Масляная кислота – химические и физические характеристики, использование в клинической практике

Масляная кислота

Масляная кислота (англ. butyric acid) — важнейшая для физиологии человека жирная кислота. Продуцируется многими бактериями, в том числе, входящими в состав нормальной микрофлоры кишечника человека. Синоним: бутановая кислота. Распространённое обозначение — C4.

Faecalibacterium prausnitzii – важнейший продуцент
масляной кислоты в толстой кишке

  • роды Anaerostipes, Butyrivibrio, Coprococcus, Lachnospira (семейство Lachnospiraceae)
  • род Clostridium (семейство Clostridiaceae)
  • роды грамположительных Faecalibacterium и грамотрицательных бактерий Gemmigerи Subdoligranulum семейства Ruminococcaceae
  • грамотрицательные анаэробные бактерии, относящиеся к классу Negativicutes:
    • род Acidaminococcus (семейство Acidaminococcaceae)
    • род Megasphaera (семейство Veillonellaceae)
  • грамотрицательные анаэробные бактерии рода Fusobacterium
  • 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 (Ардатская М.Д.).

    Физиологические и фармакологические эффекты масляной кислоты

    Физиологические, фармакологические эффекты и возможные области клинического применения масляной кислоты (Ардатская М.Д.):

    Физиологические эффектыФармакологическое действиеПрименение
    Восстановление трофики слизистой оболочки толстой кишкиАнтиатрофическое (анаболическое) действиеАтрофические, воспалительные, ишемические, дисциркуляторные процессы в толстой кишке
    Прямое противовоспалительное действие и регулирование защитного барьера слизистой оболочкиПротивовоспалительное действие

    Восстановление барьерных функций

    Воспалительные процессы в толстой кишке

    Заболевания печени, пищевая аллергия

    Регуляция процессов дифференцировки и пролиферацииПроапоптическое действиеВоспалительные и неопластические процессы в толстой кишке
    Регуляция водно-электролитного баланса в толстой кишкеАнтидиарейное действиеДиарея
    Создание благоприятной среды для роста собственной полезной микрофлорыПребиотическое действиеДисбиоз кишечника

    При лечении дивертикулярной болезни в качестве дополнительного средства рекомендуются препараты. содержащие масляную кислоту. Масляная кислота играет роль основного источника энергии и метаболического регулятора колоноцитов, а также регулирует клеточную пролиферацию. Воспалительные процессы в слизистой оболочке приводят к существенному снижению концентрации масляной кислоты. В настоящее время продолжаются исследования по изучению взаимосвязи уровня бутирата с повышенным риском развития колоректального рака. Активность масляной кислоты усиливается в присутствии инулина, который обладает способностью стимулировать рост физиологической кишечной микрофлоры и вносит свой вклад в эндогенную продукцию масляной кислоты (Маев И.В. и др.).

    Масляная кислота как маркер заболеваний желудочно-кишечного тракта

    При ряде заболеваний желудочно-кишечного тракта количество масляной кислоты как в абсолютном значении, так и относительно других короткоцепочечных жирных кислот (КЖК) в кишечнике и, как следствие, в кале, изменяется. Соотношение концентраций уксусной, пропионовой и масляной кислот в толстой кишке человека составляет примерно 57:21:22%. Остальные КЖК присутствуют в незначительных количествах. Состояние кишечной микрофлоры, в первую очередь толстой кишки, в значительной степени определяется характером моторики ЖКТ, что находит отражение в ее метаболической активности. В настоящее время, зная содержание масляной или других КЖК и их отклонения от нормы в кале, слюне, крови, дуоденальном содержимом, иных биологических жидкостях, в общем случае поставить диагноз невозможно, однако эти данные значений уже сегодня дают важную информацию о состоянии организма пациента при целом ряде заболеваний.

    В норме у взрослых (Ардатская М.Д., Логинов В.А.) и детей (Акопян А.Н., Наринская Н.М.) в кале содержится 18,9 ± 0,5% от общего объёма КЖК или 1,99 ± 0,46 мг/г масляной кислоты.

    Содержание масляной кислоты в дуоденальном содержимом взрослых в норме: 11,2±0,2% относительно всех КЖК или 0,008 ± 0,001 мг/г (Логинов В.А.).

    При атопическом дерматите у детей в стуле увеличивается суммарного содержание КЖК, в том числе масляной кислоты (Наринская Н.М.).

    У пациентов с клиническими проявлениями синдрома избыточного бактериального роста (СИБР) в тонкой кишке характеризуется увеличением абсолютной концентрации КЖК в дуоденальном содержимом, доминированием в профиле пропионовой и масляной кислот, что свидетельствует о повышении численности и активности микроорганизмов в тонкой кишке (Логинов В.А.).

    Корреляционный анализ у младенцев с воспалительными заболеваниями верхних отделов пищеварительного тракта выявил взаимосвязь между показателями рН-метрии, отражающими тяжесть дуоденогастрального рефлюкса, и уровнем уксусной (r от +0,36 до +0,52) и масляной кислот (r от +0,31 до +0,65). Прямые корреляции между общим микробным числом, концентрациями уксусной и масляной кислот в желудочном соке с показателями рН-метрии, отражающими тяжесть дуоденогастрального рефлюкса, указывают на взаимосвязь моторно-эвакуаторных нарушений верхних отделов пищеварительного тракта и состояния микробиоты желудка (Завьялова А.В.).

    Масляная кислота, как и другие летучие жирные кислоты — продукт брожения факультативных и облигатных анаэробов, в том числе патогенных и условно-патогенных. ЛЖК являются метаболическим маркером кишечной микрофлоры, изменяющие свой состав и уровени в крови и слюне при различных патологических состояниях гастродуоденальной зоны. В норме ЛЖК наряду с самими микроорганизмами участвуют в обеспечении локальных и системных функций макроорганизма. Доказано, что в высоких концентрациях они обладают токсическим действием на органы. При обострении хронического гастродуоденита происходит повышение уровней ЛЖК в крови и особенно в слюне (масляной в 19 раз, уксусной в 238 раз, пропионовой в 100 раз и изомасляной в 14 раз по сравнению с контролем). Активность гематосаливарного барьера (ГСБ) для ЛЖК снижается, а проницаемость их в слюну повышается. Участие ГСБ в гомеостазировании крови и в данном случае направлено в пользу целостного организма, а слизистая оболочка желудка подвергается агрессивным воздействиям. Значительное увеличение концентраций масляной. пропионовой и уксусной кислот указывает на усиление сахаролитического брожения в кишечнике, поскольку эти ЛЖК образуются в результате ферментации углеводов (Егорова Е.Ю. и др.).

