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要約

  • 食物繊維はリグニンや複雑な炭水化物を含む多様な化合物群で、ヒトの小腸の酵素では消化できない。(詳細はこちら)
  • 各種の食物繊維はそれぞれ化学的には独特のものではあるが、それらの生理作用をよりよく理解するために、それらの溶解性、粘性、および発酵性に基づいて分類する試みがなされてきた。(詳細はこちら)
  • えん麦製品や豆類などに含まれる粘性のある食物繊維は血清LDLコレステロール濃度を低下させ、血糖とインスリンの応答を正常化する可能性がある。(詳細はこちら)
  • 食物繊維を多く摂取すると、便秘や憩室性疾患を防いで腸の健康を促進する。(詳細はこちら)
  • 大規模な前向きコホート研究で、全粒穀物、豆類、果物、および非でんぷん質の野菜などの食物繊維が豊富な食事は、心血管疾患および2型糖尿病のリスクを下げるという説得力のある一貫したエビデンス(科学的証拠)が示された。(詳細はこちら)
  • 症例対照研究で食物繊維の摂取の少ない者は結・直腸がんが多いという結果が示されているが、最近の大規模前向きコホート研究と4例の臨床介入試験の結果からは、食物繊維の摂取と結・直腸がんのリスクとの関連は裏付けられなかった。(詳細はこちら)
  • 食物性繊維の摂取と乳がんの発生に関する観察研究では、一貫しない結果が報告されている。(詳細はこちら)
  • 1型および2型糖尿病患者による多数の対照臨床試験で食物繊維の摂取を増やすと、血糖コントロールや血清脂質プロファイルが改善した。(詳細はこちら)
  • 2001年には米国医学研究所の食品栄養委員会が毎日の全食物繊維摂取の推奨目安量を設定した。50歳以下の成人では男性で38g/日、女性で25g/日が推奨されている。51歳以上の成人は、男性で30g/日、女性で21g/日である。(詳細はこちら)

序説

すべての食物性繊維は小腸では消化しづらく、そのままの形で結腸(大腸の一部)に届く(1)。大部分の食物繊維は炭水化物であるが、それらがヒトの酵素によって消化されやすいか否かを決定する重要な要因の一つに、糖の分子同士を連結する化学結合(グリコシド結合)の立体構造の差異がある。ヒトは大部分のβ-グルコシド結合を加水分解する(ばらばらにする)ことができる消化酵素を欠いている。そのためα-1,4グリコシド結合を持つグルコースポリマーであるアミロースはヒトの酵素で消化できるが、β-1,4グルコシド結合を持つグルコースポリマーであるセルロースは消化不能である(図参照)。

図1. Chemical Structures of Amylose (alpha-1,4 glucosidic bonds), Cellulose (beta-1,4 glucosidic bonds), and Beta-Glucans (mixed beta-1,3 and beta-1,4 glucosidic bonds).

食物繊維の定義

栄養科学者や臨床医は一般に、健康的な食事が食物繊維の豊富な食品を多く含むべきであることには賛同するが、実際の食物繊維の定義についての同意を得ることはより難しい(2-4)。1970年代には、食物繊維とは、ヒトの酵素で消化しにくい植物細胞の残余であると定義されていた(5)。この定義はリグニンと呼ばれる植物細胞壁の成分や、植物に含まれる消化不能の炭水化物を含む。しかしながらこの定義では、非消化性の炭水化物で動物性食品に由来するもの(キチン質など)や、人工的に合成されたもの(フラクトオリゴ糖など)、およびヒトの消化酵素では消化できない消化可能な炭水化物(難消化性デンプンなど)が除外されてしまう(6)。これらの化合物は、植物性食品に含まれる繊維(食物繊維)の特徴の多くを備えている。

米国医学研究所:食物繊維、機能性食物繊維、および全食物繊維

2001年に食物繊維摂取の推奨量を確立する前に、米国医学研究所によって召集された専門家パネルは、元々植物性食品に自然に含まれている食物繊維(食物性繊維)と、食物に添加したり栄養補助食品として使用されている単離または合成された食物繊維(機能性繊維)の区別をする定義をした(4)。しかしながら、これらの定義には議論があり、食物性繊維にはその他の分類体系もある(下記の「その他の分類体系」の項を参照)。

食物繊維
  • リグニン:リグニンは糖質ではなく、木質植物の細胞壁や種子にある複雑な三次元構造を持つポリフェノール系化合物である(7)
  • セルロース:セルロースはすべての植物の細胞壁にあるβ-1,4グルコシド結合を持つグルコースポリマーである(図参照(6)
  • β-グルカン(類):β-グルカンはβ-1,4グルコシド結合とβ-1,3グルコシド結合が混在するグルコースのポリマーである(図参照)。えん麦と大麦はβ-グルカンが特に豊富である(7)
  • ヘミセルロース(類):ヘミセルロースは6つの炭素原子でできた糖(六炭糖)および5つの炭素原子でできた糖(五炭糖)を含む多様な多糖類(糖のポリマー)である(6)。セルロースと同様に、ヘミセルロースは植物の細胞壁に見られる。
  • ペクチン(類):ペクチンは、特に果物やベリー類に豊富に含まれる粘性の多糖類である(4)
  • ガム(類):ガムは種子によく見られる粘性の多糖類である(4)
  • イヌリンおよびフラクトオリゴ糖類(オリゴフルクトース):イヌリンは長さが違う果糖鎖の混合物で、糖鎖の末端がしばしばブドウ糖分子で終わっている(8)。フラクトオリゴ糖類はイヌリンよりも短い果糖鎖の混合物で、糖鎖の末端がブドウ糖または果糖で終わることもある。イヌリンもフラクトオリゴ糖類も、玉ねぎや菊芋などの天然の植物に含まれる。
  • 難消化性デンプン:天然の難消化性デンプンは植物細胞壁に隔離されていて、ヒトの消化酵素では消化できない(4)。バナナや豆類が天然の難消化性デンプン供給源となる。難消化性デンプンは食品の加工、冷却、および再加熱によっても形成されることがある。
機能性食物繊維

