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 Bacteroides, удельный вес которых в кишечнике самый значительный;
- рода clostridium, eubacterium;
- грамотрицательными бактериями рода faecalibacterium и другими.
Химические свойства
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.
Статья обновлена: 13.05.2019