    Профессиональные медицинские работы, затрагивающие роль масляной кислоты в физиологии человека и заболеваниях органов желудочно-кишечного тракта
    • Акопян А.Н. Диагностика и лечение функциональных нарушений моторики органов пищеварения у детей. Диссертация на соискание ученой степени к.м.н. 14.01.08 – педиатрия. РНИМУ им. Н.И. Пирогова, Москва, 2015.
    • Ардатская М. Д., Минушкин О. Н. Современные принципы диагностики и фармакологической коррекции // Гастроэнтерология, приложение к журналу Consilium Medicum. – 2006. – Т. 8. – №2.
    • Завьялова А.В. Микробиоценоз желудка и коррекция его отклонений у детей раннего возраста с функциональными и воспалительными заболеваниями верхних отделов ЖКТ. Автореферат дисс. к.м.н., 14.00.09 – педиатрия. ИГМА, Иваново, 2008.
    • Логинов В.А. Синдром избыточного бактериального роста у больных со сниженной кислотопродуцирующей функцией желудка. Автореферат дисс. к.м.н., 14.01.04 – вн. болезни. УНМЦ УДПРФ, Москва, 2015.
    • Минушкин О.Н., Зверков И.В., Ардатская М.Д. и др. Применение нормазе в комплексном лечении язвенной болезни двенадцатиперстной кишки, ассоциированной с Helicobacter pylori // Клинические перспективы гастроэнтерологии, гепатологии. 2007. №5. С. 32–36.
    • Акопян А.Н., Бельмер С.В., Выхристюк О.Ф. и др. Гастроэзофагеальный рефлюкс и нарушения моторики желудочно-кишечного тракта // Доктор.ру. Педиатрия. Гастроэнтерология. 2014. № 11 (99). С. 45-49.
    • Егорова Е.Ю., Беляков А.П., Краснова Е.Е., Чемоданов В.В. Метаболический профиль крови и слюны при гастродуоденальных заболеваниях у детей // Вестник ИвГМА. – Вып. 3. – 2005. С. 13-19.
    • Короткий Н.Г., Наринская Н.М., Бельмер С.В., Ардатская М.Д. Особенности кишечной моторики и микрофлоры при атопическом дерматите у детей // Избр. мат. XXII Конгресса дет. гастроэнтерологов России и стран СНГ. Вопросы детской диетологии. 2015. Т. 13. №2. С. 76–77.
    • Наринская Н.М. Роль функциональных нарушений моторики кишечника у детей с атопическим дерматитом. Автореферат дисс. к.м.н., 14.01.10 – Кожные и венерические болезни. РНИМУ им. Н.И. Пирогова, Москва, 2016.
    • Бельмер С.В., Ардатская М.Д., Акопян А.Н. Короткоцепочечные жирные кислоты в лечении функциональных заболеваний кишечника у детей. Теоретическое обоснование и практическое применение // М.: Прима Принт. – 2015. – 48 с.

    На сайте GastroScan.ru в разделе «Литература» имеется подраздел «Микрофлора, микробиоценоз, дисбиоз (дисбактериоз)», содержащий статьи, затрагивающие проблемы микробиоценоза и дисбиоза отделов ЖКТ человека.

    Масляная кислота в БАДах

    • Закофальк NMX — биологически активная добавка в таблетках на основе полимерной мультиматриксной структуры с высвобождением масляной кислоты и инулина непосредственно в толстой кишке. Одна таблетка Закофалька NMX содержит 307 мг бутирата кальция (что соответствует 250 мг масляной кислоты) и 250 мг инулина.

    У масляной кислоты имеются противопоказания, побочные действия и особенности применения, при употреблении в целях оздоровления необходима консультация со специалистом.

    Масляная кислота — важное для здоровья органическое соединение

    Масляная кислота — органическое соединение, относящееся к классу жирных карбоновых кислот. Название «масляная кислота» — исторически сложившееся, тривиальное. Химики же называют ее бутановой или этилуксусной кислотой. Общая химическая формула — C4H8O2 или С3Н7СООН. Последний вариант отражает структурный состав, содержащий одну карбоксильную группу —COOH.

    Кислота встречается в естественном виде в природе, входит в состав нефти; она есть в коровьем масле, в поте человека и выделениях животных; является продуктом жизнедеятельности некоторых анаэробных микроорганизмов, в том числе обитающих в кишечнике человека.

    Получают кислоту химическим или ферментативным синтезом. В первом случае — методом окисления масляного альдегида или бутанола. Во втором — брожением отходов растительного сырья, содержащего крахмал.

    Свойства

    Летучая маслянистая прозрачная жидкость без цвета, с несильным, но неприятным запахом прогорклого масла. Хорошо смешивается с водой в любых соотношениях, растворяется в спиртах, эфирах и органических растворителях. Образует азеотропную смесь с водой.

    Относится к одноосновным низкомолекулярным низшим карбоновым кислотам. Образует соли и сложные эфиры. Обладает всеми свойствами карбоновых кислот, вступает в реакции с активными металлами, оснóвными оксидами, щелочами. Взаимодействует со спиртами с образованием сложных эфиров с плодовыми запахами.

    Концентрированная масляная кислота вызывает раздражение кожи и глаз. Она токсична для водных организмов.

    Значение масляной кислоты для человека

    Масляная кислота и ее соли играют огромную роль в физиологических процессах нашего организма. В процессе ферментативных реакций кислота и ее соли создают в кишечнике кислую среду, благоприятную для развития полезных бактерий и подавляющую развитие патогенных, таких как возбудитель сальмонеллы и кишечная палочка E.Coli. Кроме этого, масляная кислота способствует регуляции водно-электролитного баланса в кишечнике, регулирует его моторику.

    Этилуксусная кислота регулирует кишечный гомеостаз (способность организма поддерживать свою жизнедеятельность на оптимальном уровне) и защитные свойства слизистой. Обладает противовоспалительным и противораковым действием, улучшает аппетит, способствует эффективному снабжению энергией клеток эпителия, защищает от развития окислительного стресса (процесса повреждения клетки в результате окисления).

    Недостаток бутановой кислоты в организме, как правило, приводит к развитию различных воспалительных и онкологических заболеваний толстого кишечника.

    По содержанию масляной кислоты в крови и других физиологических жидкостях медики могут судить о наличии/отсутствии заболеваний желудочно-кишечного тракта.

    Применение

    • Натриевые и кальциевые соли масляной кислоты используются в животноводстве, птицеводстве и рыбоводстве как кормовые добавки. Эти добавки усиливают иммунитет, способствуют лучшей усвояемости пищи, подавляют деятельность многих вредных кишечных бактерий, уменьшают необходимость применения антибиотиков.
    • Сырье для синтеза ацетилбутиратов целлюлозы, применяющихся в производстве погодоустойчивых покрытий — в химпроме. Для изготовления лакокрасочных материалов, пластификаторов для лаков, эмульгаторов.
    • В фармацевтике — для производства лекарственных препаратов, диагностических систем.
    • Для лечения некоторых заболеваний желудочно-кишечного тракта — в медицине.
    • В пищепроме на основе эфиров масляной кислоты изготавливают пищевые ароматизаторы с плодовыми запахами, например, с запахом яблока, груши, земляники, ананаса. Эти ароматизаторы используются при производстве варенья, некоторых сортов рома.
    • Для синтеза душистых веществ в косметической промышленности.
    • В кожевенном производстве кислота применяется для декальцинации кож.
    • В аналитической химии — для разделения щелочно-земельных и редкоземельных элементов.

