腸内細菌が次のスポーツドリンクになる可能性はあるのか？

ランニング中にだるさを感じませんか？近い将来、あなたはエナジードリンクに手を伸ばすのではなく、お気に入りのアスリートの腸内細菌を混ぜ合わせたものを一気飲みすることを選ぶかもしれません。

ハーバード大学医学部に所属する微生物研究者チームは、エリートアスリートの糞便から最良の細菌を見つけて精製し、錠剤、液体、または粉末の形でプロバイオティクスサプリメントとして販売することを目的とした会社を今秋立ち上げる予定である。

現在進行中の同社は、ヒトのマイクロバイオームを分析する急速に拡大する科学分野を活用しています。に掲載された 2016 年の評価によると、すべての人は少なくとも数十兆の微生物を保有しています。これは、約 5 ポンド (2.3 キログラム) の細菌やその他の微生物に相当します。

このニュースを嫌がる人もいるかもしれないが、ジョナサン・シャイマン氏にとって、私たちの体内に群がる大量の微生物は大きなビジネスチャンスを予感させるものだという。

「プロバイオティクスは6,000万ドルの市場で、その市場の90パーセントは本質的に2種類の細菌に由来しています」と、ハーバード大学医学部の著名な遺伝学者ジョージ・チャーチによって設立された微生物学者で博士研究員のシャイマン氏は言う。 。 「私たちの腸内には何兆ものバグがあり、業界を混乱させるために発見されるのを待っています。」

各人のマイクロバイオームに含まれる何兆もの微生物は、人体と連携して病気を防ぎ、消化を促進し、燃料の燃焼を促進し、回復を助け、さらには精神的健康と鋭敏さを高めます。かつてニューヨークのセントジョンズ大学でディビジョン 1 バスケットボールでプレーしたシャイマン氏は、適切な組み合わせの微生物を腸に供給することで、運動パフォーマンスを向上させる新しいアプローチを提供できる可能性があると考えています。

彼の考えは、高度な遺伝子配列決定技術を使用して病気の原因となる微生物に焦点を当てるのではなく、エリートアスリートのサポートに役立つ微生物を探してみてはどうだろうかというものです。

「私たちは次世代シーケンスを使用して、世界で最も健康で健康な人々をユニークにしているものを理解しています」とシャイマン氏は言います。 「私たちはその情報を抽出して、いつかすべてのアスリート、あるいは一般の人々に利益をもたらす可能性のある栄養製品を開発したいと考えています。」

「パフォーマンスプロバイオティクス」を探し出すため、シャイマン氏は過去2年半にわたってエリートアスリートのうんちを追い求めてきた。彼が言うように、「基本的にはたくさんのクソを集めています」。彼はボストンマラソンやリオ夏季オリンピックに参加するアスリートから糞便の提供者を募った。彼はまた、ウルトラマラソンのランナーやオリンピックのトライアルボート選手からの寄付も活用している。

シャイマン氏と彼のチームは、マラソンランナーのレース前とレース後のサンプルを比較することで、嫌気性活動の副産物である乳酸の分解に役立つと考えられるある種の細菌が急増していることに気づいた。彼らは細菌を分離し、現在それをマウスに与えて、動物の乳酸と疲労レベルにどのような影響を与えるかを調べている。

シャイマン教授はまた、アスリートのマイクロバイオームを比較し、ウルトラマラソンの選手によく見られる一種の細菌が、ボート選手には存在しない炭水化物（超長距離走の際に重要）の分解に役割を果たしていると思われることを発見した。研究チームが特定した他の微生物には、エネルギー代謝、タンパク質代謝、抗炎症に役立つとシャイマン氏が信じている微生物も含まれている。

シャイマン氏は、彼と彼のチームがコレクションから分離した微生物の安全性と有効性のテストを開始したと述べた。彼らはマウスを評価して微生物が消化器系を迅速に通過することを確認し、微生物が意図した効果を発揮している兆候を検査します。これまでのところ、「これらの微生物が私たちが望んでいない方法で存続するリスクは見たことがありません。」と彼は言います。

シャイマン氏はこれまでのところ、約50人のアスリートのうんちサンプルを大型冷凍庫に保管している。秋にfitBiomicsが発売されたら、その糞便ライブラリーを拡張して、少なくとも100人のエリートアスリートのサンプルを含めたいと彼は望んでいる。彼は、有名なアスリートに名前を付けた製品を特集するパートナーシップさえ想像しています（「レブロン・ジェームス・ジュース」や「シャレーン・フラナガン・燃料」を思い浮かべてください）。

「私たちは今、皆さんも聞いたことがあるアスリートたちと話をしているところです」とシャイマン氏は言う。 「秋のローンチ時には、こうした関係を構築するためにさらに多くのことを行うつもりです。」

スポーツ選手のうんちに興味を持っている科学者はシャイマン氏だけではない。プロのマウンテンバイクレーサーであり、コネチカット州ファーミントンにあるジャクソンゲノム医学研究所の博士研究員でもあるローレン・ピーターセン氏は、トップアスリートのマイクロバイオームの特徴を解明するためにサイクリストの糞便をサンプリングした。

最近ジャーナルに掲載された論文の中で、ピーターセン氏と JAX 教授のジョージ・ワインストック氏は、トップサイクリストのマイクロバイオームに 2 つの微生物が豊富に含まれていることを指摘しました。 1つは燃料として炭水化物を分解する役割を果たし、もう1つは回復に役割を果たす可能性があると考えられています。

一方、アイルランドのユニバーシティ・カレッジ・コークの研究者らは、アイルランドのラグビー選手の糞便サンプルから採取された重要な微生物であると考えている。この細菌は、肥満や全身性炎症のリスク低下と関連しています。

カリフォルニア大学サンディエゴ校に関連する別のグループは、この生物がどのようにユニークで、おそらく地元の海洋環境に関連するマイクロバイオームを包含しているのかを調査している。

他のグループは、マイクロバイオームの網をさらに広げています。 American Gut Project は、著名な UCSD 生物学者ロブ ナイトの研究室を拠点とするクラウドソーシング ベンチャーです。このグループは、マイクロバイオーム コミュニティの包括的なライブラリを構築するために、世界中の人々から糞便サンプルを募集しています。このプロジェクトには UCSD のアスリートからのサンプルが含まれていますが、運動能力の向上よりも、マイクロバイオーム分野における全体的な科学の向上に重点を置いています。

American Gut Projectのプロジェクトマネージャーは、マイクロバイオームの「複雑な絡み合い」の中で個々の微生物の役割を分離するのは非常に困難である可能性があると指摘しています。しかし、運動能力を向上させるためにヒトのマイクロバイオームをいじるという一般的な概念は理にかなっていると彼女は言います。

「アスリートは炎症が少ないとパフォーマンスが向上し、アスリートは栄養をよりよく摂取できるとパフォーマンスが向上し、全体的に気分が良くなるとパフォーマンスが向上します」と彼女は言います。 「それらのことがマイクロバイオームを通じて変化する可能性があるという十分な証拠があると思います。」

シャイマン氏は今のところ、秋にfitBiomicsを発売し、増え続ける凍結糞便コレクションを拡大することに集中している。彼が言うように、「より多くのアスリートをチームに採用し、より多くのマイクロバイオームを分析すればするほど、より多くの応用と発見が可能になります。」