〈Original Papers〉Ume polyphenol: prebiotic effects on diet-induced obesity mice and growth-promoting mechanism for bifidobacteria


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  • 〈Original Papers〉梅ポリフェノールの肥満モデルマウスに対するプレバイオティック効果とビフィズス菌増殖メカニズム


[要旨]梅干し製造時の副産物として生じる梅酢から合成吸着剤を用いて調製された梅ポリフェノール(梅PP)は、約12%のフェノール化合物と約65%の糖質を含む食品素材である。本研究では、高脂肪食で誘導した肥満モデルマウスに対する梅PPのプレバイオティック効果を評価した。5週齢のC57BL/6J kwl SPFマウスを3群に分け、標準食、高脂肪食、または1.0%梅PPを含む高脂肪食を自由摂取させ、5週間飼育した。梅PP群は高脂肪食群に対し、体重増加の抑制傾向と、血清中性脂肪の有意な低下が見られた。盲腸重量および盲腸内容物の酢酸とn-酪酸の含有量は、高脂肪食群で減少傾向であったが、梅PP群で回復傾向を示した。盲腸内容物の細菌フローラをT-RFLP(Terminal Restriction Fragment Length Polymorphism)法により解析したところ、高脂肪食群で検出限界以下にまで減少したビフィズス菌が、梅PP群でわずかではあるが有意に回復した。また、Bacteroidetes門に属するBacteroides属やPrevotella属は、高脂肪食群に対して梅PP群で増加傾向であった。Firmicutes門に属するLactobacillales目やClostridia綱は、標準食群に対して高脂肪食群で有意に増加したが、梅PP群では高脂肪食群と差がなかった。肥満型フローラの指標であるFirmicutes/Bacteroidetes比は、標準食群では0.2であったが、高脂肪食群で1.6と高値になり、梅PP群では1.1と中間的な値となった。梅PPのビフィズス菌増殖メカニズムを調べるためにin vitroで増殖試験を行ったところ、ヒト成人の腸管に生息するいくつかのビフィズス菌が梅PPを糖質源として利用できることが明らかになった。アラビナン特異的なBifidobacterium longum subsp. longum JCM 1217由来の2種のα-Լ-アラビノフラノシダーゼ(BLLJ_1852とBLLJ_1853)を梅PPに作用させたところ、アラビノースを遊離した。梅PPはアラビナン様の多糖を含み、これがビフィズス菌増殖因子のひとつであることが示唆された。 [Abstract]Ume polyphenol is a dried food material containing 12 % phenolic compounds and 65 % polysaccharides, which is prepared from a liquid fraction “umezu”, the byproduct of pickled Japanese apricot. We evaluated prebiotic effects of ume polyphenol on high fat diet-induced obesity mice. Five-week old C57BL/6J kwl SPF mice were distributed equally into three groups, and fed with a normal diet, a high fat diet, or a high fat diet supplemented with 1.0 % ume polyphenol, for 5 weeks. Ume polyphenol-fed mice showed a tendency toward anti-obesity and a significant anti-hyperlipidemia. The cecal weight and the concentration of acetic acid and n-butyric acid in cecal contents were on the decrease in high fat diet-fed mice, and on the increase in ume polyphenol-fed mice. Terminal-restriction fragment length polymorphism (T-RFLP) analysis was employed to evaluate bacterial flora in cecal contents. Bifidobacterium became undetectable in high fat diet-fed mice, whereas it increased to detectable level in ume polyphenol-fed mice. Bacteroides and Prevotella belonging to the phylum Bacteroidetes were more predominant in ume polyphenol-fed mice than in high fat diet-fed mice. Lactobacillales and Clostridia belonging to the phylum Firmicutes were increased in both high fat diet and ume polyphenol-fed mice. Firmicutes/Bacteroidetes ratios that correlate with obesity, in normal diet, high fat diet, and ume polyphenol-fed mice were 0.2, 1.6, and 1.1, respectively. To estimate the mechanism by which ume polyphenol stimulates the growth of bifidobacteria, we cultured several bifidobacterial strains with ume polyphenol in sugar-restricted medium. Several bifidobacteria of human origin were found to use ume polyphenol as a carbohydrate source. Two arabinan specific α-Լ-arabinofuranosidases (BLLJ_1852 and BLLJ_1853) from Bifidobacterium longum subsp. longum JCM 1217 could release arabinose from polysaccharides in ume polyphenol. Ume polyphenol contains arabinan-like polysaccharides that are possible prebiotics for intestinal bifidobacteria.

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