    Свойства бутановой кислоты – формула, получение и применение в лекарственных препаратах

    Научно доказано, что масляная кислота или бутират – одна из самых полезных короткоцепочечных жирных кислот для кишечника. Она является важным субстратом для энергетического обеспечения клеток кишечника, нормализует микрофлору путем подавления развития патогенных бактерий и обладает еще рядом необходимых для здоровья свойств.

    Что такое масляная кислота

    Растительной клетчатке приписывают много чудодейственных свойств, начиная от того, что она способствует похудению и заканчивая очищением кишечника от шлаков. Не многие осведомлены, что клетчатка играет ключевую роль в здоровье желудочно-кишечного тракта. Так, попадая в толстый кишечник, она расщепляется кишечной микрофлорой, вследствие чего образуются короткоцепочечные жирные кислоты (КЖК). К ним относятся:

    • пропионовая – пропионат;
    • уксусная кислота или ацетат;
    • масляная – бутират.

    Бактериальный синтез бутирата в кишечнике происходит за счет анаэробных бактерий. В норме, для здоровья толстого кишечника окислительный процесс, образуемый микрофлорой, должен обеспечивать 5 г низкомолекулярной кислоты для поддержания гомеостаза толстого кишечника и снабжения клеток его слизистой – колоноцитов энергией. Производятся КЖК бактериями, постоянно обитающими в кишечнике:

      грамотрицательными бактериями рода Bactero >Анаэробные бактерии обеспечивают производство бутирата в условиях без доступа кислорода. Одноосновная бутановая кислота имеет изомеры, тоже производимые кишечными полезными бактериями. К ним относятся:

    • изомасляная кислота;
    • изобутановая кислота.

    По сути, полученные вследствие ферментативной переработки растительного материала короткоцепочечные кислоты, в том числе и масляная, являются побочным продуктом анаэробного процесса расщепления. Химические свойства данного вещества характерны для короткоцепочечных карбоновых кислот. Например, взаимодействие со спиртами дает реакцию этерификации (получение с помощью спирта эфира).

    Физические свойства

    Бутират представляет собой жидкость, которая не имеет цвета, с ярко выраженным запахом прогорклого масла. Имеет молярную массу 81 г/моль, температуру плавления – -5 °С, кипения – 173 °С. При комнатной температуре бутират хорошо растворяется в воде и смешивается с органическими окислителями. Небольшие количества бутановой кислоты находятся в нефти, коровьем сливочном масле.

    Состав масляной кислоты и структурная формула

    Бутановая (масляная) кислота имеет очень простую структуру: одну двойную с кислородом и одну карбоксильную группу, 2 молекулы кислорода и одну двойную связь. Цепочка, которая образуется структурными связями, создается короткая и простая, отсюда и название группы жирных кислот – короткоцепочечные. Соли, образуемые с натрием и кальцием, эфиры данной кислоты называются бутиратами, они широко используются в животноводстве.

    Зачем нужны короткоцепочечные жирные кислоты

    Существуют научные доказательства связи между дефицитом КЖК и заболеваниями кишечника. Из всех КЖК масляная кислота обладает самыми полезными свойствами для здоровья кишечника, которые обусловлены ее химическими свойствами. Физиологический эффект, оказываемый низкомолекулярными кислотами на слизистую кишечника, выражается в следующем:

    • стимулируют кровоток;
    • понижают уровень рН;
    • источник энергии для клеток;
    • стимулируют всасывание калия, магния, воды и образование защитной слизи.

    При нарушении микрофлоры возникает дефицит КЖК, что может привести к диарейному синдрому, вздутию. Стабильное нарушение выработки полезных кислот может спровоцировать:

    • заболевания толстого кишечника;
    • окислительный стресс;
    • активное развитие условно патогенных микроорганизмов;
    • риск появления опухолей, раковых новообразований;
    • развитие воспалительных процессов.

    Поддержание кишечного гомеостаза

    Совокупность свойств бутирата обеспечивает гомеостаз кишечника за счет поддержания нормального уровня рН и снабжения кровью слизистой. Гомеостаз поддерживается к тому же за счет регуляции выработки кишечником ряда рецепторов – компонентов врожденного иммунитета, которые препятствуют возникновению воспалительных процессов слизистой оболочки толстого кишечника.

    Противораковое действие

    Присутствие в кишечнике бутирата в физиологически необходимом количестве обеспечивает противораковую защиту слизистой. По данным исследований, данная КЖК способна подавлять активность клеток, вызывающих онкологию. Практические выводы на этот счет были сделаны по результатам содержания бутирата в слизистой здоровых людей и у пациентов с новообразованиями данного органа.

    Противовоспалительные свойства

    Болезни кишечника, которые сопровождаются воспалением, могут быть спровоцированы дефицитом короткоцепочечной жирной кислоты. При недостаточной ее выработке микрофлорой повышается активность патогенных микроорганизмов, нарушается слизистая оболочка и легко подвергается пагубному воздействию. Если же количество бутирата находится в норме, снижается секреция провоспалительных медиаторов, а повышается высвобождение противовоспалительного цитокина.

    Снижение уровня сахаров крови при диабете

    Точный механизм влияния короткоцепочечных жирных кислот на механизм выработки глюкозы. Однако опытным путем доказано, что употребление клетчатки в достаточном количестве, которое способствует выработку КЖК, помогает избежать возникновения ожирения и сахарного диабета. Клетки кишечника способны продуцировать глюкозу и этот процесс контролируют полезные кислоты, препятствуя возникновению цепочной реакции, которая провоцирует появление чувства голода и избыточное употребление углеводов, сахаров.

    Как увечить поступление в организм масляной кислоты

    Одним из самых действенных способов наладить работу кишечника – обеспечить пищу для полезной микрофлоры. Сегодня существует три основных способа увеличить выработку короткоцепочечных ЖК в толстом кишечнике:

    • путем коррекции ежедневного рациона;
    • употребление специальных препаратов с готовыми кислотами;
    • прием пищевых добавок.

    Пищей для бактерий являются пищевые волокна, которые не перевариваются тонким кишечником, а расщепляются на КЖК и углеводы в толстой кишке. Полезно употреблять в пищу ферментированные продукты, которые подвергались процессу брожения и резистентные крахмалы. Увеличение количества ферментированных и богатых натуральной клетчаткой, устойчивым крахмалом продуктов в рационе – самый действенный способ увеличить выработку КЖК. К продуктам, содержащим резистентный крахмал, относят:

    • картофель ( приготовленный, охлажденный);
    • горох;
    • пшеничный, ржаной хлеб;
    • нут;
    • чечевица;
    • банан;
    • фасоль;
    • кукурузные хлопья;
    • воздушная пшеница.

