Короткоцепочечные жирные кислоты

Короткоцепочечные жирные кислоты (сокращённое наименование: КЖК или КЦЖК; англ. short-chain fatty acids (SCFAs) или volatile fatty acids (VFAs)) — обобщённое наименование ряда предельных одноосновных карбоновых кислот, имеющих относительно небольшое количество (не более 6) атомов углерода.

Короткоцепочечные жирные кислоты играют важную роль в физиологии пищеварения.

Список короткоцепочечных жирных кислот

В различных отраслях знания к короткоцепочечным жирным кислотам относят разный набор карбоновых кислот. В данном Справочнике, исходя из сложившихся в физиологии пищеварения традиций, к короткоцепочечным жирным кислотам относят следующие кислоты (Минушкин О.Н., Малкоч А.В., Бельмер С.В., Ардатская М.Д.):

Наименование и обозначение КЖК		Химическая формула	Схематическое изображение	Производные (соли и сложные эфиры)
Уксусная	C2	CH3-COOH		ацетаты
Пропионовая	С3	CH3-CH2-COOH		пропионаты
Масляная	С4	CH3-(CH2)2-COOH		бутираты
Изомасляная	iC4	(CH3)2-CH-COOH		изобутираты
Валериановая	С5	CH3-(CH2)3-COOH		валераты
Изовалериановая	iС5	CH3-CH(CH3)-CH2-COOH		изовалераты
Капроновая	С6	CH3-(CH2)4-COOH		гексанаты
Изокапроновая	iC6	(CH3)2-CH-CH2-CH2-COOH		изогексанаты

Цифра после «С» в обозначении КЖК указывает на число атомов углерода в кислоте.

Изомасляная, изовалериановая и изокапроновая кислоты являются изомерами масляной, валериановой и капроновой кислот, соответственно, и так называемыми «жирными кислотами с разветвлённой углеродной цепью» и с биохимической точки зрения жирными кислотами не являются. Поэтому карбоновые кислоты с «разветвлённой цепью» часто не включают в список КЖК.

Иногда к КЖК относят также муравьиную кислоту (С1), иногда не включают капроновую и изокапроновую кислоты.

Уксусная, пропионовая, масляная, валериановая и капроновая кислоты являются насыщенными жирными кислотами.

Короткоцепочечные жирные кислоты в кишечнике человека

КЖК относят к биохимическим маркерам симбиоза микрофлоры, населяющей толстую кишку, и организма человека. КЖК, образованные в результате микробного метаболизма, имеют важное значение как для толстой кишки, так и для макроорганизма в целом. Синтез КЖК является важным фактором колонизационной резистентности, обеспечивающим стабильность состава кишечной микрофлоры, одним, но не единственным, механизмом обеспечения которой является поддержание оптимальных значений рН в просвете толстой кишки. Повышение концентрации КЖК сочетается со снижением осмотического давления в толстой кишке в связи с расщеплением полисахаридов (Акопян А.Н.).

Метаболизм короткоцепочечных кислот в кишечнике (М.Д. Ардатская)

Большая часть КЖК, образовавшихся в толстой кишке, всасывается. Обычно, с калом выводится не более 5% от их общего количества. Всасывание КЖК происходит при участии активных транспортных систем колоноцитов и наиболее хорошо изучено в отношении масляной кислоты. Установлено, что масляная кислота поступает в колоноцит в обмен на гидрокарбонатные ионы. Часть всосавшейся масляной кислоты поступает опять в просвет кишки в обмен на ионы хлора, однако значительная часть её остается в колоноците и утилизируется им. Кроме того, всасывание масляной кислоты тесно связано с всасыванием натрия: блокирование всасывания масляной кислоты блокирует всасывание натрия и наоборот. Это взаимодействие имеет особое значение, так как поступление натрия в колоноцит определяет всасывание воды. Кроме того, КЖК определяют всасывание кальция и магния. Таким образом, эффективность всасывания КЖК имеет значение не только для поддержания водно-электролитного равновесия и минерального обмена в организме, но также для регуляции моторики толстой кишки, проявляя свой антидиарейный эффект. Важной функцией микрофлоры в связи с метаболизмом в КЖК является обеспечение колоноцита энергией, которую для энергетических целей не менее, чем на 70% даёт масляная кислота. Доказано, что КЖК являются регуляторами апоптоза и обладают антиканцерогенным эффектом. Поступившие в колоноцит уксусная и пропионовая кислоты на уровне толстой кишки участвуют в регуляции её кровотока, повышая его и тем самым обладают антиишемическим эффектом. Концентрация КЖК (в основном уксусной и пропионовой кислот) в воротной вене составляет в среднем 375±70 мкмоль/л, в то время как в оттекающей от печени крови она снижается до 148±42 мкмоль/л, а в периферической крови — 79±22 мкмоль/л. Таким образом, печень задерживает примерно половину поступивших через колоноцит КЖК, а периферические ткани элиминируют еще одну четверть их. Большая часть уксусной и пропионовой кислот в тканях идёт на синтез глюкозы и небольшая часть (не более 10%) на энергетические нужды. Можно выделить следующие функции КЖК (Акопян А.Н.):

