Kwas masłowy - właściwości, działanie, przeciwskazania

pozostałe

Kwas masłowy – rezultat fermentacji bakteryjnej

Kwas masłowy to organiczny związek chemiczny z zbudowany z czterech atomów węgla. Jest kluczowym metabolitem bakteryjnym w organizmie. Należy do grupy krótkołańcuchowych kwasów tłuszczowych (SCFA), które powstają z fermentacji włókien prebiotycznych przez bakterie bytujące w okrężnicy. Dzięki temu procesowi powstają związki takie jak kwas octowy (w okrężnicy 60%), propionowy (25%), masłowy (15%) w różnych ilościach. Idealny stosunek kwasów według publikacji z 2021 roku wynosi odpowiednio 3:1:1. W mniejszych ilościach powstaje także kwas mlekowy, sukcynylowy i kapronowy. Powstałe kwasy są wykorzystywane w organizmie jako źródło energii dla kolonocytów – komórek nabłonka jelitowego, a także jako substraty w szlakach wątrobowo-metabolicznych. Warto wiedzieć, że podczas tego skomplikowanego procesu jakim jest fermentacja wytwarzany jest dwutlenek węgla i wodór.

Ciekawostką jest fakt, że tylko 5% wytworzonych SCFA w jelicie grubym wydalana jest wraz z kałem, a aż 95% zostaje zaabsorbowane przez komórki nabłonka jelit. W ciągu doby w jelicie grubym zdrowej osoby produkowane jest około 300 – 400 mmol krótkołańcuchowych kwasów tłuszczowych, ale ich zawartość w organizmie wynosi od 60 do 150 mmol/kg. Aby zapewnić energię komórkom nabłonka, SCFA są wchłaniane z błony śluzowej jelita grubego bardzo szybko.

Odkryj produkty zawierające ten składnik:

    W czym występuje kwas masłowy i jakie są jego źródła?

    Najbogatszym źródłem do produkcji kwasu masłowego w jelicie grubym są składniki zawierające skrobię odporną na trawienie - otręby pszenne, owies, zboża, ryż, kasze, nasiona, orzechy i warzywa – głównie rośliny strączkowe (soja, bób, groch czy fasola), marchew, kapusta, a także owoce – jeżyny, śliwki, gruszki. Niestrawnymi węglowodanami jest również inulina, oligofrutkoza, disacharydy (laktoza). Z tych substratów bakterie fermentujące cukier (Eubacterium spp., Clostridium spp., Fusobacterium spp., Butyrivibrio spp., Megasphaera elsdenii, Mitsuokella multiacida) w jelicie grubym mogą wytworzyć kwas masłowy. Organizm interpretuje obecność omawianego związku w okrężnicy jako informację o braku zaburzeń równowagi bakteryjnej, powodując tym samym brak zwiększonej odpowiedzi na bodźce środowiskowe.

    Czy wiesz, że...?

    Wykazuje się, iż dieta typu zachodniego, czyli spożywanie wysokoprzetworzonych, a także bogatych w cukry proste produktów prowadzi do dysbiozy, czyli zaburzenia stanu równowagi bakteryjnej? Warto wiedzieć, że mikroflora obecna w jelitach jest ściśle związana z jakością i ilością dostarczanych z diety składników odżywczych, a gdy dieta jest uboga w substraty niezbędne do wytworzenia endogennego kwasu masłowego, dobrym rozwiązaniem będzie suplementacja preparatem z maślanem sodu. Wprowadzenie maślanu będzie również dobrym pomysłem dla osób, u których spożywanie ciężkostrawnych włókien pokarmowych może zbytnio obciążać organizm. Niezależnie od stanu mikroflory jelitowej organizm będzie zdolny wykorzystać ten związek. Wykazano także, że kwasy EPA i DHA mogą prowadzić do zwiększenia liczby bakterii, które wytwarzają maślan, a za razem zmniejszają liczbę bakterii Bilophila, Escherichia i Shigella produkujących liposacharydy.

    Właściwości kwasu masłowego

    Związek ten najszybciej produkowany jest w okrężnicy, gdzie następuje również absorpcja. Wolniej proces produkcji zachodzi w esicy i odbytnicy, pomimo, że właśnie tam jest niezbędny by pełnić rolę źródła energii dla kolonocytów. Jego biosynteza zachodzi na drodze dwóch szlaków metabolicznych. Pierwszy polega na fosforylacji butyrylo-CoA do fosforanu butyrylu, i kolejno przemiany, w których uczestniczy enzym kinazy maślanowej do maślanu. W drugim szlaku metabolicznym butyrylo-CoA przemieniany jest do octanu, a następnie do kwasu masłowego. Istotnym jest by wspomnieć o zjawisku „cross-feeding”, czyli przemianach polegających na tym, że produkt metaboliczny jednych bakterii wchodzi jako substrat do produkcji metabolitu przez inne bakterie. „Cross-feeding” krótkołańcuchowych kwasów tłuszczowych najczęściej występuje przy przemianie od octanu do maślanu.