    Важность употребления устойчивого (резистентного) крахмала доказана научно: по данным перекрестных исследований употребление продуктов с таким видом крахмала предотвращает пагубное влияние красного мяса на здоровье слизистой. Красное мясо, перевариваемое без присутствия устойчивого крахмала, провоцирует увеличение количества онкогенных молекул. Результаты данного исследования лишний раз доказывают важность рационального и разнообразного питания для здоровья.

    Прием биодобавок

    Для нормальной работы желудочно-кишечного тракта в разных отделах кишечника должны присутствовать бактерии, которые помогают пищеварению на разных этапах. Корректировать их количество возможно путем употребления специальных биодобавок, которые могут иметь в своем составе как сами бактерии, так и пробиотики – пищу для полезной микрофлоры. Пробиотические препараты имеют в своем составе клетчатку, инулин, часто – лактитол и другие непереваримые дисахариды, которые являются пищей для микрофлоры.

    Препараты масляной кислоты

    При лечении таких заболеваний, как дистальный язвенный колит, полипоз толстого кишечника, функциональных нарушений и воспалительных процессов в кишечнике назначают препараты с бутиратом. Концентрация активного вещества в капсулах соответствует суточной норме выработки бутирата микрофлорой у здорового человека. В капсулы с полезной кислотой часто добавляют инулин или другие углеводы для того, чтобы не только обеспечить лечебное воздействие, но и наладить природную выработку бутирата. Применение таких лекарств должно осуществляться после консультации врача.

    Масляная кислота – химические и физические характеристики, использование в клинической практике

    18-19.I.20 – СЕМИНАР Х. ЭБЕРЛЕ и Ф. РИТЦЕРА ПО АКТИНОИДАМ (МОСКВА, РФ)

    24-25.I.20 – ХХХ ЮБИЛЕЙНАЯ ГОМЕОПАТИЧЕСКАЯ КОНФЕРЕНЦИЯ (МОСКВА, РФ)

    04.II.20 – ЕЖЕМЕСЯЧНОЕ МЕЖРЕГИОНАЛЬНОЕ ЗАСЕДАНИЕ НМГООО (ОДЕССА, УКРАИНА)

    14-15.III.20 – СЕМИНАР А. ДЖАГГИ (КИЕВ, УКРАИНА)

    15-17.V.20 – XV КОНФЕРЕНЦИЯ JAHC (ОРЛАНДО, ФЛОРИДА, США)

    24-27.VI.20 – 75-Й КОНГРЕСС LMHI (ИЗМИР, ТУРЦИЯ)

    05-06.IX.20 – I МЕЖДУНАРОДНЫЙ КОНГРЕСС IIHP (ПАНЧКУЛА, ХАРЬЯНА, ИНДИЯ)

    08-11.Х.20 – 99-Й БРИТАНСКИЙ ГОМЕОПАТИЧЕСКИЙ КОНГРЕСС (БОРНМУТ, ВЕЛИКОБРИТАНИЯ)

    12-14.ХI.20 – ICE-20 (КЁТЕН, ГЕРМАНИЯ)

    Butryc acid, Butyricum acidum

    (Масляная кислота)

    Масляная кислота (бутановая кислота) С3Н7СООН — бесцветная жидкость с резким запахом прогорклого масла, которая имеет в своей структуре одну карбоксильную группу и относится к одноосновным (короткоцепочным) насыщенным жирным кислотам. Была выделена в 1814 г. Шеврелем из коровьего масла, где она находится в виде глицеринового эфира.

    Масляная кислота используется в производстве ацетобутиратов целлюлозы. Применяют при дублении кожи, в резиновом производстве; эфиры кислоты в качестве душистой эссенции применяются для приготовления фруктовых вод, в парфюмерии и как растворители. Масляная кислота раздражает кожу и слизистые оболочки. В последнее время соли масляной кислоты (бутират кальция или натрия) широко применяются в качестве эффективных кормовых добавок в животноводстве и птицеводстве (масляная кислота для этих целей нестабильна).
    Масляная кислота — одна из самых важных низкомолекулярных кислот, которые синтезируются природным образом в кишечнике в результате активности кишечной микрофлоры, ферментирующей пищевые волокна и неперевариваемые углеводы. Она является основным энергетическим материалом для эпителиоцитов и поддерживает кишечный гомеостаз.

    Масляная кислота в клинической практике. [1]

    Масляная кислота (бутират) является одной из наиболее важных короткоцепочечных жирных кислот(КЦЖК). Короткоцепочечные жирные кислоты (КЦЖК) – монокарбоновые кислоты с длиной цепи до 6 атомов углерода. Первоначально КЦЖК называли летучими жирными кислотами (ЛЖК), этот термин до сих пор можно встретить в литературе. Это название произошло не столько от летучести, сколько от их специфического, нередко неприятного запаха.

    Вырабатываются КЦЖК главным образом анаэробными бактериями, которые доминируют в составе кишечной микрофлоры.
    Следует подчеркнуть, что каждая КЦЖК образуется при ферментации субстрата бактериями определенного вида.
    Основными продуцентами масляной кислоты (бутирата) являются не бифидо- и лактобактерии, а полезные представители других групп бактерий, а именно анаэробные бактерии видов Eubacterium rectale, Eubacterium ramulus, Eubacterium hallii, Roseburia cecicola, Roseburia faecis, Faecalibacterium prausnitzii и Coprococcus, а также фузобактерии, непатогенные виды клостридий.

    Процесс формирования КЦЖК кишечными бактериями зависит от многих факторов: возраста и состояния здоровья хозяина, факторов окружающей среды, в первую очередь, пищевого рациона, состава микробиоты. Их содержание в просвете толстой кишки определяется также скоростью продвижения пищевого комка, активностью локальной нейроэндокринной системы, составом и количеством кишечных соков, муцина, скоростью обновления кишечного эпителия, приемом лекарств, в частности различных антимикробных средств, присутствия таких неорганических доноров электронов, как нитраты и сульфаты, комплексом всех перечисленных факторов.

    Уровень и соотношение КЦЖК являются важным параметром кишечного гомеостаза, который должен поддерживаться в заданном диапазоне.
    Основными элементами защитного кишечного барьера являются слизистый слой, выстилающий колоноциты, антимикробные белки и плотные клеточные контакты, предохраняющие слизистую оболочку толстой кишки от различных патогенов.

