Challenging to resolve the paradox in anthocyanin function: Study on the interactions between anthocyanin and gut microbiome

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アントシアニンは胃・小腸での吸収率は極めて低く、生体での機能性を説明できない。本研究はアントシアニンと腸内細菌との相互作用を解析すると共に生じた生理機能を明らかにし、アントシアニンの低生体利用率と高機能性の矛盾を解明する。初年度はアントシアニンの腸内細菌叢への影響を明らかにするため、ブルーベリーアントシアニン抽出物（BA）を研究材料に用いた。動物実験は鹿児島大学における動物実験に関する規則に従い実施した。異なる食事状態を模擬するため、5 週齢のマウスに標準食(ND)及び過剰栄養食(WD)を設定し、その上にそれぞれBAを添加し3か月間飼育した。その結果、アントシアニンはWDでもたらした脂質代謝異常・肝機能障害・酸化ストレス及び腸細菌叢の乱れ等を改善した。3年目はこれらの効果の作用機構を明らかにするため、BA、その主要な代謝産物PGA及びPCAをそれぞれの比例でWDに添加し、同様に3か月間飼育した。その結果、PGAやPCAは、WDでもたらした脂質代謝異常・肝機能障害・酸化ストレスを同様に改善したが、腸内細菌叢に対してはBAが特定の腸内細菌を影響することに対して、PGAやPCAは腸内細菌叢の菌間ネットワークを変化させることで腸内環境を改善することが明らかになった。３年目は動物実験で菌数比が大きく変化が見られた腸内細菌に対して、体外培養でその効果を直接解析した。BA、PGAやPCAはこれらの腸内細菌を直接的に増殖させず、胆汁酸ストレス下で培養すると、抑制された腸内細菌の増殖を回復させ、動物実験と同じ傾向を示した。従って、アントシアニンは主に大腸内に到達しPCAやPGA等へ分解され、腸内細菌A.muchiniphila、B.acidifaciensやParabacteroides等に作用し、過剰栄養による脂質代謝異常・肝機能障害・酸化ストレス等を改善することが明らかになった。