米国医学研究所の定義によれば、機能性食物繊維は「ヒトに有益な生理作用をもたらす単離された消化不能な炭水化物からできている」(4)。機能性食物繊維は、天然の植物や動物から単離または抽出された消化不能な炭水化物か、製造または合成されたものである。しかしながら、米国医学研究所から機能性食物繊維と指定されるには、ヒトで生理学的に十分有益であるというエビデンス(科学的根拠)を示す必要がある。米国医学研究所で機能性食物繊維であるとされたものには以下のものが含まれる:

  • 上記の単離または抽出された食物繊維
  • サイリウム:サイリウムは植物の粘液であり、オオバコの種子の殻から単離される。殻は通常、別名をブロンドサイリウムというインドオオバコの種子から得られる。インドオオバコはイスパギュラハスクとしても知られている(4)
  • キチンおよびキトサン:キチンはカニやロブスターなどの甲殻類の外殻から抽出される消化不能の炭水化物である。Β-1,4グルコシド結合で結ばれたアセチルグルコサミン単位で構成された長いポリマーである。キチンを脱アセチル化したものは、非消化性グルコサミンポリマーであるキトサンの製造に使用される(9)
  • フラクトオリゴ糖:フラクトオリゴ糖は、ブドウ糖単位が末端にある短い合成果糖鎖である。食品添加物として使用される(8)
  • ポリデキストロースおよびポリオール:ポリデキストロースおよびポリオールは、食品への増量剤や砂糖代替物として使用される人工多糖類である(4)
  • 難消化性デキストリン:難消化性デキストリンは、別名で難消化性マルトデキストリンとも呼ばれる消化不能の多糖類である。デンプンが加熱され、酵素で処理される際に形成される。食品添加物として使用される(4)
全食物繊維

全食物繊維は、米国医学研究所で「食物繊維および機能性繊維の総量」と定義されている(4)

その他の分類体系

粘性および非粘性食物繊維

食物繊維には、水中で非常に粘性のある水溶液またはゲルを作るものがある。この特性は、一部の食物繊維が胃での消化を遅くしたり、小腸でのいくつかの栄養素の吸収を遅くしたり、血清コレステロールを下げたりする性質と関連している。粘性のある食物繊維には、ペクチン、β-グルカン、ある種のガム(グアーガムなど)、および粘液(サイリウムなど)がある。セルロース、リグニン、および一部のヘミセルロースは非粘性食物繊維である(6,7)

発酵性および非発酵性食物繊維

食物繊維には、大腸にふつうに棲むバクテリアによって容易に発酵されるものがある。発酵は大腸のバクテリアの量を増やすだけでなく、短鎖の脂肪酸(酢酸、プロピオン酸、および酪酸)やガスを形成する(1)。短鎖の脂肪酸は吸収されてから、代謝されてエネルギーを生成し得る。おもしろいことに、大腸細胞(大腸を覆う上皮細胞)のエネルギー源は酪酸である。ペクチン、β-グルカン、グアーガム、イヌリン、およびフラクトオリゴ糖類はたやすく発酵されるが、セルロースやリグニンは大腸で発酵し難い(6,7)。発酵性食物繊維の豊富な食品は、えん麦や大麦、そして果物や野菜である。セルロースが豊富な穀物の食物繊維、たとえば小麦のふすまなどは、バクテリアによる発酵を比較的受けにくい(1)

可溶性および不溶性食物繊維

「可溶性食物繊維」は、もともと分析上の用語である(10)。可溶性食物繊維は水に溶けるが、不溶性食物繊維は溶けない。本来、食物繊維の可溶性はその生理効果を予測するものだと思われていた。たとえば、可溶性食物繊維は粘性のあるゲルを形成しやすく、大腸のバクテリアによって発酵されやすいと考えられていた。研究が進んで、可溶性は食物繊維の生理作用を確実に予測するものではないということが明らかになった。しかしながら、「可溶性」や「不溶性」食物繊維という用語は、未だに多くの栄養および健康管理の専門家によって使われており、米国食品医薬品局(FDA)の栄養表示にも用いられている。β-グルカン、ガム、植物の粘液(サイリウムなど)、ペクチン、およびある種のヘミセルロースは可溶性食物繊維であり、セルロース、リグニン、ある種のペクチン、およびヘミセルロースの一部は不溶性食物繊維である(10)。えん麦製品および豆科作物(乾燥した豆類、えんどう豆、およびレンズ豆など)は、可溶性食物繊維が豊富である。 

生物活性

血清コレステロールの低下

多数の対照臨床試験で、粘性のある食物性繊維、特に豆科作物(乾燥した豆類、えんどう豆、およびレンズ豆など)(11-13)やえん麦製品(14-19)の摂取を増大させると、血清総コレステロールおよびLDLコレステロールが減少することがわかった。そのような発見に基づき米国食品医薬品局は、1サービング(SV)あたり少なくとも0.75gの全粒えん麦由来の可溶性食物繊維を含む食品のラベルに、次のような健康効能を謳うことを承認した。「飽和脂肪およびコレステロールの少ない食事の一部として含まれる、えん麦ふすまなどの食品に由来する可溶性食物繊維は、心臓病のリスクを下げる可能性がある」(20)。ペクチン、グアーガム、およびサイリウムなどの粘性のある食物繊維を含むサプリメントの摂取は、食物繊維の少ないプラセボに比べて、総コレステロールおよびLDLコレステロールの濃度を下げることがわかっている(17,21-26)。これらの研究の多くは比較的高い食物繊維摂取量について調べたものであるが、67例の対照試験の結果をまとめたメタ解析では、粘性のある食物繊維の摂取を1日に10gと控えめに増加させても、平均で22mg/dL (0.57mmol/L)のLDLコレステロールの低下と、平均で17mg/dL (0.45mmol/L)の総コレステロールの低下が見られた(17)