    КЦЖК, в первую очередь бутират, улучшают кишечный барьер, предотвращая транслокацию бактерий из просвета кишечника в кровеносное русло. Ключевую роль в энергетическом снабжении колоноцитов играет бутират, который обеспечивает энергопотребности колоноцитов на 70% и является более предпочтительным, чем глюкоза и другие субстраты, источником энергии для колоноцитов. При этом из бутирата образуется основная часть CO2, который является важным регулятором абсорбции натрия на мембранном уровне. Поэтому в условиях воспалительных, ишемических, дисциркуляторных, атрофических процессов в толстой кишке бутират играет важнейшую роль в восстановлении энергетического статуса и улучшении метаболических процессов в колоноцитах. В масштабах человеческого организма, КЦЖК обеспечивают от 5 до 30% ежедневной энергетической потребности взрослого человека.
    Бутират играет важную роль в сохранении нормального фенотипа колоноцитов за счет регуляции апоптоза клеток и усиления процессов ДНК репарации. Масляная кислота так же контролирует патологический рост колоноцитов, тормозя их репликацию и стимулируя апоптоз.
    Регулярная регенерация слизистого слоя нижних отделов в присутствии бутирата позволяет избавляться от функционально погибших колоноцитов без нарушения функций соседних здоровых клеток и развития локальных воспалительных реакций. Это является важнейшим механизмом поддержания тканевого гомеостаза слизистой оболочки толстой кишки, т.к. эпителий толстой кишки отличается высокой скоростью клеточной регенерации по сравнению с другими тканями организма и адекватное энергетическое и пластическое обеспечение эпителия толстой кишки.
    Результаты нескольких исследований демонстрируют возможности масляной кислоты в коррекции оксидативного стресса. Так было показано, что бутират способен значительно уменьшать вызванное перекисью водорода повреждение ДНК. Противовоспалительный эффект масляной кислоты в настоящее время хорошо изучен. Полученные данные о противоспалительном действии бутирата позволяют обсуждать его применение при различных воспалительных процессах в толстой кишке.
    В отличие от тонкой кишки, где основным анионом, регулирующим всасывание воды, является хлор, в толстой кишке важнейшими анионами, обеспечивающими водно-солевой, электролитный и окислительно-восстановительный баланс являются КЦЖК, среди которых главную роль играет бутират.
    КЦЖК играют важную роль и в минеральном обмене, влияя на абсорбцию не только ионов натрия, но и катионов кальция, магния, цинка и железа. Таким образом, масляная кислота является основным регулятором водно-электролитного баланса в толстой кишке что, несомненно, демонстрирует возможности ее применения в лечении диареи различного генеза.

    Эффекты КЦЖК (в первую очередь бутирата) в отношении двигательной функции толстой кишки и висцеральной гиперчувствительности определяют потенциальные возможности их применения при функциональных заболеваниях кишечника, сопровождающихся нарушением моторики.
    КЦЖК обладают известной антимикробной активностью. Благодаря этому они могут служить важным фактором в поддержании баланса микробной экосистемы. Они могут как препятствовать колонизации кишечника патогенными микроорганизмами, например, шигеллами и сальмонеллами, так и служить промоторами роста некоторых анаэробных бактерий. В исследованиях установлено, что бутират и пропионат подавляют рост сальмонелл.
    КЦЖК регулируют рН (создают слабокислую среду) в просвете толстой кишки, что обеспечивает благоприятную среду для жизнедеятельности симбионтной микрофлоры и неблагоприятные условия для патогенной флоры.
    Таким образом, КЦЖК являются одним из факторов, обеспечивающих колонизационную резистентность пищеварительного тракта.

    КЦЖК оказывают также значительное число эффектов и на системном уровне. Бутират влияет на чувство насыщения путем стимуляции синтеза и секреции аппетит-регулирующих пептидов. Также бутират оказывает влияние на инсулинорезистентность и обмен холестерина, связанное с усилением расходования энергии клетками, за счет усиления функции митохондрий.
    Как известно, на фоне голодания около половины всего образующегося холестерина в организме, продуцируется в кишечнике. Бутират подавляет экспрессию девяти ключевых генов, ответственных за биосинтез холесте рина.
    Среди всех КЦЖК ведущую роль играет масляная кислота, которая не только является источником энергии для эпителиальных клеток, но и влияет на широкий спектр клеточных функций, поддерживая кишечный гомеостаз. Биологическая важность масляной кислоты подтверждается тем фактом, что многие заболевания кишечника, такие как воспалительные заболевания кишечника, нарушения его моторики и функций, опухоли толстой кишки, диарея на фоне антибактериальной терапии и др., часто сопровождаются сниженной концентрацией масляной кислоты в толстой кишке.

    Антибиотикоассоциированная диарея (ААД) – одно из осложнений лечения антибиотиками, встречается у 5–25% больных, получающих эти препараты. Симптомы ААД у большинства пациентов возникают во время лечения антибиотиками, а у 30% больных – через 1–10 дней после его прекращения. Большинство случаев ААД (80–90%) составляют идиопатические формы, не связанные с каким-либо инфекционным агентом, а обусловленные нарушениями собственной микрофлоры под влиянием антибиотиков. Развитие ААД и колита связано с расстройством функционирования микрофлоры кишечника. В результате снижения в нем количества анаэробов на фоне антибактериальной терапии нарушается метаболическая функция кишечной микрофлоры.Важно отметить, что при ААД происходит в первую очередь истощение бутират-продуцирующих анаэробов, количество их значительно снижается вплоть до полной элиминации. Это соответственно приводит к снижению образования именно бутирата.
    Возникающее в этих условиях снижение синтеза бутирата приводит к дефициту энергообеспечения и дистрофическим изменениям покровного эпителия, повышается проницаемость кишечного барьера по отношению к антигенам пищевого микробного происхождения, нарушается всасывание воды и электролитов. Кроме того, заслуживает внимания тот факт, что антибиотики вызывают значительные изменения физико-химических свойств слизистого слоя толстой кишки.

    В этом случае уменьшаются внешний и внутренний слой слизи, повышается проницаемость кишечной стенки и абсорбция содержимого просвета кишечника. Дефицит бутирата, регулирующего восстановление слизистого слоя и обеспечивающего другие защитные свойства слизистой оболочки, еще больше усугубляет повышенную проницаемость, тем самым увеличивая метаболическую нагрузку на органы детоксикации.
    Дефицит масляной кислоты играет ключевую роль в патогенезе ААД.

    Butyricum acidum в гомеопатии [2]

    Butyricum acidum, Butryc acid – редко используемая кислота. Прувинги были проведены в Ганемановском госпитале Филадельфии доктором W.B.Griggs.
    Характерные симптомы
    • Тревога и страх. Беспокойство по мелочам. Постоянный страх и нервозность.
    • Импульсивные мысли, размышления о саморазрушении. Импульсивные мысли самоубийства.
    • Судороги в животе ниже пупка.
    • Боль в илеоцекальной область с ощущением судороги, лучше при освобождении от газов.
    • Чувство усталости и тупая боль в пояснице, хуже от ходьбы.
    • Неприятный запах белей, как лошадиной мочой.
    • Головная боль, с тревогой по мелочам, хуже, когда поднимается по лестнице и при быстром движении.
    • Сердцебиение, усугубляется при приёме пищи, с абдоминальной плеторой.
    • Срочная и настоятельная необходимость мочеиспускания, особенно у женщин.
    • Моча пахнет спаржей.
    • Тупая, ноющая боль поясничного и крестцового отделов. Хуже от стояния. Боль распространяется в бедра.
    • Зловонный запах изо рта с обильным слюнотечением.
    • Внезапные ночные судороги с неотложными позывами на стул; стул сопровождается болью и напряжением.
    • Потливость от малейшего усилия. Обильный зловонный пот стоп.
    • Нарушение сна с жалобами на пищеварение. Сны серьезного характера.

