Τι είναι τα λιπαρά οξέα βραχείας αλύσου (short-chain fatty acids),
Συγγραφέας Χρύσα Ματζιουρίδου Γράφτηκε στις ,
που βρίσκονται και ποιος ο ρόλος τους κατά της παχυσαρκίας;
Τα λιπαρά οξέα βραχείας αλύσου (short-chain fatty acids) αποτελούν τις τελευταίες δεκαετίες ένα από τα επίκεντρα της έρευνας για την μείωση του ρυθμού εμφάνισης παχυσαρκίας. Κατά διαστήματα, τα λιπαρά οξέα βραχείας αλύσου έχουν συσχετισθεί με ποικίλα ευεργετικά οφέλη για την υγεία.
Πολυάριθμες μελέτες κάνουν λόγο για τις αντιφλεγμονώδεις ιδιότητες τους, για την ικανότητα τους να διατηρούν την ομοιοστασία των επιθηλιακών κυττάρων και άρα να μειώνουν τον κίνδυνο εμφάνισης καρκίνου του εντέρου.
Ακόμη, έχει βρεθεί ότι τα οξέα αυτά καθυστερούν την γαστρική κένωση με αποτέλεσμα να αυξάνουν την αίσθηση κορεσμού και κατ’ επέκταση να μειώνουν την κατανάλωση τροφής οδηγώντας σε μείωση του σωματικού βάρους, ιδιότητα η οποία τα καθιστά ως ένα από τα πιο υποσχόμενα μέσα για την καταπολέμηση της παχυσαρκίας.
Τι ακριβώς όμως είναι τα λιπαρά οξέα βραχείας αλύσου και πως παράγονται στον οργανισμό;
Πρόκειται για λιπαρά οξέα που παράγονται από τον μεταβολισμό των φυτικών ινών στο παχύ έντερο. Οι φυτικές ίνες περνούν το μεγαλύτερο μέρος του γαστρεντερικού σωλήνα αδιάσπαστες και καταλήγουν στο παχύ έντερο. Εκεί, διασπώνται από τα βακτήρια της εντερικής μικροχλωρίδας και έτσι παράγονται τα λιπαρά οξέα βραχείας αλύσου. Τα κυριότερα από αυτά είναι το οξικό, προπιονικό και βουτυρικό οξύ, τα οποία συντίθενται με αναλογία 60:25:15 αντίστοιχα. Συντίθενται λοιπόν και απορροφώνται από το έντερο, ενώ αργότερα μεταφέρονται στο συκώτι. Η σύνθεση τους επηρεάζεται από διάφορους παράγοντες, όπως το είδος των καταναλωμένων φυτικών ινών (διαλυτές – μη διαλυτές, ζυμώσιμες – μη ζυμώσιμες) και την διαφορετική σύσταση βακτηρίων της εντερικής μικροχλωρίδας.
Κάθε οργανισμός περιέχει διαφορετικά είδη βακτηρίων στην εντερική του μικροχλωρίδα, κάτι που επηρεάζει την σύνθεση των οξέων αυτών. Για παράδειγμα, τα βακτήρια του ταξινομικού φύλου Firmicutes (π.χ. Lactobacillus) προωθούν την σύνθεση τους, ενώ βακτήρια όπως αυτά που ανήκουν στο φύλο Bacteroidetes μειώνουν τον ρυθμό παραγωγής τους. Έχει βρεθεί ότι ο τύπος των βακτηρίων της εντερικής μικροχλωρίδας επηρεάζεται άμεσα από τον τύπο της καταναλώμενης τροφής. Έτσι, η κατανάλωση μιας δίαιτας πλούσιας σε λιπαρά αυξάνει την συγκέντρωση των βακτηρίων του φύλου Bacteroidetes, άρα κατ’ επέκταση μείωνει και των ρυθμό σύνθεσης λιπαρών οξέων βραχείας αλύσου.