    Maślan sodu czyli sól sodowa kwasu masłowego ma specyficzną woń, która charakterystyczna jest dla zapachu zjełczałego masła. Aby zapobiec rozkładowi substancji i szybkim wchłanianiu w górnym odcinku przewodu pokarmowego i pozwolić jej dojść do jelita, w suplementach diety często stosowane są kapsułki odporne na kwaśne środowisko żołądka co pozwala na uwolnienie składnika w miejscu docelowym czyli w jelicie.

    Kwas masłowy – przeciwwskazania

    Nie zaleca się stosowania składnika u osób szczególnie wrażliwych jak np. u kobiet w ciąży i karmiących oraz u dzieci bez uprzedniej konsultacji specjalistycznej.

    W świetle dowodów naukowych:

    • Przeprowadzone in vitro badanie na ludzkich komórkach nabłonka jelitowego, które pobrano z okrężnicy od pacjentów ze stwierdzonym autoimmunologicznym problemem jelita, wykazało, że kwas masłowy zmniejszył wytwarzanie cytokin prowadzących do nadmiernej negatywnej odpowiedzi komórek na bodźce [5].

    • W badaniu in vitro weryfikowano, czy maślan sodu ułatwia szczelność połączeń ścisłych obecnych w nabłonku jelita cienkiego. Badacze wykazali, że maślan ma wpływ na poprawę parametrów integralności błony jelitowej [23].

    • Podczas przeprowadzania badania kolonoskopowego, 45 osobom ze zdrowymi jelitami pobrano wycinek biopsji błony śluzowej jelita ślepego i poddano je inkubacji z solami sodowymi krótkołańcuchowych kwasów tłuszczowych o różnych stężeniach i składach (octan, propionian i maślan). Zmierzono zdolność do rozmnażania się komórek i wykazano, że proliferacja była istotnie wzmożona we wszystkich zastosowanych stężeniach SCFA [24].

    • W badaniach in vitro potwierdzono, że zwiększenie ilości maślanu w treści pokarmowej jelita grubego prowadzi do zmniejszenia ilości negatywnie wpływających na organizm bakterii Salmonella [25].

    Baza danych PubMed, która obejmuje artykuły z dziedziny medycyny i nauk biologicznych wskazuje na przeprowadzenie ponad 5 tysięcy badań klinicznych produktów maślanu na ludziach.

    8
    Analizowanych badań
    7
    Wskazywało istotny statystycznie pozytywny wpływ na organizm

    Źródła:

    1. https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC7501097/
    2. https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC9855301/
    3. https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0002916523036122?via%3Dihub
    4. https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC9125896/
    5. https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC5497138/
    6. https://jms.ump.edu.pl/uploads/2011/4/299_4_80_2011.pdf
    7. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/15667672/
    8. https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC5497138/
    9. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/16925864/
    10. https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0022316622153587
    11. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/1738218/
    12. https://aspenjournals.onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1177/0115426506021004351
    13. https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC8817854/
    14. https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC9326336/
    15. https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC9643746/
    16. https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC7647702/
    17. https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC9414716/
    18. https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC8346675/
    19. „Krótkołańcuchowe kwasy tłuszczowe (SCFA) jako produkty metabolizmu bakterii jelitowych oraz ich znaczenie dla organizmu gospodarza”. Aleksandra Czajkowska, Bogumiła Szponar. Postepy Hig Med Dosw (online), 2018
    20. „KRÓTKOŁAŃCUCHOWE KWASY TŁUSZCZOWE – MECHANIZMY DZIAŁANIA, POTENCJALNE ZASTOSOWANIA KLINICZNE ORAZ ZALECENIA DIETETYCZNE” BARBARA KUCZYŃSKA, AGNIESZKA WASILEWSKA, MACIEJ BICZYSKO, TOMASZ BANASIEWICZ, MICHAŁ DREWS. Nowiny Lekarskie 2011
    21. „WPŁYW BŁONNIKA NA ZRÓŻNICOWANIE MIKROFLORY JELITOWEJ (MIKROBIOTA JELIT)” Zuzanna Karwowska, Kinga Majchrzak. BROMAT. CHEM. TOKSYKOL. – XLVIII, 2015, 4, str. 701 – 709
    22. Gawęcki J. (1997): Prawda o tłuszczach. Praca zbiorowa pod redakcją prof. Jana Gawęckiego
    23. https://link.springer.com/article/10.1007/s10620-012-2259-4
    24. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/1738218/
    25. https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC9360501/

    Publikowane informacje mają charakter wyłącznie informacyjny i nie powinny zastępować indywidualnych konsultacji lekarskich. Zaleca się skonsultowanie z lekarzem lub terapeutą przed rozpoczęciem jakiejkolwiek terapii. Wydawca nie dąży do nawiązania relacji lekarz-pacjent ze swoimi czytelnikami. Nie bierze również odpowiedzialności za wiarygodność, skuteczność lub prawidłowe stosowanie informacji umieszczonych na stronie, ani za ewentualne problemy zdrowotne wynikające z omówionych terapii.

    Odkryj nasze bestsellery: