Krótkołańcuchowe kwasy tłuszczowe (SCFA, od angielskiego short-chain fatty acids) to metabolity powstające głównie wtedy, gdy bakterie jelitowe fermentują błonnik i inne węglowodany, których organizm nie trawi w pełni. Najważniejsze SCFA w jelicie grubym to octan, propionian i maślan.
Produkcja tych związków zależy od składu mikrobioty, dostępnego pożywienia i współpracy między różnymi drobnoustrojami. Niektóre bakterie wytwarzają produkty pośrednie, które inne wykorzystują do produkcji kolejnych SCFA.
Bakterie produkujące SCFA i ich funkcje
Zdolność do fermentacji i wytwarzania SCFA występuje w wielu grupach bakterii. Nie każdy przedstawiciel danego rodzaju lub typu wytwarza te same związki ani w takiej samej ilości.
Bakterie z rodzajów Faecalibacterium, Roseburia i Eubacterium, należące do grupy dawniej nazywanej Firmicutes, są znanymi producentami maślanu. Maślan może powstawać także dzięki współpracy bakterii fermentujących różne składniki błonnika.
Bifidobacterium wytwarzają głównie octan i mleczan. Inne bakterie mogą wykorzystywać te produkty pośrednie, między innymi do wytwarzania maślanu.
Bakterie z rodzaju Bacteroides, należące do grupy dawniej nazywanej Bacteroidetes, mogą wytwarzać octan i propionian podczas fermentacji węglowodanów.
Nazwy Firmicutes i Bacteroidetes nadal są często używane, choć w nowszej klasyfikacji spotyka się także nazwy Bacillota i Bacteroidota. Sama obecność określonej grupy bakterii nie przesądza o ilości SCFA wytwarzanych w jelicie.
Krótkołańcuchowe kwasy tłuszczowe są produktami metabolizmu bakterii, ale wpływają też na środowisko jelit. Maślan stanowi ważne źródło energii dla komórek wyściełających jelito grube. Octan i propionian są wchłaniane i mogą uczestniczyć w przemianach metabolicznych poza jelitem.
SCFA mogą wspierać prawidłowe funkcjonowanie bariery jelitowej oraz wpływać na sygnalizację między komórkami układu odpornościowego. Badania wskazują również na ich możliwe działanie przeciwzapalne, jednak nie oznacza to, że same SCFA lub bakterie je produkujące leczą choroby.
Czym różnią się octan, propionian i maślan?
Octan jest najobficiej występującym SCFA w jelicie grubym. Może być wykorzystywany przez tkanki organizmu, a także przez inne bakterie jako substrat do dalszej fermentacji.
Propionian po wchłonięciu trafia między innymi do wątroby, gdzie może uczestniczyć w przemianach metabolicznych.
Maślan jest ważnym źródłem energii dla komórek nabłonka jelita grubego i może wspierać utrzymanie jego bariery.
Proporcje tych kwasów różnią się między osobami i zależą między innymi od diety, składu mikrobioty oraz warunków panujących w jelicie.
Bakterie jelitowe wykorzystują fermentujące rodzaje błonnika jako substraty do produkcji SCFA. Dieta zawierająca różnorodne źródła błonnika może dostarczać pożywienia różnym grupom mikroorganizmów, choć odpowiedź mikrobioty jest indywidualna.
Źródła błonnika, które mogą być fermentowane przez bakterie jelitowe, obejmują:
rośliny strączkowe, takie jak fasola, soczewica i ciecierzyca;
produkty pełnoziarniste, w tym owies i jęczmień;
warzywa i owoce, które dostarczają między innymi pektyn i innych włókien roślinnych;
cebulę, czosnek i por, będące źródłem inuliny i pokrewnych fruktanów;
schłodzone po ugotowaniu ziemniaki lub ryż, które mogą zawierać skrobię oporną.
Inulina, skrobia oporna, beta-glukany, pektyny i arabinoksylany różnią się strukturą, dlatego mogą być wykorzystywane przez różne bakterie i wytwarzać odmienne profile metabolitów. Zwiększanie ilości błonnika warto dostosować do własnej tolerancji; nagła zmiana jadłospisu może nasilić wzdęcia lub inne dolegliwości trawienne.
Na produkcję krótkołańcuchowych kwasów tłuszczowych wpływają jednocześnie dostępność fermentującego błonnika, skład mikrobioty, tempo pasażu jelitowego i inne warunki w jelicie. Dlatego sama lista bakterii w próbce nie pozwala dokładnie przewidzieć ich aktywności ani ilości wytwarzanych metabolitów.
Wynik pomiaru SCFA w kale również nie jest prostą miarą całkowitej produkcji. Część tych związków zostaje wchłonięta przez organizm, a wynik zależy między innymi od pasażu jelitowego i metody analizy. Badania mikrobiomu mogą dostarczać informacji o składzie lub potencjale metabolicznym, ale nie powinny być traktowane jako samodzielna diagnoza choroby.
Krótkołańcuchowe kwasy tłuszczowe powstają głównie podczas bakteryjnej fermentacji błonnika. Octan, propionian i maślan pełnią różne funkcje, a bakterie je wytwarzające działają w złożonej, współpracującej społeczności. Różnorodna dieta bogata w produkty roślinne może dostarczać wielu rodzajów błonnika, ale jej wpływ na mikrobiotę i produkcję SCFA jest indywidualny. Żaden pojedynczy gatunek ani wynik testu nie opisuje samodzielnie całego funkcjonowania mikrobiomu.
