ウイルス感染との戦いと免疫力の強化における食品栄養素とサプリメントの役割：レビュー（パート1）
Jun 07, 2022
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概要
背景：ウイルス感染は伝染性が高く、感染しやすい可能性があり、最近のようにパンデミックにつながる可能性もありますCOVID -19発生、世界中で大規模な死を引き起こします。 ウイルスの感染を防ぐための最善の実用的な方法は、自己衛生を実践し、社会的距離の原則に従うことですが、バランスの取れた栄養素を含む適切な食品を摂取することで個人の免疫力を高めることは、ウイルス感染に対して重要な結果をもたらす可能性があります。 を含む食品栄養素ビタミン、ミネラル、脂肪酸、いくつかの多糖類、およびいくつかの非栄養素（すなわちポリフェノール）などは、ウイルスの機能に対する治療の可能性を示しており、人々の免疫力を高めることができます。
範囲とアプローチ：食品の多様なグループと食品の栄養素（多糖類、タンパク質、脂質、ビタミン、ミネラルの観点から）の潜在的な抗ウイルス特性を研究することを目的とした実施された研究の結果が批判的に議論されています。
主な調査結果と結論：栄養素は、人体の正常な生理機能と健康を維持する上で重要な役割を果たすだけでなく、体の免疫力を高めるためにも必要であり、ウイルス感染に対して効果的です。 それらは、標的ウイルスに干渉することによって直接防御機構に入ることによって、または適応免疫系に関連する細胞を活性化することによって間接的に、抗ウイルス能力を示すことができます。 COVID -19パンデミック（適切な治療用ウイルス薬の不足）の現在の状況では、適切な食事療法（マクロ栄養素と微量栄養素の両方が豊富）を提案することで個人の体の免疫力を高めることは数少ないものの1つですコロナウイルス、この重大な健康を脅かすウイルス、および一般的な他のウイルスとの戦いで利用可能な実用的な予防策。
キーワード：ウイルス感染ウイルス免疫栄養素食品
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1.はじめに
多くのウイルス感染症は伝染性が高く、感染しやすいため、世界中で大規模な健康問題や死に至る可能性があります。 新たなウイルス感染のいくつかは、はしか、HIV、インフルエンザ、単純ヘルペスウイルス、デング熱、チクングニア熱、ジカ、肝炎などのウイルスによって引き起こされます（Kapoor、Sharma、＆Kanwar、2017）。 最近、呼吸器疾患を引き起こす重症急性呼吸器症候群（SARS）や中東呼吸器症候群（MERS）などの他のウイルスもほとんど出現していません。 20世紀初頭にH1N1インフルエンザウイルスによって引き起こされたスペイン風邪の発生は、人類の歴史上最も致命的なウイルスの1つでした（CDCおよびWHO）。 呼吸器症候群に関連する新規コロナウイルスSARS-CoV-2によって引き起こされた最近のCOVID-19の発生は、2020年3月にWHOによってパンデミックと宣言されました。Paules、Marston、およびFauci（2020 ）これらのウイルスは主にズーノティックタイプに関連しており、動物に由来し、動物から人間へ、そして人間から人間へと感染したと報告されています。 適切な治療法を見つけるプロセスで使用できる可能性のある現在利用可能な幅広い抗ウイルス薬にもかかわらず、新しいウイルス株の突然の出現により、効果的な薬または治療法を時間通りに導入することが困難になっています。 したがって、伝染性感染を防ぐ最善の方法は、依然として自己衛生と社会的距離を実践し、標的ウイルスに対する免疫を強化することです。
ブーストするには免疫個人の場合、バランスの取れた栄養価の高い食事を含む適切な食品の摂取が重要です。 この点で、ビタミン、ミネラル、脂肪酸、および治療機能を持ついくつかの多糖類と非栄養素（すなわちポリフェノール）などのより多くの栄養素を含む食品は非常に有益である可能性があります。 これらの化合物は、ウイルスに対して直接作用するか、体の免疫力を高めることによってウイルスに対して効果的である可能性があります。 たとえば、A、D、E、ケアなどのビタミンは、免疫力を高めることができる体の発達と修復のメカニズムで重要な役割を果たすことが知られています（Galanakis、2020; Zhang＆Liu、2020）。
