カテキンを主成分とする緑茶ポリフェノールには、メタボリックシンドロームや肥満を抑制・予防する効果があることが示されており、高脂肪食（HFD）を与えたげっ歯類や、糖尿病モデルマウス(db/dbマウス）で実証されている。
過去の研究で、生理活性の高いポリフェノールである(-)-エピガロカテキン-3-ガレート(EGCG)を補給することで，高脂肪食を与えたマウスの体重増加、空腹時血糖値、脂肪肝の発生が有意に減少することを明らかになっている。
db/dbマウスでは，緑茶ポリフェノールであるポリフェノンE(PPE)やEGCGが空腹時血糖値、耐糖能異常、腸間膜脂肪を低下させた。
EGCG以外にも、(-)-エピガロカテキン(EGC)、(-)-エピカテキン-3-ガレート(ECG)、(-)-エピカテキン(EC)などの茶カテキン類が茶の生物学的活性に寄与していると考えられている。
ご紹介する研究は、食物繊維などの水に溶けない物質も含む粉末状の緑茶葉（GTP）が、緑茶抽出物（GTE）よりもdb/dbマウスの糖尿病の発症を妨げる効果があるという仮説を検証したもの。
メスのdb/dbマウスに、1％のGTE、2％のGTE、2％のGTP（1％のGTEと同じカテキン含有量）または1％のGTPを含む食事を与えた。
その結果、1％GTE投与群では、対照群に比べて摂食量、飲水量、体重、空腹時血糖値が低下し、2％GTPでは有意な効果は認められなかった。
また、1％GTEを摂取することでβ細胞のインスリン分泌が維持された。
しかし、1％GTPは、食物摂取量、飲水量、血糖値を増加させた。
マイクロバイオーム解析では、GTEとGTPによって腸内細菌叢が変化し、いくつかの細菌ギルドが血糖値と関連していた。
糖尿病の進行に影響を与える主な要因は食物摂取量であり、茶成分の効果を凌駕し、微生物叢の変化も重要な役割を果たしていることがわかったと結論。
The Effects of Green Tea on Diabetes and Gut Microbiome in db/db Mice: Studies with Tea Extracts vs. Tea Powder
・多くの疫学研究や短期無作為化対照試験では、茶または茶ポリフェノールの摂取がメタボリックシンドロームや糖尿病の発症率を低下させることが示唆されている。多くのヒトを対象とした研究では、1日3〜4杯以上の緑茶（600〜900mgの茶ポリフェノール）を摂取した場合に、メタボリックシンドロームの軽減に有益な効果が認められている。
・代謝性疾患を軽減するお茶の作用メカニズムについては、微量栄養素の吸収率の低下、AMP活性化プロテインキナーゼ（AMPK）などの代謝調節因子を介したEGCGによる異化の促進、熱発生の促進、腎臓の水再吸収の増加などですが考えられる。
・緑茶ポリフェノールやEGCGの健康への有益な効果は、腸内細菌叢の調節を介していることが示唆されている。db/dbマウスを用いて行った研究では、マイクロバイオーム解析によりPPEが盲腸および結腸の細菌群集構造を有意に変化させることが示された。主要な細菌のファイロタイプの変化は11の共在グループまたはギルドに分類され、これらの変化の一部は、血糖値の低下と相関していた。
・食物繊維などの植物性食材はグルコースの吸収を低下させたり、腸内の善玉菌の増殖を促進したりすることで糖尿病の予防や緩和に有益な効果をもたらすことが示されている。
・1％GTEを摂取することで、体重、空腹時血糖値、空腹時血清インスリン濃度が低下することが明らかになった。1％GTEを摂取したマウスは、インスリンの免疫染色が高かったことから、糖尿病発症時の膵臓β細胞の損傷に対するGTEの保護機能が示唆された。これらの結果は、1％GTEが糖尿病の発症を抑制する有益な効果があることを示している。
・EGCGは最も豊富な茶カテキン。2%GTP飼料のEGCG含有量（0.15%）は、1%GTE飼料（0.042%）や0.1%PPE飼料（0.066%）よりも高かった。しかし、2％のGTPを添加した食事では、0.1％のGTEで観察された有益な効果は見られなかった。さらに、1％GTP食は空腹時血糖値を上昇させた。したがって、今回の研究結果は、EGCGや総カテキンの活性では説明できない。
これらの観察結果は、2%GTPが1%GTEよりもdb/dbマウスの糖尿病発症を緩和する効果が高いという我々の予想とは一致しない。なぜなら、前者は食物繊維なども含んでいるからである。
・マイクロバイオーム解析の結果、茶系製剤を投与した3群のマウスでは腸内細菌叢の組成と機能が有意に異なっていた。緑茶製剤は異なる細菌群を調節した。食物と水の摂取量を調整した結果、カテキン濃度が最も低い1%GTPでは2つの細菌群しか変化しなかったのに対し、1%GTEと2%GTPのグループではより多くの細菌群の変化が見られた。注目すべきは、Lactobacillus、Bifidobacterium、Parvibacter、Lachnospiraceaeで構成されるギルドが、1%GTEと2%GTPによって促進された。BifidobacteriumとLactobacillusは、緑茶、ウーロン茶、プーアル茶などの茶ポリフェノール製剤によって促進されることが報告されている。
・db/dbマウスにおいて、Lactobacillus株の補給は空腹時血糖値を低下させることが示されており、Bifidobacterium株の増加は肥満と高血糖の減衰に関連している。さらにすべての緑茶製剤は、TyzzerellaとTuricibacterを含むギルドのような有害な細菌群を減少させた。Tyzzerella属の細菌は、炎症を促進し、肥満に関係することが報告されている。Turicibacterは、マウスモデルにおける大腸炎や肥満・糖尿病との関連が指摘されている。
・注目すべきは、すべての緑茶製品の中でLPS生合成が減少したのは、1%GTE群のみであったことである。LPSは、代謝性疾患の発症および進行に関与する炎症性因子である。
・今回の結果は代謝パラメータに与える影響は、食物摂取と腸内細菌叢の両方が重要で、食物摂取と腸内細菌叢は相互に影響し合うことを示している。
絶食、カロリー制限、摂食亢進が腸内細菌叢を変化させることが報告されている一方、細菌叢は摂食行動の制御に重要な役割を果たす迷走神経や脳領域に影響を与えることがある。したがって、緑茶を添加した食事が摂食量に及ぼす影響の違いは、腸内細菌叢の変化に部分的に起因している可能性がある。この点については、さらなる研究が必要である。