Эффект	Метаболиты, ответственные за эффект
Образование нейромедиаторов	Пропионовая, масляная и валериановая кислоты
Антибактериальный эффект	Пропионовая кислота и её производные (пропионаты)
Активация фагоцитоза	Муравьиная кислота и ее производные (формиаты, оксид азота)
Регулировка моторной активности кишечника	Уксусная кислота и её производные (ацетаты), пропионовая кислота, масляная кислота и её производные (бутираты), оксид азота
Усиление местного иммунитета, поставка субстратов липогенеза	Уксусная кислота и ее производные (ацетаты)
Регуляция пролиферации и дифференцировки эпителия, нейтрализация пищевых канцерогенов	Масляная кислота и её производные (бутираты)
Энергообеспечение эпителия и поддержка ионного обмена	Масляная кислота и её производные (бутираты)

Нормальные уровни короткоцепочечных жирных кислот у здоровых детей в кале (Наринская Н.М.) и взрослых (Логинов В.А.):

• уксусная кислота (C2) — 0,634±0,004
• пропионовая кислота (C3) — 0,189±0,005
• масляная кислота (C4) — 0,176±0,004
• изовалериановая кислота (iC5) — 0,004±0,001
• сумма изокислот (iCn) — 0,059±0,0015

Нормальные уровни короткоцепочечных жирных кислот у здоровых пациентов в дуоденальном содержимом (Логинов В.А.), мг/г:

• уксусная кислота (C2) — 0,739±0,006
• пропионовая кислота (C3) — 0,149±0,003
• масляная кислота (C4) — 0,112±0,002

Нормальные уровни короткоцепочечных жирных кислот в ротовой полости (Богданова В.О.), мг/г:

• уксусная кислота (C2) — 0,810±0,009
• пропионовая кислота (C3) — 0,145±0,007
• масляная кислота (C4) — 0,045±0,002
• сумма изокислот (iCn) — 0,050±0,004

Бактерии кишечника, продуцирующие короткоцепочечные жирные кислоты (Ардатская М.Д., Минушкин О.Н.):

Бактерии кишечника	Основные продуцируемые КЖК	Дополнительные КЖК
Bifidobacterium, Lactobacillus, Actinomyces, Ruminococcus	уксусная
Veillonella, Propionibacterium, Anaerovibrio (polar flagella)	пропионовая	уксусная
Acidaminococcus, Bacteroides, Clostridium, Eubacterium, Fusobacterium, Lachnospira, Butyrivibrio (polar flagella), Gemmiger, Coprococcus	масляная	уксусная
Clostridium difficile	уксусная, масляная, изомасляная, валериановая, изовалериановая, изокапроновая
Megasphaera	масляная, изомасляная, валериановая, капроновая, изовалериновая, изокапроновая

Публикации для профессионалов здравоохранения, затрагивающие роль короткоцепочечных жирных кислоты в нормальной и патологической физиологии человека

• 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.


• 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.


• Ардатская М. Д., Минушкин О. Н. Современные принципы диагностики и фармакологической коррекции // Гастроэнтерология, приложение к журналу Consilium Medicum. – 2006. - Т. 8. – №2.


• 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.


• 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.


• Лычкова А.Э. Взаимодействие электромоторной активности гладких мышц и микрофлоры кишечника // Экспериментальная и клиническая гастроэнтерология. 2012. № 11. С. 84–90.


• 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.


• 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.


• 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.


• Ардатская М.Д., Буторова Л.И., Григорьева Ю.В и др. Клинико-метаболическая эффективность лактитола в терапии хронического запора (результаты неинтервенционной проспективной наблюдательной программы “Osmoaid”). Экспериментальная и клиническая гастроэнтерология 2018;150(2):149–160.


• Бельмер С.В., Абузин М.Н., Донюш Е.К., Малкова О.В., Кондрашова З.А., Боярчук Н.Г., М.Д. Ардатская. Гастроинтестинальная моторика у детей с хронической иммунной тромбоцитопенической пурпурой. Педиатрия. 2019;98(6):23–30.


• Ляпина М.В., Дороднева Е.Ф., Курмангулов А.А., Петелина Т.И., Валеева Л.Л., Наймушина А.Г. Патогенетические аспекты нарушений метаболома кишечника и эндотоксемии у лиц высокого кардио-метаболического риска. Медицинская наука и образование Урала. 2021. №4. С. 25-33.

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


У короткоцепочечных жирных кислот имеются противопоказания, побочные действия и особенности применения, при употреблении в целях оздоровления или в составе лекарств или БАДов необходима консультация со специалистом.

Назад в раздел