プレバイオティクスと生物学的ストレス誘導物質としてのファイトケミカル

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Trends Biochem. Sci..2020 Jun;45(6):462-471. S0968-0004(20)30054-2. doi: 10.1016/j.tibs.2020.02.008.Epub 2020-03-17.

プレバイオティクスと生物学的ストレス誘導物質としてのファイトケミカル

Phytochemicals as Prebiotics and Biological Stress Inducers.

Jan Martel
David M Ojcius
Yun-Fei Ko
John D Young

PMID: 32413323 DOI: 10.1016/j.tibs.2020.02.008.

抄録

果物や野菜に含まれるファイトケミカルは健康効果をもたらすが、そのバイオアベイラビリティ、分子標的、作用機序については疑問が残る。ここでは、ファイトケミカルのプレバイオティクス特性と生物学的特性を考慮することで、これらの問題に取り組む。経口で消費されたファイトケミカルの一部は腸管腔を通過し、そこで腸内細菌叢の組成を調節し、腸の完全性を維持する。生物に吸収されるファイトケミカルや微生物叢由来の代謝物は、低用量でオートファジー、DNA修復、解毒酵素や抗酸化酵素の発現などのストレス抵抗性メカニズムを誘導する化合物で構成されている。私たちは、これらのメカニズムが細胞や臓器の機能を改善し、ファイトケミカルのバイオアベイラビリティーが限られているにもかかわらず、化学構造が極めて多様であるにもかかわらず、ファイトケミカルの乱雑な生理活性を説明できることを提案しています。

Phytochemicals in fruits and vegetables produce health benefits, but questions remain regarding their bioavailability, molecular targets, and mechanism of action. Here, we address these issues by considering the prebiotic and biological properties of phytochemicals. A fraction of phytochemicals consumed orally passes through the gut lumen, where it modulates the composition of the gut microbiota and maintains intestinal integrity. Phytochemicals and microbiota-derived metabolites that are absorbed by the organism comprise compounds that, at low doses, induce stress resistance mechanisms, including autophagy, DNA repair, and expression of detoxifying and antioxidant enzymes. We propose that these mechanisms improve cellular and organ function and can account for the promiscuous bioactivities of phytochemicals, despite their limited bioavailability and extremely varied chemical structures.