人工甘味料入りのコーヒーと処方抗うつ薬は、誰も予想しなかった形で相互作用する可能性がある — 肝臓ではなく、腸内マイクロバイオームにおいてである。Molecular Systems Biologyに掲載された系統的研究では、市販の39種類の甘味料を25種のヒト腸内細菌に対してテストし、約75％が細菌の増殖に直接影響を与えることが判明した。さらに顕著なことに、一般的な医薬品や食品添加物と組み合わせると、一部の甘味料は相乗効果を生み出し、どちらか一方の化合物単独よりもはるかに強力に有益な細菌を抑制した。
この研究は、ケンブリッジ大学MRC毒性学ユニットのKiran Raosaheb Patil教授とSonja Blasche博士が主導し、これまでで最も包括的な甘味料-細菌相互作用のin vitro調査である。人工甘味料（アスパルテーム、スクラロース、サッカリン、ネオテーム、アセスルファムK）、糖アルコール（エリスリトール、キシリトール、ソルビトール、マルチトール）、天然甘味料（ステビア誘導体、ラカンカ、ソーマチン）、希少糖（アルロース、タガトース）のすべての主要カテゴリーを、ヒト腸内マイクロバイオームの主要な門を代表する25種の細菌パネルに対してテストした。
研究結果
テストされた975の甘味料-細菌ペアのうち、研究者らは26種類の甘味料と5つの細菌株に関わる30の検証済み直接相互作用を特定した。最も感受性の高かった細菌はClostridium symbiosumとLacrimispora saccharolyticaで、両方とも最も多くの化合物の影響を受けた。最も強力な個別甘味料はステビア誘導体のイソステビオールで、3種の細菌を抑制し、1種を促進した。
しかし、研究の最も挑発的な発見は、研究者らが甘味料を同時摂取される化合物（カフェイン、バニリン、人工甘味料アドバンテーム、そして米国で420万人以上が服用している広く処方される抗うつ薬デュロキセチン（シンバルタ））と組み合わせたときに現れた。また、イブプロフェン、アセトアミノフェン、リスペリドンを含む8種類の一般的な錠剤医薬品との甘味料の組み合わせもテストした。
合計102の化合物-化合物相互作用が特定された — 68の拮抗作用（予想より弱い効果）と34の相乗作用（予想より強い効果）である。最も強い相乗作用は、消化器の健康と血糖値調節に関連する酪酸産生細菌であるRoseburia intestinalisに対するイソステビオールとデュロキセチンの間で発生した。組み合わせでは、酪酸濃度が25％以上低下し、グルタミンレベルが約50％上昇した。
メカニズム
プロテオミクス、メタボロミクス、トランスポゾンライブラリスクリーニングを組み合わせたマルチオミクスアプローチを用いて、研究チームは相乗作用を驚くべき根本原因にまで追跡した。Roseburia intestinalisは、デュロキセチンも存在する場合にのみイソステビオールを蓄積した — イソステビオール単独で投与された場合には蓄積しなかった。デュロキセチンは細菌の膜輸送システムを変化させ、イソステビオールが細胞内に侵入して毒性を引き起こすための扉を実質的に開いたように見えた。
「in vitroで、デュロキセチンがこれらの細菌の膜輸送を妨害し、イソステビオールが侵入して損傷を引き起こすことを可能にしていることがわかりました」とPatil氏は述べた。「これは単純な相加効果ではなく、相乗作用は膜レベルでの真の生物学的相互作用から生じています。」
25種の合成微生物群集では、イソステビオール-デュロキセチン併用により、生態系の健康を示す標準的な指標であるシャノン多様性が有意に減少した。特にRoseburia intestinalisとParabacteroides merdaeの2種が抑制され、どちらも健康に良い結果と関連している。群集上清はまた、HeLa細胞の毒性を増加させ、Caco-2腸管細胞のサイトカイン分泌を変化させ、IL-6とIL-8が75％以上低下した。
重要な注意点
この研究はin vitroモデルである — 単一の培地で単一濃度（50マイクロM、大腸に関連すると推定）で培養された実験室の細菌培養である。実際のヒトの腸には何百もの種が存在し、甘味料は大腸に到達する前に吸収、代謝、希釈、化学的変換を受ける。研究者らは、これらの知見をヒトの健康結果に直接外挿することはできないと強調している。
「糖代替品は代謝的に中立であると宣伝されることが多いですが、私たちの研究はこの考えに挑戦します」とBlasche氏は述べた。「それらは、特に医薬品や食品添加物などの他の化合物と混合された場合に、腸内細菌に直接影響を与える可能性があることがわかりました。」
出典
- Blasche S, Periwal V, et al. “Common xenobiotics modulate gut microbial responses to low-calorie sweeteners in vitro.” Molecular Systems Biology 22(6), 2026. DOI: 10.1038/s44320-026-00225-6
- ケンブリッジ大学プレスリリース via ScienceDaily
雅子 訳