜜と比較して、抗酸化能力が高いことをDPPH法やFRAP法を用いて評価し、そして、ヒト繊維芽細胞を用いて酸化ストレスに対するマヌカハニーの細胞保護効果を検討しています。

 結論から入ります。以下のカッコ内文章は、専門外の方には少し難しいと思われます。難しい場合は、これらの文章は飛ばしても、結果的にはどのようなことか理解できると思います。

 ① 『マヌカハニーによるAMPKの活性化を介してNrf2は活性化され、核内に移行する。そして、Nrf2は遺伝子上流に存在する抗酸化剤応答配列(antioxidant response element, ARE)結合し、抗酸化タンパクの生成を促す。』

 ② 『マヌカハニー による AMPK のリン酸化は、Nrf2 活性と同時にSODやCATのような抗酸化酵素の発現の増加も起こっている。』

 ③ 『ミトコンドリアにおける酸素消費速度(OCR)を測定することで、ミトコンドリア機能を評価できる。マヌカハニーは、ミトコンドリア機能の保護に有効である。』

 ④ 『Nrf2の活性化は、炎症性サイトカイン遺伝子の発現を阻害することで、炎症を抑制することも明らかとなっている。』

 以上を思いっきり簡単にまとめますと・・・・・その前にAMPKだけ覚えてください。AMPKとは、細胞のエネルギーを正常に作るための最初に働く因子(タンパク)です。

 マヌカハニーはAMPKを活性化することで、活性酸素から細胞を守るための生体内抗酸化タンパクを作り、エネルギー生産工場であるミトコンドリア機能も正常となり、活性酸素が原因の炎症も抑えてくれることがわかったという論文です。

 尚、ヒトケミカルの1つであるR-α-リポ酸もAMPKを活性化してくれるのですが、その内容については下記URLをご参照ください。

 http://blog.livedoor.jp/cyclochem02/archives/22780796.html

 では、論文の中の、この結論に至った主要な結果のみを下記しておきます。

 この検討では、ヒト皮膚線維芽細胞を培養したものをコントロールとしています。そして、酸化ストレスを与えずにマヌカハニー(MH)のみを添加した群、酸化ストレスを与えるために2,2’azobis(2-amidinopropane) dihydrochloride (AAPH)を添加した群、そして、MHを添加した上でAAPHを添加した群の、計4群での比較評価です。

 まず、生細胞、アポトーシス、死細胞の状態をみたところ、AAPH処理でアポトーシス、死細胞が有意に増加(P<0.01)したものの、その増加をMHは有意に減少(P<0.01)してくれています。
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 細胞内の活性酸素濃度も、AAPH処理のみでは、コントロールと比べて、有意に上昇(P<0.01)していましたが、MHで前処理したものは、AAPHのみと比べ、有意に減少(P<0.05)していました。
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 細胞内の抗酸化状態を示すバイオマーカーであるスーパーオキシドジスムターゼ(SOD)活性とカタラーゼ(CAT)活性も調べています。
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 尚、SODは活性酸素のスーパーオキシドアニオンを過酸化水素に変換する酵素、そして、CATは過酸化水素を酸素と水に変換する酵素です。MH処理すると、SODは非常に高い活性を示しました。AAPH処理群は、コントロールと比較すると、SOD(P<0.01)とCAT(P<0.05)ともに活性は減少しましたが、MHを添加したAAPH処理群では、両酵素ともに活性は上昇しました。(P<0.01)

 ミトコンドリアでの酸素消費速度を調べることで、ミトコンドリアの機能を評価できます。酸化ストレスを与えるために、AAPH処理した群では、コントロールに比べ、有意(P<0.05)に酸素消費量が低下していますが、MHを添加することにより、AAPH処理した群に比べ、酸素消費速度は有意(P<0.01)に上昇しています。このように、MHにはミトコンドリア機能を保護する作用があることが分りました。
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マヌカハニーによる腸内環境改善に関する新たな報告

 口腔や喉のケアに有効なニュージーランドのマヌカハニーが注目されています。声が仕事の生命線となるような歌手や芸人など有名人に認められ、ラジオやテレビ番組で何度も取り上げられるようになり、にわかに認知度が高まっています。

 この『健康まめ知識』では、そのマヌカハニーの効能をさらに高めるために、αシクロデキストリンと組み合わせたサイクロパワーマヌカハニーによる腸内環境改善効果については既に紹介しています。

 http://blog.livedoor.jp/cyclochem02/archives/46019182.html

 その際にはマヌカハニー単独の効果についてはニュージーランド政府研究機関のクロップ&フード研究所(Crop & Food Research Institute, a New Zealand Government research agency)の2007年12月の報告書を引用しています。

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 マヌカハニーには、他の蜂蜜にはない食物メチルグリオキサール(MGO)という抗菌物質が含まれ、一方で、ビフィズス菌等の善玉菌を増やすグルコン酸が含まれている関係で善玉菌を増殖し悪玉菌を減少させる作用があることは述べています。

 しかしながら、マヌカハニー摂取後の善玉菌と悪玉菌の増減であって、数値化した比率変化についての詳細がありませんでした。

 ところが、2016年3月28日に札幌で行われた日本農芸化学会のジュニア農芸化学会で、高校生が大変興味深いポスター発表をしていました。

 『マヌカハニーのマウス腸内フローラに及ぼす影響~マヌカハニーは腸内フローラの悪玉菌をやっつけた~』というタイトルで、埼玉県の山村国際高等学校2年生の高野美穂さんの発表です。ここでは、その内容を簡単に紹介しておきます。

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 まず、試験方法です。

 マヌカハニーをヒトの体重60kgあたり1日の摂取量(5g、10g、15g、20g、30g)に換算して、マウスに1日1回、強制投与しています。また、比較として明治プロビオヨーグルトLG21もヒトの体重60kgあたり1本に換算して与えています。したがって、実験区は6区、対照区は水を与えた1区を設定し、それぞれ3匹を1区(n=3)としています。糞はテクニプラスト・ジャパンに委託し、T-RFLP(16S rRNA)法でマウス腸内フローラのプロファイルの解析を行っています。

 その結果、マヌカハニー投与によって「善玉菌」が増加し「悪玉菌」が減少することが分りました。10gから15gまでの間が顕著だったそうです。特に10g摂取の場合、腸内フローラの善玉菌が54.3%を占め、「日和見菌+悪玉菌」とのバランスを改善し善玉菌優勢としています。対照区の水と比較すると、「善玉菌」は4.5倍増加し、悪玉菌は半分以下に減少しています。また、LG21との比較でも、「善玉菌」は約1.9倍増加し、悪玉菌は約半分に減少しています。

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 マヌカハニーは、市販されているプロバイオティックス飲料と比べでも優れているというところも新知見のようです。高校生の発表です。大変興味深いですね。


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