腸内細菌叢の基本的生理機能

バランス栄養理論によれば、高等生物の消化管細菌叢の定着は望ましくなく、ある程度有害な副作用である。しかし、消化管細菌叢は有害ではないだけでなく、マクロ生物の生理機能の正常な発達に必要であり、その系統発生および個体発生の発達は微生物のバイオセノシスと密接に関連している。

消化器系の微生物叢も、その機能特性に影響を与えます。特に、細菌性エンテロトキシンは腸管透過性に大きく影響します。多くの場合、無菌生物の小腸酵素活性は正常生物よりも高いです。しかし、無菌ラットと正常ラットの小腸における二糖類分解酵素活性は同等であるという証拠があります。膵酵素に関するデータも同様に矛盾しています。あるデータでは無菌動物の酵素活性は正常動物よりも高いとされていますが、他のデータでは同等とされています。最後に、腸内細菌叢の異常は小腸酵素活性の低下を招き、結果として膜消化の障害を引き起こすことに注意する必要があります。

腸内微生物叢は、生物の免疫防御に対する姿勢を決定します。局所免疫の2つのメカニズムについて説明します。1つ目は、IgAを含む局所抗体を介して腸粘液への細菌付着を阻害することです。2つ目のメカニズムは、この領域に存在する抗菌抗体により、腸粘膜表面に局在する特定の細菌集団の数を制御することです。通常の動物と比較して、無菌生物には、局所免疫に関与するIgA産生細胞がわずか10%しか含まれていません。同時に、無菌動物の血漿中の総タンパク質、α-グロブリン、β-グロブリン、γ-グロブリンの含有量は通常の動物よりも低いことが実証されています。ミクロマクロファージの正常な貪食中に正常な微生物叢がない場合、それらによる抗原の加水分解は遅くなります。

ただし、嫌気性発酵の過程では、ギ酸、コハク酸、乳酸、そして少量の水素も（通常は個別の生成物として）生成されることに留意する必要があります。水素濃度の測定は、小腸、特に大腸の疾患の診断に広く用いられています。

このように、消化管細菌叢は一種の栄養恒常性維持装置、あるいは栄養維持装置（トロフォスタット）であり、過剰な食物成分の分解と不足している物質の生成を促進します。さらに、その生命活動から生じるいくつかの物質は、マクロ生物の様々な機能の調節に関与しています。したがって、体内の正常な細菌叢を維持することは、ヒトを含む高等生物の栄養と生命活動を最適化する上で最も重要な課題の一つとなります。

腸粘膜の細菌群は、構成と生化学的特性の両面で空洞性細菌群とは大きく異なります。私たちの研究室では、1975年に、小腸粘膜の細菌群には、空洞性細菌群に広く存在する溶血性細菌がほとんど存在しないことを明らかにしました。当時既に、粘膜細菌群は土着性であり、空洞性細菌群の構成を大きく決定していると考えられていました。同時に、食生活や疾患の変化によって、空洞性細菌群よりも粘膜細菌群に深刻な障害が見られることも明らかになりました。

II メチニコフによる腸内細菌叢の抑制の妥当性に関する考えは、今や抜本的に見直されるべきである。実際、既に述べたように、正常細菌と無菌細菌の比較から、後者は代謝、免疫、さらには神経学的に欠陥があり、正常細菌とは大きく異なるという結論に至った。

既に述べたように、微生物と大型生物の共生はおそらく太古の進化の過程で獲得されたもので、原始的な多細胞生物のレベルで既に観察されています。いずれにせよ、進化の過程で、ほとんどの多細胞生物は特定の種類の細菌との共生関係を発達させました。

実際、細菌叢は複合生物の存在に不可欠な属性です。現代の概念によれば、複合生物は個々の個体ではなく、より高次の階層構造を持つ単一のシステムとして捉えるべきです。この場合、マクロ生物は微生物との関係において、システム全体を支配すると同時に、調節する役割を果たします。マクロ生物と共生生物の間では、栄養素、様々な無機成分、刺激物質、抑制物質、ホルモン、その他の生理活性物質を含む代謝産物の交換が行われます。腸内細菌叢の抑制は、しばしば体内の代謝バランスの変化につながります。

したがって、代謝の意味で、生物は優勢な多細胞生物と特定の細菌の複合培養、そして時には原生動物で構成される超生物システムであることが現在では明らかになっています。

内生生態系は自己調節能力を持ち、比較的安定しています。同時に、安定性には臨界限界があり、それを超えると回復不能な混乱が生じます。正常な内生生態系は、特異的および非特異的な影響によって破壊される可能性があり、細菌代謝産物の流れが急激に変化します。腸内細菌叢の構成の乱れは、特に食事の構成の変化、消化管疾患、様々な極端な要因（例えば、感情的ストレス、特殊な状況下など）の影響下で発見されています。細菌異常症は様々な原因で発生しますが、特に抗生物質の使用が原因です。

このように、消化管では、従来は外部のマクロ生態系にのみ起因すると考えられてきた栄養連鎖のさまざまな変種やつながりが発見されました。

抗生物質は、ヒトや様々な家畜の治療に広く繰り返し用いられています。この場合、たとえ当初は正常な微生物叢であっても、部分的または完全に破壊され、その後ランダムに置換され、その結果、様々な形態および程度の障害が発生する可能性があると考えるべきでしょう。しかしながら、出生時に受け継いだ最適ではない微生物叢に起因する不利な状況のために、こうした障害ははるかに早期に発症することがよくあります。そのため、最適な微生物叢、すなわち体内のミクロエコロジーとエンドエコロジーを構築し、回復させる方法に関する疑問が、今日既に生じています。

将来、産科病院には理想的な細菌培養が備わっている可能性が高いことに留意すべきである。これらの培養は、（母乳やその他の方法で）乳幼児に接種されることになる。これらの培養は、最も健康な母親から採取される可能性がある。また、最適な培養は国によって異なるのか、それとも気候やその他の生活特性によって異なるのかについても検討する必要がある。

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