ラット反転腸管を用いたフルクトース吸収抑制作用の検討
伊賀 悠祐、松尾 達博
INHIBITION OF FRUCTOSE ABSORPTION
IN EVERTED RAT INTESTINE
Yusuke IGA, and Tatsuhiro MATSUO
Abstract
We studied the effect of disaccharides on inhibition of fructose absorption in everted intestine of rats. Adult male Wister rats（300−450g）were sacrificed by ether anesthesia after 18h fasting, and then the small intestine removed and washed with saline at room tempreture. The intestine was everted and its one end was tied using cotton thread before filling KRPB. Then another end of the intestine was sealed. Each everted intestine placed in a 50mL conical flask containing 5.0mL of 10mM fructose KRPB or 10mM fructose and 1mM disaccharide KRPB. The flasks were oxygenated（O2/CO2, 95%/5%）and stoppered with gas-tight rubber plugs. The gut sacs were incubated at 37℃ for
60 min. After incubation, gut sacs were removed, cut open and serosal fluid in sacs were drained into tubes. Similarly mucosal fluid in flasks were drained into tubes. The results indicate that fructose transport is inhibited by disaccha-rides, however further research is required to clarify detailed mechanisms.
Key words : fructose absorption, everted intestine, rat
緒 言 フルクトースは血糖値上昇作用が軽度なこと、血中か ら組織細胞への取り込みと代謝にインスリンを必要とし ないことから、長い間、糖尿病食においてスクロースの 有効な代替物として用いられてきた（1）。また、コーンス ターチから安価に製造できる異性化糖（ブドウ糖果糖液 糖など）は清涼飲料を始め、多くの食品に利用されてい る。しかし、フルクトースの多量摂取は、スクロースと 比較して、血中中性脂肪、LDLコレステロール濃度を増 加させ（2-5）、インスリン抵抗性を誘発することが報告さ れている（6-10）。そのため、腸管におけるフルクトースの 吸収を抑制することは生活習慣病発症を予防するために 効果的であると考えられる。しかし、フルクトースの吸 収抑制についてはあまり検討されていない。 単糖であるフルクトースは腸管の輸送担体により吸収 される。一方、二糖以上は吸収されないため、フルク トースの構造に近い担体認識部位をもち、ヒト消化酵素 で分解されない、あるいはされにくいオリゴ糖を用いる ことでフルクトースの吸収を抑制する可能性がある。そ こで、本研究ではラット反転腸管を用い、二糖類が粘膜 （外液）側から漿膜（内液）側へのフルクトース輸送を 抑制するか否かを検討した。 実 験 方 法 1．実験動物および実験デザイン 実験動物にはWistar系雄リタイアラット（日本エスエ ルシー株式会社）20匹を用いた。飼育室については08− 20時を明期とする12時間の明暗サイクルとし、温度を22 ±2℃、湿度を40~60%に調節した。ラットをステンレス 製の個別ケージに入れ、実験まで粉末飼料（CE−2、日 本クレア株式会社）を自由に摂取させ飼育した。 反転腸管作成法についてはWilsonとWisemanの方法（11） を参考にした。18時間絶食後、エーテル麻酔下で胃下７ cm、盲腸上10cmを残し腸管を摘出し、50mL生理食塩水 を注射筒（50mL）で腸管上部から流し腸管を洗浄した。 洗浄後にスパーテルを用いて腸管を反転させた。氷を 満たしたシャーレ上で反転した腸管を６cmに切り、一 端を木綿糸で３回結紮し他端より先を丸めた注射針をつ けた注射筒（１mL）を針の根元まで挿入した。内液が 漏れないよう糸でしっかり縛った状態でKRPB １mLを 香川大学農学部学術報告 第62号 67∼69，2010