    Дополнительно: Baptisia, Veratrum album, Nux moschata

    Важные рубрики
    Психика: Добросовестный в мелочах
    Психика: Суицидальная предрасположенность – мысли
    Желудок : Боль – спазмы – ночью
    Прямая кишка: Запоры – чередующиеся с диареей
    Женские половые органы: Бели – обильные — подобны моче лошади
    Спина: Слабость – поясницы – от ходьбы
    Конечности: Пот – ног – отвратительный
    Сон: Беспокойный – пищеварительных жалоб, от
    Сны: Серьезная тематика
    Потливость: Обильная — при малейших усилиях
    ОБЩИЕ: Воспаление – аппендицит; хронический
    ОБЩИЕ: Движение — от быстрого движения

    Клиника.
    Афтозный стоматит, молочная диспепсия у грудного ребёнка, фиброзно-кистозная болезнь поджелудочной железы, хронический панкреатит, болезнь Крона, амебная дизентерия, хронический аппендицит, анкилозирующий спондилит.

    Масляная кислота – химические и физические характеристики, использование в клинической практике

    На этой странице находиться только текст статьи. Полная статья с картинками и таблицами находится здесь.

    О.В. Головенко, И.Л. Халиф, А.О. Головенко
    ФГБУ «ГНЦ колопроктологии» Минздравсоцразвития России

    Лечение заболеваний кишечника масляной кислотой

    Введение
    В ходе ферментации пищевых углеводородов бактериями толстой кишки вырабатываются короткоцепочечные жирные кислоты (КЦЖК), из которых ключевой является масляная кислота или бутират [1]. Это соединение оказывает широкий спектр воздействия на эпителий толстой кишки, являясь основным энергетическим субстратом для эпителиоцитов [2]. Кроме того, в последние годы было подробно изучено его действие и при различных патологических процессах, таких как неспецифическое воспаление, канцерогенез и окислительный стресс, а специально разработанные лекарственные препараты масляной кислоты стали успешно применяться как в научных исследованиях, так и в клинической практике.

    Начало разработки препаратов масляной кислоты положили эпидемиологические исследования, в которых было изучено благоприятное влияние приема пищевых волокон – источника масляной кислоты – на частоту возникновения колоректального рака [3–4], воспалительных заболеваний толстой кишки [5–6] и колита отключенной кишки [7]. Поскольку современная западная диета содержит относительно небольшую долю пищевых волокон, с 1990­х гг были предприняты попытки терапевтического применения как пищевых волокон, так и самой масляной кислоты [8]. Для лечения заболеваний кишечника масляная кислота первоначально вводилась ректально, так как при пероральном употреблении она быстро разлагалась и всасывалась в желудке. Кроме того, местное применение препарата ограничивали его специфический запах, а также невозможность доставить вещество в более проксимальные отделы толстой кишки. В связи с этим, в 1999 г был разработан препарат в форме таблеток, содержащих бутират натрия в полимерной оболочке, обеспечивающей рН­зависимое высвобождение молекулы активного вещества. В попытке увеличить выделение лекарственного вещества в дистальных отделах толстой кишки, где масляная кислота оказывает максимальный эффект, компанией Cosmo в 2009 г был разработан препарат Закол (Zacol), содержащий масляную кислоту в форме бутирата кальция и пребиотик инулин [5], а в 2011 году Закол появился на отечественном фармацевтическом рынке под торговым названием Закофальк.
    В таблетках Закофальк реализована полимерная мультиматриксная система (NMX) [108], использующая липофильные и гидрофильные вспомогательные вещества, заключенные в оболочку с рН­зависимым высвобождением. После распада этой оболочки в терминальном отделе подвздошной кишки жидкость, содержащаяся в просвете кишки, взаимодействует с таблеткой, приводя к набуханию ядра и образованию вязкой внешней гелеобразной массы. По мере продвижения таблетки по толстой кишке эта вязкая масса постепенно отделяется от ядра таблетки, доставляя масляную кислоту к слизистой оболочке. Липофильные компоненты замедляют проникновение воды к ядру клетки, тем самым пролонгируя действие препарата. Эффективное распределение препаратов, заключенных в NMX – оболочку, подтверждается результатами сцинтиграфии, по данным которой радиоактивная метка (152Sm2O3) через 7,5 ч после приема препарата обнаруживалась во всех отделах толстой кишки [109]. Пролонгированное действие лекарственных средств в такой оболочке позволяет назначать таблетки один или два раза в день, а не многократно.

    Таблетка Закофальк содержит 250 мг масляной кислоты (в виде кальциевой соли), а также 250 мг инулина – природного неперевариваемого пищевого волокна, являющегося пребиотиком, стимулирующим рост нормофлоры, а также источником эндогенной масляной кислоты, выделяющейся при ферментировании инулина бактериями.
    В данной статье будут представлены патогенетические обоснованные подходы к терапии органических и функциональных заболеваниях кишечника, а также результаты клинических испытаний этого перспективного лекарственного средства.
    Полипоз толстой кишки и профилактика колоректального рака
    Влияние масляной кислоты на патогенез опухолевого роста
    Опухолевых клетки, по сравнению со здоровой слизистой оболочкой толстой кишки, имеют сниженное количество переносчиков масляной кислоты (MCT1 и SMCT1) [22] и рецепторов к этому соединению (GPR43) [23]. Это наблюдение заставило многих исследователей изучить влияние масляной кислоты на клеточные линии раковых опухолей. Масляная кислота, как было продемонстрировано in vitro, вызывает подавление пролиферации [24], запускает апоптоз [25] и повышает степень дифференцировки опухолевых клеток [26]. В то же время бутират является мощным стимулятором физиологичной пролиферации в базальных криптах слизистой оболочки толстой кишки [27] и препятствует распространению зоны пролиферации в сторону поверхности крипт, обнаруживаемому при тенденции к злокачественному росту.[28] Бутират также снижает число и размер аберрантных крипт­фокусов (микроаденом), являющихся наиболее рано выявляемыми очагами кишечной неоплазии [29].

    В основе действия масляной кислоты лежит ингибирование гистоновой деацетилазы (HDAC), избыточная активность которой приводит к нарушению транскрипции и «выключению» генов, ответственных за контроль клеточного цикла. Раковые клетки более восприимчивы к действию ингибиторов HDAC, чем доброкачественные клетки [30]. Подавление активности HDAC под действием масляной кислоты вызывает гиперацетилирование гистонов, что, во­первых, делает нуклеосомальную ДНК более доступной для факторов транскрипции [31], а во­вторых, через изменение синтеза белка р21WAF1/Cip1, блокирует клеточный цикл в точке G1. При такой остановке цикла ферменты репарации ДНК получают возможность исправить дефекты нуклеиновой кислоты [32].