にんじん、柑橘系の果物、フルーツジュース、生殖油、ナッツ、種子、牛乳、乳製品など、これらのビタミンが豊富な食品を摂取すると、免疫力を高めるのに役立つことが示されています。 Keil、Bowen、およびMarschner（2016）がMERS-CoV（EMC株）に対するリボフラビンの効果について行った調査では、ウイルス増殖が4.07log減少したことが示されました。 Wang et al。（2020）は、ビタミンDがC型肝炎ウイルスに対する免疫調節剤として重要な役割を果たしたことを報告しました。 ほとんどのビタミンは、フリーラジカルを除去し、酸化ストレスを軽減する強力な抗酸化物質です。 SARSコロナウイルスによって引き起こされる気道感染症の重症度を軽減するビタミンCの能力は、Hemila and Chalker（2013）によって報告されました。 脂質、特に多価不飽和脂肪酸（PUFA）といくつかの中鎖脂肪酸は、強力な抗ウイルス剤です（Das、2020; Galanakis、2020）。 Goldson et al。（2011）は、PUFAが、正常な生理学的機能に関与するとともに、慢性C型肝炎ウイルス（HCV）に対して抗ウイルス作用を示したことを報告しました。 ミネラルに関しては、亜鉛、セレン、鉄、クロムは、いくつかの抗ウイルス特性を持っているため、免疫力を高めるのに重要です。 たとえば、Shah、Verma、Oleske、Scolpino、およびBogden（2019）は、亜鉛をサプリメントとして使用して、COVID -19感染の強度を減らし、気道感染を減らすことができると報告しました。
非栄養素のいくつかコンポーネント特に、ポリフェノール、フラボノイド、アルカロイド、チオフェン、テルペノイド、タンニン、リグニンなどの植物化学物質は、いくつかの重要な抗ウイルス特性を示しています。 フラボノイドは、抗酸化作用、抗ウイルス作用、抗発癌作用、および抗炎症作用があるため、有益です（Abdelkebir et al。、2019）。 緑茶から抽出された植物化学物質であるエピガロカテキンガレートなどのポリフェノールは、いくつかのウイルスに対して重要な抗ウイルス活性を示しました（Li et al。、2020）。 さらに、果物や野菜は、植物化学物質やその他のマイナーな健康関連化合物を多く含むため、貴重な抗ウイルス特性を示す可能性があります（Martin-Acebes、Vazquez-Calvo、Caridi、Saiz、およびSobrino、2012年）。
タンパク質に関しては、レクチンはコロナウイルスに対して抗ウイルス作用を示しています（Mani et al。、2020）。 さらに、抗菌性、抗真菌性、抗ウイルス性、抗酸化性で知られる植物から抽出されたエッセンシャルオイルは、個人の健康にも有益です。 繁体字中国語の薬はコロナウイルスに対して効果的である可能性があることが報告されました（Ling、2020; Luo et al.2020）。 たとえば、Shaikh et al。（2019）は、ZINC32540717（1- {2- [3-ヒドロキシ-4-（{{ 10}}フェニル-1H-ピラゾール-3）フェノキシルエチル}
エボラウイルスに対するピペリジン{{0}}カルボキサミド）。 著者らは、この抗ウイルス化合物について、5mg / mlの濃度で3.1±0.02μMのICso（阻害濃度）を観察しました。
創発性ウイルスに対する抗ウイルス薬の発見は非常に時間のかかるプロセス（invitroおよびinvivo分析および臨床試験）に入る必要があるため、発生状況でウイルスと戦うための利用可能な実用的なオプションを使用することは非常に重要です。 この側面では、栄養価の高い食品や生物活性化合物の摂取を通じて、ウイルスに対する防御のために体の免疫力（先天的および適応的）を強化できる可能性は、研究者にとって非常に有望な解決策のように思えます。 このレビューでは、ウイルスに対する免疫に対する栄養素と食品の多様なグループの潜在的な影響を評価するために行われた最近の研究が包括的に議論されています。
2.病因