食後血糖の低下

粘性のある食物性繊維(27,28)や単離された粘性食物繊維(29-32)を、炭水化物を含む食事に加えると、血糖とインスリンの応答に著しい向上があることが多数の対照臨床試験でわかっている(33)。急激で大きな血糖濃度の上昇は、膵臓のβ細胞にインスリンの分泌を増大させる強力な信号となる。何年にもわたる周期的な血糖増加とインスリンの過剰分泌は2型糖尿病と心血管疾患(下の「疾病予防」の項を参照)の発症リスクを上昇させると考えられている。2つの食事で炭水化物の含有量が同じならば、食物繊維、特に粘性のある食物繊維があると一般的に血糖上昇がより低く抑えられたものとなり、したがってインスリン濃度を有意に低下させる(33)

大便の軟化

食物性繊維および食物繊維サプリメントの摂取増加は、大便を軟化させ嵩を増やし、大腸での通過を速めることで便秘を予防したり改善したりする(34)。小麦ふすま、果物、および野菜は、最も堅実に大便の嵩を増やし腸での通過時間を短縮する食物繊維源であることがわかっている(35)。便秘治療に効果があることがわかっている食物繊維のサプリメントには、セルロースやサイリウムが含まれる(4)。食物繊維の摂取を増やすことによる軟便効果を最大化するのに、十分な水分摂取も必要である(36)。食物繊維の摂取を増やすだけでなく、少なくとも約2リットルの水分を毎日摂ることが、便秘の予防や治療に役立つとして通常的に推奨されている(37)。 

疾病の予防

食物繊維の高摂取と慢性疾患のリスク低下の関連を見出している観察研究では、一般に食物繊維そのものではなく、食物繊維の豊富な食品のみを評価しているため、観察された有益性が食物繊維に関連しているのか、それとも食物繊維の豊富な食品に共通に見られる植物性化学物質やその他の栄養素に関連するものなのかを決定することが難しくなっている。対照的に、介入試験では単離された食物繊維を使用して、特定の食物繊維成分が有益な健康効果を有するかどうかを決定することが多い。

心血管系疾患

前向きコホート研究では、食物繊維の豊富な食品を多く摂取すると、冠動脈疾患リスク(38-48)や心血管関連の死亡率(48-51)が大きく低下することが一貫してわかっている。米国およびヨーロッパにおける食物性繊維の摂取に関する10例の前向きコホート研究の統合解析では、全食物性繊維総量を10g/日増加させるごとに心筋梗塞などの冠動脈性疾患の発症リスクが14%減少し、冠動脈疾患による死亡が24%減少することがわかった(51)。食物繊維の摂取と冠動脈疾患による死亡との、この逆相関は穀物と果物の食物繊維について特に高かった。3例の大規模な前向きコホート研究(42,43,45)では、エネルギー1,000kcalあたりおよそ14gの食物性繊維の摂取により、冠動脈疾患リスクの実質的低下(16%-33%)が見られた。これらの結果は米国医学研究所の食物繊維摂取の推奨目安量の根拠となっている(下記の「摂取の推奨量」の項参照)(4)

粘性のある食物性繊維や食物繊維サプリメントが有するコレステロール低下効果は、おそらく食物性繊維の心臓保護的効果に寄与しているであろうが(「血清コレステロールの低下」の項参照)、その他のメカニズムも働いているようである。血糖とインスリンの応答に対する食物繊維摂取の有益な効果がこの観察されている冠動脈疾患リスクの低減にも寄与しているのかもしれない(52)。食物繊維が少なく血糖負荷の高い食事は、心血管疾患の2つのリスク要因である血清中の中性脂肪濃度の増加とHDLコレステロール濃度の低下に関連している(53,54)。マグネシウムやカリウムのような特定の微量栄養素を豊富に含む食物繊維の多い食事は、心血管疾患のもう1つの重要なリスク要因である血圧を下げることに役立つ可能性がある。いくつかの観察研究では、食物繊維の摂取と血圧(55)または高血圧(56)との逆相関が見られている。24例のランダム化プラセボ対照試験のメタ解析では、食物性繊維の補給(平均で11.5g/日)によって最高血圧が1.13mmHg、最低血圧が1.26mmHg低下することがわかった(57)。同様に、別の25例のランダム化対照試験のメタ解析では、食物繊維の増加(対照群に比べて中央値で10.7g/日 多い)で、最高血圧が1.15mmHg、最低血圧が1.65mmHg下がった(58)。どちらの解析も最高血圧ではなく最低血圧の低下が統計的に有意であった。加えて、食物繊維の摂取が多いと、心筋梗塞や脳卒中のような心血管事例のリスクに強く関連している炎症性バイオマーカーであるC反応性タンパク質(59,60)の濃度が下がる可能性があることが、最近の研究でわかった(61)。このように、食物繊維の心臓保護効果にはいくつかのメカニズムが貢献しているようである。粘性のある食物繊維や食物繊維サプリメントはLDLコレステロール濃度を下げるのに最も効果的であるように見える。しかし大規模な疫学的研究により、全粒穀物、豆類、果物、および非デンプン性野菜からのすべての食物繊維を豊富に含む食事が、冠動脈疾患のリスクを有意に下げるという、強力で一貫したエビデンスが示されている(62)

