Krótkołańcuchowe kwasy tłuszczowe, w tym kwas masłowy, pełnią wiele ważnych funkcji w ludzkim organizmie. Do produkcji kwasu masłowego niezbędne jest stosowanie diety bogatej w błonnik pokarmowy. Kwas butanowy wytwarzany jest podczas beztlenowej fermentacji włókna pokarmowego i skrobi opornej. Szacuje się, że przy odpowiedniej podaży błonnika pokarmowego dobowa produkcja kwasu masłowego w jelicie grubym zdrowego człowieka wynosi około 300–400 mmol.
Kwas masłowy – informacje podstawowe
Kwas masłowy to jeden z trzech krótkołańcuchowych kwasów tłuszczowych, które naturalnie występują w przewodzie pokarmowym człowieka. Kwas butanowy ma korzystne dla zdrowia właściwości i w wyjątkowy sposób wpływa na funkcjonowanie jelit, co sprawia, że od kilku dekad znajduje się w centrum zainteresowania wielu naukowców.
Kwas masłowy produkowany jest w warunkach fizjologicznych w jelicie grubym. Inne krótkołańcuchowe kwasy tłuszczowe (SCFA) to kwas octowy i kwas propionowy. Całkowite stężenie SCFA to około 60 -150 mmol/kg. Kwas masłowy jest produkowany przez kilka szczepów bakterii jelitowych, do których zaliczamy m.in.:
- Megasphaera elsdenii,
- Butyrivbrio spp.,
- Eubacterium spp.,
- Clostridium spp.
Pożywkę dla powyższych bakterii jelitowych stanowią m.in.: oligosacharydy, skrobia oporna (jej źródłem są np. surowa skrobia ziemniaczana oraz ugotowane i ostudzone ziemniaki), nieskrobiowe polisacharydy, siarczan chondroityny. Dla noworodków i niemowląt endogennym źródłem maślanu sodu są oligosacharydy mleka i mucyny.
Odpowiednie stężenie kwasu masłowego w jelicie grubym ma istotny wpływ na kondycję kolonocytów (komórki jelit). Kwas masłowy stanowi bowiem podstawowe źródło energii dla komórek nabłonka jelitowego, a także odpowiada za ich wzrost i różnicowanie. Kwas masłowy przenika ze światła jelita przez błonę komórkową do wnętrza komórek nabłonka jelitowego, zapewniając około 80% energii kolonocytom i stanowiąc około 5-10% energii wykorzystywanej przez cały organizm.
Jak działa kwas butanowy na jelita i cały organizm?
Produkowany w jelicie grubym kwas masłowy i inne krótkołańcuchowe kwasy tłuszczowe wykazują pozytywny wpływ na funkcjonowanie przewodu pokarmowego. Ich odpowiedni poziom jest niezbędny m.in. do stabilizacji struktury komórek nabłonka błony śluzowej jelita oraz zapewnienia integralności, dzięki której komórki błony śluzowej jelita mogą wypełniać swoje podstawowe funkcje. wi inne krótkołańcuchowe kwasy tłuszczowe odpowiadają również za stymulację wzrostu flory bakteryjnej oraz hamują namnażanie się chorobotwórczych bakterii jelitowych E. coli, Campylobacter i Salmonella.
Do podstawowych funkcji kwasu butanowego oraz innych krótkołańcuchowych kwasów tłuszczowych zaliczamy m.in.:
- regulację transportu przez nabłonek,
- silne działanie przeciwzapalne,
- redukcję stresu oksydacyjnego (działanie antyoksydacyjne)
- działanie immunoregulacyjne,
- regenerację nabłonka jelit i przyspieszanie gojenia,
- modulację wrażliwości trzewnej,
- redukcję ryzyka powstawania zmian nowotworowych w obrębie komórek nabłonkowych.
Co więcej, odpowiedni poziom krótkołańcuchowych kwasów tłuszczowych ma wpływ na motorykę przewodu pokarmowego.
Kwas masłowy wykazuje nie tylko działanie bezpośrednio w jelitach. Stanowi on również źródło energii dla narządów, które znajdują się poza przewodem pokarmowym. Kwas butanowy pośrednio wpływa na regulację pH jelitowego oraz wchłanianie wapnia, żelaza i magnezu, a także metabolizm glukozy i metabolizm białek w wątrobie. Właściwości kwasu masłowego pozwalają na jego zastosowanie w leczeniu np. chorób czynnościowych przewodu pokarmowego oraz nieswoistych chorób zapalnych jelit. Schorzenia, w których leczeniu może pomóc maślan sodu to m.in.:
- zespół jelita nadwrażliwego (IBS),
- zaparcia czynnościowe,
- biegunki czynnościowe,
- wrzodziejące zapalenie jelita grubego,
- stany zapalne w zbiorniku jelitowym,
- biegunki infekcyjne.
Aby zwiększyć produkcję kwasu masłowego w jelicie grubym, trzeba stosować dietę bogatą w źródła błonnika pokarmowego i skrobi opornej (np. częściowo zmielone ziarna zbóż, warzywa i owoce).