病因は、ウイルスが宿主に侵入して病気につながる方法を定義し、病原性と宿主の防御機構に依存します。 病因のプロセスには、宿主表面へのウイルスの吸着、宿主への注射、細胞内での局所複製、細胞から細胞への移動、そして最後に標的臓器への伝達が含まれます。 気道はウイルス侵入の最も一般的な経路です。Mason（2020）は、3つの異なる段階でCOVID-19の病因を説明しました。 最初の段階は無症候性の段階で、ウイルスが鼻腔に入り、上皮細胞に付着し、複製を開始します。 第二段階では、気道を介してウイルスが肺に入り、初期症状が現れます。 第三段階は、病気の完全な発症です。
3.抗ウイルス性を有する栄養素
人々のライフスタイルや社会経済的基準の急速な変化は社会に悪影響を及ぼしているため、バランスの取れた栄養食は、いくつかの病気と戦うための免疫力を高める上で依然として重要な挑戦的要因と考えられています。 たとえば、ビタミンA、C、D、Eなどの微量栄養素や、鉄、亜鉛、セレンなどのいくつかのミネラルは、COVIDの予防策として免疫機能を調節する上で重要な役割を果たしています-19（ Gasmi et al、2020）。 適応免疫に属する重要な細胞は、いくつかの表面受容体を介して抗原を認識することができるT細胞とB細胞です（Wessels＆Rink、2020）。 栄養成分のプラスの影響は、感染症の大部分による死の脅威を排除することができます（Macan et al、2019）。 このセクションでは、栄養素とそれらの抗ウイルス特性との関係について批判的に説明します。
3.1。 多糖類
多糖類は、いくつかの生理学的機能に不可欠な高分子量高分子です。 それらは、ホモ多糖およびヘテロ多糖として分類されるグリコシド結合を介して結合された単糖の鎖で構成されています。 セルロース、グリコーゲン、およびデンプンは、植物や動物の主要なエネルギー貯蔵庫として機能する、豊富に入手できる重要な多糖類です。 多糖類は、抗ウイルス、抗酸化、抗癌、免疫調節作用などのいくつかの治療特性を持っています（Chang et al、2015）。 多糖類を単独で、またはタンパク質といくつかのフェノール化合物と組み合わせて、興味深い薬理活性を示したことを示すいくつかの報告があります。 たとえば、Chen and Huang（2018）は、一部の多糖類（天然および修飾の両方）が、コクサッキーウイルス、インフルエンザウイルス、ヒト免疫不全肝炎ウイルス、および単純ヘルペスウイルスに対して抗ウイルス特性を示したことを報告しました。 このセクションでは、抗ウイルス性と抗酸化性を備えた多糖類のいくつかの証拠と、それらが免疫力を高めるために不可欠である理由を要約します。
3.1.1.-グルカン
-グルカンは、特に穀物の細胞壁に見られる-グルコース結合を含む可溶性の食餌性多糖類です。 -グルカンは、心臓の健康に良い抗コレステロール作用と関連していることが知られています。 -グルカンは、ウイルス粒子を直接阻害および破壊するか、宿主の免疫力を高めることによってその間接的な効果を発揮することができます（Urbancikova et al。、2020）。 Legentil et al。（2015）が実施した研究で、彼らは、-グルカンがいくつかの免疫調節物質の中で最良の位置を共有していることを示す証拠があることを報告しました。 一方、-グルカンの抗ウイルス特性は、Urbancikova et al。（2020）によって調査されました。 免疫調節性の-グルカン効果は単純ヘルペスウイルス1型で観察されました。著者らは、-グルカンがサイトカインの産生とナチュラルキラー細胞、Tリンパ球、樹状細胞の活性化を刺激し、宿主の免疫力を高めたと述べています。 同様に、Chaichian et al。（2020）も、-グルカンがHIV感染に対して有効であることを報告しました。 Vogt et al。（2013）によって提案されたメカニズムは、-グルカンがデクチン-1およびToll-Like受容体の細胞上のパターン認識受容体に結合することによって免疫系を調節できると述べています。 同様に、Leg-entiletal。 （2015）-グルカンといくつかの受容体（特にデクチン-1）との相互作用がその抗ウイルス効果の原因であると報告しました。 デクチン-1は、食細胞や免疫担当細胞に発現するグルカンの特異的受容体です。 Park and Gallagher（2017）の調査では、インターフェロンガンマと一酸化窒素の産生が増加したため、インフルエンザウイルスの複製が減少したことが示されました。 -グルカンは、一酸化窒素（強力なウイルス複製阻害剤）の生成、活性酸素種、サイトカインの放出などの免疫調節作用に関連しています（Reboul、2017年）。 Brown and Gordon（2005）は、白血球で活性化されたグルカンは、インターロイキンや腫瘍壊死因子などのサイトカインやケモカインの産生に起因すると報告しました。 証拠は、-グルカンがマクロファージとナチュラルキラー細胞を活性化することによって免疫刺激剤として作用できることを示しました。
