ガスクロマトグラフ質量分析計ベースのメタボロミクス手法によるプロバイオティクス Lactobacillus plantarum K25 を含む発酵乳の特性とアンジオテンシン変換酵素阻害活性の分析

ヨーグルトにプロバイオティクスを添加すると、望ましい健康効果が得られるという研究結果が、ますます注目を集めています。プロバイオティクス Lactobacillus plantarum が発酵乳の品質と機能に与える影響をさらに理解するため、プロバイオティクス L. plantarum K25 とヨーグルトスターター (L. delbrueckii ssp. bulgaricus および Streptococcus thermophilus) で作ったプロバイオティクス発酵乳を、ヨーグルトスターターのみで作った対照発酵乳と比較しました。ガスクロマトグラフ質量分析計データセットと多変量統計解析を組み合わせたメタボロミクス解析により、L. plantarum K25の添加により、発酵乳で検出された20種類以上の代謝物の生成が増加し、その中でγ-アミノ酪酸が最も顕著であることが示されました。グリセリン酸、リンゴ酸、コハク酸、グリシン、アラニン、リボース、1,3-ジヒドロキシアセトンなど、発酵乳に比較的多く含まれる他のいくつかの代謝物とともに、これらはL. plantarum K25のプロバイオティクス機能に重要な役割を果たしている可能性があります。プロバイオティクス発酵乳サンプルの生物活性をさらに分析したところ、冷蔵保存1日目の22.3%から21日目の49.3%へと、アンジオテンシン変換酵素阻害活性が有意に（p < 0.05）増加しました。(詳しくはパソコンの方はこちらを、スマートフォンの方はこちらをクリックして日本語に訳した論文を読んでください）。

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Lactobacillus plantarum 45は酸化ストレスの抑制を通じてSHP2を活性化し、骨芽細胞と破骨細胞の分化を調節する

骨粗鬆症は、骨組織に影響を及ぼす全身性骨格疾患で、骨量が減少し、骨の脆弱性が高まり、骨折や死亡のリスクが高まります 。骨形成と骨分解のバランスは、正常な骨格恒常性を維持するために不可欠ですが、骨芽細胞と破骨細胞の機能の不均衡は、さまざまな重症度の骨格疾患を引き起こす可能性があり、その中で最も一般的なのは骨粗鬆症です 。酸化ストレスは、破骨細胞の産生と骨芽細胞および骨細胞のアポトーシスを増加させ、骨芽細胞系への骨前駆細胞の分化を減少させ、骨芽細胞の活動を低下させる可能性があります。そのため、酸化ストレスの抑制は、骨粗鬆症を予防または遅延するための要となる可能性があります。チロシンホスファターゼ2は線維芽細胞増殖因子によって引き起こされる一連のシグナル伝達経路を制御する能力があり、その発現は抗酸化ストレス下で顕著に上昇します。著者らは研究の結果、Lactobacillus plantarum 45 は抗酸化ストレス作用を発揮してチロシンホスファターゼ2を活性化し、骨芽細胞の分化を促進し、破骨細胞の形成を抑制することによって、骨粗鬆症の進行を抑制出来ると報告しています。図 はLactobacillus plantarum 45が骨粗鬆症の進行を抑制することを示しています。(A) マウスの X 線写真、(B) HE 染色結果。Sham：模擬群、model：モデル群、LP45：Lactobacillus plantarum 45群(詳しくはパソコンの方はこちらを、スマートフォンの方はこちらをクリックして日本語に訳した論文を読んでください）。

末梢血中の形質細胞様樹状細胞の活性化を介した健康な成人に対するBifidobacterium longum subsp. longum BB536の潜在的な免疫調節効果

