ポストバイオティクスとは何か？
Bened Life 、最高科学責任者、ノエル・パトノ博士による。
プロバイオティクスとは、「生きた微生物を適量投与することにより、宿主に健康上の利益をもたらすもの」1であることはご存知かもしれないが、その他の「-バイオティクス」という用語がたくさん出てきていることはまだご存知ないかもしれない。ペットフードからスキンクリームまで、さまざまな製品に「プレバイオティクス」、つまりプロバイオティクスの餌となる炭水化物が含まれていることがある。あまり見かけないのは「ポストバイオティクス」という用語で、これは現在、多くの異なる物質を指すのに使われており、混乱している（詳細は後述する）。
より多くのポストバイオティクスがサプリメントや食品に含まれるようになった今、ポストバイオティクスとは何か、そしてこの言葉の多様な使われ方を理解することが重要だ。ここでは、ポストバイオティクスのコンセンサスとなる定義と科学について簡単に説明する。
ポストバイオティクスの定義
ポストバイオティクスとは「善玉」死菌のことである。そしてもう少し詳しく：ポストバイオティクスとは、有益な不活性化微生物のことで、または 。実際にはもっと複雑なので、定義の詳細とその論争について掘り下げてみよう。
ポストバイオティクス」という用語は、ここ数年、技術界で議論されてきた。研究者もそうでない人も、不活性化されたプロバイオティクス（死んだ善玉菌）または 、細菌によって生産された製品または プロバイオティクス（善玉菌が作るもの）を表現するために「ポストバイオティクス」という言葉を使ってきた。
これらの定義はどちらも「善玉死菌」と同じではなく、国際プロバイオティクス・プレバイオティクス科学協会（ISAPP）が2021年に定義したポストバイオティクスの定義の一部である。
または ポストバイオティクスの技術的定義は、「宿主に健康上の利益をもたらす、無生物の微生物および／またはその成分からなる製剤」である2。「無生物の微生物」とは、基本的に死んだ細胞のことである。不活性化の過程で、死んだ細胞はそのパーツ（細胞を構成するタンパク質または リポ多糖のような細胞成分または 構造体）に分割される可能性がある。
しかし、細胞の副産物（不活性化される前に微生物によって作られた生物活性代謝産物）は、ISAPPではポストバイオティクスとして定義されていないが、そのような副産物がポストバイオティクス製品に含まれることはある。
科学が好きな人たちのために、ここで2つ付け加えておきたいことがある。
第一に、この定義では、ポストバイオティクスがプロバイオティクスに由来する必要はない。例えば、プロバイオティクスとして機能しない（すなわち、試験されておらず、利益をもたらすことが示されていない、または 試験されたときに利益をもたらさなかった）細菌は、不活性化され、不活性化された形態でのみヒトの健康に利益をもたらす可能性がある。
第二に、ISAPPはプロバイオティクスの代謝物をポストバイオティクスとは考えていない。有機酸、ビタミン、短鎖脂肪酸、例えば酪酸塩、酢酸塩または プロピオン酸塩などは一部の細菌によって産生されるかもしれないが、「ポストバイオティクス」には代謝産物だけでなく、不活性細胞または 細胞部分も含まれなければならない。
酪酸のような分子をポストバイオティクスと見なさない理由のひとつは、バクテリアとは無関係に見つけることもできるからだ。例えば、酪酸はバターの脂肪に含まれている3,4。血液凝固や骨、心臓の健康に重要なビタミンK5も、バクテリアから摂取することができる。 または緑黄色野菜から摂取することができる。
代謝物の例または それ自体はISAPPのポストバイオティクスの定義に合致しない（しかしポストバイオティクスの一部である可能性はある）細菌産物には、以下が含まれる2。
- バクテリアによって生産される短鎖脂肪酸（酪酸など
- ビタミンKなど、細菌が産生するビタミン
- 乳酸を含む有機酸
- 抗菌ペプチド、バクテリオシン、または 菌が分泌する酵素などのタンパク質
ISAPPがこの定義を発表したのはごく最近のことで、まだ普遍的に受け入れられているわけではないため、酪酸やその他のバクテリアの産物をポストバイオティクスと表現しているのを見かけるかもしれない。同様に、世界保健機関（WHO）と国連食糧農業機関（FAO）が2001年に提唱したプロバイオティクスの定義に当てはまらないものも、現在プロバイオティクスと呼ばれています6。
要約すると、ポストバイオティクスは死滅した細胞を含み、さらに他の成分（または ）を含むことがあり、その由来となる生きた微生物の代謝産物である。
ポストバイオティクス・サプリメントの見分け方
ポストバイオティクス」という言葉はまだ一般には馴染みが薄いため、多くのポストバイオティクス製品は、ボトルにそのように明確に表示されていない場合がある。ポストバイオティクスを示す言葉としては、熱殺菌（HK）、熱不活性化（HI）、または 熱処理（HT）などがある。例えば、L. paracaseiPS23（熱処理）（または HT-PS23）は、すべての細胞が死滅するまで高熱処理されたPS23の製剤である。