香川大学農学部学術報告 第62号，2010 注入し、直ちに３回結紮しソーセージ状に、反転腸管を 作成した。反転腸管を外液として10mM フルクトース含 有 KRPB５mLあるいは10mM フルクトース＋1mM二糖 類（ラクトース、ラクチトール、３ケトラクチトール （85％）、３ケトラクチトール水添物（31％）、マルトー ス、マルチトール、トレハロース、セロビオース、パラ チノース）含有KRPB５mLを満たした50mL三角フラス コ内に入れ、気相を95%O2、５%CO2に置換後、ゴム栓 で密閉し、インキュベーター（YB-631、YAMATO）を 用い37℃で１時間振盪しながら加温した。 １ 時 間 後、 反 転 腸 管 の 内 液、 お よ び 外 液 を２mL チューブに取り、分析まで−20℃で保存した。 2．フルクトース濃度測定 フルクトース濃度測定にはTruswellらの方法（12）を用 いた。サンプル100μLを1.5mLチューブに取り、0.3M トリエタノールアミン緩衝液 40μLと酵素溶液（7500U GOD/mL、10000U catalase/mL） 10μLを加えて混合し、 室温で１時間放置した。その後、６%トリクロロ酢酸 150μLを加えて混合し、氷中に10分間放置後、10分間 遠心分離（1200×g）した。上清 80μLを2.0mLチューブ に取り、0.1%レソルシノール 80μL、30%HCl 240μLを 加えて混合し、ブロックヒーター（HF-100、YAMATO） を用い90℃で15分間加温した。その後、487nmにおける 吸光度を測定した。 ３．統計処理 測定値については各群の平均値と標準偏差で示し、平 均値の差の検定にはTurkey法を用いた（エクセル統計 2008、SSRI）。 結果および考察 内液、外液のフルクトース濃度を図1，２に示した。 二糖類添加は内液フルクトース濃度を低くする傾向が 見られ、特にセロビオース添加で有意に低い値（P<0.01） を示した。また、外液フルクトース濃度では、パラチ ノース添加で有意に低い値（P<0.01）を示した。 フ ル ク ト ー ス は 微 絨 毛 膜 に 存 在 す る 糖 輸 送 担 体 （GLUT5）によって輸送される。GLUT5は501のアミノ 酸からなる12回膜貫通型の膜タンパク質であり、フルク トースを効率よく輸送する。また、この輸送はグルコー ス、ガラクトース、α−メチルグルコシド、スクロース とも競合しない（13）。従って、GLUT5は微柔毛膜におけ るフルクトースの主要な輸送担体であると考えられてい る。 フルクトースを単独水溶液としてヒトに投与した場合 には、フルクトースの最大腸管吸収量はグルコースより も低い（14）。しかし、フルクトースの吸収はフルクトー スを単独で投与するよりもスクロースとして、あるいは グルコースとの混合液として投与する方が高まることが 知られている。その機構について、ラットやハムスター を用いた実験では、フルクトースやグルコースの膜輸 送にはいずれもsucraseが関与するという説（15）と、グル コースの吸収に伴う細胞間経路を介したフルクトース輸 送の亢進によるという説（16）がある。 本実験において、内液フルクトース濃度はフルクトー ス単体群に比べて二糖添加群で低い傾向が見られ、特に セロビオース添加で有意に低くなった。このことから、 二糖の添加は何らかの輸送阻害を引き起こしているもの と考えられる。また、外液フルクトース濃度においてパ 図１ 反転腸管内液のフルクトース濃度（平均値± 標準偏差） 外液にフルクトース単体、あるいはフルク トースおよび二糖添加サンプルを用いた内液 フルクトース濃度。 図２ 反転腸管外液のフルクトース濃度（平均値±標 準偏差） 外液にフルクトース単体、あるいはフルクトー スおよび二糖添加サンプルを用いた外液フルク トース濃度。 68
伊賀 悠祐 他：フルクトース吸収抑制作用の検討 ラチノース添加で有意に高くなったが、この原因につい ては不明である。 以上の結果より、二糖の添加はフルクトース輸送阻害 を引き起こす可能性が示唆されたが、今後メカニズムの 解明に関してさらなる研究が必要であると思われる。 引 用 文 献 ⑴ 木村修一, 小林修平：最新栄養学 ［第７版］ −専門領 域の最新情報−. pp.440. 建帛社, 東京 （1997）． ⑵ BANTLE, J.P., and SWANSON, J.E., THOMAS, W., and
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（2009年10月31日受理）
