Главная \ 2. Пробиотики (биодобавки) \ Микробиом человека \ Короткоцепочечные жирные кислоты \ Полезные свойства бутирата

Бутират и кишечная микробиота

Бутират (масляная кислота). Потенциальные преимущества для здоровья

Бутират имеет большое значение для здоровья кишечника и мозга, борется с аутоиммунитетом и ожирением, а также может защитить от рака.

Что такое бутират?

Масляная кислота (бутират) является одной из наиболее важных короткоцепочечных жирных кислот (КЦЖК или SCFAs). Короткоцепочечные жирные кислоты – монокарбоновые кислоты с длиной цепи до 6 атомов углерода. Соли и сложные эфиры масляной кислоты называются бутиратами.

Масляная кислота (бутират) в небольших количествах содержится в сливочном масле. Масляная кислота, а точнее ее соли (бутираты), широко применяются в качестве эффективных кормовых добавок в животноводстве и птицеводстве (сама кислота для этих целей нестабильна).

Масляная кислота - одна из очень важных низкомолекулярных кислот, которые синтезируются природным образом в кишечнике. Она является основным энергетическим материалом для эпителиоцитов и поддерживает кишечный гомеостаз. Также доказана корреляционная связь между дефицитом низкомолекулярных кислот и частотой развития и обострения заболеваний толстого кишечника (язвенный колит, злокачественные новообразования и др.)

Масляная кислота проявляет противораковое и противовоспалительное действие, влияет на аппетит, предупреждает развитие окислительного стресса (см. Ерофеев Н. П., Радченко В. Г., Селиверстов П. В. Клиническая физиология толстой кишки. Механизмы действия короткоцепочечных жирных кислот в норме и при патологии. СПб, 2012.).

к сведению

Различия в бутиратах натрия и кальция.

Под бутиратом, в части касающейся применения в качестве пищевой (кормовой) добавки, обычно подразумевают соли масляной кислоты - бутират натрия и бутират кальция. Между двумя солями масляной кислоты есть ряд принципиальных различий, которые обусловливают особенности их применения:

Показатели	Бутират натрия	Бутират кальция
Химическая формула	CH₃(CH₂)₂COONa	(CH₃(CH₂)₂COO)₂Ca
Молекулярная масса	110	214
Концентрация масляной кислоты	79,1%	81,3%
Биологическая активность	Очень высокая	Средняя
Особенности растворения	Не зависит от рН среды	При рН больше 6 практически нерастворим

Бутират натрия имеет более высокую биологическую активность (вступает во взаимодействие с клетками организма непосредственно в месте контакта действующего вещества), а его растворимость не зависит от кислотности среды.

Бутират кальция имеет несколько более высокое содержание анионов масляной кислоты по сравнению с натриевой солью. При этом реакционная способность и биологическое действие у кальциевой соли выражены меньше, а растворимость находится в прямой зависимости от рН среды.

БУТИРАТ КАК ПРОДУКТ БАКТЕРИАЛЬНОЙ ФЕРМЕНТАЦИИ

Итак, бутират (масляная кислота) - это продукт бактериальной ферментации пищевых волокон (короткоцепочечная жирная кислота (SCFA)), один из наиболее распространенных микробных метаболитов, обнаруженных в кишечнике млекопитающих. То есть, бутират получается, когда бактерии, живущие в нашем кишечнике, ферментируют неперевариваемые пищевые волокна из различных зерновых, бобовых, лука, бананов и других продуктов, богатых сложными углеводами [1,2,3].

Таблица 1. Микроорганизмы кишечника, продуцирующие бутират

Бактерии кишечника	Основные карбоновые кислоты	Дополнительно продуцируемые кислоты
Acidaminococcus, Bacteroides, Cloctridium, Eubacterium, Lachnospira, Butyrivibrio (polar fl agella), Gemmiger, Coprococcus, Fusobacterium	Масляная кислота	Уксусная без изомасляной
Megasphaera, Clostridium	Масляная, изомасляная, валериановая, изовалериановая, капроновая, изокапроновая кислоты

В основном бутират синтезируют представители родов Clostridium, Eubacterium и Butyrivibrio. Его концентрация составляет около 5 мМ у мыши и примерно 70 мМ у человека. В таком количестве бутират должен поубивать все стволовые клетки и лишить кишечник эпителия. Однако не будем забывать, что настоящая слизистая оболочка кишечника, в отличие от клеточной культуры, рельефна и стволовые клетки спасаются от бутирата, как в норках, в глубине крипт, а колоноциты, как стражники на воротах, охраняют входы в крипты и не пропускают бутират внутрь, к стволовым клеткам.