Ποια ακριβώς είναι τα οφέλη τους για την υγεία;
Όπως προαναφέρθηκε, η κατανάλωση φυτικών ινών και άρα η παραγωγή λιπαρών οξέων βραχείας αλύσου έχει συσχετισθεί με την καταπολέμηση
εγκαθίδρυσης επιπλοκών του μεταβολικού συνδρόμου και της παχυσαρκίας. Τα αυξημένα επίπεδα των λιπαρών αυτών οξέων οδηγούν σε αύξηση του ρυθμού έκκρισης των ανορεξιογόνων ορμονών PYY (Peptide YY) και GLP-1 (Glucagon Peptide-like – 1). Είναι γνωστό ότι οι ορμόνες αυτές κατέχουν κεντρικό ρόλο στην ρύθμιση της έκκρισης της παγκρεατικής ινσουλίνης και έχει αποδειχθεί ότι μειώνουν την εναπόθεση λίπους στον λιπώδη ιστό, ενώ παράλληλα μειώνουν την όρεξη. Ακόμη, τα λιπαρά οξέα βραχείας αλύσου μειώνουν το εντερικό pH και μ’ αυτό τον τρόπο αφενός αυξάνουν την απορρόφηση ηλεκτρολυτών και άλλων μεταλλικών στοιχείων απαραίτητων για τον οργανισμό και αφετέρου μειώνουν την έκκριση χολικών οξέων. Αυξημένες συγκεντρώσεις χολικών οξέων έχουν συσχετισθεί με υπερλιπιδαιμία, χολόσταση και διάρροια.
Ακόμη, αποτελούν πηγή ενέργειας και δρουν ως θρεπτικά συστατικά για τα κύτταρα του εντερικού βλεννογόνου. Εξ’ αυτών, το βουτυρικό οξύ αποτελεί την κύρια πηγή ενέργειας τους, ακολουθούμενο από το προπιονικό και έπειτα το οξικό οξύ. Έχει αποδειχθεί ότι αύξηση των επιπέδων του βουτυρικού οξέος στον εντερικό αυλό δρα προστατευτικά ενάντια στην εμφάνιση ελκώδους κολίτιδας και καρκίνου του παχέος εντέρου. Έπειτα από την σύνθεση τους, τα οξέα αυτά μεταφέρονται στο συκώτι όπου και μεταβολίζονται. Όσον αφορά το οξικό οξύ, μετατρέπεται στο συνένζυμο Acetyl-CoA, το οποίο δρα ως πρόδρομη ένωση για την έναρξη της λιπογένεσης. Ενώ αντιθέτως, το προπιονικό οξύ εμποδίζει την λιπογένεση και λόγω της συμμετοχής του στον κύκλο του κιτρικού οξέος, αυξάνει τον ρυθμό γλυκονεογένεσης, δηλ. το μεταβολικό μονοπάτι για την σύνθεση της γλυκόζης, που είναι η κύρια πηγή ενέργειας του εγκεφάλου. Με λίγα λόγια δηλαδή, το προπιονικό οξύ συμβάλει στην κάλυψη των αναγκών του οργανισμού σε γλυκόζη. Ακόμη, έχει βρεθεί ότι το προπιονικό οξύ εμποδίζει τη χρησιμοποίηση του οξικού οξέος για την σύνθεση της ηπατικής χοληστερόλης, με αποτέλεσμα να μειώνει τον κίνδυνο εμφάνισης νοσημάτων που προκαλούνται από την διατάραξη των επίπεδων λιπιδίων του αίματος, όπως υπερλιπιδαιμία, αθηροσκλήρωση και στεφανιαία νόσο.
