Butyrat

Buttersäure aus dem Griechischen βουτυρος (Butter) ist eine kurzkettige Fettsäure mit vier Kohlenstoffatomen. Es kommt in pflanzlichen Ölen und tierischen Fetten vor. Buttersäure hat einen unangenehmen Geruch und einen bitteren und scharfen Geschmack.

Butyrat ist der traditionelle Name für die konjugierte Base der Buttersäure. Der Name wird im Namen von Estern wie Butyratmonoglycerid und Buttersäuresalzen (Natriumbutyrat) verwendet.

Butyrat ist die Hauptenergiequelle für Epithelzellen (Kolonozyten).

Wo finde ich Butyrat? Welche Lebensmittel enthalten Butyrat?

Butyrat ist in Butter und Ghee als Tributyrin enthalten. Butter kann 3 bis 5% Tributyrin enthalten.

Buttersäure wird bei der Fermentation von Ballaststoffen durch die Mikrobiota gewonnen.

Butyrat: ein Schlüsselmetabolit der Mikrobiota

Die Bakterien, die den Verdauungstrakt besiedeln, insbesondere der Dickdarm, konsumieren die Präbiotika, die wir konsumieren, um uns vermehren zu können. Präbiotika sind Lebensmittelsubstanzen, die im Allgemeinen aus gebundenem Zucker (Oligosaccharide und Polysaccharide) bestehen. Präbiotika sind für die intestinale Mikrobiota unerlässlich.

Tatsächlich werden diese Fasern von der Mikrobiota in kurzkettige Fettsäuren umgewandelt. Unter ihnen spielt Butyrat eine entscheidende Rolle in der Darmphysiologie, da es eine der bevorzugten Kohlenstoffquellen in Darmepithelzellen ist. Ohne Butyrat wären diese Zellen im Energiemangel.

Biologische Funktionen von Butyrat

Zum einen haben kurzkettige Fettsäuren Auswirkungen auf den Magen-Darm-Trakt und sorgen für eine gute Darmfunktion. Ihre Hauptfunktion ist es, als Energiequelle für die Zellen im Dickdarm zu dienen. Butyrat ist die Hauptenergiequelle für Kolonozyten oder die Zellen, die die Kolonwand bilden. Es erlaubt ihnen, sich zu vermehren und normal zu funktionieren. Ohne diese Verbindungen durchlaufen diese Zellen eine Autophagie, treten schließlich in die Apoptose ein und sterben.

Butyrat wirkt entzündungshemmend, wirkt auf die Darmmotilität (Verstopfung und Durchfall), regt die Aufnahme von Wasser und Natrium an und hilft, die schützende Schleimschicht des Darms zu erhalten. (Canani 2011)

Vorteile von Butyrat

 

Anwendung

Vorteile (Manrique 2017)

Entzündung des Darms

Trophische und entzündungshemmende Wirkung

Zöliakie

Trophische Wirkung auf das Darmepithel

Stellt das mikrobiotische Gleichgewicht wieder her

Reizdarmsyndrom (IBS)

Reguliert die Beweglichkeit des Darms

Stellt das Gleichgewicht der Darmmikrobiota wieder her

Verstopfung

Reguliert die Beweglichkeit des Darms

Stellt das Gleichgewicht der intestinalen Mikrobiota wieder her

Durchfall im Zusammenhang mit Antibiotika

Stellt das Gleichgewicht der Darmmikrobiota wieder her.

Einnahme von schädlichen Medikamenten am Darmepithel

(Chemotherapie, entzündungshemmende Medikamente, etc.)

Trophische Wirkung auf das Darmepithel

Stellt das mikrobiotische Gleichgewicht wieder her

Klinische Studien mit Butyrat

Morbus Crohn

Dreizehn Patienten mit Morbus Crohn erhielten 4 g/Tag Butyrat als enterische Tabletten für 8 Wochen. Vor und nach der Behandlung wurde eine Koloskopie mit Ileoskopie durchgeführt. Die Aufnahme von Butyrat wurde gut vertragen und führte zu Verbesserungen. Von den neun Patienten (69%), die auf die Behandlung ansprachen, hatten sieben (53%) eine Remission, und zwei hatten eine partielle Ansprache. (Di Sabatino 2015)

Colitis ulcerosa

In Italien wurde eine Open-Label-Studie von 19 gastrointestinalen Einheiten (GISDI-Arbeitsgruppe) an 216 Patienten mit Ulkus-Kolitis durchgeführt, die auf die Standardtherapie (Mesalazin) nicht vollständig ansprachen. In dieser Studie nahmen die Patienten zusätzlich zur Standardbehandlung (Mesalazin 3 x 800 mg/d) dreimal täglich eine intestinale resistente Tablette mit 300 mg Butyrat und 250 mg Inulin ein. Die Ermittler berichteten von einer signifikanten Verbesserung der Symptome und des Erscheinungsbildes der Schleimhäute. (Assisi 2008)