Примечание редактора: к наиболее известным бутират-продуцирующим бактериям, которые изучаются как потенциальные специфические пробиотики, относятся, в частности, Faecalibacterium prausnitzii, Butyricicoccus pullicaecorum, Roseburia spp. или Clostridium butyricum.

Стволовые клетки защищены от вредного действия бутирата естественным градиентом концентрации и активной деятельностью клеток эпителия, которые используют бутират в качестве источника энергии

Бутират является источником энергии для клеток в стенке толстой кишки. Он необходим для поддержания здорового барьера между толстой кишкой и кровотоком и предотвращает воспаление в кишечнике [4]. Производство бутирата во многом зависит от рН толстой кишки. Бактерии, производящие бутират, процветают в более кислой среде (более низкий pH), тогда как бактерии, производящие другие SCFAs, такие как ацетат и пропионат, предпочитают более щелочную среду (более высокий pH) [3]. (См. дополнительно: микробная ферментация резистентного крахмала в толстой кишке и выход бутирата →).

Полезные свойства

Является источником энергии для клеток толстой кишки
Обладает противораковым действием
Повышает митохондриальную активность
Предотвращает попадание токсинов через кишечный барьер
Улучшает чувствительность к инсулину
Способствует снижению веса
Является противовоспалительным
Является антибактериальным
Защищает мозг

Особенность: Бутират ингибирует гистонодеацетилазу (HDAC), фермент, который упаковывает ДНК в плотные, компактные структуры; другими словами, бутират ослабляет структуру ДНК и увеличивает экспрессию генов [5, 6]. Препараты, ингибирующие HDAC, в настоящее время используются для лечения биполярного расстройства и профилактики эпилептических припадков. Ранние исследования показывают, что они также могут быть эффективными антидепрессантами [7, 8]. Взаимосвязь между бутиратом и HDAC помогает объяснить, почему наша кишечная флора оказывает такое большое влияние на наше психическое здоровье - при депрессии у людей в кишечнике наблюдается меньше бутират-продуцирующих бактерий [9].

Преимущества бутирата

Прим. ред.: Перед тем как рассмотреть потенциально полезные свойства бутирата, стоит напомнить, что ни бифидобактерии, ни лактобактерии (наиболее известные пробиотики) не являются продуцентами масляной кислоты и ее производных в толстой кишке. Этим, как было указно выше, занимаются другие представители анаэробной кишечной микробиоты при ферментации сложных углеводов (пищевых волокон). Однако, как показали исследования, молочные пропионовокислые бактерии, являясь по сути бактериями-прЕбиотиками, способны увеличить концентрацию не только пропионата, но и бутирата, с одновременным увеличением содержания бифидо- и лактобактерий, что обусловлено продукцией 1,4-дигидрокси-2-нафтойной кислоты (DHNA).

1) Критический для здоровья кишечника

Бутират необходим для поддержания здоровой окружающей среды в кишечнике. В толстой кишке человека анаэробные бактерии, такие как Clostridium butyricum, Roseburia intestinalis и Faecalibacterium prausnitzii ферментируют углеводы и производят короткоцепочечные жирные кислоты: ацетат, пропионат и бутират [3, 10, 11].

Питает Клетки Толстой Кишки

Бутират питает стенки толстой кишки, поддерживает здоровую слизистую оболочку и барьерную функцию толстой кишки, предотвращает воспаление кишечника [4]. В митохондриях клеток толстой кишки 70-90% бутирата окисляется в ацетил-КоА, который затем используется для получения большого количества АТФ, первичной формы клеточной энергии [12]. Если у вас нет достаточного количества бактерий, производящих бутират в вашем кишечнике, вы можете быть в опасности серьезных проблем, таких как диарея, воспалительные заболевания кишечника (ВЗК) и даже рак толстой кишки [13, 14, 15, 16, 17].