3.1.2。 フルクタン
フルクタンは、フルクトース分子の鎖に基づく抗ウイルス特性を有する多糖類の他のグループの1つです。 イヌリンなどのフルクタンは、免疫を促進して健康につながることが知られています（Actor、Hwang、＆Kruzel、2009）。 ニンニク、タマネギ、チコリ、ニンニク、アスパラガス、バナナ、アーティチョークは、フルクタンの重要な供給源の一部です（Sabater-Molina、Larqué、Torrella、およびZamora、2009年）。 Peshev and Van den Ende（2014）は、フルクタンがToll-Like Receptors（TLR）を介して免疫細胞の機能を刺激したことを報告しました。 TLRは、自然免疫細胞、特にナチュラルキラー細胞で、細菌やウイルスの感染に対する防御の第一線として発現することが知られています（Luo et al。、2020）。 別の研究では、Dobrange、Peshev、Loedolff、およびVan den Ende（2019）は、単純ヘルペスウイルス2型に対するフルクタンの抗ウイルス効果のメカニズムを実証し、これらの化合物が一酸化窒素および次のような免疫刺激因子の産生を増強できることを観察しました。インターロイキン、インターフェロンガンマ、および腫瘍壊死因子。 Kumar、Prashanth、およびVenkatesh（2015）の調査では、ラットから抽出された腹膜滲出細胞で一酸化窒素の有意な産生が観察されたため、この著者は免疫調節作用を一酸化窒素の産生に起因すると考えました。 一方、He et al。（2020）は、タマネギから抽出されたフルクタンがマウスのAウイルスに対して同様の抗ウイルス効果を示したことを報告しました。 他のメカニズムを介して、フルクタンはToll様受容体（特にTLR2 / TLR4）に結合でき、T細胞レギュレーターの数を調節できます。 これらのT細胞調節因子は、感染時に重要な免疫系の主要な調節因子と考えられています（Jia et al、2017）。
3.1.3。 硫酸化多糖類
硫酸塩の置換基を有する多糖類は、いくつかの抗ウイルスおよび治療特性を有する可能性があります。 ただし、硫酸化多糖類の効率は、置換度と位置、およびグリコシド結合のタイプに大きく依存します。 いくつかの薬用植物の一部、食用および野生のキノコ、および海藻は、硫酸化多糖類の重要な供給源の1つです。 フコイド、ガラクタン、カラギーナン、シャーマン、ウルバンは、肝炎、インフルエンザ、単純ヘルペスウイルス、HIV、ロタウイルス、エンテロウイルス、コクサッキーウイルスB3（CVB3）（Chen＆Huang、 2018; He et al。、2020）。 硫酸化多糖類は、標的ウイルスのエンベロープの正に帯電したドメインと相互作用し、それらの吸着および浸透プロセスを防ぎ（He et al、2020）、マクロファージ、リンパ球、ナチュラルキラー細胞の機能を調節し、抗体を生成することが知られています。 NOの分泌を促進します（Huang、Shen、Morris、およびXie、2019）。 さらに、それらはTヘルパー-1応答を増強することによってT細胞を活性化し、高免疫刺激物質として作用します（Kim、Cho、Karnjanapratum、Shin、＆You、2011）。 この行では、単純ヘルペスウイルス2型に対する硫酸化多糖の免疫刺激効果がLee and Han（2018）によって研究され、インターロイキン1、6、10および腫瘍壊死因子のサイトカインmRNA発現の増加が観察されました。 Tuvaanjav et al。（2016）はまた、表面プラズモン共鳴を使用して、HVウイルスに対する硫酸化多糖類の影響を調査しました。 硫酸化多糖類とポリ-L-リジンの間のモデル相互作用は、HIVウイルスに対する抑制効果を明らかにしました。 さらに、Kwon et al。（2020）は、SARS-CoV-2タンパク質に対する1μMの濃度の硫酸化多糖類の抗ウイルス効果を評価しました。 彼らはSARS-CoV-2に対する阻害効果を観察し、海藻から抽出された硫酸化多糖類は一般的に安全であると考えられており、経口投与できると報告しました。
