Jak działa kwas masłowy? Właściwości i zastosowanie maślanu

Kwas masłowy (maślan) to organiczny związek chemiczny, który wywiera korzystny wpływ na jelita. Choć maślan naturalnie występuje w niektórych produktach spożywczych, w największej ilości wytwarzany jest przez florę jelitową. Jakie właściwości ma kwas masłowy i kto powinien go stosować? Po jakie produkty sięgać, by zwiększyć jego produkcję? 

Co to jest kwas masłowy?

Kwas masłowy, inaczej kwas butanowy lub maślan, jest jednym z trzech krótkołańcuchowych kwasów tłuszczowych (short chain fatty acids – SCFA), pochodnych węglowodorów alifatycznych. W budowie chemicznej kwasu masłowego (wzór strukturalny CH3 (CH2) 2COOH) wyróżnia się 4 atomy węgla, cząsteczki wodoru oraz grupę funkcyjną karboksylową. Kwas butanowy należy do nasyconych kwasów karboksylowych. 

Maślan jest bezbarwną, oleistą cieczą o charakterystycznym, nieprzyjemnym zapachu zjełczałego masła lub wymiocin. Związek ten rozpuszcza się w wodzie i alkoholu, a jego temperatura wrzenia wynosi 163 st. Celsjusza. W organizmie ludzkim kwas masłowy produkowany jest w jelicie grubym. 

Maślan powstaje podczas fermentacji niestrawnych węglowodanów, polisacharydów nieskrobiowych, skrobi opornej, oligosacharydów, disacharydów i alkoholi cukrowych (sorbitolu, mannitolu). U noworodków i niemowląt maślan wytwarzany jest z mucyn i oligosacharydów mleka. Najwięcej kwasu masłowego powstaje w proksymalnej części okrężnicy. W produkcji kwasu butanowego biorą udział głównie beztlenowe bakterie gram dodatnie, takie jak Clostridium spp., Eubacterium spp., Fusobacterium spp. oraz Butyrivibrio spp. W ciągu doby w organizmie powstaje ok. 300-400 mmol/l krótkołańcuchowych kwasów tłuszczowych. 

Właściwości kwasu masłowego

Kwas masłowy wykazuje liczne właściwości zdrowotne. Maślan dostarcza kolonocytom (komórkom nabłonka okrężnicy) najwięcej energii (60-70% zapotrzebowania energetycznego kolonocytów) spośród wszystkich krótkołańcuchowych kwasów tłuszczowych. Dzięki zapobieganiu deficytowi energetycznemu kwas masłowy może zmniejszać ryzyko wystąpienia zapalnych schorzeń błony śluzowej jelita grubego, w tym wrzodziejącego zapalenia jelit czy choroby Leśniowskiego-Crohna. 

Ponadto kwas masłowy korzystnie wpływa na nabłonek jelita grubego i funkcjonowanie przewodu pokarmowego, wykazuje też szereg działań pozajelitowych. Przypisuje się mu następujące właściwości: 

• utrzymanie homeostazy jelitowej: kwas masłowy stymuluje zwrotne wchłanianie sodu i wody oraz działa antysekrecyjnie na chlor, 
• wspieranie integralności bariery jelitowej: kwas masłowy odpowiada za wytwarzanie ochronnego śluzu, białek przeciwbakteryjnych oraz mucyny, regulowanie przepływu krwi w obrębie śluzówki jelit, obniżanie pH środowiska jelit, zwiększanie wchłaniania wapnia, żelaza i magnezu, 
• działanie immunomodulujące – kwas masłowy hamuje namnażanie się bakterii patogennych i sprzyjanie wzrostowi liczby bakterii pożądanych, 
• działanie przeciwzapalne, 
• modulacja ekspresji genów, 
• działanie troficzne – kwas masłowy wspiera regenerację komórkową i przyspiesza gojenie, 
• regulowanie metabolizmu – maślan stymuluje wydzielanie neuropeptydów, które zwiększają uczucie sytości; ponadto prowadzone badania sugerują, że kwas masłowy może zwiększać insulinowrażliwość oraz zmniejszać stopień stłuszczenia wątroby, 
• korzystny wpływ na układ nerwowy – kwas masłowy moduluje proliferację neuronów w miejscach, w których doszło do niedokrwienia mózgu, 
• ochrona przeciwnowotworowa – kwas masłowy hamuje cykl komórkowy, stymuluje różnicowanie się komórek nowotworowych oraz prowadzi do supresji wczesnych i późnych etapów onkogenezy, 
• aktywacja enzymów detoksykujących. 

