Maślan sodu a ketoza - czy na diecie ketogennej należy suplementować maślan sodu?

Czym jest maślan sodu? Kwas masłowy, zaliczany do krótkołańcuchowych kwasów tłuszczowych (SCFA) jest główną substancją dostarczającą energię komórkom nabłonka jelitowego, naturalnie produkowaną w organizmie przez bakterie jelitowe. Dzięki swoim właściwościom odżywczym wspiera regenerację błony śluzowej jelita, poprawiając funkcjonalność układu pokarmowego.

Z kolei maślan sodu jest solą sodową kwasu masłowego, charakteryzującą się większą stabilnością cząsteczek, stałym stanem skupienia i przyjemniejszym zapachem niż sam kwas masłowy. Z tego względu w preparatach wspierających zdrowie układu pokarmowego stosuje się maślan sodu, który jest bardziej przystępną formą kwasu masłowego [1,2]. Ważnym aspektem stosowania kwasu masłowego jest jego stopniowe uwalnianie w przewodzie pokarmowym. Dobierając suplementację, należy sięgać po preparaty będące najlepiej żywnością specjalnego przeznaczenia medycznego, które w składzie posiadają maślan sodu w postaci chronionej (np. MSB®) o udowodnionej klinicznie skuteczności działania.

Kwas masłowy jest naturalnie produkowany w okrężnicy przez niektóre rodzaje  bakterii probiotycznych, głównie bakterii fermentujących cukry, dla których główną pożywką są węglowodany nieprzyswajalne, czyli błonnik pokarmowy. Należą do nich m.in. Clostridium spp., Eubacterium spp., Fusobacterium spp., Butyrivibrio spp. Megasphaera elsdenii i Mitsuokella multiacida. Szczególne znaczenie dla produkcji kwasu masłowego przez drobnoustroje ma spożycie owsa oraz otrębów pszennych, a także produktów obfitujących w skrobię oporną takich jak: częściowo zmielone ziarna zbóż i nasion, surowe ziemniaki, zielone banany, warzywa oraz produkty skrobiowe z wysoką zawartością amylozy (niektóre odmiany ryżu i ziemniaków, niektóre produkty pszeniczne, groch, kukurydza) [2,3].

Kwas masłowy naturalnie znajduje w mleku i przetworach mlecznych, jednak w ilościach zbyt małych by mógł on wywierać pozytywny wpływ na pracę układu pokarmowego. Ponadto niezależnie od dawki, zawarty w produktach spożywczych kwas masłowy jest szybko wychwytywany i wykorzystywany w górnym odcinku przewodu pokarmowego, tym samym nie przedostając się do jelita grubego. Opracowanie specjalnej formuły mikrootoczkowania maślanu sodu, stosowanego w żywności specjalnego przeznaczenia medycznego umożliwiło jego skuteczną suplementację. Przyjmowany w takiej postaci, dociera do najdalszych odcinków jelita grubego, w których dysocjuje do kwasu masłowego [2].

Dieta ketogenna a kwas masłowy

Dieta ketogenna jest modelem żywienia charakteryzującym się bardzo niskim spożyciem węglowodanów, na poziomie 5-10% dobowego spożycia energii lub maksymalnie 50 gramów na dobę. Spożycie białka na tej diecie powinno być umiarkowane i wynosić około 1-2 gramy na kilogram masy ciała na dobę, w zależności od poziomu aktywności fizycznej. Pozostałą energię na diecie ketogennej należy dostarczać z tłuszczu. Celem wspomnianego schematu żywieniowego jest wprowadzenie organizmu w stan ketozy. Po wyczerpaniu węglowodanów w organizmie ciało zaczyna pobierać energię ze zmagazynowanego tłuszczu. Na skutek jego rozpadu powstają wolne kwasy tłuszczowe, które wątroba wykorzystuje do produkcji ciał ketonowych. Mechanizm ten obserwuje się nie tylko podczas stosowania diety o niskiej zawartości węglowodanów lecz także w okresach głodu i długotrwałego wysiłku [4,5].

Zmiany w sposobie odżywiania, w tym zmniejszona zawartość węglowodanów w diecie mają istotny wpływ na mikrobiotę jelitową oraz pracę jelit. Badania w tym zakresie wskazują na zmniejszenie różnorodności mikrobioty jelitowej na skutek spożywania diety niskowęglowodanowej, choć istnieją również przesłania o pozytywnym wpływie jej stosowania na równowagę jelitową (6,7). Przyczyną negatywnego wpływu tej diety na florę jelitową jest niskie spożycie błonnika, który występuje w produktach węglowodanowych. Istotną rolę w kształtowaniu mikroflory jelitowej odgrywa także rodzaj spożywanych tłuszczów. Dieta bogata w tłuszcze nasycone i jednonienasycone ma gorszy wpływ na bogactwo i różnorodność bakterii jelitowych niż dieta bogata w tłuszcze wielonienasycone [6,7].