3.2。タンパク質
レクチンとラクトフェリンは、ウイルス複製を妨げる抗ウイルス特性を持つタンパク質の1つです。 レクチンの細胞間の関与は、その生物学的分子の表面相互作用と機能を分析するために利用することができます（Singh、Walia、＆Kennedy、2020）。 レクチンはウイルス阻害を示しています。 彼らはウイルスを認識し、結合部位を介して糖と不可逆的に結合することができます。 レクチンは、HIV、インフルエンザ、C型肝炎ウイルス、コロナウイルスなどのウイルスに対して効果的です（Hwang et al。、2020; Mazalovska＆Kouokam、2018）。 この意味で、ほとんどのマンノース結合レクチンはコロナウイルス（SARS-CoV）に対して抗ウイルス効果を示した（Keyaertset al。、2007）。 レクチンは、主にウイルスエンベロープ（糖タンパク質）や高マンノース型糖鎖などの特定の炭水化物構造に結合します（Mitchell、Ramessar、＆O'Keefe、2017年）。 著者らはまた、レクチンが細胞表面に存在するグリコシル化部分と相互作用し、ウイルスの付着に必要なコンフォメーション変化を制限することにより、HIVウイルスの強力な阻害剤であることを報告しました（図1a）。 同様に、レクチンはコロナウイルススパイクに影響を及ぼし、細胞膜上の特定の受容体ACE2を阻害することにより、その侵入経路を阻害しました（図1b）（Key-aerts et al。、2007）。 抗HIVウイルスとしてのレクチンのメカニズムは、Mazalovska and Kouokam（2018）によってレビューされました。 著者らは、レクチンは、HIVウイルスのエンベロープに存在する糖タンパク質gp120およびgp41に対して高い親和性を示し、ヒト細胞への侵入を阻止したと報告しました。 同様に、レクチンは、C型肝炎ウイルスのエンベロープに存在するE1およびE2グリコシル化部位に結合し、細胞への侵入を阻害することにより、抗ウイルス特性を示しました（Tuvaanjav et al、2016）。 レクチンの抗ウイルス特性の二次的なカテゴリーは、感染中の自然免疫系の調節によるものです。 たとえば、植物レクチンは、I -1、TNF、およびINFy遺伝子の発現を増強することによって重要な免疫調節活性を示し、感染の制御に有益でした（Sabater-Molina et al、2009）。 証拠は、レクチンが高い有糸分裂誘発活性を有し、したがってナチュラルキラーリンパ球の細胞分裂を増加させ、ヘルペスウイルス阻害を阻害することを示した（Wetprasit、Threesangsri、Klamklai、およびChu-lavatnatol、2000）。 同様の証拠が、レクチンが強力なT細胞マイトジェンであることを示したPeumans et al（2000）によって報告されました。 さらに、一部のレクチンは、昆虫を介したウイルスの移動を防ぐ殺虫特性を持っています（Snene et al。、2017）。
ラクトフェリンは、哺乳動物の乳汁に一般的に見られる熱心な鉄結合タンパク質であり、乳汁の赤色タンパク質と呼ばれます（Siqueiros-Crendon et al ..、2 0 14）。 ラクトフェリンの濃度は牛乳ごとに異なり、主に泌乳期によって異なります。 ラクトフェリンは自然免疫を助け、いくつかの感染症に対する防御機構の第一線と考えられています（Actor et al。、2009）。 ラクトフェリンは、新生児の保護に必要な抗菌剤、抗炎症剤、免疫調節剤として機能します（Giansanti、Panella、Leboffe、およびAnto-nini、2016年）。 ラクトフェリンは、サイトカイン産生を増加させ、Tヘルパー細胞を成熟させ、細胞内活性酸素種を除去することにより、全体的な免疫応答を調節します（Siqueiros-Cendon et al、2014）。 