Короткоцепочечные жирные кислоты (КЦЖК) в моче (10 показателей)

Определение короткоцепочечных жирных кислот (КЦЖК)

Короткоцепочечные жирные кислоты (КЦЖК) — это монокарбоновые соединения, содержащие до шести атомов углерода в цепи. Они образуются преимущественно в толстом кишечнике под действием анаэробных бактерий — основных обитателей микробиоты человека.

Тип субстрата, подвергающегося ферментации, определяет состав и количество синтезируемых кислот. Каждая из них формируется с участием строго определённых бактериальных видов, что позволяет судить о функциональной активности микробного сообщества кишечника.

Определяемые показатели

• Уксусная кислота (ацетат, C2)

• Пропионовая кислота (пропионат, C3)

• Масляная кислота (бутират, C4)

• Муравьиная кислота (формиат, C1)

• Валериановая кислота (валерат, C5)

• Капроновая кислота (капроат, C6)

• Гептановая кислота (C7)

• Изомасляная кислота (изобутират, iC4)

• Изовалериановая кислота (изовалерат, iC5)

• 2-метилмасляная кислота

Методы исследования

• Газовая хроматография с пламенно-ионизационным детектированием (ГХ-ПИД)

• Газовая хроматография–масс-спектрометрия (ГХ-МС)

Единицы измерения

ммоль/моль креатинина

Биоматериал

Разовая порция мочи

Общая информация об исследовании

КЦЖК — основной продукт микробной ферментации углеводов, белков и жиров в толстом кишечнике. Наиболее значимыми из них считаются уксусная (C2), пропионовая (C3) и масляная (C4) кислоты. Также определяются их разветвлённые формы — изомасляная (iC4), изовалериановая (iC5) и капроновая (C6).

Анаэробные бактерии кишечника синтезируют широкий спектр ферментов (гликозидгидролаз), способных расщеплять сложные полисахариды, непереваренные остатки пищи и эндогенные белки — например, слизь и слущивающиеся эпителиальные клетки.

Тип метаболизируемого субстрата определяет профиль образующихся кислот:

• неразветвлённые (уксусная, пропионовая, масляная) образуются при ферментации углеводов — пектинов, ксиланов, арабиногалактанов;

• разветвлённые (изомасляная, изовалериановая) — при расщеплении белков и аминокислот, таких как валин и лейцин.

В сутки микробиота вырабатывает около 200–1000 ммоль КЦЖК, из которых более 95 % всасываются клетками слизистой оболочки кишечника. Остальные 5 % выводятся с калом.

Главным потребителем этих кислот являются колоноциты — клетки кишечного эпителия, в митохондриях которых КЦЖК (особенно бутират) окисляются с образованием АТФ, обеспечивая энергией слизистую оболочку кишечника.

Ацетат и пропионат частично попадают в систему воротной вены и доставляются в печень, где:

• пропионат участвует в глюконеогенезе и регуляции липидного обмена;

• ацетат используется для синтеза жирных кислот и служит энергетическим субстратом для мозга, сердца, почек и мышц.

Таким образом, соотношение и концентрация КЦЖК отражают активность и баланс кишечной микробиоты, а также процессы метаболизма в организме.

Факторы, влияющие на образование КЦЖК

На синтез короткоцепочечных жирных кислот влияют:

• возраст и общее состояние организма;

• рацион питания и содержание пищевых волокон;

• состав микробиоты кишечника;

• скорость продвижения химуса по кишечнику;

• активность нейроэндокринной системы ЖКТ;

• объём кишечных секретов и муцина;

• скорость обновления эпителия;

• приём антибиотиков и других лекарств;

• присутствие неорганических доноров электронов (нитратов, сульфатов).

Совокупность этих факторов определяет общий профиль и концентрацию КЦЖК в моче.

Когда проводится исследование

• для оценки функционального состояния кишечной микробиоты;

• при подозрении на воспалительные заболевания кишечника;

• для контроля эффективности диетотерапии;

• при системных нарушениях обмена веществ не наследственного характера (у детей и взрослых);

• для анализа влияния питания и микробиоты на метаболическое здоровье.

Что означают результаты?

Референсные значения

Кто назначает исследование

Гастроэнтеролог, терапевт, диетолог, геронтолог, специалист по антивозрастной медицине, онколог.

Подготовка к анализу

Для точной оценки уровня короткоцепочечных жирных кислот (КЦЖК) необходимо соблюдать ряд требований, так как состав и концентрация метаболитов напрямую зависят от питания, состояния кишечной микрофлоры и приёма лекарств.

Рекомендации перед сбором мочи:

• За 48 часов до анализа по согласованию с врачом отменить приём антибиотиков, пробиотиков, пребиотиков и слабительных средств, влияющих на микробный состав кишечника.

• За 24 часа до исследования исключить:

  • продукты с высоким содержанием клетчатки (капуста, бобовые, цельнозерновой хлеб, орехи, семена, фрукты с кожурой);

  • кислые продукты и ферментированные напитки (кефир, йогурт, квас, вино, уксус);

  • острые и жирные блюда, алкоголь, энергетические напитки;

  • биодобавки с аминокислотами, органическими кислотами или пищевыми волокнами.

• Не принимать пищу минимум 8 часов до сбора материала (разрешается чистая негазированная вода).

• За сутки до анализа избегать интенсивных физических нагрузок и стрессов.

• Утром перед сбором мочи провести гигиену без использования антисептических или антибактериальных средств.

• Собирать утреннюю порцию мочи в стерильный контейнер без консервантов.

• При необходимости длительного хранения до доставки в лабораторию — держать пробу в холодильнике при температуре +2…+8 °C не более 4 часов.

Дополнительно: при исследовании динамики КЦЖК (например, в рамках курса лечения или изменения диеты) рекомендуется проводить анализ в одно и то же время суток и при одинаковом режиме питания за 2–3 дня до каждого забора материала.