腸内微生物叢と宿主の間の相互作用は、宿主の免疫系に影響を与える可能性があります。 腸内細菌の共生属であるBifidobacterium,は、宿主の健康に良い影響を与えるようです。 著者らの以前の臨床研究では、B. longum subsp. longum BB536が免疫力の低い高齢者の自然免疫応答と獲得免疫応答を強化することが示されましたが、免疫調節機構はまだ不明です。 この研究では、健康な人から分離された末梢血単核球の樹状細胞表面マーカーが、加熱殺菌B.longum BB536との共培養によって評価されました。結論として、加熱殺菌B.longum BB536は、in vitro でヒト末梢血単核球と共培養した場合、形質細胞様樹状細胞上で CD86 および HLA-DR 発現を有意に誘導しました。 プラセボと比較して、生B.longum BB536を4週間経口摂取した後、末梢血形質細胞様樹状細胞におけるCD86の有意な増加が確認された。 さらに、IFNγ 発現の有意な増加と、IFNα1 および IFNβ 発現の高い傾向が in vitro で観察されました。 これらの結果は、B. longum BB536 摂取が形質細胞様樹状細胞活性化を通じて健康な成人の免疫応答を改善する可能性を示唆しています。 (詳しくはパソコンの方はこちらを、スマートフォンの方はこちらをクリックして日本語に訳した論文を読んでください）。

アロニアベリーエキスはMYD88/NF-kB/P糖タンパク質軸を調節し、膵臓癌におけるゲムシタビン耐性を克服する

膵管腺癌は、主にゲムシタビン（訳者注：ゲムシタビンとは、抗癌剤として用いられる含フッ素ヌクレオシドの一種です）ベースの化学療法の有効性が限られていることと、化学療法耐性の獲得が原因で、生存率が低い致死率の高い疾患です。フェノール成分が豊富なアロニアベリー抽出物は、最近、抗癌特性と、さまざまな癌における化学療法耐性の克服に役立つ有望な可能性が認識されています。本研究では、膵管腺癌におけるゲムシタビン耐性を克服するアロニアベリー抽出物の可能性を調査し、その抗癌活性の原因となる特定の成長制御経路を特定しました。著者らの研究は、膵管腺癌におけるゲムシタビン耐性を克服するアロニアベリー抽出物の可能性について貴重な洞察を提供し、研究データは、アロニアベリー抽出物とゲムシタビンの相乗的相互作用の根底にある重要なメカニズムを明らかにしています。これらの発見は、特に ゲムシタビン耐性に直面している患者に対する膵管腺癌の新しい治療法としてのアロニアベリー抽出物の可能性を裏付ける証拠の増加に貢献します。上図 は ゲムシタビンとアロニアベリー抽出物 の組み合わせは、膵管腺癌患者由来 3D オルガノイド モデルで効果的な抗癌活性を示します。これは、アロニアベリー抽出物が 膵管腺癌の治療結果を向上させる有望で費用対効果の高いアプローチであることを示唆しています。(詳しくはパソコンの方はこちらを、スマートフォンの方はこちらをクリックして日本語に訳した論文を読んでください）。

腸内細菌叢の乱れと老化プロセス: Lactiplantibacillus plantarum の潜在的な老化抑制役割に関するレビュー

腸内細菌叢の乱れ（dysbiosis:腸内毒素症）は、いくつかの胃および全身疾患の重大な危険因子となっています。著者らは、酸化ストレス、炎症、DNA メチル化、ミトコンドリア機能不全などの老化の特徴に対するLactiplantibacillus plantarumsの潜在的な効果に関する説得力のある証拠をまとめました。Lactiplantibacillus plantarumsの経口投与は腸内細菌叢を調節し、老化動物モデルの全体的な持久力を向上させます。Lactiplantibacillus plantarums 細胞成分は、活性酸素種レベルを直接低下させる可能性のあるかなりの抗酸化能を発揮します。さらに、回復した腸内細菌叢は、健康な腸内環境を促進し、短鎖脂肪酸や γ-アミノ酪酸（GABA） などのシグナル伝達因子を介してマルチチャネルコミュニケーションを加速します。利用可能な研究では、Lactiplantibacillus plantarums は腸と宿主の完全性を高めることで、長寿と健康的な老化に影響を与える可能性があることが示されています。このレビューでは、老化関連の健康合併症の兆候を管理する上での Lactiplantibacillus plantarumsの重要性について説明します。(詳しくはパソコンの方はこちらを、スマートフォンの方はこちらをクリックして日本語に訳した論文を読んでください）。