ラクトフェリンは、アデノウイルス、ロタウイルス、ポリオウイルス、HSV、HIV、インフルエンザウイルス、肝炎ウイルスなどのいくつかのウイルスに対して有効でした（若林、織田、山内、阿部、2014年）。 単純ヘルペスウイルス糖タンパク質（GCまたはGB）が宿主の細胞表面のヘパリン硫酸に付着するのを阻害します（図1a）（Jensen、2005）。 たとえば、Farnaud and Evans（2003）は、最初の接触後、ウイルスが特定の細胞表面受容体を介して宿主細胞に侵入することを報告しました。 ラクトフェリンはウイルス粒子の吸着を阻害する可能性があり、ウイルス複製中にナチュラルキラー細胞、インターフェロン/、およびヘルパーT細胞の産生と活性を増強しました（Wakabayashi et al、2014）。 同様に、Mayeur、Spahis、Pouliot、およびLevy（2016）は、ラクトフェリンが樹状細胞の調節を通じてTヘルパー細胞および細胞傷害性T細胞の活性化を増加させることを示しました。 Siqueiros-Cendon et al。（2014）によって報告されたラクトフェリンと抗原提示細胞の相互作用は、マクロファージの増加と自然免疫の維持に必要な樹状細胞の活性化をもたらしました。 マクロファージは、微生物の食作用、2型炎症、および組織修復に関与しています（Siqueiros-Cendon et al。、2014）。 ラクトフェリンに存在する鉄は、形成された細胞内活性酸素種を除去するために必要な抗酸化剤として機能します（Actor et al。、2009）。 Macan et al。（2019）は、ラクトフェリンがそれぞれ10μMと0.4μMの濃度でHIVウイルスの拡散と複製を阻害したことを報告しました。 Berlutti et al。（2011）は、ヒトラクトフェリンはウイルスの付着と宿主細胞への吸収を阻害するだけでなく、単純ヘルペスウイルス細胞から細胞への感染を中和することができたと述べています。
3.3。 脂質
感染中、ウイルスは宿主細胞で複製するために脂肪酸を必要とします。 ただし、一部の酪酸は、微生物を（直接的または間接的に）不活性化し、体の免疫力を高めることができます。 たとえば、魚油に豊富に含まれる重要なクラスのオメガ3脂肪酸は、C型肝炎ウイルス、SARS-CoV -2、SARS、およびMERS感染に対する免疫を強化する内因性化合物として機能します（Das、2020）。 .Das（2018）は、PUFAが微生物の細胞壁を直接攻撃し、膜の漏出と溶解を引き起こし、その結果、生物活性代謝物ウイルス複製を阻害するプロスタグランジンなど。 オメガ-3酪酸代謝物には、プロレゾリューションメディエーターとして知られるいくつかの免疫調節機能があります（Gutierrez、Svahn、およびJohansson、2019）。 Martin-Acebes et al。（2012）が実施した研究で、これらの著者は、アラキドン酸によって誘発される脂質過酸化を介したPUFAの変換から生成されるカルボニル基によってC型肝炎ウイルスの複製が阻害されることを報告しました。 アラキドン酸の生物活性オータコイド代謝物であるリポキシンは、宿主の防御能力を高め、病原体の毒性を低下させる可能性もあります（Wu et al、2016）。 中鎖脂肪酸は、HSPやHIVなどのいくつかのウイルスに対する強力な抗ウイルス剤でもあります（Hilmarsson、Traustason、Kristmundsdottir、およびThormar、2007年）。 たとえば、パルミチン酸塩は、リフォールディングとウイルス複製を妨げるSタンパク質切断部位にペプチドを固定することによってウイルス-細胞膜融合を阻害する可能性があります（Park and Gallagher（2017）（図2）。Hilmarssonetal。（2007） 1.25 mMの濃度の酸性媒体中のラウリン酸とパルミチン酸の両方の脂肪酸が呼吸器合胞体ウイルス（RSV）を完全に不活化できることを実証しました。たとえば、アリーナウイルスに対するラウリン酸抗ウイルス活性は、バルトロッタ、ガルシ、カンドゥラによって報告されました。 、およびDamonte（2001）;脂肪酸は、細胞膜への糖タンパク質の挿入を制限しました。