Помогает при ВЗК

Короткоцепочечные жирные кислоты, особенно бутират, могут уменьшить симптомы воспалительного заболевания кишечника (ВЗК). В одном исследовании, в котором приняли участие 13 человек с болезнью Крона, добавки бутирата улучшили состояние в 69% случаев, причем симптомы полностью исчезли в 54% (семь участников) [18, 19, 20, 21].

Существуют различные подходы к использованию бутирата для лечения ВЗК и колита. Стратегии лечения варьируются от диеты с высоким содержанием клетчатки до пробиотиков, производящих бутират, а также бутиратными таблетками и ректальными клизмами [22, 23].

Уменьшает Диарею и Воспаление Кишечника

Устойчивый (резистентный) крахмал - это тип растворимого волокна, которое ваши кишечные бактерии могут ферментировать в бутират. Диета, содержащая много резистентного крахмала, улучшила диарею в исследовании 57 мальчиков из Бангладеша [24].

Бутират может также предотвратить воспаление и язвы желудка, вызванные алкоголем. Мыши, получавшие бутират перед употреблением алкоголя, имели меньшее воспаление и повреждение слизистой оболочки желудка [25].

Было также показано, что бутират натрия в сочетании с другими SCFAs и диоксидом кремния оказывает благоприятное действие на диарею путешественников, состояние, распространенное среди тех, кто путешествует в экзотические страны [26].

Согласно подавляющим доказательствам, бутират жизненно важен для здоровой кишечной флоры, контролирует воспаление и поддерживает сильный кишечный барьер.

2) Борется с Воспалением

Короткоцепочечные жирные кислоты, продуцируемые кишечной микробиотой, оказывают широкий спектр эпигенетических эффектов, влияющих на развитие и функционирование иммунной системы [27]

Бутират подавляет активность клеток и белков, которые вызывают воспаление [28]. В одном исследовании на клетках человека бутират резко снижал активность интерлейкина-12 (IL-12), воспалительного цитокина, при одновременном повышении интерлейкина-10 (IL-10), который в целом является противовоспалительным [29].

В мышах, бутират-производящие диетические волокна противодействовали воспалению, причиненному бактериальными токсинами. К воспалительным цитокинам, ингибируемым бутиратом, относятся интерлейкин-1 (IL-1), фактор некроза опухоли-альфа (ФНО-альфа или TNF-α) и интерферон гамма (IFN-γ) [30].

Уравновешивает иммунный ответ

Бутират может уменьшить воспаление, увеличивая активность иммунных клеток, называемых регуляторными Т-клетками или Tregs. Эти специализированные клетки останавливают другие иммунные клетки - Th1, Th2 и Th17 - на своем пути, прежде чем они потеряют контроль. В свою очередь, Tregs предотвращают чрезмерную реакцию слизистой оболочки кишечника на безвредные пищевые белки [31].

Укрепляет кишечный барьер

Бутират также усиливает барьер, образованный клетками в стенке толстой кишки, предотвращая проникновение микробов и бактериальных токсинов в кровоток [32].

Может управлять воспалением из-за старения

Когда мы становимся старше, воспаление увеличивается по всему телу. У стареющих мышей диета с высоким содержанием клетчатки, которая производит бутират, противодействует возрастному увеличению воспаления, что позволяет предположить, что бутират может быть особенно полезен для пожилых людей. Однако для подтверждения этой пользы потребуются исследования на людях [33].

Исследования на животных и клетках показывают, что бутират ингибирует воспалительные цитокины и предотвращает попадание воспалительных бактериальных токсинов в кровоток.

3) Тонкая настройка иммунной системы

В качестве ингибитора HDAC (деацетилазы гистонов) бутират регулирует иммунную систему несколькими способами.

Ингибиторы HDAC улучшают нацеливающие на опухоль способности иммунных клеток, таких как Т-клетки и естественные клетки-киллеры (NK); в настоящее время они рассматриваются как потенциальные лекарства от рака. Этот класс соединений также уменьшает многие воспалительные сигналы и увеличивает Tregs, тип лейкоцитов, который предотвращает аллергию и аутоиммунитет [34, 35, 36].

Бутират, в частности, защищает кишечный барьер и предотвращает проникновение патогенных микроорганизмов и других вредных веществ в кровоток [37].

4) Защищает мозг и нервные клетки

Ваш кишечник и ваш микробиом сильно влияют на ваш мозг. Ваши кишечные бактерии взаимодействуют с вашими клетками, высвобождая бутират, который (как ингибитор HDAC) включает определенные гены [38].

Улучшает когнитивные способности (познание)

Бутират может улучшить обучение и долговременную память. Подобно физическим упражнениям, бутират натрия усиливал нейротрофический фактор мозга (BDNF) у мышей. Проще говоря, бутират поставляет «пищу для мозга» (нейро = мозг, трофик = еда) в гиппокамп, мозговой центр памяти и эмоций. Это порождает новые нейроны - нейрогенезом, процесс, который может изменить мозг [39].

Травма головного мозга

Существует огромное совпадение между улучшением когнитивных функций и восстановлением после повреждения головного мозга. Оба полагаются на нейрогенез, процесс, который пополняет и изменяет мозг.

В исследовании на мышах бутират натрия, полученный после инсульта, поддерживал развитие новых нервных клеток в поврежденных областях. Это также усилило гематоэнцефалический барьер у мышей с травмой головного мозга, что помогло им восстановиться. Бутират-продуцирующие бактерии также усиливали этот барьер у мышей [40, 41, 42].

Так, бутират-производящий вид бактерий, Clostridium butyricum, может помочь управлять сосудистой деменцией, заболеванием, при котором закупорки кровеносных сосудов препятствуют получению клетками головного мозга достаточного количества кислорода. В исследовании на мышах животные с C. butyricum в кишечнике испытывали меньшую гибель клеток в своем мозге [43].

Повреждение нервных клеток

Бутират может также помочь справиться с другими видами повреждения нервных клеток. Так, у морских свинок, бутират натрия защищал нервные клетки в ухе после лечения антибиотиками, таким образом предотвращая потерю слуха [44].

Мыши с повреждением головного мозга из-за недостатка кислорода чувствовали себя лучше, когда им до травмы давали бактерии-продуценты бутирата Clostridium butyricum [45].

Бутират натрия также предотвращал гибель нервных клеток в позвоночнике мышей с мышечной атрофией позвоночника [46].

Исследования на животных показывают, что бутират является нейропротектором, может улучшить память и уменьшить последствия травмы головного мозга. Для подтверждения этого потребуются испытания на людях.

5) «Социальный» запах

Бутират может повлиять на вашу социальную жизнь. Наряду с другими жирными кислотами, вырабатываемыми кишечными бактериями, бутират является «социальным запахом». Он может влиять на то, сочтут ли вас люди привлекательными [38].

Люди могут обнаружить даже малейшее количество бутирата по запаху; фактически наше обоняние лучше, чем почти любой другой химикат на Земле, улавливает бутират. При высоких концентрациях это вызывает реакцию отвращения, потому что это может указывать на то, что что-то гниет или заболевает. Однако при низких концентрациях он может рассказать нам об иммунном статусе других людей [38].

Легкий запах бутирата в запахе тела другого человека может указывать на то, что он здоров, силен и является хорошим человеком для общения [38].

6) Улучшает настроение

Бутират увеличивает фермент, который продуцирует дофамин (тирозин гидроксилазу) [47].

Благодаря действию на дофамин бутират также может стабилизировать ваше настроение; у грызунов это предотвращает и депрессию и манию. У мышей, находящихся в состоянии хронического стресса, он действовал как антидепрессант; это также стабилизировало крыс с манией. Бутират натрия также снимал депрессию и улучшал когнитивные функции у мышей [48, 49, 50].

Бутират увеличивает рост нейронов в гиппокампе, части мозга, которая обычно деградирует у людей с депрессией. У крыс бутират натрия увеличивает количество белков, которые помогают восстанавливать мозг, включая нейротрофический фактор мозга (BDNF), фактор роста нервов (NGF) и нейротрофический фактор глиальных клеток (GDNF). Это может объяснить преимущества стабилизирующего настроение бутирата [51].

Фенилбутират натрия, бутиратсодержащий препарат, используемый для лечения нарушений цикла мочевины, также уменьшал тревожность и депрессию у мышей [52].

Бутират снимает депрессию и стабилизирует настроение у животных. Это может быть эффективным при расстройствах настроения, но необходимы испытания на людях.

7) Может помочь предотвратить алко- и наркозависимость

Из-за своего действия в качестве ингибитора гистондеацетилазы (HDAC) бутират может предотвращать или даже помогать обращать алкоголизм и вспять наркоманию. Бутират натрия снижал количество алкоголя, которое зависимые крысы предпочитали пить [53]. Фенилбутират также уменьшал потребность в кокаине у крыс с кокаиновой зависимостью [54].

Тем не менее, есть данные, свидетельствующие о том, что очень высокие дозы бутирата могут действовать совместно с наркотиками, вызывающими злоупотребление, и способствовать развитию зависимости, тогда как более низкие дозы бутирата предотвращают зависимость [55].

Одно обзорное исследование показало, что влияние бутирата на зависимость также зависит от сроков: небольшие дозы бутирата, вводимые одновременно с кокаином, наиболее эффективно предотвращают поведение, связанное с употреблением наркотиков, и ускоряют время выздоровления [56].

Доказательства лечения наркомании бутиратом несколько противоречивы. Дальнейшие исследования позволят выяснить обстоятельства, при которых бутират борется или способствует развитию зависимости.

8) Убивает раковые клетки

Бутират показал противоопухолевые эффекты в клеточных исследованиях; он ингибирует рост опухоли, способствуя запрограммированной гибели клеток (апоптозу) раковых клеток [57, 58, 59, 60].

Однако сам по себе бутират недостаточно эффективен, поскольку он устраняется слишком быстро. По этой причине вместо этого часто используется пролекарство бутирата, то есть другое химическое вещество, которое организм превращает в бутират [61].

Трибутирин является новым пролекарством бутирата, который содержится в молочном жире и меде. Трибутирин был способен разрушать раковые клетки у пациентов с запущенными солидными опухолями [62, 63].

По крайней мере еще два бутиратсодержащих препарата с противораковой активностью были или в настоящее время проходят испытания:

Pivanex (пивалоилоксиметил бутират), который предотвращал метастазы и рост кровеносных сосудов в опухолях [64]
Бутиройлоксиэтиловые эфиры, которые превращаются в формальдегид, который в свою очередь убивает раковые клетки [65]

Другой возможный подход заключается во введении бактерий, продуцирующих бутират, в опухоли, чтобы уничтожить их изнутри. Эта стратегия еще не была проверена [66].

Синергизм

Бутират натрия также можно сочетать с другими противораковыми веществами. Например, его сочетание с никотинамидом и глюкаратом кальция предотвращало образование опухолей кожи у мышей [67].

В клетках лейкемии комбинация бутирата натрия и артемизинина, соединения растительного происхождения, была очень эффективной для уничтожения раковых клеток даже в низких дозах [68].

Некоторые предлагают объединить интерлейкин-2 (IL-2), цитокин, который активирует клетки-киллеры, с бутиратом. Согласно исследованиям на крысах, эта комбинация помогает иммунной системе воздействовать на раковые клетки [69].

Против рака толстой кишки

В многоклеточных исследованиях бутират предотвращал рост опухолевых клеток и способствовал разрушению раковых клеток в толстой кишке [70, 71, 72, 73].

Несколько обзорных исследований показывают связь между диетами с высоким содержанием клетчатки, которые питаются бактериями, продуцирующими бутират, и сниженным риском развития рака толстой кишки у людей [74, 75, 76].

Мыши на диете с высоким содержанием клетчатки, у которых в кишках были бактерии, продуцирующие бутират, получили на 75% меньше опухолей толстой кишки, чем мыши без бактерий. Мыши были защищены от рака толстой кишки, только если у них были соответствующие бактерии; диета с высоким содержанием клетчатки не была защитной [77].

Диеты с высоким содержанием клетчатки, способствующие выработке бутирата, могут помочь предотвратить рак толстой кишки. Сам по себе бутират не эффективен для лечения рака полости рта, но пролекарства бутирата могут быть эффективны.

9) Поддерживает потерю веса

Firmicutes и Bacteroidetes - две основные группы микробов, которые живут в кишечнике человека. Более высокое отношение Firmicutes к Bacteroidetes было связано с увеличением веса и ожирением. Интересно, что добавление SCFA (включая бутират) способствует Bacteroidetes, приводя к потере веса у мышей [78, 79].

В испытании 118 человек с избыточным весом добавки, производящие бутират, также приводили к снижению массы тела и ИМТ [80].

В исследовании 12 мужчин SCFAs, доставленные непосредственно в толстую кишку, увеличивали количество сжигаемого жира и расход энергии [81].

У мышей SCFAs - бутират и пропионат - предотвращали ожирение и резистентность к инсулину, вызванные диетой [82, 79].

В другом исследовании, проведенном на мышах, из-за бутирата мыши с ожирением потеряли 10% массы тела, а жир снизился на 10%. В сочетании с ограничением калорий и физическими упражнениями, бутират может способствовать снижению веса при ожирении [83].

SCFA могут предотвращать увеличение веса и ожирение с помощью нескольких механизмов, включая [79]:

Ускорение сжигания жира (улучшение расщепления триглицеридов и окисления жирных кислот)
Превращение жировых клеток в клетки бурого жира, которые легче сжигаются для получения энергии [84]
Содействие генерации новых митохондрий
Ингибирование хронического воспаления

Бутират - и волокна, которые превращаются в бутират - могут способствовать снижению веса за счет сокращения потребления пищи и увеличения сжигания жира и потребления энергии.

10) Может помочь в управлении диабетом

Люди с диабетом часто имеют дисбаланс кишечной флоры; в их кишечнике бутирата производится меньше. Обзорное исследование показало, что бутират помогает контролировать уровень сахара в крови как у животных, так и у людей с диабетом 2 типа [11].

Исследования на людях также показали связь между ферментируемыми пищевыми волокнами и улучшенным контролем сахара в крови [85, 86].

У мышей добавление бутирата повышает чувствительность к инсулину. Между тем, у диабетических крыс бутират натрия защищал инсулин-продуцирующие клетки и снижал уровень сахара в крови [83, 87].

Кроме того, у мышей с диабетом бутират снижал уровень гемоглобина A1c в крови (Hb_A1c, показатель долгосрочного уровня сахара в крови), воспалительных цитокинов и липополисахаридов (LPS). Это также укрепило кишечный барьер [88].

Бутират может помочь справиться с диабетом, уравновешивая флору кишечника, подавляя воспаление и повышая чувствительность к инсулину. Однако необходимы дополнительные испытания, чтобы подтвердить это у человека.

11) Может предотвратить аллергию

Бутират натрия улучшил симптомы и биологические маркеры аллергии у мышей с аллергическим ринитом (сенной лихорадкой) [89].

В клетках и мышах человека SCFAs, включая бутират, ингибировали увеличение лейкоцитов, называемых эозинофилами, в ответ на аллергены. Во время аллергической реакции эозинофилы сильно активируются и вызывают вредное воспаление; бутират помогает дезактивировать эти клетки и разрешить воспалительный ответ [90].

См. также:

12) Может уменьшить симптомы аутизма

Бутират натрия снижал аутистическое поведение у мышей. Другое исследование показало, что бутират натрия помогает аутичным мышам лучше распознавать объекты [91, 92].

Исследования на животных показывают, что бутират может улучшить симптомы аутизма. Однако испытания на людях не проводились.

13) Нейродегенеративные заболевания

Согласно исследованиям на животных, бутират может защитить нервы и клетки мозга от дегенеративных заболеваний. У мышей бутират способствовал выживанию нервных клеток у мышей с боковым амиотрофическим склерозом (БАС), заболеванием, от которого нервы, ответственные за движение, отмирают [93].