スギ花粉症マウスモデルにおけるLactococcus lactis subsp. cremoris YRC3780の抑制効果

ケフィアから分離されたLactococcus lactis subsp. cremoris YRC3780がアレルギー反応を緩和する可能性があることが多くの研究論文によって示唆されています。この論文はスギ花粉症（JCP）のマウスモデルに対するLactococcus lactis subsp. cremoris YRC3780の効果を調査した結果、スギ花粉抽出物（CPE）で免疫化されたBALB/cマウスは、血清免疫グロブリンEの増加を示し、鼻腔内アレルゲンチャレンジ時にくしゃみ、鼻過敏症、鼻好酸球蓄積などの鼻炎症反応を起こしましたは、Lactococcus lactis subsp. cremoris YRC3780の経口投与によって抑制されました。Lactococcus lactis subsp. cremoris YRC3780 を投与したマウスでは、スギ花粉抽出物感染マウスや Lactococcus lactis subsp. cremoris YRC3780 を投与していないマウスと比較してBifidobacteriales, Veillonellaceae, Lactococcus, およびLactococcus lactisの存在量が多く、Bacteroides の存在量は少なかった。著者らは、スギ花粉症の緩和に Lactococcus lactis subsp. cremoris YRC3780 が有用であることを示唆していると述べています。図 は血清免疫グロブリン E (IgE) 反応に対する Lactococcus lactis subsp. cremoris YRC3780 の効果を示しています。(詳しくはPCの方はこちらを、モバイルの方はこちらをクリックして日本語に訳した論文を読んでください）。

Lactococcus lactis subsp. cremoris YRC3780 YRC3780は腸間膜リンパ節樹状細胞の機能を変化させ、制御性T細胞を誘導するT細胞分化のバランスを調節する

腸管免疫系は、食物に対する免疫反応の誘導において極めて重要な役割を果たします。T 細胞反応の場合、樹状細胞が特に重要です。著者らは、伝統的な発酵乳製品であるケフィアから分離された乳酸菌株である Lactococcus lactis subsp. cremoris YRC3780 が、腸管樹状細胞による T 細胞への抗原提示によって誘導される免疫反応に影響及ぼすことを実証し、樹状細胞によって媒介される腸の免疫応答の調節と乳酸菌の抗アレルギー効果について洞察しています。図はL. cremoris YRC3780 が腸間膜リンパ節樹状細胞と T 細胞共培養システムにおけるサイトカイン産生に及ぼす影響。YRC3780 ：Lactococcus lactis subsp. cremoris YRC3780 、OVAp ：がん抗原ペプチド(詳しくはPCの方はこちらを、モバイルの方はこちらをクリックして日本語に訳した論文を読んでください）。

Lactobacillus plantarumは、COVID-19に対する保護効果をもたらす可能性のある自然サイトカイン反応を誘導する

新型コロナウイルス感染症（COVID-19）は再び増加の兆しを見せています。この論文はCOVID-19が猛威を振るっていた当時の研究ですが、著者らはin vitro サイトカイン応答アッセイを実施し、続いて単群二重盲検前向き試験を実施して、COVID-19 に対するプロバイオティクス乳酸菌の免疫学的有効性を評価し、 結論としてL. plantarum 摂取は、ウイルス感染宿主細胞を直接攻撃する抗ウイルス自然免疫の重要なエフェクターである ナチュラルキラー細胞の活性を著しく高めたことから、抗COVID-19プロバイオティクスとしてのL. plantarumの毎日の摂取は、パンデミック中のCOVID-19の予防に可能な選択肢となる可能性があると述べています。図は L. plantarum または B. longum 摂取前 (pre) と摂取後 (post) のナチュラルキラー細胞活性(詳しくはPCの方はこちらを、モバイルの方はこちらをクリックして日本語に訳した論文を読んでください）。