Warto wiedzieć, że niedobory tego kwasupowodują upośledzenie funkcji bariery jelitowej oraz osłabienie procesów regeneracji i gojenia nabłonka jelitowego. Dbanie o stan zdrowia jelit przynosi korzyści dla całego organizmu, przekładając się na ogólny stan zdrowia oraz odporność, która ma bezpośredni związek z kondycją jelit.
Zastosowanie kwasu masłowego i jego pochodnych w chorobach jelit
Kwas butanowy wykazuje silne działanie przeciwzapalne, które redukuje mediatory zapalne. Działanie maślanu uwzględnia m.in. blokowanie cytokin prozapalnych oraz blokowanie uwalniania białka IP-10. Kwas masłowy wykazuje również działanie immunoregulacyjne poprzez m.in. zmniejszenie pobudzenia limfocytów Th1. Co więcej, kwas masłowy i jego pochodne, takie jak maślan sodu, wpływają na barierę jelito-krew, pobudzając syntezę ochronnego śluzu. Właściwości kwasu masłowego sprawiają, że redukuje on stan zapalny, przyśpiesza gojenie i regenerację, a także wykazuje działanie immunomodulujące, wspierając proces leczenia pacjentów, u których została zdiagnozowana m.in. choroba Leśniowskiego-Crohna lub wrzodziejące zapalenie jelita grubego.
Ze względu na działanie przeciwzapalne kwas butanowy może być stosowany w stanach zapalnych zbiornika jelita. W tym przypadku zaleca się miejscowe stosowanie lub suplementację diety inuliną – kwas masłowy powstaje w procesie rozkładania inuliny przez bakterie jelitowe.
Kwas butanowy i jego pochodne, takie jak maślan sodu, wykazują również korzystny wpływ na błonę śluzową jelita wyłączonego z pasażu oraz mogą być stosowane m.in. w przewlekłym zapaleniu jelita po radioterapii, w chorobie uchyłkowej, zespole jelita drażliwego, w przebiegu biegunki infekcyjnej oraz innych chorób przewodu pokarmowego. Badania nad działaniem kwasu masłowego były prowadzone in vitro, a także na modelach zwierzęcych i ludziach. Niektóre z nich dowiodły, że terapia pozwala zmniejszyć nasilenie uciążliwych objawów. Działanie kwasu zostało potwierdzone poprawą obrazu endoskopowego u pacjentów, którzy zostali poddani kuracji.
Istotną kwestią jest długość trwania kuracji – najlepsze efekty można uzyskać, stosując długotrwałą kurację. Przed zastosowaniem preparatów kwasu masłowego należy skonsultować się z lekarzem. To samo tyczy się stosowania zwiększającej produkcję kwasu masłowego inuliny oraz diety wysokobłonnikowej.
Podsumowanie na temat kwasu masłowego i jego pochodnych
Istotna rola kwasu masłowego w utrzymaniu dobrego zdrowia jelit może zostać wykorzystana w celu wsparcia efektów leczenia różnych schorzeń przewodu pokarmowego oraz w zaburzeniach mikroflory jelitowej np. po antybiotykoterapii. Kwas butanowy ma liczne prozdrowotne właściwości, m.in. wykazuje silne działanie przeciwzapalne oraz antyoksydacyjne i antynowotworowe. Wsparcie naturalnej produkcji kwasu masłowego zapewnia stosowanie diety bogatej w nierozpuszczalne frakcje błonnika pokarmowego oraz skrobię oporną. Specjaliści zalecają włączenie do diety wszystkich źródeł błonnika, czyli zbóż z pełnego przemiału, warzyw i owoców. Kwasem masłowym wzbogacana jest obecnie żywność specjalnego przeznaczenia medycznego; kwas butanowy dostępny jest także m.in. w kapsułkach i można go kupić w aptekach oraz sklepach z suplementami diety.
Czytaj też:
Kwasy tłuszczowe – nasycone i nienasycone oraz podział tłuszczówCzytaj też:
Jelita to nasz „drugi mózg”, który może być kluczem w leczeniu depresji i zaburzeń psychicznych?
Źródła:
- Tomasz Banasiewicz, Katarzyna Borycka-Kiciak, Agnieszka Dobrowolska-Zachwieja, Jerzy Friediger, Adam Kiciak, Piotr Krokowicz, Ewa Małecka-Panas, Piotr Pietrzak, Grażyna Rydzewska, Wiesław Tarnowski, Romuald Zabielski, Kliniczne aspekty zastosowania kwasu masłowego w postępowaniu dietetycznym w chorobach jelit, Przegląd Gastroenterologiczny, 5 (6), s. 329–334, 2010
- Barbara Kuczyńska, Agnieszka Wasilewska, Maciej Biczysko, Tomasz Banasiewicz, Michał Drews, Krótkołańcuchowe kwasy tłuszczowe – mechanizmy działania, potencjalne zastosowania kliniczne oraz zalecenia dietetyczne, Nowiny Lekarskie, 80, 4, s. 299–304, 2011
- Barbara Skrzydło-Radomańska, Kwas masłowy – zastosowanie w praktyce klinicznej, Lekarz POZ 1, s. 67-73, 2019