Reizdarmsyndrom

Beim Reizdarmsyndrom zeigten 66 Patienten, die 12 Wochen lang 300 mg Buttersäure (oral) erhielten, einen signifikanten Rückgang im Vergleich zu Placebo bei Bauchschmerzen während der Stuhlgang nach 4 Wochen. Eine Reduktion der Inzidenz von Verstopfung wurde in der Kontrollgruppe in einer statistisch signifikanten Weise nach 12 Wochen nachgewiesen. (Banasiewicz 2013)

Divertikulose

Schließlich wurde die orale Supplementierung mit mikroverkapselter Buttersäure (300mg/Tag) untersucht, um die Häufigkeit von Divertikulitis bei Menschen mit Divertikulose zu reduzieren. 73 Patienten nahmen an dieser randomisierten, placebokontrollierten Studie teil. Nach 12 Monaten stellte die behandelte Gruppe einen signifikanten Rückgang der Anzahl der Divertikulitisepisoden im Vergleich zur Kontrollgruppe fest. (Krokowicz 2014)

Es sei darauf hingewiesen, dass in all diesen Studien die Verabreichung der verschiedenen Formen von Buttersäure keine negativen Auswirkungen hatte und gut vertragen wurde.

Klinische Studien mit Tributyrin

Tributyrin als Quelle für Buttersäure (Butyrat) findet derzeit zunehmend Interesse. In klinischen pharmakologischen Studien hat sich gezeigt, dass es sich um eine gut verträgliche Form handelt. (Edelman 2003)

Tributyrin wurde bisher in der enteralen Ernährung in Kombination mit anderen Nährstoffen eingesetzt. Mehrere Studien mit tributyrinhaltigen Formulierungen wurden an schwerkranken Patienten unter enteraler Ernährungshilfe durchgeführt (Scheppach 2003; Beale 2008). Die in diesen Studien verwendete Dosis betrug im Allgemeinen 1 Gramm Tributyrin pro Tag. Zu den Ergebnissen gehören eine Abnahme der Verstopfung und eine Verbesserung der gastrointestinalen Toleranz. 

BUTYRAT-NAHRUNGSERGÄNZUNGSMITTEL

Tributyrin liefert 3 Butyrat-Moleküle. Es handelt sich um die kurzkettige Fettsäure, die in der Butter enthalten ist.

Es ist eine interessante Form, die als Nahrungsergänzungsmittel für Butyrat verwendet werden kann. Im Gegensatz zu Butyrat hat es keinen unangenehmen Geruch.

Darüber hinaus ist das mikroverkapselte Tributyrin in Butycaps wirksamer als Butyratsalze (Natriumbutyrat) für die Verdauung, die Bioverfügbarkeit und die Aktivität von Butyrat im Dickdarm.

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Assisi RF; GISDI Study Group. Combined butyric acid/mesalazine treatment in ulcerative colitis with mild-moderate activity. Minerva Gastroenterol Dietol 2008;54(3):231-8.

Banasiewicz T, Krokowicz Ł, Stojcev Z, Kaczmarek BF, Kaczmarek E, Maik J, et al. Microencapsulated sodium butyrate reduces the frequency of abdominal pain in patients with irritable bowel syndrome. Colorectal Dis 2013;15(2):204-9.

Beale RJ, Sherry T, Lei K, Campbell-Stephen L, McCook J, Smith J, et al. Early enteral supplementation with key pharmaconutrients improves Sequential Organ Failure Assessment score in critically ill patients with sepsis: outcome of a randomized, controlled, double-blind trial. Crit Care Med 2008;36(1):131-44.

Canani RB, Costanzo MD, Leone L, Pedata M, Meli R, Calignano A. Potential beneficial effects of butyrate in intestinal and extraintestinal diseases. World J Gastroenterol. 2011 28;17(12):1519-28.

Edelman MJ, Bauer K, Khanwani S, Tait N, Trepel J, Karp J, et al. Clinical and pharmacologic study of tributyrin: an oral butyrate prodrug. Cancer Chemother Pharmacol 2003; 51(5):439-44.

Di Sabatino A, Morera R, Ciccocioppo R, Cazzola P, Gotti S, Tinozzi FP, et al. Oral butyrate for mildly to moderately active Crohn’s disease. Aliment Pharmacol Ther 2005;22(9):789-94.

Koh A, De Vadder F, Kovatcheva-Datchary P, Bäckhed F. From Dietary Fiber to Host Physiology: Short-Chain Fatty Acids as Key Bacterial Metabolites. Cell. 2016 Jun 2;165(6):1332-1345. 

Krokowicz L, Stojcev Z, Kaczmarek BF, Kociemba W, Kaczmarek E, Walkowiak J, et al. Microencapsulated sodium butyrate administered to patients with diverticulosis decreases incidence of diverticulitis-a prospective randomized study. Int J Colorectal Dis 2014;29(3):387-93.

Manrique Vergara D., González Sánchez M.E. Short chain fatty acids (butyric acid) and intestinal diseases. Nutr Hosp 2017; 34(Supl. 4):58-6.

Papillon E, Bonaz B, Fournet J. [Short chain fatty acids: effects on gastrointestinal function and therapeutic potential in gastroenterology]. Gastroenterol Clin Biol. 1999 Jun-Jul;23(6-7):761-9. Review. 

Scheppach WM. Intestamin and acute pancreatitis. Clin Nutr 2003;22(Supp. 1):32.