2型糖尿病

米国では、精製された炭水化物の摂取増加と食物繊維の摂取減少に並行して、2型糖尿病が流行病に近いくらいの割合で蔓延してきた(63)。多数の前向きコホート研究で、食物繊維、特に全粒穀物の食物繊維が豊富な食事が、2型糖尿病の発症リスクの大幅な低減と関連していることが明らかになった(64-74)。2型糖尿病予防に関する食物性繊維の摂取増加のみの効果を評価した介入試験はないが、2例の重要な介入試験において、食物繊維の摂取増加など、いくつかの生活様式の改善により、耐糖能異常の成人が2型糖尿病を発症するリスクが低減されることがわかった(75,76)。肥満、運動不足、および遺伝的体質を含む多くの要因が2型糖尿病の発症リスクを増加させるとはいえ、観察研究および介入試験の結果は、食物繊維の多い食事が、特にリスクの高い個人に関して耐糖能を向上させ、2型糖尿病のリスクを減らすことを示している。

がん

結直腸がん

1990年以前に行われた症例対照研究の大多数で、結直腸がん(大腸がん)の発症は食物繊維の摂取が多い人々に少ないことがわかった(77,78)。最近のコホート内症例対照研究で、食物摂取の頻度に関する質問表で食物繊維の摂取を評価するのではなく、食物を摂取した記録で評価すると、食物繊維の摂取と結直腸がんのリスクに逆相関があることがわかった(79)。今日までのところ、大部分の前向きコホート研究では、食物性繊維の摂取の程度と結直腸がんのリスクの間に有意な関連は見つかっていない(80-89)。725,628人の成人のデータを解析した13例の前向きコホート研究の統合解析では、いろいろな食事要因を考慮に入れると、食物繊維の高摂取が結直腸がんの予防になるという結果にはならかった(90)。しかしながら、今日までで最も大規模な食事とがんに関する前向き研究、すなわち、519,978人の男女が参加した“欧州のがんと栄養に関する前向き研究”(EPIC)では、食品からの食物繊維は大腸がんの発症から体を守るということがわかった(91)。このEPICの研究には、食物繊維の摂取と結直腸がんが無関係であると報告した上記の統合解析は含まれていない(90)

さらに4例の対照臨床試験では、食物繊維を摂取することで結直腸腺腫(前がん性ポリープ)の再発から身体を保護する効果があると示すことができなかった。4年間における結直腸腺腫の再発率は、毎日約33gの食物繊維を果物や野菜を豊富に含む低脂肪食から摂取した人達と、食物繊維を毎日約19g摂取した対照群との間で有意差がなかった(92)。別の試験では、毎日13.5gの小麦ふすまの食物繊維を摂った者と毎日2g摂った者との間で、3年間の結直腸腺腫の再発率に有意差は認められなかった(93)。より直近では、4年間の介入試験で7.5g/日の小麦ふすまを摂取しても、結直腸腺腫の再発には何の効果もなかった(94)。驚いたことに、別の介入試験では3.5g/日のサイリウムを3年間摂取すると、プラセボに比べて腺腫の再発が有意に増加した(95)

症例対照研究や大部分の前向きコホート研究の結果と、最近の介入試験の結果との間の食い違いの原因については、科学者間でかなりの論争を巻き起こした。これらの研究で見られた食物繊維の保護的効果が無かった理由としては、これらの研究で大部分の人が摂取した食物繊維の種類や摂取量が結直腸がんの予防には不適切であったか(4)、あるいは、脂肪などのその他の食事要因が食物繊維と相互作用し、食物繊維の結直腸がんに対する効果に影響を及ぼした可能性がある(1,96)。観察研究での食物繊維の摂取評価法も、異なった結果の原因であった可能性がある(79)。結直腸がんリスクとその進行に対して、食物繊維および食物繊維サプリメントが及ぼす複雑な効果をきちんと理解するためには、さらなる研究が明らかに必要である。

乳がん

初期の多数の症例対照研究で、食物繊維の摂取と乳がんの発生に有意の逆相関があるとわかったが(97-100)、多くの前向きコホート研究では食物繊維の摂取と乳がんリスクの有意の減少との間に関連は見られなかった(101-108)。3例の研究で、食物性繊維が乳がんリスクに対して防衛的効果があると報告している。英国での前向きコホート研究では、食物性繊維の摂取は閉経前の女性では乳がんリスクと逆相関があったが、閉経後の女性ではそうでなかった(109)。加えて、スウェーデンでの前向きコホート研究では、食物繊維の摂取が最も多い閉経後の女性(平均で約26g/日)は、食物繊維の摂取が最も少ない女性(平均で約13g/日)に比べて乳がんリスクが40%低かった(110)。食物繊維の摂取が最も多く脂肪の摂取が最も少ない女性は、乳がんのリスクが最も少なかった。より最近では、185,000人以上の米国の閉経後の女性群による前向きコホート研究で、食物繊維の摂取が最も多い(中央値で26g/日)人達は、食物繊維の摂取が最も少ない(中央値で11g/日)人達に比べて、すべての形態の乳がんに対して13%リスクが低く、ホルモン受容体陰性腫瘍(エストロゲン受容体陰性ER-/プロゲステロン受容体陰性PR-)のリスクが44%低かった(111)。10例の前向きコホート研究を2011年にメタ解析したところ、食物性繊維の摂取が最も多い女性では、控えめで11%という乳がんリスクの低下が見られた(112)。閉経前および閉経後の女性の小規模短期介入試験の結果では、低脂肪(エネルギーで10%-25%)で食物繊維の多い(25-40g/日)食事は、エストロゲンの排出を増やしエストロゲンの代謝を促してエストロゲン状でない形態にすることで、体内を循環するエストロゲンの濃度を下げる可能性があることを示唆している(113,114)。しかしながら、内因性エストロゲン濃度に対して食物繊維がもたらした効果が、乳がんリスクに対して臨床的に有意な影響を及ぼすか否かは不明である(4)。全体的に、食物繊維の摂取と乳がんの発症とを調べた観察研究は、結果がまちまちである。そのような研究では、見つかった関連性は果物や野菜などの食物繊維が豊富な食品の摂取と混同されている可能性がある。

