近年、薬用植物は合成医薬品や肥満手術よりも手軽であり、副作用も比較的少ないため人気が高まっている。
中でもニンニク、タマネギ、ネギ、エシャロットなど、古来より薬効が認められているニンニク科の植物は、薬用植物として最も研究されている。
ニンニクは、アリシン、アリアン、アジョエン、ビニルジチン、ケルセチンなどのフラボノイドなを豊富に含むプレバイオティクス食品として知られる。
ニンニクエキスから単離されたアリシン（ジアリルチオスルフィネート）は脂溶性の含硫化合物で、ミトコンドリア内膜タンパク質発現のアップレギュレーションとともに、脂肪形成に含まれる複数の遺伝子発現のダウンレギュレーションを介して、体重減少作用、脂肪組織量の減少、血漿脂質プロファイルを改善することが知られている。
最近のエビデンスでは、ニンニク属活性化合物が、抗糖尿病、抗酸化、抗炎症、抗菌、抗真菌、抗瘢痕、抗癌作用を示すことも明らかになっている。
さらに、ニンニクは腸内細菌叢の構成に影響を与える。
腸内細菌叢は遺伝子や免疫系をつなぐ重要な役割を担っており、肥満などの疾患と関連する。
過去にニンニクやとそのポリフェノール成分が腸内細菌叢組成に与える影響について評価した研究はいくつかあるが、ニンニク抽出物の腸内細菌組成への影響は健康状態によって異なるため再評価する必要がある。
リンクの研究では、低カロリー食を実践する肥満女性の身体指標と腸内細菌叢組成に対するニンニク抽出物の効果を明らかにすることを目的としたもの。
４３名の肥満女性を、ニンニクエキス（アリシン１,１００mcgを含む粉末/錠剤）群とプラセボ群に無作為に分け、２ヶ月間の試験期間中各参加者は１日２錠を摂取。
臨床試験の開始時と終了時に、身体測定が行われ、血液と糞便のサンプルが採取。
定量的リアルタイムPCRを用いて腸内細菌叢の組成を評価。
結果
低カロリー食とともにアリウムを補給することで、２ヶ月間の介入期間中に肥満女性の体重が減少し、ニンニク摂取群では糞便中のBifidobacteriumとFaecalibacteriumが増加する傾向がみられた。
インスリン抵抗性のホメオスタシスモデル評価（HOMA-IR）のレベルは、ニンニク摂取群で有意に減少した。
・肥満女性を対象とした試験において、ニンニクエキス＋LCD群およびプラセボ＋LCD群の双方で、体格指数およびインスリン濃度が有意に低下した。
ニンニク摂取群ではプラセボ群に比べ、インスリン抵抗性の低下とHDL-C値の上昇が観察された。
肝酵素、脂質プロファイル、満腹感を調節するホルモンには有意な変化は見られなかった。
・ニンニク摂取群では、BMI、体重、ウエストおよびヒップ周囲径の有意な減少が観察された。
プラセボ群でも低カロリー食の影響か、体重の減少が観察された。
・他の動物実験では、高脂肪食（HFD）負荷マウスにアリシン誘導腸内細菌叢を移植すると摂取エネルギーに関係なく体重および脂肪組織の増加が抑制され、血漿脂質プロファイルおよびエネルギー恒常性が改善することが報告された。
さらに、ニンニクとレモン汁の併用により高脂血症患者の脂質レベル、フィブリノーゲン、血圧が改善されることも示されている。
・ニンニク抽出物は、高脂肪食を与えたラットの体重増加および脂質プロファイルを、脂質代謝の調節、糞中トリグリセリド排泄量の増加、脂肪形成遺伝子発現およびプラスミノーゲン活性化阻害剤1のダウンレギュレーション、UCP2、レジシンおよびTNF-α遺伝子発現のアップレギュレーションにより部分的に軽減できる可能性があることを示唆するデータもある。
・ニンニク摂取群において、インスリン濃度およびインスリン抵抗性のレベルの有意な低下が観察された。
他の研究でも、生ニンニクがインスリン感受性を改善する効果があり、果糖負荷ラットの血清グルコース、インスリン、酸化ストレスを有意に減少させることが示されている。
日本の研究では、熟成ニンニクエキス添加食を与えたマウスにおいてインスリン抵抗性の低下が観察されている。
・ニンニク粉末の補給により、NAFLD患者の脂肪肝の主な原因であるインスリン抵抗性と酸化ストレスが改善されることも示されている。
・ニンニクの血糖降下作用は、主にアリシンおよび硫化ジアリルなどの化合物の存在に起因する。体重増加はインスリン抵抗性の主な要因の１つであることを考慮してニンニクエキスを２ヶ月間経口投与したところ、体重の有意な減少およびインスリン感受性の改善が同時に起こることがわかった。したがって、本研究における体重の減少はインスリン感受性の改善に寄与している可能性がある。
・ニンニク補給はビフィドバクテリウムの存在量増加とバクテロイデスの存在量の減少に関連した。これらの変化は統計的に有意なレベルには達していないが、臨床的に重要。
最近の研究では、ビフィズス菌を増加させるだけでなく、酪酸菌を増加させるプレバイオティクス化合物が最も優れているとされている。
このn研究では、アリウムの摂取によりビフィズス菌とフェカリバクテリウムの菌数が増加した。
・腸内細菌叢は全身的な免疫反応に関与する。Bifidobacterium、Faecalibacterium、Ruminococcus、Prevotellaの相対量はhsCRPと逆相関することが明らかにされている。
この研究では、ニンニク摂取群においてFaecalibacteriumの増加傾向はhsCRPの減少傾向と一致した。
・ニンニク補給が腸内マイクロバイオームの多様性を増加させる一方で、プレボテラの相対的な存在量を減少させ、HFD誘発性脂質異常症とマウスモデルにおける腸内マイクロバイオーム障害を改善する可能性を示した研究もある。
・黒にんにくメラノイジン（MLD）の介入により、HFD誘発肥満マウスの腸内細菌叢が変化し、SCFA産生菌（Bacteroidaceae）およびLactobacillaceaeやAkkermansiaceaeなどのプロバイオティクス細菌の相対量が増加し、日和見病原体（EnterobacteriaceaeおよびDesulfovibrionaceae）の量は減少することが観察されている。
・最近の研究で、大腸の硫酸還元菌の活動によって発生するH2Sガスが、GLP-1産生を直接刺激し、食欲抑制に有効である可能性が示された。このガスは有機硫黄プレバイオティクスを発酵させることで発生。今回の研究では硫黄含有アリイン摂取の結果として、GLP-1の濃度上昇も確認された。腸内の硫酸還元菌に対するこの化合物の効果についてはさらに調査する必要がある。
ニンニクの有機硫黄化合物の約８０％はアリインで、アリシンに変換される。