また、ラベルに記載されているポストバイオティクス菌株の量を指定する際、「CFU」（コロニー形成単位）の代わりに「細胞」という用語が使用されているのを目にすることがある。
ポストバイオティクスとプロバイオティクスの違いは？
ポストバイオティクスが魅力的な理由はいくつもあるだろう。
ひとつは、生きていないので体内で繁殖できないことだ。口から摂取した生きたプロバイオティクス細胞が血流に吸収され、または 、腸内で過剰増殖するリスクは非常に小さいが、ポストバイオティクスにはそのようなリスクはない。このため、腸のバリア機能が不十分な人にとっても、より安全であると推測される。
また、ポストバイオティクスは胃の酸性環境を通過する際、すでに死滅しているため、特別な保護を必要としない。また、特殊なプロバイオティクス菌株の中には保存がきかないものもあるが、ポストバイオティクスは一般的に保存がきく。このような安定性の利点は、ポストバイオティクスがその効力に対する脅威に直面することが少ないことを意味し、カプセルの形で摂取するのではなく、食品に組み込むことさえ可能である。
ポストバイオティクスの欠点は、プロバイオティクスの定量と品質チェックに使用される手順の多くが、ポストバイオティクスには現在それほど適していないことである。死細胞の定量方法は標準化されておらず、多くの異なる手順が使用されている。また、微生物を不活性化する方法は数多くあり、この手順の一貫性は、製造工程内および製造工程と、ポストバイオティクス菌株が健康に有益かどうかを理解するために使用される臨床試験との間で、必ずしも保証されていない。
ポストバイオティクス製品は、以下のすべての方法で品質管理されるのが理想的である2。
- 不活化前の微生物の同定：菌株名、遺伝子配列、計数単位による定量化
- ポストバイオティクスの生産十分に特性化され、成功した不活化法を使用する。
- 品質管理：微生物が不活化され、生きた微生物が残っていないことを確認する。
- ポストバイオティクスの説明：どの成分（不活性化微生物、構造成分、代謝産物など）が含まれるか、またそれらの成分の定量を決定する。
- 安全性の確認服用時に副作用はありますか？
- 健康上の有益性の証拠：ランダム化比較試験（RCT）など、管理され、優れた試験デザインの臨床試験を完了すること。
生物であるプロバイオティクスは、ポストバイオティクスに比べていくつかの利点がある。プロバイオティクスの中には、腸内で短鎖脂肪酸、ビタミン、または 抗菌ペプチドを産生するものもあり、これらすべてが人間の健康に役立つ可能性がある。しかし、ポストバイオティクスは新たな化合物を産生することはできない。しかし、ポストバイオティクスは、原料微生物の不活性化から製造工程で保持される場合、それらの代謝産物の一部をすでに含んでいる可能性がある。
ポストバイオティクスはどのように機能するのか？
ポストバイオティクスは、プロバイオティクスと同じように作用する可能性がある。ポストバイオティクスを摂取することで、以下の1つまたは 以上の効果が得られる可能性がある1,2。
- 腸内細菌叢の改変
- 腸管バリアの改善
- 宿主の神経系を介したシグナル伝達
- 代謝の修正
- 免疫調節
興味のあるポストバイオティクス、例えばHT-PS23の前臨床試験や臨床試験から、そのメカニズムやまたは 有益な効果が明らかになるかもしれない。これらは、同じ菌株が生きているときと同じまたは かもしれない。実際、生きた細胞には測定可能な健康上の利点がなくても、ポストバイオティクスには利点があるかもしれない。
ポストバイオティクスの利点
ISAPPのポストバイオティクスの定義に該当すると思われる多くのポストバイオティクス製品は、研究室やクリニックでテストされている。生きている」プロバイオティクスと同様に、「死んでいる」ポストバイオティクスにも菌株固有の利点があるようだ。ポストバイオティクスの利点は、腸の健康だけでなく、それ以外にも多岐にわたる。
実験室における特定のポストバイオティクスに関するいくつかの研究では、抗酸化活性やその他の分子メカニズムが示唆されている。動物やまたは ヒトを対象としたいくつかの研究では、血液中のバイオマーカーが評価され、免疫機能への影響が示唆されている。または 腸内微生物の集団は、腸内マイクロバイオームへの有益な影響を示唆している7。
ヒトの健康に関して言えば、ある種のポストバイオティクスは、例えば便の硬さ、認知機能、睡眠の質、または 代謝上の利点などにおいて、健康上の利点をもたらす可能性があることが臨床研究によって示唆されている7。各プロバイオティクスが、それがプロバイオティクスである（臨床上の利点をもたらす）という証拠を必要とするのと同様に、ポストバイオティクスは、その特定の組成物が主張する利点を臨床上の証拠が裏付ける場合にのみ、「善玉死菌」となる。
