Mastné kyseliny s krátkym reťazcom – ako ovplyvňujú zdravie a hmotnosť?

Mastné kyseliny s krátkym reťazcom (SCFA - z anglického Short Chain Fatty Acids) sú produkované prospešnými črevnými baktériami. Tieto kyseliny tvoria hlavný zdroj výživy pre bunky hrubého čreva a zohrávajú tiež dôležitú úlohu v zdraví a chorobe.

Mastné kyseliny s krátkym reťazcom sú produkované prospešnými črevnými baktériami. Tieto kyseliny tvoria hlavný zdroj výživy pre bunky hrubého čreva. Ďalej hrajú dôležitú úlohu v zdraví a chorobe.

Znižujú riziko vzniku rôznych zápalových ochorení, prispievajú k zníženiu rizika rozvoja cukrovky 2. typu, obezity, kardiovaskulárnych a ďalších ochorení (1).

Tento článok popisuje účinky mastných kyselín s krátkym reťazcom na zdravie.

Čo sú mastné kyseliny s krátkym reťazcom?

Mastné kyseliny s krátkym reťazcom sú také mastné kyseliny, ktoré vo svojej štruktúre obsahujú menej ako 6 atómov uhlíku (2).

Sú vyrábané črevnými baktériami, ktoré v hrubom čreve fermentujú vlákninu prijatú stravou. Mastné kyseliny s krátkym reťazcom sú hlavným zdrojom energie pre bunky tvoriace sliznicu hrubého čreva. Z tohto dôvodu hrajú dôležitú úlohu v oblasti zdravia buniek hrubého čreva (1).

Mastné kyseliny s krátkym reťazcom majú v tele aj ďalšie funkcie. Mali by tvoriť približne 10% denného kalorického príjmu (2).

Podieľajú sa na metabolizme dôležitých živín (sacharidov a tukov) (3).

Medzi mastné kyseliny s krátkym reťazcom patria:

• Acetát (C2)
• Propionát (C3)
• Butyrát (C4)

Funkciou propionátu je najmä novotvorba glukózy v pečeni, acetát a butyrát sú súčasťou iných mastných kyselín a cholesterolu (4).

Množstvo mastných kyselín s krátkym reťazcom v hrubom čreve závisí na mnohých rôznych faktoroch. Okrem iného napríklad na tom, aké mikroorganizmy sa v čreve nachádzajú, aký druh potravy prijímame, ako dlho daná potravina tráviacim traktom prechádza, apod. (5).

Potraviny s obsahom mastných kyselín s krátkym reťazcom

Najvýznamnejším zdrojom mastných kyselín s krátkym reťazcom sú potraviny ako ovocie, zelenina a strukoviny (6).

Jedna z klinických štúdií, prevádzaná na skupine 153 jedincov, preukázala súvislosť medzi zvýšeným príjmom rastlinných potravín a vyšším obsahom mastných kyselín s krátkym reťazcom v stolici (7).

Svoj vplyv na vznik mastných kyselín s krátkym reťazcom má množstvo a druh danej potraviny a taktiež zloženie bakteriálnej črevnej mikroflóry (8).

Klinické štúdie napr. preukázali, že konzumácia väčšieho množstva vlákniny zvyšuje produkciu butyrátu a znížený príjem vlákniny zároveň znižuje jeho tvorbu (9).

Medzi látky, ktoré majú najlepší vplyv na produkciu mastných kyselín s krátkym reťazcom patria (10, 11):

• Inulín - táto látka je obsiahnutá v artičokách, cesnaku, póre, cibuli, pšenici, žite, špargli, atď.
• Fruktooligosacharidy - nachádzajú sa v rôznych druhoch ovocia a zeleniny, vrátane banánov, cibule, cesnaku, špargli
• Škrob - je obsiahnutý v obilí, jačmeni, ryži, fazuliach, zelených banánoch, strukovinách, zemiakoch
• Pektín - zdrojom sú šupky jabĺk a marhúľ, mrkva, pomaranče, atď.
• Arabinoxylán - nachádza sa v obilných zrnách (pšeničné otruby)
• Guarová guma - obsiahnutá v strukovinách (guarové bôby)
• Kyselina maslová - v malom množstve je obsiahnutá v niektorých druhoch syrov, v masle či kravskom mlieku

Mastné kyseliny s krátkym reťazcom a ich vplyv na poruchy trávenia

Mastné kyseliny s krátkym reťazcom môžu mať priaznivý vplyv na niektoré zažívacie ťažkosti. Ako príklad môžeme uviesť butyrát (kys. maslová), ktorý má v čreve protizápalové účinky (12).

Hnačka

Črevné baktérie spracovávajú škrob a pektín na mastné kyseliny s krátkym reťazcom, preukázaný bol ich účinok na menší výskyt hnačiek u detí (13, 14).

Zápalové črevné ochorenia

Nešpecifické črevné zápaly - ulcerózna kolitída a Crohnova choroba predstavujú dva hlavné typy zápalových črevných ochorení (v angličtine IBD z inflammatory bowel disease).

