腸内細菌の改変によるグルコシノレートの生体調節機能増強を意図した基盤解析

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本研究は、①in vitro培養系を用いて腸内細菌によるグルコシノレートの代謝変換の修飾を介してその生体調節機能を向上しうる食品素材・プロバイオティクスを選抜し、②選抜した食品素材・プロバイオティクスがグルコシノレートの抗メタボリックシンドローム・抗炎症性を向上しうるか明らかにすることを目的としている。本年度は①について、以下を実施した。ヒトと消化管構造が類似するブタの糞便を腸内細菌源とし、in vitro培養系であるKUHIMMを導入してGAM培地中で培養した。ここにグルコシノレートを高含有するブロッコリー粉末を添加し、腸内細菌によるグルコシノレートのイソチオシアネートへの変換を調べた。その結果、腸内細菌による変換は確認されたものの、培養上清でCaco-2細胞を添加したところヘムオキシゲナーゼ-1 (HO-1) の発現上昇は観察されなかった。研究室で保有する乳酸菌株からイソチオシアネート変換能を有する菌株を選抜したところ、Lactiplantibacillus plantarum T-1株を得た。T-1株、およびイソチオシアネート変換能が報告されているCompanilactobacillus futsaii NRIC0417株を上記in vitro培養系に添加して培養したところ、NRIC0417株添加により培養上清中のイソチオシアネートが顕著に増加し、Caco-2細胞におけるHO-1発現を有意に増加させた。T-1株にはこのような作用は認められなかった。以上の結果は、適切なプロバイオティクスにより腸内細菌によるイソチオシアネートへの変換を増強し、Nrf2経路活性化を介した抗メタボリックシンドローム・抗炎症作用を期待させるものであった。しかしながら、NRIC0417株は消化管内環境での生残性を示さなかったことより、今後乳酸菌株をさらに選抜する必要があると考えられた。