プロバイオティクス補給によるアルツハイマー病の進行の遅延

アルツハイマー病は認知症の最も一般的な形態であり、空間ナビゲーション、記憶、認知の欠陥が進行するとともに、攻撃的な行動を含む性格の大きな変化を引き起こします。神経変性は、記憶形成に関与する領域 (嗅内皮質や海馬など) で発生し、皮質領域に広がり、アセチルコリンニューロンに影響を及ぼし、認知機能をますます低下させます。著者らは、家族性アルツハイマー病に関連する変異PS1M146V、APPSwe、およびTauP301Lを持つトランスジーンを有する3xTg-ADマウスモデルにおいて、プロバイオティクス投与がアルツハイマー病の進行に及ぼす影響を調査しました。研究で使用したプロバイオティクス、Lactobacillus plantarum KY1032およびLactobacillus curvatus HY7601は、これまでにラットの加齢性記憶障害を改善すること、肥満マウスの炎症を軽減することが示されており、最近では腸内細菌叢の調節による抗肥満効果の臨床試験で使用されています。著者らは、同じ種類のプロバイオティクスが、腸管の変化によって神経炎症や神経細胞の喪失に影響を及ぼす可能性があり、アルツハイマー病マウスの記憶機能を改善するのではないかと仮説を立てました。認知機能は バーンズ迷路試験で評価され、プロバイオティクス食を与えられたアルツハイマー病マウスで記憶力の改善が検出されました。さらに、プロバイオティクス食を与えられた 3xTg-AD マウスの海馬のニューロン数の増加は、プロバイオティクス補給によって神経保護が誘発されることを示唆しています。著者らの研究結果は、プロバイオティクスの補給が 3xTg-AD 動物モデルにおける神経変性の初期段階を遅らせたり緩和したりする効果があることを示唆しています。神経変性に対する緩和ケアの新たな可能性を探ることは極めて重要であり、プロバイオティクスの補給は アルツハイマー病に対する安価で簡単に実施できる補助的な臨床治療を提供できる可能性があります。図 はプロバイオティクスを投与された 3xTg マウスでは、空間認識力と記憶力が改善したことを示しています。WTC：野生型コントロール、ADC：アルツハイマー病コントロール、ADP：アルツハイマー病プロバイオティクス、(詳しくはPCの方はこちらを、モバイルの方はこちらをクリックして日本語に訳した論文を読んでください）。

プロバイオティクスLactiplantibacillus plantarum KU210152とその発酵豆乳は神経芽細胞腫細胞の酸化ストレスを軽減する

アルツハイマー病、パーキンソン病、ハンチントン病などの神経変性疾患は、神経系の継続的かつ不可逆的な劣化を伴います。活性酸素種レベルと抗酸化防御システムの反応との間の不均衡が酸化ストレスを引き起こします。活性酸素種によって引き起こされる累積的な酸化ストレスはアポトーシスに関連し、神経変性疾患の発症に重要な役割を果たします。過酸化水素は、分子状酸素を使用する正常および/または異常な代謝プロセスの副産物です。過酸化水素は、ミトコンドリア機能不全、脂質過酸化、DNA損傷を引き起こし、神経細胞でアポトーシスを誘導します。本研究では、L. plantarum KU210152 のプロバイオティクス特性と神経保護効果を評価しました。L. plantarum KU210152 は、人工胃腸条件に対する高い耐性、ヒト結腸腺がん細胞への高い接着性、有益で安全な酵素の産生を示しました。L. plantarum KU210152 馴化培地による前処理により、ヒト神経芽細胞腫細胞の 過酸化水素誘発性生存率の低下と形態学的損傷が軽減されました。L. plantarum KU210152 と S. thermophilus P206サンプルで発酵させた豆乳は、過酸化水素処理した ヒト神経芽細胞腫細胞の生存率と形態変化を弱めました。L. plantarum KU210152 と S. thermophilus P206で発酵させた豆乳は活性酸素種生成も抑制しました。著者らは、L. plantarum KU210152 はプロバイオティクス、神経保護、抗酸化特性があり、神経変性疾患を予防するための発酵食品の予防成分として使用できると述べています。図 は発酵豆乳サンプルのヒト神経芽細胞腫細胞（活性酸素種生成）への影響。
CY：Streptococcus thermophilus P206 で発酵させた豆乳、
GY：Lactaseibacillus rhamnosus GG と S. thermophilus P206 で発酵させた豆乳、
PY：Lactiplantibacillus plantarum KU210152 と S. thermophilus P206 で発酵させた豆乳。白と黒のスケールバーは、倍率 40 倍で 100 μm を示しています。
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発酵により、生体内で利用可能なフェノール化合物が変化し、乳製品マトリックス中のアロニアジュースのα-グルコシダーゼ阻害効果が高まります。