憩室性疾患

いくつかの観察研究では、憩室症になるリスクの低下と食物繊維の高摂取を関連付けている(115,116)。憩室症とは大腸に小嚢(憩室)が形成されることが特徴で、比較的よくある症状である。しかしながら、2,104人の成人を対象とした最近の横断的研究によると、食品を食べる頻度に関する質問票で食物繊維の摂取が最多の人達は、食物繊維の摂取が最少の人達に比べて大腸に憩室(大腸内視鏡検査で確認)を有する割合が高かった(117)。憩室症であっても大部分の人達は何の症状もないが、そのうちの約15%-20%は憩室炎という痛みや炎症をおこす(118)。ある大規模前向きコホート研究で、不溶性食物繊維の摂取が最多の(中央値で22.7g/日)男性たちは、その摂取が最少の(中央値で10.1g/日)男性たちに比べて、憩室性疾患の症状の発生リスクが37%低かった。憩室性疾患に対して食物繊維が身体を保護する効果は、セルロースとリグニンで最も強かった(119)。食物繊維と憩室性疾患との関連を明確にするための研究がさらに必要である。

体重コントロール

食物繊維の高摂取はエネルギーが少ないだけでなく、食後の満腹感を長引かせて(飽満感)、体重増加を予防したり体重減少を促進したりするのに役立つというエビデンスがある(120)。観察研究では、食物繊維の摂取が多い成人ほど摂取の少ない成人よりも痩せ型で(121,122)、肥満になりにくい(123,124)。ある大規模前向きコホート研究では、12年間にわたって高食物繊維食品の摂取量を平均で9g/日増やした女性たちは、高食物繊維食品摂取を平均で3g/日減らした女性たちに比べて、最低で25kg以上の大幅な体重増加になる可能性が半分だった(125)。食物繊維摂取の増加が体重減少に及ぼす効果を調べた短期間の臨床試験の結果はまちまちである。全体的には、2001年以前に行われた臨床試験のシステマティックレビュー(系統的レビュー)で、食品またはサプリメントからの食物繊維の摂取を14g/日増加させると、4ヶ月でエネルギー摂取が10%減少し、体重が平均で約1.9kg減った(120)。しかしながら、より最近の臨床試験では、食物繊維の豊富な穀物(126)や食物繊維のサプリメント(127)が体重減少を促進するという結果は見られなかった。61例のランダム化対照試験に関して2011年に行われたシステマティックレビューでは、異なるタイプの食物繊維が体重に及ぼす効果を調べた(128)。この解析ではデキストリンと海洋性の多糖類がすべての研究で体重減少を引き起こし、キトサン、アラビノキシラン、およびフルクタンは少なくとも3分の2の研究で体重減少を起こした。平均的体重減少はフルクタンおよび海洋性多糖類のグループで最も大きかった(どちらのグループでも体重79kgの人で4週間に約1.3kg)。すべての食物繊維のタイプを合わせると、体重79kgの人で4週間でわずか平均0.3kgの体重減少であった(128)。食物繊維の豊富な食品、特に全粒穀物の摂取が多い人達は健全な体重維持をしやすいようであるが、長期間にわたっての体重コントロールに食物繊維のみが果たす役割は未だに明らかではない。体重への効果は、特定のタイプの食物繊維によるのかもしれない。

総死亡率

いくつかの前向きコホート研究で、食物繊維の高摂取が、すべての死因による死亡率の低下と関連することがわかった。388,122人の年配者を平均で9年間追跡したNIH-AARP(米国国立衛生研究所-全米退職者協会)の食と健康調査からの最近の報告で、男性も女性も食物繊維の摂取が5段階の中で最も高い人達は、最も低い人達に比べて死亡率が22%低いことがわかった(50)。より小規模の前向き研究でも、全食物繊維摂取量と総死亡率との間の逆相関が報告されており(44,48,129)、また、穀物繊維の摂取と総死亡率との逆相関が50,000人以上の参加者による看護師健康調査(米国)でもわかっている(130)。しかし、全食物繊維摂取または可溶性食物繊維摂取と総死亡率との関連は、単回の24時間(食事)思い出し法で食物繊維の摂取を調べた前向き研究である米国の国民健康栄養調査(NHANES)I疫学追跡調査では見いだせなかった(46)