Obe tieto choroby sú charakterizované chronickým zápalom čreva. K zníženiu aktivity choroby môže dopomôcť butyrát (vzhľadom na jeho protizápalové vlastnosti).

Klinické štúdie prevádzané na laboratórnych myšiach preukázali, že potravinové doplnky s obsahom butyrátu znižujú aktivitu črevného zápalu, pričom podobné vlastnosti majú tiež doplnky s obsahom acetátu.

Bolo taktiež preukázané, že nižšie hladiny mastných kyselín s krátkym reťazcom sú spojené so zhoršením ulceróznej kolitídy (15, 16).

Klinické štúdie prevedené na človeku preukázali, že mastné kyseliny s krátkym reťazcom pomáhajú zlepšiť príznaky ulceróznej kolitídy a Crohnovej choroby (17, 18, 19, 20).

Jedna z klinických štúdií prevádzaná na skupine 22 pacientov s ulceróznou kolitídou preukázala, že konzumácia 60 gramov ovsených otrúb denne po dobu 3 mesiacov vedie k zmierneniu prejavov tohto ochorenia (17).

Ďalšia z klinických štúdií preukázala priaznivý efekt doplnkov stravy s obsahom butyrátu (u 53% pacientov s Crohnovou chorobou došlo k odzneniu - remisii ochorenia) (18).

Ďalej bolo zistené, že detoxikácia čriev (klystír) látkami s vysokým obsahom mastných kyselín s krátkym reťazcom u pacientov s ulceróznou kolitídou (pri aplikácii 2x denne po dobu 6 týždňov) pomáha zmierňovať prejavy ochorenia až o  13% (21).

Mastné kyseliny s krátkym reťazcom a ich vplyv na karcinóm hrubého čreva

Mastné kyseliny s krátkym reťazcom môžu hrať kľúčovú úlohu v prevencii a liečbe niektorých druhov nádorových ochorení, predovšetkým rakoviny hrubého čreva (22, 23, 24).

Laboratórne štúdie ukazujú, že butyrát pomáha udržiavať bunky hrubého čreva zdravé, zabraňuje rastu nádorových buniek a podporuje ničenie rakovinových buniek v hrubom čreve (24, 25, 26, 27).

Avšak, mechanizmus tohto účinku nie je presne objasnený (28, 29, 30).

Niekoľko observačných štúdií preukázalo vzťah medzi stravou s vysokým obsahom vlákniny a zníženým rizikom vzniku rakoviny hrubého čreva. Mnoho odborníkov naznačuje, že tvorba mastných kyselín s krátkym reťazcom môže k tomuto účinku prispievať (28, 30).

Niektoré klinické štúdie prevedené na zvieratách taktiež preukázali súvislosť medzi konzumáciou stravy s vysokým obsahom vlákniny a zníženým rizikom vzniku rakoviny hrubého čreva (31, 32).

Klinická štúdia, prevedená na laboratórnych myšiach, ktoré boli kŕmené stravou s vysokým obsahom vlákniny a u ktorých dochádzalo k produkcii butyrátu (baktériami v črevách), preukázala u týchto myší o 75 % väčšie riziko vzniku nádorov v porovnaní s myšami, ktoré baktérie v čreve nemali (33).

Je zaujímavé, že strava s vysokým obsahom vlákniny (bez baktérií produkujúcich butyrát) nemá ochranné účinky proti rakovine hrubého čreva. Strava s nízkym obsahom vlákniny (aj s obsahom baktérií produkujúcich butyrát) je taktiež neúčinná (33).

Tieto výsledky ukazujú, že pozitívne účinky proti rakovine sa prejavia len vtedy, keď sa strava s vysokým obsahom vlákniny dostane do kontaktu so správnymi typmi baktérií v črevách.  

Avšak, klinické štúdie prevedené u ľudí poskytujú zmiešané výsledky. Niektoré štúdie potvrdzujú spojitosť medzi typom stravy s vysokým obsahom vlákniny s zníženým rizikom vzniku rakoviny, zatiaľ čo iné štúdie žiadnu väzbu nepreukázali (34, 35, 36, 37).

Individuálne rozdiely v zložení črevných baktérií teda zohráva dôležitú úlohu.

Mastné kyseliny s krátkym reťazcom a ich vzťah k ochoreniu diabetes mellitus 2. typu

Výsledky klinických štúdií ukazujú, že butyrát má pozitívne účinky u zvierat aj pacientov s ochorením diabetes mellitus 2. typu (38).

Rovnaké klinické štúdie preukázali nerovnováhu črevných baktérií u týchto pacientov (38, 39).

Mastné kyseliny s krátkym reťazcom zvyšujú enzýmovú aktivitu v pečeni a svalovom tkanive, čo má za následok lepšiu kontrolu hladiny krvného cukru (40, 41, 42).

V klinických štúdiách prevedených na zvieratách bolo preukázané, že potravinové doplnky s obsahom acetátu a propionátu znižujú hladinu cukru v krvi v skupine diabetických myší a zdravých potkanov (43, 44, 45).

Napriek tomu ale stále neexistuje dostatok klinických štúdií prevádzaných na ľuďoch, takže to nemôžeme považovať za bezo zvyšku preukázané.