В мышиной модели болезни Альцгеймера, наиболее распространенного нейродегенеративного состояния, бутират натрия улучшал функцию памяти посредством ингибирования деацетилазы гистонов (HDAC). У мышей фенилбутират также предотвращал накопление бета-амилоидных белков в головном мозге. Когда эти белки накапливаются в бляшках, когнитивные симптомы болезни Альцгеймера прогрессируют [94, 95].

Болезнь Гентингтона - это состояние, при котором клетки мозга вымирают, вызывая проблемы с мышцами и беспорядочные движения. У мышей с этим состоянием фенилбутират улучшал движение, массу тела и способность распознавать объекты [96].

Такой же благоприятный эффект был продемонстрирован в клеточных культурах человека. В нейронах с накоплением мутированного белка хантингтина, маркера болезни Хантингтона, бутират натрия позволил клеткам жить дольше [97].

В исследованиях на животных бутират является нейрозащитным средством и может защищать от нейродегенеративных заболеваний, таких как амиотрофический склероз, болезнь Альцгеймера и Хантингтона. Однако испытания на людях еще не проводились.

14) Может предотвратить повреждение от радиации

Одноклеточное исследование показало, что бутират может защитить митохондрии - энергетические фабрики внутри клеток - от радиации. Бутират может также защищать митохондрии от других форм окислительного стресса, но его потенциал против радиационного отравления особенно обнадеживает [98].

15) Может защитить печень и поджелудочную железу

Бутират натрия препятствовал развитию у мышей неалкогольного стеатогепатита (НАСГ), воспалительного заболевания, вызванного накоплением жира в печени [99].

Бутират натрия также блокировал воспаление и защищал поджелудочную железу от воспаления у мышей [100].

16) Может защитить сердце

В совместном исследовании на мышах и клетках бутират натрия предотвращал затвердение артерий (атеросклероз), подавляя воспаление [99] [101].

Более того, клеточное исследование показало, что бутират может снижать экспрессию генов, которые вырабатывают холестерин, возможно, снижая выработку холестерина [102].

Если эти результаты могут быть воспроизведены на людях, бутират может снизить риск сердечно-сосудистых заболеваний.

17) Может предотвратить анемию

Бутират может включать ген гемоглобина, который генерирует эритроциты. Таким образом, бутират может предотвратить или справиться с некоторыми формами анемии, особенно во время беременности [103].

18) Антибактериальный

Бутират токсичен для некоторых вредных видов бактерий. Клеточные исследования показали, что масляная кислота может непосредственно убивать или ингибировать общий пищевой патоген – бактерию Salmonella, а также Clostridium perfringens, которая вызывает гангрену [104].

Кроме того, бутират может влиять на активность генов сальмонелл, снижая способность бактерий проникать в ткани и, возможно, вызывать заболевания [105].

Недавно исследователи обнаружили, что бутират может разрушать клеточную стенку бактерии H. pylori, вызывающей гастрит и язву [106].

Испытание бутирата против шигеллеза на кроликах показало, что он обладает противовоспалительным действием во время инфекции. Поскольку многие симптомы инфекции связаны с воспалением, этот результат свидетельствует о том, что бутират может снизить тяжесть бактериальной болезни [107].

Бутират может также убить бактерии косвенно, путем увеличения продукции хозяином противомикробных протеинов которые разрушают бактерии. Это также верно для фенилбутирата [108, 109].

В клеточных и животных исследованиях бутират является антибактериальным и может уменьшить воспаление, связанное с инфекцией. Человеческие испытания должны подтвердить это преимущество.

19) Источники питания, способствующие увеличению бутирата

Вы можете получить масляную кислоту (бутират) из пищи. Например, масляной кислоты много в молочных продуктах, особенно в сливочном масле. Масло, давшее название бутирату, содержит от 3 до 4% бутирата в форме трибутирина. Растительные масла также в некоторой степени содержат бутират [110, 111, 112].

Употребление большего количества клетчатки увеличивает выработку бутирата некоторыми бактериями в кишечнике. Обычно существует связь между более высоким потреблением растительной пищи и повышенным уровнем короткоцепочечных жирных кислот (SCFAs), включая бутират, в стуле. Однако не все продукты растительного происхождения дают бутират; например, диета, богатая фруктами или крахмалом, связана с высоким уровнем бутирата в кишечнике, а пшеничные отруби без крахмала — нет [113, 114, 115, 116].