疾病の治療

糖尿病

1型または2型糖尿病の患者による多数の対照臨床試験で、食品(131,132)や粘性食物繊維サプリメント(133-135)からの食物繊維の摂取を増やすと、血糖コントロールのマーカー、特に食後の血糖濃度と血清脂質プロファイルが向上した。糖尿病患者における高食物繊維の食事(20g/1,000kcal以上)と低食物繊維の食事(10g/1,000kcal未満)の効果を比べた23例の臨床試験結果のメタ解析で、高食物繊維の食事は食後の血糖濃度を13%-21%下げ、血清LDLコレステロール濃度を8%-16%低下させ、血清中性脂肪濃度を8%-13%減少させた(136)。このメタ解析からのエビデンスに基づき、著者たちは25-50g/日(15-25g/1,000kcal)の食物性繊維の摂取を糖尿病の人達に勧めているが、これは少なくとも25-35g/日という多くの国際的な糖尿病関連団体の推奨値と一致している(137-139)。一般に、糖尿病の人達は全粒穀物、豆類、ナッツ類、果物、および非デンプン性野菜の摂取増加によって食物繊維の高摂取を図るべきであるという推奨は、対照臨床試験の結果からは妥当である。非粘性の食物繊維のみを増やすことが有益だという臨床試験からのエビデンスがほとんどないので(140)、糖尿病の人々は小麦ふすまのような非粘性の食品源だけからの食物繊維の摂取増は避けるべきである(136)

過敏性大腸症候群

過敏性大腸症候群は腸の機能性障害であり、腹痛発作または腸の動きの変化に伴う便秘や下痢などの不快感が特徴である(141)。過敏性大腸症候群と診断された人達は医療関係者に食物性繊維の摂取を増やすよう奨励されることが多いが、サイリウム、メチルセルロース、および小麦ふすまを使った対照臨床試験の結果はまちまちである(142-144)。12例のランダム化対照試験のシステマティックレビューおよびメタ解析で、食物繊維の有益な効果が見られたのはイスパキュラ外皮(サイリウム)だけに限られた(143)。より最近では、過敏性大腸症候群の患者(275人)による3ヶ月間のランダム化プラセボ対照試験で、サイリウム(10g/日)の補足(補足でもよいが補給で統一したらと思います、以下同じ)が最初の2ヶ月間で腹痛や不快感に関する症状を軽減させ、3ヶ月間の補足(補給?)後に症状の重症度が改善された(145)。プラセボと比べて、不溶性のふすま繊維の補足(補給?)(10g/日)により、3ヶ月間の補足(補給?)後に腹痛や不快感が軽減されたが、症状の重症度には変化がなかった(145)。加えて、過敏性大腸症候群の患者に対する食物繊維の補足(補給?)に関する17例のランダム化臨床試験のシステマティックレビューでは、主にサイリウム由来の可溶性食物繊維の補足(補給?)が過敏性大腸症候群の症状を全体的に有意に向上させたが、とうもろこしや小麦のふすまなどの不溶性食物繊維の補給(これで統一)では、過敏性大腸症候群の症状は改善しなかった(146)。一般に食物繊維のサプリメントは過敏性大腸症候群の患者の便秘を改善するが、過敏性大腸症候群に特有の腹痛の改善はしない。したがってランダム化対照試験の結果は、可溶性または粘性食物繊維の摂取を徐々に12-30g/日まで増やすと、過敏性大腸症候群の主な症状が便秘である患者には有益である可能性があることを示唆している(147)。しかし食物繊維のサプリメントは、下痢が主な症状である患者の症状を実際に悪化させる可能性がある(148)。いくつかの臨床試験で、水溶性で非ゲル性の食物繊維である部分水解グアーガム(5g/日)は、下痢の過敏性大腸症候群患者および便秘の過敏性大腸症候群の患者の症状を改善する可能性があることがわかった(149)。過敏性大腸症候群の患者は、食物繊維の摂取を徐々に増やすよう推奨されるべきである。なぜなら、粘性が有り、容易に発酵可能な食物繊維は、ガスの発生や腹部膨満感を増長する可能性があるからである。

摂取源

食品の摂取源

米国での食物性繊維の摂取は、平均で男性が16-18g/日、女性が12-14g/日であり、推奨される摂取量レベルのはるか下である(下記の「推奨量」の項参照)(4)。豆類、ナッツ類、全粒穀物、ふすま製品、果物、および非デンプン性野菜などは食物繊維の良好な摂取源である。豆類と全粒穀物、およびナッツ類は、果物や野菜よりも一般的に食物繊維の含有量が多い。すべての植物性食品には、可溶性および不溶性の食物繊維が混在して含まれている(10)。えんばく製品と豆類は可溶性および粘性食物繊維が豊富である。小麦ふすまと全粒穀物は、不溶性および非粘性食物繊維が豊富である。いくつかの食物繊維が豊富な食品の全食物繊維含有量を下表(表1)に示す。食物繊維の摂取を増やすやり方として、果物や非デンプン性野菜の摂取を増やしたり、豆類の摂取を増やしたり、朝食に全粒穀物やオートミールを食べたり、精白した穀物を全粒穀物に代えたり、健康的でないおやつの代わりにナッツ類やポップコーンにしたりするなどの方法がある。特定の食品の食物繊維含有量に関するより詳細な情報については、USDA(米国農務省)の米国栄養素データベースを検索のこと。

表1 食物繊維の食品源
食品 サービング 食物繊維(g)
豆類
白いんげん豆(乾燥後に加熱調理) ½ cup 9.6
えんどう豆(乾燥後に加熱調理) ½ カップ 8.1
レンズ豆(乾燥後に加熱調理) ½カップ 7.8
いんげん豆(缶詰) ½カップ 6.8
二度揚げした豆(缶詰) ½カップ 6.1
シリアルおよび穀類
100%小麦ふすまのシリアル ½カップ 12.5
えん麦 ½カップ 8.3
ブルグル〔粗びき小麦〕(加熱調理) ½カップ 4.1
精白大麦(加熱調理) ½カップ 3.0
えん麦ふすま(加熱調理) ½カップ 2.9
キノア(加熱調理) ½カップ 2.6
インスタント・オートミール(加熱調理) ½カップ 2.0
長粒種・玄米(加熱調理) ½カップ 1.8
野菜
アーティチョークの芯(加熱調理) ½カップ 7.2
冷凍・ほうれん草(加熱調理) ½カップ 3.5
冷凍・芽キャベツ(加熱調理) ½カップ 3.2
冬かぼちゃ(加熱調理) 1カップ 2.9
白マッシュルーム(生から加熱調理) 1カップ 1.7
果物
プルーン(非加熱) ½カップ(種抜き) 6.2
グアバ(生) ½カップ 4.5
小1個 4.4
ラズベリー(生) ½カップ 4.0
ブラックベリー(生) ½カップ 3.8
ナッツ類と種子類
アーモンド 約28g(23粒) 3.5
ピスタチオ 約28g(49粒) 2.9
ペカン 約28g(19半粒) 2.7
ピーナッツ 約28g 2.4

