アテローム食による血中脂質代謝を改善する飼料成分としての酒酵母と酒酵母から分離したβグルカン

5.2. 血中脂質代謝

穀類由来のβ-グルカンは、(1→3)/(1→4)-β結合を有することが、動物および臨床研究において立証されています。 この影響は(1→3)/(1→6)-β結合を有する菌類由来のβグルカンでも確認されているが、穀物のβグルカンと比較すると弱いことが分かっている。 しかし、使用済みビール酵母由来のβ-グルカンが実験動物や人の脂質代謝に与える影響については文献データがない。

生物実験では、β-グルカンHPおよびCMGと乾燥使用済みビール酵母を添加した飼料を与えた動物は同等の速度で成長し、β-グルカンを添加した飼料を与えた動物も同様に成長した。 実験後の動物の体重は390.8から412.3 gで、1日の成長量は6.5から7.2 gであったが、特定のグループ間のわずかな差は統計的に有意でなかった。 表5および図10〜11に、βグルカンおよび乾燥ビール酵母がラット血漿中の総コレステロール濃度、HDLおよびLDL画分コレステロール、トリアシルグリセロールに及ぼす影響について検討した結果を示す。

モデルアテローム食（コレステロール1%、脂肪20%）を与えた対照群のラットの血中総コレステロール濃度は3.79mmol/lで、すべての実験群に比べ有意に高かったです。 LDL分画の濃度も対照群で有意に高い（p=0.043）（1.8 mmol/l）ことが観察された。 使用済みビール酵母からのβ-グルカン製剤を1日量100 mg/kgのバディマスまたは使用済みビール酵母の製剤を与えたラットの血液中の総コレステロール濃度は2.82から2.97 mmol/lであった。しかし、これら3群の差は統計的に重要なものでなかった。 LDL-コレステロール画分の濃度は、これらのグループでそれぞれ1.09から1.11 mmol/lであった（表5）。

使用済みビール酵母製剤を添加した飼料は、総コレステロール濃度を21.6%低下させることに貢献したと結論付けられた。 β-グルカンを1日量10および100 mg/kg（体重）投与した動物群では、血中総コレステロール濃度が対照群より22.2％（β-グルカンBG-CMG100投与群）および25.6％（β-グルカンBG-HP100投与群）低くなった（図10参照）。 使用済みビール酵母由来のβグルカンの種類（BG-CMG、BG-HP）は血中総コレステロール値に大きな影響を与えなかったが（p＝0.638）、投与量（p＝0.002）は有意に影響した。 モデル無食欲食（コレステロール1％、脂肪20％）の対照群のラットでは、HDL画分のコレステロールは総コレステロールの41.7％、LDL画分のコレステロールは47.5％であった。 食事療法に検討した製剤を使用すると、これらの画分の構成に変化が生じ、LDL画分の参加率が低下し、HDL画分コレステロールの参加率が増加した。 総コレステロールのこれらの画分の変化（総コレステロールの40％未満のLDL-コレステロール画分）は、使用済みビール酵母からのCMGおよびHP β-グルカン製剤を毎日体重100 mg/kgに相当する量を与えたラットのグループで特に目に見えるものでした

表6には、調べた製剤のアテローム性要因の比率が示されている。 実験終了後、Chol-Cに対するHDL画分、LDL画分に対するHDL画分の比率は、いずれの場合も対照群と比較して有意に高く、このことは、種類や投与量にかかわらず、調べた各製剤が、アテローム食を与えられた動物の脂質代謝を著しく改善することを示唆している。

乾燥使用済みビール酵母を100mg/kg体重で毎日投与すると、対照群に対して血液中のTG濃度を27.2％低下（p = 0,008） – tab. 5908>

2因子分析ではβグルカンの種類（可溶性と不溶性）の影響は有意ではない（p=0.091）ことが判明した。 また、これらのβグルカンの投与量は、ラット血中TGの減少率に影響を与えなかった（p=0.786）。

表8は、βグルカンと乾燥ビール酵母を添加したアテローム食ラットの肝臓中の脂質およびコレステロールの総量をまとめたものである。 脂質の含有量はいわゆる湿潤組織相当量と乾燥質量で示し、コレステロールの含有量は湿潤組織相当量と総脂質量を基準に示した。