この研究では、アロニアケフィアは、アロニアジュースを加えた牛乳を発酵させて作られました。 消化中のアロニアケフィアの生体利用能ポリフェノールの変化は、in vitro モデルを使用して評価されました。 発酵がアロニアポリフェノールの潜在的な生物活性に与える影響を評価しました。 結果によると、アロニア ケフィアの生体アクセス可能なポリフェノールは消化中に増加し、抗酸化能が高まりました (DPPH 消去の IC50 は 1 mL あたり 24.07 mg ケフィアから 1 mL あたり 8.97 mg ケフィアに減少しました)。 消化されたアロニア ケフィアは生体アクセス可能なアントシアニン (シアニジン-3-ガラクトシド、シアニジン-3-アラビノシド、シアニジン-3-キシロシド) は少なかったものの、非発酵コントロール (IC50: 1 mL あたり 484.93 mg ケフィア) と比較して、抗酸化能は同等で、α-グルコシダーゼに対する阻害活性が強かった(IC50: 1 mL あたり 152.53 mg ケフィア)。 これらの結果は、発酵により、より高い抗酸化能とより優れた α-グルコシダーゼ阻害活性を持つ代謝物が生成される可能性があることを示しています。 著者らは、アロニア ケフィアを食事に取り入れることは腹部への副作用なしに血糖値をコントロールするのに役立つ良い戦略であると述べています。 図 は腸内消化アロニアケフィアと非発酵コントロールの α-グルコシダーゼ阻害活性を示しています。(詳しくはPCの方はこちらを、モバイルの方はこちらをクリックして日本語に訳した論文を読んでください）。

プロバイオティクス発酵アロニアメラノカルパベリージュースを配合したヨーグルト風製品の物理化学的、抗酸化的、微生物的、官能的特性の評価

上図は、サンプルの官能特性のレーダー プロット。
CY: 市販のスターター カルチャーを使用したヨーグルト。
LPCY: 市販のヨーグルト カルチャーと L. plantarum で発酵させた牛乳。
LPY: L. plantarum で発酵させた牛乳。
PDCY: 市販のヨーグルト カルチャーと L. plantarum で発酵させたチョークベリー ジュースで発酵させた牛乳。
PDY: 発酵させたチョークベリー ジュースで発酵させた牛乳。

本研究の目的は、凍結乾燥添加物、すなわち (i) プロバイオティクス Lactobacillus plantarum ATCC 14917 培養物、および (ii) L. plantarum ATCC 14917発酵ブラックチョークベリージュース、および市販のスターター培養物で強化されたヨーグルトのさまざまな配合を作成することでした。目標は、製品の機能性を高め、栄養価を最適化することでした。その後、これらの新しいヨーグルトスタイルの配合を市販のヨーグルトと比較しました。すべての製品は好ましい物理化学的特性を示し、プロバイオティクス株は、保存期間全体を通じて一貫して 7 log10 cfu/g を超える生存レベルを維持しました。添加物を含まない L. plantarum 細胞で生成された発酵乳、および提案された乳酸菌発酵チョークベリージュースで生成されたヨーグルトは、最高の乳酸生成を示しました (保存終了時までに 1.44 g/100 g ヨーグルト)。凍結乾燥発酵チョークベリージュースで製造したヨーグルトでは、離水レベルが低いことが観察されました。乳酸菌発酵凍結乾燥チョークベリージュースで調製したヨーグルトは、総フェノール含有量と抗酸化能の上昇を示しました (それぞれ 25.74 µg GAE/g および 69.05 µmol TE/100 g)。さらに、官能検査では、発酵ジュースを組み込んだサンプルに独特のフルーティーな風味があることが明らかになりました。結果は、プロバイオティクス L. plantarum 発酵チョークベリージュースがヨーグルトの抗酸化能と有益な細菌の生存率の両方を高める一方で、特に凍結乾燥製剤の形で容易に適用および商品化できることを実証しています。（詳しくはPCの方はこちらを、モバイルの方はこちらをクリックしてお読みください）。