    Нормальная слизистая оболочка толстой кишки экспрессирует GPR109A – рецептор к никотиновой кислоте, сцепленный с G­белками, обладающий сродством к бутирату[37] и ответственный за инициацию апоптоза. Экспрессия этого рецептора в раковых опухолях подавляется за счет метилирования ДНК. Масляная кислота, как было продемонстрировано в ходе исследования [38], предотвращает метилирование ДНК и тем самым увеличивает экспрессию GPR109A, что запускает клеточно­специфичный апоптоз.
    Кроме того, бутират угнетает активность Нейропилина­1 (NRP­1) [34] – основного регулятора ангиогенеза и апоптоза раковых клеток, усиливающего миграцию опухолевых клеток под действием эндотелиального сосудистого фактора роста (VEGF). При этом, как было продемонстрировано in vitro, апоптоз под действием бутирата осуществляется не за счет прямого повреждения клеток, а путем повышения экспрессии инициирующего апоптоз белка BAK (Bcl­2) [35] и угнетения активности BclxL [36]– молекулы, экспрессированной на поверхности митохондрий и обладающей антиапоптотической активностью. Наконец, бутират также усиливает транскрипцию генов глутатион­S­трансферазы – фермента, повышающего устойчивость клеток к генотоксичным канцерогенам, таким как Н2О2 и 4­гидроксиноненал (HNE) [40–41].

    Эпидемиологические исследования
    Клинические исследования терапевтического применения масляной кислоты с целью профилактики колоректального рака при полипозе толстой кишки на сегодняшний момент не проводились. Однако многочисленные эпидемиологические исследования пищевых волокон – предшественников бутирата – продемонстрировали их благоприятное влияние на риск злокачественных новообразований толстой кишки. Так при анализе пациентов с колоректальным раком в Испании за 1995–2000 гг. была выявлена обратная зависимость смертности, обусловленной этим заболеванием, от уровня потребления пищевых волокон [105]. Аналогичная закономерность наблюдалась и для японской популяции [106]. Малое потребление фруктов, овощей и других источников пищевых волокон по результатам исследовании 500 000 американцев также было признано значимым фактором риска рака толстой кишки. Мета­анализ публикаций, посвященных факторам риска рака толстой кишки, опубликованных к 2006 г, продемонстрировал благоприятное профилактическое воздействие пищевых волокон [107].
    Воспалительные заболевания толстой кишки
    Противовоспалительное действие масляной кислоты
    Подавление воспаления под действием масляной кислоты происходит в первую очередь за счет снижения активности гистоновой ацетилазы, что сопровождается ингибированием активации ядерного фактора NF­?В в клетках слизистой оболочки кишки. Ядерный фактор кВ (NF­?В) в отсутствии воспаления связан с ингибирующим белком (I?В) и присутствует в цитоплазме в неактивной форме. Воспаление приводит к распаду его комплекса с I?В и перемещению свободного ядерного фактора в ядро, где он активирует экспрессию генов, ответственных за синтез различных белков иммунного ответа: ИЛ­1b, ФНО­?, ИЛ­2, ИЛ­6, ИЛ­8, ИЛ­12, индуцибельной NO­синтазы (iNOS), циклооксигеназы­2 (ЦОГ­2), молекулы межклеточной адгезии­1 (ICAM­1), молекулы адгезии сосудистого эндотелия (VCAM­1), Т­клеточного рецептора­? и молекулы MHC II класса. Нарушение активности NF­?В лежит в основе воспалительных заболеваний кишечника, таких как язвенный колит и болезнь Крона [44–45].
    Другие механизмы действия бутирата связаны с усилением экспрессии ?­рецепторов, активируемых пролифератом пероксисом (PPAR?) [48], а также c ингибированием продукции интерферона­? [49]. Экспрессия белка PPAR? у больных язвенным колитом в стадии ремиссии оказывается на 60% ниже, чем у здоровых лиц из контрольной группы [50], а сам белок является естественным модулятором воспаления, подавляющим выработку С­реактивного белка и оксида азота [51]. Масляная кислота также способна воздействовать на иммунные клетки при помощи специфических сцепленных с G­белками рецепторов к КЦЖК: GPR41 (или FFA3) и GPR43 (или FFA2), экспрессируемых различными иммунными клетками, в том числе полиморфоядерными, что указывает на участие бутирата в регуляции активации лейкоцитов [52].

    Клинические испытания масляной кислоты при воспалительных заболеваниях кишечника
    Воспалительные заболевания кишечника (ВЗК) – язвенный колит и болезнь Крона – являются тяжелыми патологиями, нередко приводящими к инвалидизации и хирургическому удалению толстой кишки. Все пациенты, страдающие ВЗК, вынуждены получать постоянную терапию противовоспалительными препаратами, многие из которых (в первую очередь, глюкокортикостероиды) обладают выраженными побочными эффектами. В попытках расширить терапевтический арсенал для профилактики обострений ВЗК многие исследователи применяли препараты масляной кислоты.

    В 2003 г Vernia с соавт. опубликовали результаты двойного слепого плацебо­контролируемого мультицентрового испытания [87], в ходе которого 51 пациент с дистальной формой язвенного колита, резистентной к местной терапии 5­аминосалицилатами/гидрокортизоном случайным образом получали местный препарат 5­АСК в дозе 2 г, а также 80 ммоль/л бутирата натрия дважды в день, либо эту же дозу 5–АСК с плацебо в течение 6 недель. Группе пациентов, получавших комбинированную терапию соответствовала большая частота клинической ремиссии (6 из 24 против 1 из 27), более интенсивное снижение частоты стула, меньшая частота возникновения недержания.