ラットの新鮮な肝臓質量における総脂質量は、すべてのグループで有意差（p=0.110）はなく、湿潤組織100gあたり18.4から20.9gの範囲であった。 統計解析の結果、試験したβグルカンの種類（p=0.287）は肝臓の脂質濃度に影響を与えなかったが、より高い用量（p=0.003）を使用すると、有意により良い効果が観察された。

コレステロールレベルとの比較では、βグルカンの種類（p=0,444）および量（p=0.003）がない、と述べられています。表9は、肝臓の総脂質プールにおける飽和脂肪酸（SFA）、一価不飽和脂肪酸（MUFA）、多価不飽和脂肪酸（PUFA）の割合である。 5908>

使用済みビール酵母由来のβ-グルカンの種類は、コレステロール1%を含むアテローム食ラットの血中脂質パラメータの代謝比に有意な影響を与えなかった。 この場合、ラットの血中HDL-コレステロール画分とトリアシルグリセロールの濃度は、β-グルカンの種類やその投与量に依存しなかった。

文献データは、穀物β-グルカンの脂質低下活性が粒子サイズ、したがって粒子質量に依存することを示している。 高粘度、高粒子量のβグルカンを食事に添加することで、より優れたコレステロール低下作用が得られる。 粒子質量はβグルカンのコレステロール低下作用に大きく影響する因子であるが、その指定方法にも注意が必要である。 研究者によって使用される方法が様々であるため、様々な著者が発表した実験結果を比較することは困難である。 穀物βグルカンの摂取によるコレステロール低下作用は、摂取量、摂取期間、さらには摂取する人の年齢によっても異なりますが、βグルカンを毎日3g、4週間摂取すると、軽度高コレステロール血症の子供や10代の血液中のコレステロール濃度は約6〜7％低下しました。 また、大麦由来のβグルカンを1～5％含む飼料を40日間摂取したところ、総コレステロール濃度が39％、LDLコレステロール分画が61％、トリアシルグリセロールが21％減少した

ヒラタケ（Ostreatus Pleurotus）のβグルカンをラットの飼料に5％補給した結果でも有意な結果が得られた。 低コレステロール食および高コレステロール食のいずれにおいても、LDLおよびVLDLコレステロール分画を含むコレステロール濃度が血漿で約30％、肝臓で約50％低下し、同時にHMG – CoA還元酵素活性が低下した。

この研究では、カルボキシメチル化βグルカン（可溶性で粒子量が多い）とネイティブβグルカン（不溶性）のコレステロール低下作用の間に有意差は確認されていない

βグルカンの脂質代謝への影響は、その粒子サイズに大きく依存している。 パン酵母Saccharomyces cerevisiaeから分離したカルボキシメチル化β-グルカンは、溶解性がよく、粘性も高いにもかかわらず、ヒポコレステロール低下作用は非常に低かった。 これは、カルボキシメチル化のプロセスとは別に、βグルカンは超音波を使ってさらに粒子の解重合を受けたという事実によって、著者らによって説明されている。

穀物βグルカンを用いたヒトの研究では、LDLコレステロールに対するHDLコレステロールの比率で表される動脈硬化因子が、ほぼすべてのケースで対照群と比較して増加しました。 本研究で述べた研究でも同様の効果が得られている。 使用済みビール酵母から分離したβ-グルカンと乾燥酵母の調製品の食事補充は、HDL/Chol-total比とHDL/LDL比の値に影響を及ぼした。

使用済みビール酵母を乾燥させ、0.5%の飼料として動物に与えたところ、β-グルカン製剤と同程度の効果があり、血中の総コレステロール濃度を21.0%低下させることに成功した。

食物繊維の供給源として酵母製剤を用いた食事療法の影響に関する利用可能な文献データは、ほとんどの場合、他の種類または種の酵母に関係しています。 高コレステロール血症の肥満男性を対象とした研究では、使用済みビール酵母（β-グルカンを含む）から15gの繊維を摂取すると、血中の総コレステロール濃度が有利に低下し、HDL画分コレステロールの濃度が増加することが示されています。 同時に、血中のトリアシログリセロールの濃度の変化は観察されなかった。