Jedna z klinických štúdií preukázala, že doplnky stravy s obsahom propionátu znižujú hladinu krvného cukru (46, 47).

Iná štúdia však preukázala že potravinové doplnky s obsahom mastných kyselín s krátkym reťazcom významne neovplyvňujú hladinu krvného cukru a citlivosť buniek na inzulín (48, 49).

Priaznivý účinok je však obvykle zrejmý len u jedincov, ktorí majú nadváhu alebo inzulínovú rezistenciu (necitlivosť buniek na hormónu inzulín), nie však u zdravých jedincov (46, 47, 50).

Mastné kyseliny s krátkym reťazcom a ich vplyv na chudnutie

Zloženie mikroorganizmov v čreve ovplyvňuje absorpciu živín a reguláciu príjmu energie, čím priaznivo pôsobí proti vzniku obezity (51, 52).

Klinické štúdie preukázali, že mastné kyseliny s krátkym reťazcom regulujú metabolizmus tukov tým, že zvyšujú spaľovanie tukov a znižujú ukladanie tukov do brucha a ďalších miest (8).

Množstvo voľných mastných kyselín v krvi sa tak znižuje a to prispieva k prevencii nárastu telesnej hmotnosti (40, 53, 54, 55).

Tento efekt bol skúmaný v rámci niekoľkých klinických štúdií prevádzaných na zvieratách). Potravinové doplnky s obsahom butyrátu užívané u obéznych myší po dobu 5 týždňov viedli k strate 10, 2 % pôvodnej telesnej hmotnosti, množstvo telesného tuku bolo znížené o 10 %. Potravinové doplnky u krýs taktiež znížili mieru ukladania tuku (40, 56).

Dostatočné dôkazy však stále nie sú k dispozícii, vzhľadom na absenciu klinických štúdií na ľuďoch. Doterajšie dôkazy boli získané len z klinických štúdií prevedených na zvieratách a z laboratórnych štúdií.

Mastné kyseliny s krátkym reťazcom a ich vplyv na kardiovaskulárne ochorenia

Mnoho observačných štúdií preukázalo vzťah medzi stravou s vysokým obsahom vlákniny a znížením rizika vzniku kardiovaskulárnych ochorení.  

Miera tohto účinku však závisí na type vlákniny a potraviny (57).

Klinické štúdie prevedené na ľuďoch preukázali tiež zmiernenie zápalu pri konzumácii potravy s obsahom vlákniny (58).

Jedným z dôvodov zníženia rizika vzniku kardiovaskulárnych ochorení je, že v hrubom čreve dochádza k produkcii mastných kyselín s krátkym reťazcom (59, 60, 61).

Klinické štúdie prevedené na zvieratách a ľuďoch dokazujú, že mastné kyseliny s krátkym reťazcom znižujú hladinu krvného cholesterolu (28, 62, 63, 64, 65).

Butyrát interaguje s určitými génmi, ktoré sa podieľajú na tvorbe cholesterolu (preukázané u potkanov) (62, 67, 68).

Tento účinok bol pozorovaný u obéznych pacientov (vplyv kyseliny octovej v jablčnom octe na zníženie hladiny cholesterolu v krvi) (64).

Má zmysel užívať doplnky stravy s mastnými kyselinami s krátkym reťazcom?

Potravinové doplnky s mastnými kyselinami s krátkym reťazcom sú najčastejšie soli kyseliny maslovej (butyráty).

Všeobecne sa jedná predovšetkým o butyrát sodný, draselný, vápenatý alebo horečnatý.

Predávajú sa v lekárni ako doplnky stravy a môžete si ich kúpiť bez lekárskeho predpisu.

Avšak, potravinové doplnky rozhodne nie sú najlepším spôsobom, ako do tela dostať mastné kyseliny s krátkym reťazcom.

Doplnky stravy s obsahom butyrátu sú totiž absorbované skôr, než sa dostanú do hrubého čreva (obvykle v tenkom čreve), čo znamená, že všetky prípadné pozitívne účinky týchto mastných kyselín s krátkym reťazcom na bunky hrubého čreva zostanú nevyužité.

Navyše existuje len veľmi málo dôkazov a štúdií, ktoré by potvrdzovali účinnosť týchto doplnko stravy.

Potravinové doplnky s obsahom kyseliny maslovej sa dostanú do hrubého čreva najlepšie spolu s fermentovanou vlákninou.

Preto je vhodná konzumácia potravín s vysokým obsahom tohto typu vlákniny.

Čo si z článku odniesť?

Mastné kyseliny s krátkym reťazcom majú vzhľadom na svoje protizápalové a protirakovinové vlastnosti celý rad priaznivých účinkov na ľudské zdravie.

Dôležité je správne zloženie črevnej mikroflóry. Najlepší spôsob na „vypestovanie“ správnych črevných baktérií je konzumácia dostatočného množstva potravy s obsahom vysokého množstva fermentovanej vlákniny. V závažných prípadoch, kedy je vaša bakteriálna mikroflóra veľmi narušená môže pomôcť aj fekálna transplantácia.