単離された食物繊維とサプリメント

β-グルカン類

β-グルカンは粘性のある発酵しやすい可溶性食物繊維で、天然では、えん麦、大麦、マッシュルーム、酵母、バクテリア、および藻類に含まれている(151)。えん麦、マッシュルーム、および酵母から抽出されたβ-グルカンは、処方箋なしで様々な栄養補助食品として入手可能である。

ペクチン

ペクチン類は粘性のある食物繊維で、柑橘の皮やりんごの果肉から抽出されることが多い。ペクチン類は広く食品のゲル化剤として利用されるが、処方箋なしの栄養補助食品としても入手可能である(9)

イヌリン類およびフラクトオリゴ糖類(オリゴフルクトース)

イヌリン類とフラクトオリゴ糖類(オリゴフルクトース)は、チコリの根から抽出されたり、ショ糖から合成されたりして、食品添加物として利用される(8)。単離されたイヌリンはサラダドレッシングなどの製品の脂肪の代替として添加され、一方、甘味のあるフラクトオリゴ糖類はフルーツヨーグルトやデザートのような製品に添加される。イヌリンとフラクトオリゴ糖類は、ヒトの大腸で有益な善玉菌、ビフィズス菌の成長を刺激する能力があることから、プレバイオティクスにも分類される非常に発酵されやすい食物繊維である(152)。ビフィズス菌の成長を助長することは、下痢を起こすことがわかっている病原性バクテリアの成長を抑制したり、免疫応答を強化して、腸の健康を促進する可能性がある(153)。イヌリンやフラクトオリゴ糖類を含む多くの栄養補助食品がプレバイオティクスとして市販されているが、プレバイオティクスの健康効果は、ヒトでは未だ確定的には示されていない(154,155)

グアーガム

グアーガムは粘性のある発酵性の食物繊維で、インドのクラスタ豆から採取される(4)。増粘剤または乳化剤として多くの食品に使用される。グアーガムを含む栄養補助食品は減量に役立つとして市販されてきたが、11例のランダム化対照試験の結果をまとめたメタ解析では、グアーガムのサプリメントは体重減少には有効でないことが分かった(156)

サイリウム

サイリウムは粘性のある可溶性食物繊維で、オオバコの種子の殻から単離され、緩下剤、すぐに食べられるシリアル、および栄養補助食品として処方箋なしで入手可能である(9)。米国食品医薬品局は、1サービング(SV)あたり少なくとも1.7gのサイリウム由来の可溶性食物繊維を含む食品のラベルに次のような健康効果を謳うことを認めた:「サイリウム由来の可溶性食物繊維を1日あたり7g含む、飽和脂肪とコレステロールの少ない食事は、心臓疾患のリスクを下げる可能性がある」(20)

キトサン

キトサンは、キチンから得られる消化不能のグルコサミンポリマーである。動物実験では、食品と一緒に投与されたキトサンは脂肪の吸収を低下させた(157)。その結果、キトサンは体重減少とコレステロール低下に役立つ栄養補助食品として市販されてきた。ヒトでの対照臨床試験では、一般的にキトサンの補給がプラセボに比べて体重減少の促進に有効であるとはわかっていない(158)。一方、ヒトでの臨床試験では、キトサン補給によって、総コレステロールおよびLDLコレステロール濃度がプラセボに比べて控えめに減少したという結果になったものもあるが(159,160)、何の変化もなかったものもある(161,162)。キトサンは米国では処方箋なしで栄養補助食品として入手可能である。

注記:すべての食物繊維のサプリメントは、十分な水分とともに摂取されねばならない。大部分の臨床医は、少なくとも240mlの水で食物繊維サプリメントを摂り、少なくとも全部で約2リットルの水分を毎日摂るように勧めている(163,164)

安全性

悪影響

食物繊維

急に食物繊維の摂取を増やすと、腹痛発作、腹部膨満感、またはガスが溜まる、などを経験する人がいる(163,164)。食物繊維の豊富な食品の摂取を徐々に増やしたり、少なくとも約2リットル/日の水分を摂取したりすることで、これらの症状を最小限にしたり、避けることができる。えん麦ふすまや小麦ふすまの大量摂取に関連する腸閉塞の報告が稀にあるが、それらは通常、腸の運動に障害があるか咀嚼困難な人達に見られる(165-168)。米国医学研究所では、食物繊維または機能性食物繊維の許容上限摂取量を設定していない(4)

単離された食物繊維および食物繊維サプリメント

胃腸症状:次の食物繊維は、腹部痙攣、腹部膨満感、ガス、下痢などを含む胃腸の苦痛を引き起こすことがわかっている:グアーガム、イヌリンとオリゴフルクトース、フラクトオリゴ糖類、ポリデキストロース、難消化性デンプン、およびサイリウム(4)。体重減少にグアーガム入りサプリメントを使用すると、食道閉塞および小腸閉塞を伴うことがある(169)。加えて、摂取時に水分を十分に摂らなかったり、嚥下障害や胃腸運動に障害のある人が摂取したりすると、サイリウムによる腸閉塞が起こるケースがいくつか報告されている(170,171)