    Позднее Scheppach с соавт. успешно применили клизмы с масляной кислотой (100 мМ/л) у больных дистальными формами язвенного колита в стадии обострения[88]. На фоне лечения отмечалось существенное уменьшение частоты стула, выделения крови и снижение показателей эндоскопической активности. При более длительном применении – в течение 6 недель – масляная кислота при язвенном проктите, оказывалась сопоставимой по эффективности с микроклизмами с аминосалицилатами и даже глюкокортикостероидами [89]. Эти результаты позднее были неоднократно воспроизведены у пациентов с проктитом и проктосигмоидитом умеренной или выраженной активности [88–92].
    Разработка новых средств доставки лекарственных средств в толстую кишку, сделала возможным применение пероральных препаратов масляной кислоты для лечения воспалительных заболеваний кишечника. Испытание первого такого препарата, выпущенного под маркой Закол, было проведено на базе 19 гастроэнтерологических отделений в Италии и включило 216 пациентов с неустойчивой ремиссией на фоне стандартной противорецидивной терапии при помощи перорального месалазина в дозе 2,4 г [93]. У пациентов, получавших дополнительно по три таблетки, содержавших 300 г бутирата и 250 мг инулина, отмечалось значительное снижение клинической и эндоскопической активности язвенного колита. Применение 4 г масляной кислоты в форме пероральных таблеток у пациентов с легкими и средне­тяжелыми обострениями болезни Крона на фоне стандартной противорецидивной терапии позволило добиться клинической ремиссии у 53% [94]. Прием препарата сопровождался значительным снижением эндоскопической и гистологической активности, уменьшения уровня лейкоцитов, СОЭ, а также содержания NF?B и ИЛ­1 ? в слизистой оболочке илеоцекальной зоны.
    Диарея различного генеза
    Влияние масляной кислоты на трансэпителиальный транспорт ионов и барьерные механизмы толстой кишки
    Переносчики масляной кислоты преимущественно осуществляется за счет активного транспорта кислоты при помощи белка MCT1, сцепленного с трансмембранным Н+­градиентом [15], а также SLC5A8, зависящего от Na+­градиента [16]. Эта взаимосвязь абсорбции жирных кислот с транспортом ионов объясняет тот факт, что масляная кислота оказывает существенное влияние на всасывание NaCl и на баланс электролитов в целом, что было неоднократно подтверждено in vitro и in vivo [17].
    Масляная кислота является мощным ингибитором транспорта NaCl через эпителиальный барьер и, кроме того, оказывает антисекреторное действие за счет подавления секреции ионов хлора в просвет кишки. Бутират успешно подавляет секрецию ионов хлора, вызываемую простагландином Е2, токсином холеры и фосфохолином. Этот эффект опосредуется снижением продукции внутриклеточного цАМФ, достигающимся за счет изменения экспрессии и активности аделинатциклазы [18]. Кроме того, масляная кислота способна увеличивать активность бутират/Cl–­обменника [20], а также регулировать правильный фолдинг (сворачивание в третичную структуру) Cl–/HCO3 белка­переносчика SLC26A3[21], мутация которого является причиной редкого генетического заболевания – врожденной хлоридной диареи.
    Кроме того, масляная кислота благоприятно влияет и на неспецифические барьерные свойства кишечной стенки. Бутират усиливает экспрессию гена MUC2 [54], вызывающего увеличение продукции муцина – основного компонента слизи, дефицит которой выявляется при язвенном колите [55]. Повышение экспрессии гена MUC2 и продукции слизи под действием бутирата было подтверждено на примере клеточной линии колоноцитов (LS174T) [56–57], а также в изолированной перфузируемой кишке крысы [58]. В ходе еще одного эксперимента на крысах была продемонстрирована корреляция толщины слоя слизи с концентрацией КЦЖК в слепой кишке и в стуле [55].

    Другим важным компонентом слизи, отвечающим за ее вязко­эластичные свойства, являются муцин­ассоциированными пептиды – факторы трилистника (TTF), – секретируемые бокаловидными клетками кишечника [59] и подавляющие миграцию воспалительных клеток в слизистую оболочку[60]. Масляная кислота значительно усиливает экспрессию этого фактора, что было продемонстрировано в эксперименте, в ходе которого крысам в кишку вводилась тринитробензолсульфоновая кислота – токсичное соединение, вызывающее явления колита и существенное угнетение синтеза TTF. Ректальное введение бутирата приводило к нормализации экспрессии фактора и увеличивало слой слизи [61].
    Другим составляющим защитного барьера толстой кишки, является трансглутаминаза, необходимая для физиологичной регенерации слизистой оболочки. Активность этого фермента снижается на фоне тяжелого воспаления при язвенном колите [64]. Как было показано на модели химически индуцированного колита у крыс, масляная кислота при местном применении нормализует уровень трасглутаминазы [65]. Белки теплового шока (HSP). Кроме того, бутират ускоряет экспрессию белков теплового шока HSP–70 и HSP–25 [72], оказывающих противовоспалительное действие и подавляющих выработку модуляторов воспаления.
    Наконец, масляная кислота усиливает экспрессию кателицидина (LL–37) и дефенсинов – антибактериальных белков, препятствующих прикреплению и инвазии бактерий через слизистую оболочку желудочно­кишечного тракта [66] [67]. Молекулярный механизм этого действия, вероятно, связан с усилением ацетилирования гистонов и сигнальным путем, включающим митогенактивируемую протеинкиназу [68–69].

    Масляная кислота

    Масляная кислота
    Общие
    Традиционные названиямасляная кислота
    Химическая формулаC3H7COOH
    Физические свойства
    Состояниепрозрачная жидкость
    Молярная масса88,1051 г/моль
    Плотность0,9563 г/см³
    Термические свойства
    Т. плав.−5 °C
    Т. кип.163 °C
    Давление пара0,9 hPa
    Классификация
    Рег. номер CAS107-92-6
    SMILESCCCC(=O)O
    Приводятся данные для стандартных условий (25 °C, 100 кПа), если не указано иного.

    Масляная кислота (Бутановая кислота, Этилуксусная кислота) — одноосновная насыщенная карбоновая кислота алифатического ряда, бесцветная жидкость с запахом прогорклого масла, имеющая формулу CH3CH2CH2COOH.

    Содержание

    [править] Физические свойства

    Масляная кислота имеет молярную массу = 88,1051 г/моль, плотность = 0,96 г/см³, температуру плавления = −5 °C, температуру кипения = 163 °C.

    [править] Химические свойства

    Масляная кислота растворима в воде, смешивается с органическими растворителями. Образует азеотропную смесь с водой (температура кипения = 99,4 °С, 18,4% по массе масляной кислоты).

    Соли и эфиры масляной кислоты называются бутиратами.

    Например, бутират натрия получают по формуле:

    Химические свойства масляной кислоты типичные для карбоновых кислот, например при взаимодействии со спиртами происходит реакция этерификации (реакция проводится в присутствии катализатора, обычно в качестве катализатора для этой реакции используется серная кислота H2SO4), например реакция с метанолом СН3ОН даёт метиловый эфир масляной кислоты и воду:

    [править] Практическое применение

    Данная кислота содержится в небольших количествах в коровьем масле (3-4%) и нефти. В промышленности получают каталитическим окислением масляного альдегида или бутанола (окислением изомасляного альдегида или изобутилового спирта), а также сбраживанием сельскохозяйственных отходов, содержащих крахмал.

    Масляную кислоту и изомасляную кислоту применяют в качестве экстрагента щелочноземельных металлов (Са, Sr, Mg, Ba) при очистке от них редкоземельных элементов, для обеззоливания (удаление солей Са), например при декальцинировании кож; в синтезе душистых веществ для парфюмерии, ароматизирующих веществ в пищевой промышленности (метилбутират имеет запах яблока, изоамилбутират — запах груши), пластификаторов для лаков на основе эфиров целлюлозы, эмульгаторов, ацетобутирата целлюлозы, служащего основой для атмосфероустойчивых покрытий, бутирилхолингалогенидов (субстраты для выявления холинэстеразы).

    Для масляной кислоты ПДК = 10 мг/м³. Необходимо не допускать попадания масляной кислоты на кожу и глаза. Данная кислота при попадании в водоёмы токсична для водных организмов.

    Читайте также:  Визанна - когда назначают гормональный препарат, дозировка, механизм действия и противопоказания
    Ссылка на основную публикацию