体脂肪を落とす食事の繊維は熱量ゼロ？腸内の発酵と脂肪の蓄積を分けて読む

体脂肪を落とすメニューで、食物繊維を熱量ゼロと考えてよいのか。短鎖脂肪酸が生まれる発酵、体が受け取るエネルギー、脂肪として蓄える過程を分けて読む。同じ繊維でも反応が違う培養実験や動物研究から、数字を人の食事へ移す際の注意点と、毎日の献立を考える視点を示す。

夕食の袋を開け、栄養表示の食物繊維の欄を見る。「消化されにくいなら、この分は熱量に数えなくてよいのか」。体脂肪を落とすメニューを探していると、そんな計算をしたくなる。しかし、繊維は腸内で発酵され、短鎖脂肪酸という物質になることで、体が利用するエネルギーに関わる。消化されにくいことと、熱量がないことは同じではない。[13][14]

ここで扱う根拠の中心は動物実験と培養研究であり、人が食物繊維を食べて体脂肪を減らす効果を直接示す知見は限られている。成長期のブタでは、発酵産物の産生と吸収が増える条件でも、体に蓄えられるエネルギーは減った。18〜39歳の女性にそのまま当てはめられる結果ではなく、まず腸で作る量と体に残る量を分けて読む材料である。[3][4][13]

便から失われる熱量の話は、既存記事「20代のダイエット、カロリーは便から分かる？排泄エネルギーと個人差を読む」に譲る。「ダイエットの一日の摂取カロリーは繊維も糖と同じ？体が受け取る量を読む」とも問いを分け、ここでは発酵で燃料が生まれることと、脂肪が蓄積することの間にある段階を読む。

消化の先で、繊維は別の物質になる

短鎖脂肪酸は、腸内の微生物が繊維を発酵する過程で生み出す物質で、酢酸、プロピオン酸、酪酸などが含まれる。部分加水分解グアーガムという水に溶ける繊維を用いた培養研究でも、これらの産生が調べられている。この繊維はゲルを作らない性質を持ち、水に溶けることと固まることも別の特徴である。[13]

ここでいう発酵は、食品を食卓に出す前に加工する話ではない。腸内の微生物が材料を利用する過程である。研究では、人の便に含まれる微生物を使って繊維を培養する方法や、動物に繊維を含む餌を与える方法で、その働きを調べている。培養容器の結果と、生きた体の結果は区別して読む。[12][13]

酵素による消化と発酵の違いが見える例が、水溶性トウモロコシ繊維を調べた研究である。酵素などによる試験管内の消化は7%だった一方、イヌの便由来の微生物を使う発酵試験では、短鎖脂肪酸の濃度が12時間まで増えた。消化の数字が小さくても、その後には微生物による発酵が進む。18〜39歳の女性が食品を食べたときの消化率や発酵量を、このイヌ由来の培養実験から算出することはできない。[12]

この結果は、繊維を「体に入らず通過するだけの材料」と扱う考え方を修正する。ただし、この実験の対象は特定の素材とイヌ由来の微生物である。夕食の野菜や豆に含まれる繊維が、すべて同じ割合で発酵されるという意味にはならない。研究に登場する素材名を省かず読むことが、食事の話へ戻すときの出発点になる。[12]

繊維をひとまとめにしない理由は、素材同士の比較にもある。この研究のトウモロコシ繊維は、試験管内ではセルロースより発酵されやすく、ペクチンより発酵されにくかった。「繊維入り」と書かれた袋が並んでも、その中身の発酵性は素材によって異なる。売り場では同じ棚でも、微生物にとっては同じ材料ではない。[12]

代謝エネルギーは、脂肪の増加量ではない

代謝エネルギーは、食事のエネルギーを体が利用する側から捉える指標である。繊維を評価する研究では、食べた餌だけでなく、尿、腸の内容物、便に含まれるエネルギーを測り、発酵を通じて利用される分を調べている。食材を燃やしたときの熱量だけで、腸の働きまで説明することはできない。[14]

エンドウ由来の繊維を使った研究では、通常のブタ4頭と、小腸の末端から内容物を採取できるブタ4頭を調べた。餌に含まれる繊維の割合を変え、小腸の末端と便の間で失われたエネルギーを、大腸で吸収された分として評価した。この研究で求めたエンドウ繊維の代謝エネルギーは9.2 kJ/gだった。対象はブタであり、18〜39歳の女性にこの値をそのまま当てはめることはできない。[14]

同じ研究では、採取した腸内容物を、人の便由来の微生物で24時間発酵させた。培養で生じた短鎖脂肪酸と、ブタの大腸で吸収されたエネルギーの間には、相関係数0.90の関係があった。発酵産物を測ることが、大腸から受け取るエネルギーを考える手掛かりになったのである。[14]