ブラックチョークベリー（アロニアメラノカルパ）ジュースの補給は、高齢ラットの精巣における酸化ストレスと老化マーカーを改善する

老化は、多くの内因性および環境要因によりすべての臓器に不可逆的な変化をもたらす自然なプロセスであり、精巣の変化は男性の生殖器系に対する老化の影響の 1 つです。これらの変化は精子の質と量の低下につながる可能性があり、これはテストステロンレベルの低下にも関連しています 。さらに、加齢に伴う精巣機能の低下は、全体的な健康状態と生活の質にも影響します。精子形成は、加齢とともに活動性が低下しますが、個体の生涯の終わりまで続くプロセスです。炎症、酸化、アポトーシスは、老化した精巣で観察される加齢関連疾患の病因および発症の予測因子と見なされます。抗酸化作用および抗炎症作用を持つ天然化合物の使用は、老化した精巣の炎症および酸化状態に有益な効果をもたらします。この研究の目的は、抗酸化物質が豊富なブラックチョークベリー (アロニアメラノカルパ) ジュースの投与が、ラットの精巣の酸化ストレスおよび老化のいくつかのマーカーに及ぼす影響を明らかにすることです。著者らはポリフェノールが豊富なブラックチョークベリージュースの投与がラットの精巣の老化プロセスを遅らせることができることを初めて実証しましたと述べています。この介入により、精巣環境の抗酸化能力が強化されると同時に、ライディッヒ細胞（訳者注：ライディッヒ細胞は精巣の間質に存在し、男性ホルモン（テストステロン）の産生・分泌を通じて種々の組織の雄性化を促進する）の機能活性が促進されることが観察されています。図はラットの精巣、ヘマトキシリン-エオシン染色、倍率 ×100/×400。CY—若年対照群、CO—高齢対照群、A—アロニアメラノカルパジュース投与群。緑色の矢印—細胞の空胞化、オレンジ色の矢印—ライディッヒ細胞、黒色の矢印—成熟した精子の尾部、活発な精子形成の兆候。(詳しくはPCの方はこちらを、モバイルの方はこちらをクリックして日本語に訳した論文を読んでください）。

Lactiplantibacillus plantarumは黒色腫と乳がん細胞にアポトーシスを誘導する

がんは世界中で死亡の主な原因であり、体のどの臓器にも影響を及ぼす可能性があります。WHOによると、乳がんは2020年に226万件の症例があり、最も一般的ながんでした。乳がん細胞では、プロバイオティクスは腸内細菌と免疫系に対する調節作用があるため、予防または治療に使用できる可能性があります。Lactiplantibacillus plantarum 5BLは、健康な細胞を傷つけずに乳がん細胞の増殖に直接作用することがわかっています。この研究は、黒色腫細胞株および乳がん細胞株に対するLactiplantibacillus plantarumの抗腫瘍効果を評価し、その基礎となるメカニズムをさらに明らかにすることを目的としました。その結果、2 つの黒色腫細胞株と 1 つの乳がん細胞株に対するLactiplantibacillus plantarumの抗増殖活性について調査し、従来の抗がん剤 5-FU に匹敵する顕著な抗腫瘍活性が明らかになりました。図は Lactiplantibacillus plantarum および 5-FU (10 μΜ) で 48 時間処理した後の HaCaT (A)、黒色腫細胞株 (B)、および 乳がん細胞株 (C) 細胞の細胞生存率。(詳しくはPCの方はこちらをモバイルの方はこちらをクリックして日本語に訳した論文を読んでください）。