חומצה בוטירית: פונקציה ומחלות

זה מריח בצורה חודרת כמו קיא, ואנשי פשע מנצלים את הסירחון וההשפעה המאכלת שלו להתקפות. בתוך מערכת העיכול שלנו, לעומת זאת, לחומצה בוטירית יש תפקיד חשוב, והיא גם חומר גלם יקר לרפואה וכימיה.

מהי חומצה בוטירית?

השם חומצה בוטירית הוא השם הטריוויאלי של חומצה בוטאנואית. זה שייך למונוקרבוקסיליק חומצות והיא חומצת השומן הפשוטה מכולן. הנוסחה הכימית שלו היא C4H8O2, ולכן היא מולקולות מורכבים כל אחד מארבעה פַּחמָן אטומים, שמונה הידרוגנציה אטומים ושניים חמצן אטומים. הנוזל, חסר צבע בטמפרטורת החדר ומעט שמנוני, מסיס ב מַיִם ויש לו השפעה מגרה חזק על הריריות. הריח הצורם החודר שלו נתפס על ידי בני אדם ובעלי חיים אפילו בריכוזים הקטנים ביותר. אנו תופסים זאת כסימן של ריקבון ובכך כשלילי. בטבע, חומצה בוטורית נוצרת במהלך הפירוק המיקרוביאלי של חומרים אורגניים בתהליך המכונה תסיסה של חומצה בוטורית. שֶׁלָה נקודת המסה של מינוס 5 מעלות צלזיוס נמוך מזה של מַיִם, ושלה נקודת רתיחה הוא 163 מעלות צלזיוס. מלחים ואסטרים של חומצה בוטאנית ידועים בכימיה בוטיראטים או בוטנואטים.

פונקציה, פעולה ומשימות

אין מעיים בריאים רירית ללא חומצה בוטירית - ניתן להשתמש בכותרת זו כדי לסכם את מנגנוני הפעולה הרבים שבהם הנוזל המגרה הזה מעורב באורגניזם האנושי. שכבת התאים העליונה בחלק הפנימי של המעיים שלנו, מה שנקרא המעיים אפיתל, אחראי על תהליכי הפרשת הריר ועל קליטה של חומרי מזון מהמעיים. למעי כל כך חשוב זה אפיתל, חומצה בוטורית ונגזרותיה הם מקורות האנרגיה העיקריים. רק כאשר רמתם בסביבת המעי גבוהה דיה, ניתן לחילוף החומרים של המעי רירית לתפקד בצורה אופטימלית. חומצה בוטורית מגרה את תנועתיות המעי, מגנה על המעי ומקדמת את צמיחת התאים, אך בעיקר את צמיחתם של דם כלי בדופן המעי. בנוסף, זה מחזק את הקשר בין התאים הבודדים בדופן המעי, ובכך מונע את פלורת מעיים מחדירת ה- אפיתל ונגד התפתחות תהליכים דלקתיים. תיאוריה שהחומצה אפילו מגנה מפניה מעי גס סרטן נתמך כרגע על ידי יותר ויותר מחקרים.

גיבוש, התרחשות, מאפיינים וערכים אופטימליים

בתוך האורגניזם האנושי נוצרת חומצה בוטירית ב פלורת מעיים, ליתר דיוק ב מעי גס. פרה-ביוטי פחמימות זה שלנו בטן לא יכול להישבר עם העיכול שלו אנזימים להגיע לכאן לא מעוכל ומעובד על ידי מעיים בקטריה (כולל Faecalibacterium prausnitzii). תהליך זה תואם את התסיסה של חומצה בוטורית שכבר הוזכרה, וחומצה בוטורית נוצרת בתהליך זה. אם הוא קיים בכמויות מספיקות, ערך ה- pH במעי עובר לטווח החומצי. סלמונלה ואחר פתוגנים מתקשים לשרוד בסביבה זו, והמעיים שלנו נשארים בריאים ביתר קלות. אם לחומצה יש השפעה חיובית כאן, היא נוטה להשפיע לרעה במקום אחר: היא נמצאת בקרום הרירי של פה ובגוף האדם מזיע, והוא אחראי בחלקו לריח הלא נעים בשני המקומות. כאשר נלחמים בשומות, בזחלים ובמזיקים אחרים בגינה, גננים וחקלאים בתורם משתמשים במאפיין זה: גם בעלי החיים הקטנים אינם אוהבים את הסירחון וממריאים. לעומת זאת, הריח האופייני לחומצה בוטורית הוא שקרציות וחרקים אחרים מרוויחים מכך: זה מאפשר להם לאתר את "הקורבנות" הפוטנציאליים שלהם. אגב, חומצה בוטאנית או האסטרים שלה (הרבה יותר ריח נעים) משמשים לייצור תרופות, עור-טיפול קוסמטיקה, ניחוחות וליקרים. תרכובות מסוימות של החומצה נדרשות לייצור בוטיראט תאית, פלסטיק עמיד במיוחד בפני מזג אוויר ועמיד בפני פגיעות.

מחלות והפרעות

אם רמת החומצה הבוטירית יורדת במעיים שלנו, המעי רירית עלול לעבור שינויים פתולוגיים. הסיכון להתפתחות מעי גס סרטן או מחלות מעי דלקתיות כרוניות כגון מחלת קרוהן עולה. בחולים שכבר סובלים ממחלות כאלה, התגלתה לעיתים רמה מופחתת משמעותית של חומצה בוטירית פלורת מעיים. שלנו דיאטה יש השפעה ניכרת על כמה חומצה בוטאנית נוצרת במעיים שלנו. בפרט, מזונות עשירים בסיבים וכאלה המכילים עמילן רב מעדיפים את ייצורם ויכולים לנטרל ירידה ברמה. ככל שחומצה בוטרית חשובה לאורגניזם שלנו לאן שהוא שייך, זה יכול להיות מסוכן אם ניבוא איתו במגע. מבחוץ. רְצִינִי בריאות בעיות יכולות להתרחש כאן. הסכנה הגדולה ביותר היא כאשר החומצה נשאפת או עוברת עור מגע, כי גם לכמויות הקטנות ביותר שלו יש השפעה מאכלת חזקה. מְמוּשָׁך שאיפה האדים שלו בריכוזים גבוהים יותר יכולים לגרות את דרכי הנשימה כל כך מאסיבי עד כדי כך בחילה, הקאה, כאבי ראש, סְחַרחוֹרֶת, ואפילו התעלפות יכולה להתרחש. מעצבן אלים שיעול יכול להיות תוצאה כמו גם נזק לצינורות הסימפונות ריאות רִקמָה. אם אתה נחשף לאדים שאינם מוגנים לאורך זמן רב יותר, קיים אפילו סיכון לכך בצקת ריאות. עור מגע עם חומצה בוטירית מוביל לעיתים קרובות לגירוי בינוני בדומה לתגובת עור אלרגית. הגזים הנמלטים מהחומצה מגרים גם את העיניים שמתחילות להישרף מַיִם קשות כתוצאה מכך. למרות כל אלה, חומצה בוטירית אינה מסווגת כרעילה בחריפות על פי תקנות החומרים המסוכנים הנוכחיים. בשל הריח הלא נעים ביותר שלו, הוא כבר מורגש ב ריכוז שאין לו רלוונטיות רעילה ולכן ניתן להימנע ממנו בזמן טוב. ניטרול חומצה בוטירית מתגלה כקשה ושייך לידי מומחים.