著者の所属・活動拠点の国は、ベルギー、オランダです。

掲載誌：Frontiers in Nutrition

ライセンス: CC BY 4.0　対象: 公開論文　確認元: Crossref

研究の目的

子どもの腸内細菌の集まり（腸内細菌叢）は、成長とともに少しずつ大人に近い構成へ変わっていきます。腸内細菌叢は栄養の代謝、免疫の働き、腸の壁が外からの物質を防ぐ働き（バリア機能）に関わるとされ、食品成分で子どもの腸内環境の発達を支える方法に関心が集まっています。

その候補の一つが、腸内細菌のえさになる「プレバイオティクス」と呼ばれる成分で、ガラクトオリゴ糖（GOS）はその代表例です。研究チームは、3〜12歳の子どもを対象に、GOSの量の違いが腸内細菌の構成、細菌が作る物質、腸のバリア機能にどう影響するかを詳しく調べることを目的としました。

どのように調べたか

研究チームは、3〜6歳と6〜12歳の二つの年齢層から各6人、計12人の子どもの新鮮な便を集めました。提供者は、提供前3か月間に抗生物質を使っておらず、プロバイオティクスやプレバイオティクスのサプリメントを使っていない子どもたちでした。

実験では、人の体内ではなく、体の外で大腸の発酵を再現する「SIFR」という実験系を使いました。小さな容器に栄養液と1人分の便、GOSを入れ、酸素のない状態で37℃、24時間培養しました。GOSの量は、人が1日に口から取る量に換算して1.25g、2.5g、5gの3段階とし、GOSを加えない条件と比べました。

培養後、細菌の数と種類、細菌が作る短鎖脂肪酸（酢酸・プロピオン酸・酪酸など、細菌が糖を発酵させてできる物質）やその他の多様な代謝物を測定しました。さらに、培養液をヒト腸の細胞と免疫細胞を一緒に育てた培養モデルに加え、細胞の層を電気がどれだけ通りにくいか（経上皮電気抵抗）を測ることで、腸のバリアの強さの目安としました。

主な結果

論文によると、GOSを加えると細菌の総数が量に応じて増えました。特に、ビフィズス菌を含むグループは最も少ない1.25g相当の量から増えていました。ほかにも、プロピオン酸や酪酸を作る細菌の仲間が増える一方、年齢層によっては大腸菌の仲間などが減少しました。なお、細菌の種類の多さや均等さを示す従来の多様性の指標は、量に応じて低下しました。著者らは、これは特定の細菌が選択的に増えたことを反映している可能性があり、こうした介入では多様性の指標を慎重に解釈する必要があると述べています。

短鎖脂肪酸の主要3種はいずれも、GOSの量に応じて増えました。ガスの量より短鎖脂肪酸の増え方が大きく、著者らは好ましい発酵の特徴だとしています。また、ビフィズス菌の量と酢酸や酪酸の量の間に強い相関がみられました。網羅的な代謝物の分析では、アミノ酸に関連する物質をはじめ、多くの代謝物が変化し、その多くは最も少ない量から検出されました。

腸のバリアの実験では、GOSを発酵させた培養液によって電気抵抗が量に応じて高まり、最も少ない量でも有意な改善がみられました。炎症を起こす物質（リポ多糖）を加えて負荷をかけた条件でも、1.25g相当で抗炎症薬を使った対照と同程度かそれ以上の値となり、量が多いほど効果がはっきりしました。この電気抵抗の値は短鎖脂肪酸の量と強く相関していました。全体として、二つの年齢層の結果はよく似ていました。

研究が示すこと

この研究は、子どもの便を使った体外の実験で、GOSが腸内細菌の構成やその働き、腸のバリアの指標を量に応じて変化させ、比較的少ない量からでも変化が現れたことを報告しています。ただし、これは実験室で腸内の発酵を再現した結果であり、著者ら自身も、実際の子どもで確かめるためにはよく管理された臨床研究が欠かせないとしています。

原著論文の著者・所属：Emma De Beul（Cryptobiotix SA, Ghent, Belgium）、Lam Dai Vu（Cryptobiotix SA, Ghent, Belgium）、Viviane De Buck（Cryptobiotix SA, Ghent, Belgium）、Pieter Van den Abbeele（Cryptobiotix SA, Ghent, Belgium）、Ingmar A. J. van Hengel（Cryptobiotix SA, Ghent, Belgium）、Ellen Looijesteijn（FrieslandCampina, Amersfoort, Netherlands）、Dianne J. Delsing（FrieslandCampina, Amersfoort, Netherlands）

※本記事は原著論文をもとに、日本語で要約・説明を加えた研究紹介です。 出典（原著論文）：Emma De Beul, Lam Dai Vu, Viviane De Buck, et al. Galactooligosaccharides drive dose-dependent improvements in child gut microbiome, metabolome and barrier function ex vivo. Frontiers in Nutrition 2026-10-01. DOI: 10.3389/fnut.2026.1874394. 原著ライセンス：CC BY.