プレバイオティクス、プロバイオティクス、ポストバイオティクスを知ろう
世の中にはたくさんの"-biotics "がある。英語を専攻している人なら、接頭辞に注目して区別する方法がある。
- 「プレ」バイオティクス：微生物の「前」。プレバイオティクスとは、特定の微生物が食物源として選択的に利用する、でんぷん質の長い炭水化物の一種である（農産物や全粒穀物に含まれる不溶性食物繊維など）。プレバイオティクスは、細胞ではなく分子である唯一の"-バイオティクス "である。または 死んだ細胞である8。
- 「プロ」バイオティクス：「サポートする」微生物。プロバイオティクスは、健康上の利益をもたらすことによって生命を「サポート」する細菌である1。
- 「ポスト」バイオティクス：微生物の「後」（微生物が不活性化された後と考える）2。
プレバイオティクスとプロバイオティクスは、健康的な食生活の中で素晴らしい組み合わせとなります。プロバイオティクスのような有益な生きた微生物が住みやすい腸にしたいのであれば、適切な食物源（プレバイオティクス）を与えるのがよい。プレバイオティクスは、水溶性食物繊維を含むほとんどの食品に含まれています。サプリメントとして摂取することもできる。イヌリンは非常に一般的なプレバイオティクスサプリメントで、チコリの根または エルサレムアーティチョークから摂取できる。
ポストバイオティクスは、プレバイオティクスまたは プロバイオティクスに依存することなく効果を発揮するが、（特に断りのない限り）プレバイオティクスと組み合わせることは可能である。例えば、腸の健康を目的としたプロバイオティクスのサプリメントを摂取し、気分のためにポストバイオティクスのサプリメントを摂取し、イヌリンを含むプレバイオティクス食品を定期的に摂取する（プレバイオティクス食品のリストはこちら）。
では、プレ、プロ、または ポスト、どれを選べばいいのだろうか？プロバイオティクスとまたは ポストバイオティクスの菌株の選択は、あなたが求める健康効果に完全に依存します。しかし、プレバイオティクス食品は、たとえ「-バイオティクス」サプリメントを摂らなくても、普段の食生活に取り入れるべき健全な選択である。
ポストバイオティクスの未来
ポストバイオティクスはマイクロバイオーム治療薬の新しい分野である。無生物の微生物であるポストバイオティクスは、プロバイオティクスのように厳密に管理された保存条件を必要としない。そのため、低温殺菌食品やその他の食品にポストバイオティクスを配合することで、カプセルを飲み込む必要のない健康上のメリットを提供できる可能性が広がる。
しかし、プロバイオティクスの健康上の利点ははるかに理解されている。ポストバイオティクスの利点（およびその生物学的活性をどのように特徴付けるか）については、さらに多くの研究が必要である。ポストバイオティクスとは何かという定義についても、特に酪酸のような代謝産物をポストバイオティクスと呼ぶことについて、熱い議論が続いている。
ポストバイオティクスの定義、作用の特定、そしてどのような利益をもたらすかについての研究が進んでいる。ご期待ください！
推薦図書
参考文献
1.Hill, C., et al.Nat Rev Gastroenterol Hepatol.2014;11(8):506-514. doi:10.1038/nrgastro.2014.66
2.Salminen, S. et al.Nat Rev Gastroenterol Hepatol.2021;18(9):649-667. doi:10.1038/s41575-021-00440-6
3.Danudol, A., & Judprasong, K.Foods.2022;11(22):3606. doi:10.3390/foods11223606
4. Månsson, H.Food Nutr Res.2008;52:10.3402/fnr.v52i0.1821. doi:10.3402/fnr.v52i0.1821
5. Mladěnka, P. et al. Nutr Rev.2022;80(4):677-698. doi:10.1093/nutrit/nuab061
6. https://www.fao.org/3/a0512e/a0512e.pdf. 2024年3月22日アクセス。
7.Vera-Santander, V. et al.2023;28(3):1230. doi:10.3390/molecules28031230
8.Gibson, G., et al.Nat Rev Gastroenterol Hepatol.2017;14(8):491-502. doi:10.1038/nrgastro.2017.75
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