実験動物の血中総コレステロール濃度の低下は、酵母に含まれるβ-グルカンだけでなく、スクワレンの存在によるものであると思われる。 酵母の栄養補給による血中脂質代謝の補正は、乾燥酵母全体とそれに含まれるβグルカンのプレバイオティクス特性によるもので、そのおかげで天然細菌叢の組成がさらに補正される可能性があります。

使用済みビール酵母由来のβグルカンの種類とその使用量は、肝臓のコレステロール濃度に影響を与えませんでしたが、使用済みビール酵母由来のβグルカンは、1日当たり100 mg/kgの体重で投与され、過度の脂肪蓄積から肝臓を効率的に保護しました。 対照群との比較では、肝脂質中のコレステロールの関与は、いずれの場合も有意に低下した。 二要因分散分析の結果、βグルカンの飼料への配合量が多いほど（すなわち、1日100 mg/kgの体重）、肝臓中の多価不飽和脂肪酸（PUFA）濃度が高くなり、同時に飽和脂肪酸（SFA）濃度が低くなることが示された。 β-グルカンの投与量は一価不飽和脂肪酸（MUFA）濃度に有意な影響を与えなかった。 これらの脂肪酸群の濃度は、使用したβ-グルカンの種類によって影響を受けなかった。 βグルカンと同様に使用済みビール酵母の乾燥物も肝臓の湿潤組織の計算上、コレステロールの低濃度化に寄与した。 食物繊維の水溶性画分が体内のコレステロール濃度に影響を与えることは知られており、腸内で胆汁酸と結合し、結果として糞便中に排泄される胆汁酸の量を増加させることによって、体内のコレステロール濃度を上昇させる。 その結果、肝臓でコレステロールの合成に関与する胆汁酸塩のプールが減少し、腸ではミセル化が阻害され、脂質の吸収が阻害される。

試験したβグルカンのヒポコレステロール改善効果は、既知のプレバイオティクス（イヌリン）およびオート麦繊維の活性とも比較されるかもしれません。 大腸で発酵中のイヌリンは、生成されるSCFAの割合に影響を与え、オクタンの生成量を減少させ、プロピオン酸と酪酸のレベルを増加させる。 オクタンはコレステロール合成の模擬物質として、プロピオン酸は抑制物質として働くので、特に有利である。 試験管内の研究では、プロピオン酸は肝臓でのコレステロールと脂肪酸の合成を阻害することが示された。 胆汁酸の便への排泄を増加させ、肝臓でのコレステロール合成をわずかに低下させるという組み合わせで、血中の総コレステロール濃度やLDL分画を下げることを狙っているようだ。

本研究で検討した使用済みビール酵母のβ-グルカン製剤と乾燥ビール酵母の製剤をラットの飼料に添加すると、血中のコレステロール濃度が有利に低下し、同時に腸内細菌叢の含有量が対照群よりも有利になり、特に乳酸菌のビフィドバクテリウムの数値が上昇することが、同時に行った研究で示された。

プレバイオティクスの影響でコレステロール濃度が低下する推定メカニズムを説明することは非常に困難である。 しかし、消化されやすい脂肪ミセルの形成を阻害することにより、糞便へのコレステロールの排泄が増加することが示唆されている。 ラットでコレステロールの糞中排泄量の増加が確認されており、同様の研究により人でもこのメカニズムがあることが示されている。 乳酸菌の中には、コレステロールを直接同化するものがある可能性がある。 フラクトオリゴ糖（FOS）が肝臓でのトリアシルグリセロールの合成を低下させることは証明されているが、今のところそのメカニズムは特定されていない

プロバイオティクスと同様の意義は、プレバイオティクスにもあるとされている。 プレバイオティクスは、プロバイオティクスよりも耐久性が高いこと、摂取後の微生物の生存率に活性が左右されないこと、成分の一つとして多くの食品に加えられる可能性があることなどが特徴であり、実用上の理由からさらに大きな関心を呼んでいる。 人を対象とした研究はほとんどなく、そのため、ほとんどの結論は動物を対象とした研究に基づいて出されています。 例えば、ラットでは、イヌリンを5週間投与したところ、トリアシログリセロールの濃度が有意に低下することが観察されました。 しかし、ヒトでは、オリゴフルクトースを4週間投与しても、トリアシログリセロールとコレステロールの低下には至りませんでした。 特にプレバイオティクスがVLDL分画の低下に強く影響することが示唆された。