ただし9.2 kJ/gは、このエンドウ繊維を用いたブタの実験から得た値である。あらゆる食物繊維に共通する熱量でも、人が食べた料理を補正するための係数でもない。繊維の熱量をゼロと決めないためには役立つが、自分の弁当にそのまま掛け算する用途とは違う。[14]

さらに「受け取った」と「蓄えた」は別の評価になる。ブタの比較研究では、後腸の発酵から得るエネルギーの相対的な利用価値は、小腸で酵素によって消化されるエネルギーに対して0.73と推定された。発酵した量が増えるにつれて、代謝エネルギーのうち体に保持される割合は低下していた。18〜39歳の女性でも同じ比率や変化になるかは、このブタの比較研究からは判断できない。[17]

この0.73を、人の食事記録で繊維の熱量に掛けることもできない。対象はブタであり、繊維の多い餌と少ない餌を比較した条件での推定だからである。読むべきなのは、発酵由来のエネルギーには、その後の使われ方まで含む段階があるという点だ。腸に入った材料から体脂肪までを、一本の矢印で結ばない。[17]

同じ繊維を渡しても、発酵の結果はそろわない

人に近い話として、健康な人の便由来の微生物を調べた比較研究がある。23〜68歳の6人から得た微生物に、同じ部分加水分解グアーガムを与えて培養した。24時間後の総短鎖脂肪酸濃度は42.85〜91.17 μmol/mLで、産生には2倍を超える開きがあった。中高年も含む提供者の微生物を体外で培養した結果であり、18〜39歳の女性の体内で同じ幅の差が生じるかは別に確かめる必要がある。[13]

これは、同じ材料を与える条件でも、由来となる人が違えば発酵の結果が変わることを示す。ただし、人の体内で吸収された熱量を測った実験ではない。「友人の倍のカロリーを吸収する」と読み替えると、培養液の濃度と食事全体のエネルギーを混同してしまう。[13]

時間の経過も違っていた。ある提供者の微生物では24時間後に短鎖脂肪酸濃度が低下し、ほかより速く発酵が進む様子がみられた。研究は、単に最終的な量が違うだけでなく、変化するタイミングにも幅があることを捉えている。同じ繊維の名前を見ただけでは、この時間差までは分からない。[13]

酪酸の濃度に注目すると、12時間後には6.99〜23.84 μmol/mL、24時間後には8.78〜22.84 μmol/mLだった。総量の違いと、個々の産物の違いは、同じ問いではない。短鎖脂肪酸という言葉を見たときは、何をまとめて測った数字なのかも確認したい。[13]

食事の話で「個人差がある」とだけ言われると、何も分からない気分になる。しかしこの実験では、材料をそろえたうえで差が現れた点に意味がある。食べた繊維の量だけで発酵産物の量を一意に決められない、という具体的な理由になる。だからこそ、発酵の数字から万人共通の体脂肪の予測表を作ることは避けたい。[13]

友人が同じ食品を食べているからといって、腸内で同じ反応が起きると約束はできない。一方、この差は「自分の腸は太りやすい」と決める検査結果でもない。研究が示したのは特定の繊維を使った培養での差であり、人の性格のように固定したラベルを付ける話ではない。[13]

培養液の濃度を食事のカロリーへ変換できない理由には、測っている場所の違いもある。培養実験では一定の条件で微生物が作った産物を調べる一方、大腸でのエネルギー吸収を扱う実験では、腸の内容物と便のエネルギーの差も使っていた。どちらも発酵を調べるが、数字が答えている問いが違う。[13][14]

単位にも、その違いが現れる。μmol/mLは培養液中の物質の濃度を表す単位であり、kJ/gは材料の重さ当たりのエネルギーを示す単位だ。前者が大きいことを、そのまま後者が同じ倍率で増えたと読むことはできない。短鎖脂肪酸を測った数字を見つけても、単位を消して「吸収が多い」と言い換えないことが大切になる。[13][14]

夕食を選ぶ場面では、この区別だけでも情報の受け取り方が変わる。発酵産物の研究は、食品の順位表ではなく、腸内で起きる過程を知る手掛かりとして読む。自分の食事の熱量を細かく修正する道具にしようとすると、測定した対象から離れてしまう。[13][14]

数字で読む繊維と発酵の距離

7%：水溶性トウモロコシ繊維の試験管内での酵素などによる消化率。イヌ関連の素材評価である。[12]

9.2 kJ/g：ブタを用いて求めたエンドウ繊維の代謝エネルギー。人の繊維全般の換算値ではない。[14]

42.85〜91.17 μmol/mL：6人の便由来微生物による培養で、24時間後に測った総短鎖脂肪酸濃度。[13]

0.73：ブタの研究で、小腸で消化されるエネルギーに対して推定した後腸発酵由来エネルギーの相対的な利用価値。[17]

10頭：水溶性トウモロコシ繊維を含む餌の体内反応を調べた雌イヌの数。培養試験との違いを読むための規模である。[12]