Регуляция продукции короткоцепочечных жирных кислот

Образование короткоцепочечных жирных кислот кишечными бактериями регулируется множеством факторов со стороны хозяина, окружающей среды, питания и микробиоты. Однако в общих чертах количество и состав продуцируемых короткоцепочечных жирных кислот у здоровых людей в основном определяются доступностью субстрата, видовым составом микробиоты и временем кишечного транзита. Большая часть короткоцепочечных жирных кислот в кишечнике образуется при бактериальном расщеплении сложных углеводов, особенно в проксимальных отделах кишечника, но по мере продвижения пищевых остатков по кишечнику все больший вклад в их образование вносят переваривание белков и пептидов. На характер продукции короткоцепочечных жирных кислот влияет также бактериальный метаболизм водорода. Это проявляется влиянием неорганических акцепторов электронов (нитрата, сульфата) на процессы ферментации, при которых они способствуют образованию более окисленных короткоцепочечных жирных кислот, таких как ацетат, за счет более восстановленных жирных кислот, таких как бутират. Исследования в хемостате с использованием чистых культур сахаролитических кишечных микроорганизмов показывают, что доступность углерода и скорость роста существенно влияют на исход ферментации. Например, у бифидобактерий основными продуктами ферментации при ограничении по углероду являются ацетат и формиат, тогда как при избытке углеводов образуются ацетат и лактат. Лактат также используется как акцептор электронов у Clostridium perfringens и в меньшей степени у Bacteroides fragilis. У последнего микроорганизма основными продуктами ферментации при избытке субстрата являются ацетат и сукцинат, тогда как при ограничении по углероду и источникам энергии сукцинат декарбоксилируется с образованием пропионата.