Πως μπορεί κανείς να αυξήσει τα επίπεδα τους;
Για την αυξημένη σύνθεση τους, συστήνεται η κατανάλωση φρούτων, λαχανικών και προϊόντων ολικής άλεσης μιας και αποτελούν καλές πηγές φυτικών ινών. Πιο συγκεκριμένα, συστήνεται η κατανάλωση ζυμώσιμων φυτικών ινών, όπως η πηκτίνη (κύριες πηγές: μαρμελάδα και φρούτα όπως: μήλα, πορτοκάλια και κυρίως η φλούδα τους), το κόμμι γκουάρ, η ινουλίνη (κύριες πηγές: ραδίκια, αγκινάρα), καθώς και οι φυτικές ίνες που περιέχονται στην βρώμη και στο κριθάρι. Τα οξέα αυτά δεν αποτελούν φυσικά συστατικά των τροφών και λόγω του ότι είναι εξαιρετικά πτητικά (δηλ. εξατμίζονται εύκολα) ο εμπλουτισμός των τροφίμων με αυτά είναι αρκετά δύσκολος, μιας και εφόσον εξατμίζονται δεν καταφέρνουν να φτάσουν το παχύ έντερο για να απορροφηθούν. Παρόλα αυτά ερευνητές από το Imperial College του Λονδίνου κατάφεραν να κατασκευάσουν μια καινοτόμο ένωση, που περιείχε εστέρες του προπιονικού οξέος με ινουλίνη. Έτσι, λόγω των χημικών δεσμών της ένωσης αυτής, αποφεύχθηκε η διάσπαση της από το λεπτό έντερο και έτσι η ένωση έφτασε στο παχύ έντερο, όπου απελευθερώθηκε και απορροφήθηκε το προπιονικό οξύ και ως αποτέλεσμα μείωσε το σωματικό βάρος των εθελοντών που κατανάλωσαν τους εστέρες αυτούς. Η μελέτη αυτή, επέδειξε λοιπόν ότι στο μέλλον ίσως να καταστεί δυνατός ο εμπλουτισμός τροφών με λιπαρά οξέα βραχείας αλύσου.
Συνοψίζοντας, θα μπορούσε κανείς να πει ότι τα αυξημένα επίπεδα λιπαρών οξέων βραχείας αλύσου συμβάλλουν στην καταπολέμηση της παχυσαρκίας καθώς συνοδεύονται από καλύτερο έλεγχο του σωματικού βάρους. Επίσης οδηγούν σε βελτιωμένα επίπεδα λιπιδίων του ήπατος και του αίματος, μείωση της εμφάνισης καρδιαγγειακών νοσημάτων, μειωμένο κίνδυνο εμφάνισης καρκίνου του εντέρου και εντερικών φλεγμονωδών νοσημάτων.
Χρύσα Ματζιουρίδου, M.Sc.
Πηγές:
Zhou J, Martin RJ, Tulley RT, et al. Dietary resistant starch upregulates total GLP-1 and PYY in a sustained day-long manner through fermentation in rodents. Am J Physiol Endocrinol Metab 2008;295(5):E1160-1166.
Tolhurst G, Heffron H, Lam YS, et al. Short-chain fatty acids stimulate glucagon-like peptide-1 secretion via the G-protein-coupled receptor FFAR2. Diabetes 2012;61:364-371.
Arora T, Sharma R, Frost G. Propionate. Anti-obesity and satiety enhancing factor? Appetite 2011;56(2):59-67.
Lattimer JM, Haub MD. Effects of dietary fiber and its components on metabolic health. Nutrients 2010, 2(12):1266-1289.
Al-Lahham SH, Peppelenbosch MP, Roelofsen H, Vonk RJ, Venema K. Biological effects of propionic acid in humans; metabolism, potential applications and underlying mechanisms. Biochem Biophys Acta 2010, 1801(11):1175-1183.
Henningsson Å, Björk I, Nyman M. Short-chain fatty acid formation at fermentation of indigestible carbohydrates. Scandinavian Journal of Nutrition 2001, 45:165-168.
Kasubuchi M, Hasegawa S, Hiramatsu T, Ichimura A, Kimura I. Dietary Gut Microbial Metabolites, Short-chain Fatty Acids and Host Metabolic Regulation. Nutrients 2015, 7:2839-2849
Fernandez J, Su W, Rozenbloom SR, Wolever TMS, Comelli EM. Adiposity, gut microbiota and faecal short chain fatty acids are linked in adult humans. Nutrition & Diabetes 2014;4
Chambers ES, Viardot A, Psichas A, Morrison DJ, Murphy KG, Zac-Varghese SE, MacDougall K, et al. Effects of targeted delivery of propionate to the human colon on appetite regulation, body weight maintenance and adiposity in overweight adults. Gut 2014, published online