Kwas masłowy w okrężnicy jest produkowany głównie przez bakterie z rodziny Firmicutes. Z kolei badanie Zhang’a i wsp. (6), a także Duncan’a (8) wykazały zmniejszenie liczby bakterii z rodziny Firmicutes na skutek stosowania diety ketogennej. Podobnie Russel i wsp. (8) zaobserwowali, że na skutek stosowania diety o obniżonej zawartości węglowodanów następuje zmniejszenie liczby bakterii z grupy Roseburia i E. rectale, produkujących kwas masłowy. Ponadto wykazano, że 6 miesięcy stosowania diety ketogennej wpływa na obniżenie całkowitej liczebności bakterii jelitowych (7). Zmniejszenie liczby bakterii z rodziny Firmicutes jest prawdopodobnie spowodowane niskim spożyciem błonnika pokarmowego, w tym skrobii opornej zawartej w produktach węglowodanowych. Zarówno zmniejszenie liczby bakterii produkujących kwas masłowy, jak i niższa podaż węglowodanów nieprzyswajalnych wpływa na obniżenie produkcji kwasu masłowego w okrężnicy. Z kolei niższa zawartość kwasu masłowego w jelitach może negatywnie wpływać na pracę przewodu pokarmowego [6,7].

Czy na diecie ketogennej należy suplementować maślan sodu?

Niedobór kwasu masłowego w jelitach może prowadzić do poważnych zaburzeń funkcjonowania przewodu pokarmowego. Niewystarczająca ilość kwasu masłowego w przewodzie pokarmowym prowadzi do niedoborów energetycznych komórek nabłonka jelitowego i zaburzonej jego regeneracji. Konsekwencją może być nieszczelność jelit. Ze względu na zmniejszenie spożycia produktów odżywiających bakterie jelitowe produkujące kwas masłowy oraz zmiany w mikroflorze jelitowej  spowodowane dietą ketogenną, warto rozważyć suplementację maślanem sodu podczas stosowania tej diety.

Jak wspominamy we wcześniejszej części artykułu, kwas masłowy stanowi materiał energetyczny dla prawidłowych komórek nabłonka jelitowego oraz wywiera pozytywny wpływ na odżywienie i regenerację błony śluzowej jelita. W konsekwencji suplementacja maślanem sodu przyczynia się do:

• Poprawy integralności jelit
• Poprawy funkcjonalności jelita
• Zmniejszenia nasilenia objawów biegunkowych
• Przywrócenia prawidłowej motoryki przewodu pokarmowego
• Przyśpieszenia regeneracji zniszczonych komórek nabłonka jelitowego
• Poprawy wchłaniania sodu i wody w jelicie
• Ochrony translokacji bakterii z jelit do krwiobiegu
• Obniżenia stanu zapalnego jelit
• Zapobieganiu nowotworom układu pokarmowego [1,2].

Podsumowanie

Różnorodna dieta, pełna produktów nieprzetworzonych, bogatych w błonnik pokarmowy przyczynia się do zachowania równowagi jelitowej i wytwarzania odpowiedniej ilości kwasu masłowego przez drobnoustroje w okrężnicy. Stosowanie diety ketogennej z niską zawartością produktów węglowodanowych, bogatych we włókno pokarmowe wpływa na zmniejszenie różnorodności bakterii probiotycznych przez co produkcja kwasu masłowego w jelitach może być niewystarczająca. Z tego względu do diety ketogennej warto dołączyć suplementację egzogennym maślanem sodu, który uzupełni niedobór kwasu masłowego w układzie pokarmowym i poprawi funkcjonowanie jelit.

Bibliografia

1. Tomasz Banasiewicz, Katarzyna Borycka-Kiciak, Agnieszka Dobrowolska-Zachwieja, Jerzy Friediger, Adam Kiciak, Piotr Krokowicz, Ewa Małecka-Panas, Piotr Pietrzak, Grażyna Rydzewska,Wiesław Tarnowski, Romuald Zabielski, „Kliniczne aspekty zastosowania kwasu masłowegow postępowaniu dietetycznym w chorobach jelit”, Przegląd Gastroenterologiczny 2010; 5 (6), p.329-334
2. Anna Kotunia, Piotr Pietrzak, Paul Guilloteau, Romuald Zabielski, 2010. „Kwas masłowy w przewodzie pokarmowym”, Przegląd Gastroenterologiczny 2010; 5 (3): 117–122
3. Hai-Teng Li,Wenyu Zhang, Huijuan Zhu, Chen Chao and Qing Guo, 2023. „Unlocking the Potential of High-Amylose Starch for Gut Health: Not All Function the Same”, Fermentation 2023, 9(2), 134
4. Erin McGaugh, 2022. „A Review of Ketogenic Diet and Lifestyle”, Missouri Medicine: The Journal of the Missouri State Medical Association, 119(1): 84–88
5. Frączek, J. Krzywański, H. Krysztofiak, 2022. „Dietetyka Sportowa” PZWL Wydawnictwo Lekarskie
6. Antonio Paoli, Laura Mancin, Antonino Bianco, Ewan Thomas, João Felipe Mota and Fabio Piccini, 2019. „Ketogenic Diet and Microbiota: Friends or Enemies?”, Genes (Basel), 10(7): 534
7. Andrea Santangelo, Antonio Corsello, Giulia Carla Immacolata Spolidoro, Chiara Maria Trovato, Carlo Agostoni, Alessandro Orsini, Gregorio Paolo Milani and Diego Giampietro Peroni, 2023. „The Influence of Ketogenic Diet on Gut Microbiota: Potential Benefits, Risks and Indications”, Nutrients 15(17): 3680
8. Mariangela Rondanelli, Clara Gasparri, Gabriella Peroni, Milena Anna Faliva, Maurizio Naso, Simone Perna, Philip Bazire, Ignacio Sajoux, Roberto Maugeri and Chiara Rigon, 2021. „The Potential Roles of Very Low Calorie, Very Low Calorie Ketogenic Diets and Very Low Carbohydrate Diets on the Gut Microbiota Composition”, Frontiers in Endocrynology 12: 662591