В зависимости от состава вашей кишечной флоры следующие волокна могут способствовать выработке SFCAs, включая бутират [117, 118, 119]:

Инулин: артишоки, чеснок, лук-порей, спаржа, цикорий.
Фруктоолигосахариды (FOS): фрукты и овощи, включая бананы, лук, чеснок и спаржу.
Устойчивый крахмал: вареный и охлажденный рис, картофель и зеленые бананы.
Пектин: яблоки, абрикосы, морковь, апельсины и др.
Овсяные отруби (бета-глюкан овса)
Арабиноксилан
Гуаровая камедь
Арабиногалактан
Мука из кукурузного, картофельного крахмала, в т.ч. псиллиум

Побочные эффекты и безопасность бутирата

Бутират считается безопасным и полезным в количествах, обычно вырабатываемых здоровой кишечной флорой. Употребление пищевых волокон вместо добавок для повышения уровня бутирата, вероятно, предотвращает любой риск передозировки. Лучшие волокна для этой цели включают инулин, устойчивые крахмалы, пектин (многие фрукты) и овсяные отруби. Тем не менее, есть еще и пробиотический вариант - это применение классических ("молочных") пропионовокислых бактерий, которые являются, судя по всему, единственными на сегодняшний день бактериями-пребиотиками, стимулирующими рост бифидо- и лактобактерий, а также осуществляющими тонкую настройку в соотношении КЦЖК, синтезируя пропионат и ацетат (как правило в пропорции 2/1) и способствуют увеличению содержания бутирата, путем модификации кишечной микробиоты с помошью бифидогенного стимулятора роста (bifidogenic growth stimulator (BGS)), в частности, 1,4-Дигидрокси-2-нафтойной кислоты (DHNA).

Дополнительная информация

Основными продуцентами масляной кислоты (бутирата) в кишечнике человека являются анаэробные бактерии видов: Eubacterium rectale, Eubacterium ramulus, Eubacterium hallii, Roseburia cecicola, Roseburia faecis, Faecalibacterium prausnitzii и ряд видов рода Coprococcus.

Результаты ряда исследований указывают, что для лиц с ожирением и сахарным диабетом 2-го типа характерны глубокие изменения состава кишечной микрофлоры, в частности уменьшение содержания видов, активно вырабатывающих бутират: Roseburia intestinalis и Faecalibacterium prausnitzii. Эти бактерии производят бутират и другие короткоцепочечные жирные кислоты путем ферментации пищевых волокон.

Препаратов-пробиотиков с продуцентами бутирата в настоящее время нет. Поэтому есть два наиболее естественных варианта повышения уровня бутирата в кишечнике – потреблять пищевые волокна (например, инулин из цикория или картофельный резистентный крахмал) и/или пробиотики: бифидобактерии, стимулирующие бутират-продуцирующие бактерии за счет перекрестного питания (КБЖ), и/или молочные пропионовокислые бактерии ("Пропионикс", "Селенпропионикс", "Йодпропионикс"), т.к. их ростовый бифидогенный стимулятор положительно влияет на увеличение уровня бутирата. Считается, что 1,4-Дигидрокси-2-нафтойная кислота (DHNA), ростовый бифидогенный стимулятор (РБС) пропионовокислых бактерий Propionibacterium freudenreichii, оказывает благоприятное действие в качестве пребиотика. Несмотря на то, что основным метаболитом пропионовокислых бактерий при брожении является пропионат, медицинское исследование показало, что пациенты (в т.ч. животные) демонстрируют увеличение концентрации бутирата стула после лечения с помощью РБС (пропионовокислых бактерий), который модифицировал кишечную микробиоту. Ссылки на исследования:
https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/16226014/
https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC1856113/

См. дополнительно:

См. также:

Пропионовая кислота и пропионаты

См. отдельно: Польза для здоровья короткоцепочечных жирных кислот

Будьте здоровы!

Перейти к ссылкам к основным разделам