W czym występuje kwas masłowy?

Naturalnie kwas masłowy występuje w: 

• mleku, 
• przetworach mlecznych, w tym w jogurtach naturalnych, śmietanie, 
• twardych serach, np. w parmezanie, 
• produktach fermentowanych: kiszonych ogórkach, kapuście, soi. 

Niestety samo spożycie żywności zawierającej kwas masłowy nie wystarczy, by skutecznie zwiększyć ilość maślanu w organizmie. Najlepszym sposobem na zwiększenie kwasu masłowego w organizmie jest zadbanie o mikroflorę jelitową, która odpowiada za endogenną produkcję kwasów krótkołańcuchowych. Wzrost liczby szczepów bakterii wytwarzających kwas masłowy można uzyskać poprzez dostarczanie wraz z dietą produktów zawierających skrobię oporną oraz nierozpuszczalne frakcje błonnika pokarmowego. Konieczne jest więc zastosowanie diety bogatobłonnikowej, składającej się z następujących produktów: 

• pełnoziarnistych produktów zbożowych: pieczywa razowego, grubych kasz, brązowego ryżu, razowego makaronu, otrębów i płatków owsianych, 
• warzyw: nasion roślin strączkowych (fasola, groch, soja, soczewica), marchwi, pomidorów, buraków, szpinaku, ziemniaków, 
• owoców: jabłek, pomarańczy, śliwek, gruszek, brzoskwiń, 
• nasion i pestek, 
• orzechów. 

Zastosowanie kwasu masłowego

Przemysłowo kwas masłowy pozyskuje się w procesie bakteryjnej fermentacji cukrów bądź skrobi. Następnie w postaci estrów (np. maślanu butylu, maślanu pentylu) kwas masłowy dodaje się do wybranych produktów spożywczych, w celu nadania im owocowego aromatu. Kwas masłowy o niskim stężeniu (10-100 ppm) dodaje potrawom lekkiej goryczki oraz delikatnej, słodkiej nuty. W dużych stężeniach kwas masłowy ma ostry, intensywny smak zjełczałego tłuszczu. 

Kwas butanowy wykorzystywany jest nie tylko w przemyśle spożywczym, ale i alkoholowym, perfumeryjnym, chemicznym oraz farmaceutycznym. Kwas masłowy znajduje zastosowanie w leczeniu wielu chorób. Maślan może łagodzić objawy u osób nieswoistymi chorobami zapalnymi jelit, uchyłkowatością jelit, zespołem jelita nadwrażliwego czy zapaleniem jelita po radioterapii. Poleca się go również przy przewlekłych biegunkach i zaparciach. 

Czy kwas masłowy jest szkodliwy?

Kwas masłowy uznawany jest za bezpieczny dodatek do żywności oraz suplement diety. Organizm dobrze toleruje kwas masłowy, nawet stosowany w wysokich dawkach. Nie zaobserwowano skutków ubocznych ani toksycznego wpływu kwasu masłowego na organizm. 

Gdzie kupić kwas masłowy? Suplementy z kwasem masłowym (maślanem sodu) dostępne są w aptekach i sklepach zielarskich. Kwas masłowy sprzedawany jest w kapsułkach oraz w płynie. Najlepiej wybierać preparaty, które zawierają kwas masłowy w formie mikrogranulek, dzięki czemu będzie mógł on dotrzeć do jelita cienkiego i grubego. 

Bibliografia: 

1. Drzymała-Czyż S., Banasiewicz T., Biczysko M., Walkowiak J, Maślany w nieswoistych zapaleniach jelit, Family Medicine & Primary Care Review 2011, 13, 2: 305–307. 
2. Kuczyńska B., Wasilewska A., Biczysko M., Banasiewicz T, Drews M., Krótkołańcuchowe kwasy tłuszczowe – mechanizm działania, potencjalne zastosowanie kliniczne oraz zalecenia dietetyczne, Nowiny Lekarskie 2011, 80, 4, 299–304. 
3. Skrzydło-Radomańska B, Kwas masłowy – zastosowanie w praktyce klinicznej, Lekarz POZ, 2019, 1, 67-74.