結直腸腺腫:結直腸腺腫(前がん性ポリープ)の病歴のある患者による、あるランダム化対照試験で、3.5g/日のサイリウムを3年間補給したところ、プラセボに比較して、著しく結直腸腺腫の再発が増えた(上記の「結直腸がん」の項参照)(95)

アレルギーとアナフィラキシー:キチンとキトサンは、カニやロブスターなどの甲殻類の殻から単離されている可能性があるので、甲殻類アレルギーの人達はキチンやキトサンのサプリメントの摂取を避けるべきである(9)。イヌリンの静脈内投与後と(172)、チコリから抽出されたイヌリンを含むマーガリンの摂取(173)で、アナフィラキシーが報告されている。アナフィラキシーはサイリウムを含むシリアルの摂取後にも報告され、サイリウムの粉末に職業上、接していた人達における喘息が時折報告されている(174)

薬物の相互作用

同時に摂取すると、サイリウムはリチウム、カルバマゼピン(テグレトール)、ジゴキシン(ラノキシン)、およびワルファリン(クマジン)の吸収を減らす可能性がある(9)。グアーガムはジゴキシン、アセトアミノフェン(タイレノール)、およびブメタニド(ブメックス)の吸収を遅らせる可能性があり、また、同時に摂取すると、メトフォルミン(グルコファージ)、ペニシリン、およびいくつかの処方のグリブリド(グリナーゼ)の吸収を減らす可能性がある(175)。同時摂取をすると、ペクチンはロバスタチン(メバコール)の吸収を減らす可能性がある(176)。カオリンとペクチンの併用投与は、クリンダマイシン、テトラサイクリン、およびジゴキシンの吸収を減らすことが報告されているが、この相互作用にカオリンまたはペクチンが関与しているかどうかは不明である(9)。一般に、食物繊維サプリメント摂取の少なくとも1時間前または2時間後に、薬を飲むべきである。

他の栄養素との相互作用

穀物の食物繊維を食事に添加すると、食事に含まれる鉄、亜鉛、カルシウム、およびマグネシウムの吸収が減ることが一般に知られているが、これは食物繊維そのものではなく、穀物の食物繊維に存在するフィチン酸塩が関係しているようである(177)。一般に、バランスのとれた食事の一部としての食物性繊維は、推奨される摂取量を摂っている健康な人達のカルシウム、マグネシウム、鉄、または亜鉛の栄養状態に悪影響を及ぼすとは考えられていない(4)。動物実験およびヒトに関する限られた研究から得られたエビデンスによると、イヌリンとオリゴフルクトースはカルシウムの吸収をよくする可能性がある(178,179)。ペクチンやグアーガムを食事に加えると、その食事からのβ-カロテン、リコピン、およびルテインといったカロテノイド類の吸収が有意に減少した(180,181)

摂取の推奨量

全食物繊維の目安量

食物繊維が豊富な食事は心血管疾患リスクの著しい低下と関連があるという前向きコホート研究からの一貫したエビデンスに照らし合わせて、米国医学研究所の食品栄養委員会は食物繊維に関する推奨摂取量を2001年に初めて設定した(4)。全食物繊維摂取の推奨目安量は、消費カロリー1,000kcalにつき約14gの食物性繊維の摂取が冠動脈性心疾患(42,43,45)および2型糖尿病(66,67)のリスクの有意な減少と関連があるといういくつかの大規模前向きコホート研究の結果に基づいている。50歳以下の成人では、全食物繊維摂取の推奨目安量は男性で38g/日、女性で25g/日である。51歳以上の成人は、男性で30g/日、女性で21g/日である。すべての年齢の男性および女性の推奨目安量は以下の表のようになる(4)

 

表2 全食物繊維の目安量
ライフステージ 年齢 男性(g/日) 女性(g/日)
幼児 0-6ヶ月 未決定 未決定
幼児 7-12ヶ月 未決定 未決定
子供 1-3歳 19 19
子供 4-8歳 25 25
子供 9-13歳 31 26
青少年 14-18歳 38 26
成人 19-50歳 38 25
成人 51歳以上 30 21
妊娠期 全年齢 - 28
授乳期 全年齢 - 29

食物繊維摂取を増やすための提言

  • 毎日少なくとも5サービング(SV)の果物と野菜を食べる(「果物および野菜」の項参照)。
  • 精白した穀物を全粒穀物に代える(「全粒穀物」の項参照)。
  • 朝食にオートミール、全粒穀物のシリアル、またはふすまのシリアルを摂る。
  • 少なくとも1週間に1回、大豆、インゲン豆、そら豆、えんどう豆、レンズ豆などを食べる(「豆類」の項参照)。
  • ポテトチップやキャンディーなどの不健康なおやつをナッツ類やポップコーンにする(ナッツ類の項参照)。

 


Authors and Reviewers

Originally written in 2004 by:
Jane Higdon, Ph.D.
Linus Pauling Institute
Oregon State University

Updated in December 2005 by:
Jane Higdon, Ph.D.
Linus Pauling Institute
Oregon State University

Updated in August 2009 by:
Victoria J. Drake, Ph.D.
Linus Pauling Institute
Oregon State University

Updated in April 2012 by:
Victoria J. Drake, Ph.D.
Linus Pauling Institute
Oregon State University

Reviewed in April 2012 by:
David M. Klurfeld, Ph.D.
National Program Leader, Human Nutrition
USDA Agricultural Research Service

Copyright 2004-2019  Linus Pauling Institute


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