Butyrat: Kurzkettige Fettsäure und Treibstoff für die Darmzellen

Was ist Butyrat?

Butyrat ist eine kurzkettige Fettsäure und Energiequelle.

Sie wird durch bestimmte Bakterien im Darm selbst hergestellt, und zwar, indem die Bakterien Ballaststoffe und resistente Stärke fermentieren.  

Neben Butyrate fermentieren die Bakterien noch die kurzkettigen Fettsäuren Propionat sowie Acetat. Jede dieser Fettsäuren ist wichtig, aber Butyrat nimmt eine ganz besondere Rolle ein.

Nicht alle Darmbakterien können Butyrat bilden. Aus den über 1.000 Bakterienstämmen in unserem Darm können nur die Bakterien der Stämme Eubacterium, Fusobacterium, Butyrivibrio, Clostridium sowie Roseburia und Faecalibacterium prausnitzii Butyrat herstellen. 

Außerdem brauchen diese Bakterien bestimmte Ballaststoffe, um Butyrat bilden zu können. Untersuchungen haben gezeigt, dass beispielsweise Cellulose oder Weizenkleie nur schlecht zur Bildung von Butyrat geeignet ist. Auf der anderen Seite eignen sich Flohsamen und enzymatisch fermentierte Guarfaser gut dazu. Das ist übrigens einer der Gründe, warum beide Inhaltsstoffe zusammen mit resistenter Stärke Teil unseres Multi-Ballaststoff-Komplexes sind.

Werden diese Bakterienstämme im Darm aufgrund von fehlerhafter Ernährung, Antibiotika, Immunsuppressiva, Steroiden, Darmerkrankungen oder anderen Medikamenten beeinträchtigt, oder fehlen die richtigen Ballaststoffe so sinkt die Butyratproduktion im Darm und es kann ein Mangel entstehen.

Butyrat kommt auch natürlicherweise in Milcherzeugnissen, wie Butter und Hartkäse, insbesondere Parmesan, vor. Es verleiht diesen Lebensmitteln einen Teil ihres Aromas. Zu beachten gilt: Butyrat, welches mit der Nahrung aufgenommen wird, erreicht nicht unseren Darm, da es bereits im Dünndarm abgebaut wird.

Die Bedeutung von Butyrat für die Darmgesundheit

Butyrat erfüllt vier wichtige Funktionen im Darm:

1. Es produziert Energie
2. Es hält das Darmmilieu aufrecht
3. Es hat eine anti-entzündliche Wirkung und tötet Keime ab
4. Es arbeitet mit dem Immunsystem zusammen

Energieträger

Butyrat ist der wichtigste Energielieferant für die Zellen der Darmschleimhaut, der Kolonozyten des Darmepithels.

Sie erhalten schätzungsweise bis zu 70% ihrer Energie aus Butyrat. Diese Energie brauchen sie, um sich zu regenerieren und die Barrierefunktion des Darms aufrechtzuerhalten. Butyrat unterstützt dabei, dass die Zellen eng miteinander verbunden sind. Dies verhindert, dass schädliche Substanzen in den Blutkreislauf gelangen. Ein beschädigtes Darmepithel mit Lücken zwischen den Zellen kann zu einem "Leaky-Gut-Syndrom" führen, bei dem Mikroben und Toxine aus dem Darm in den Körper eindringen und entzündliche Prozesse auslösen.

Wirkung auf das Darmmilieu

Butyrat senkt den pH-Wert im Darm und hält ihn sauer. Wie sauer der Darm ist, ist gleich aus mehreren Gründen wichtig. Erstens können Keime im gesunden, sauren Darm nicht überleben, sodass uns die Säure einen natürlichen Schutz verleiht. Auf der anderen Seite arbeiten bestimmte Prozesse nur in einem sauren Milieu gut. Es wurde beispielsweise gezeigt, dass Butyrat dazu beiträgt, dass Calcium, Magnesium und Eisen besser im Darm absorbiert werden.

Wichtig zu wissen: In diesem sauren Milieu gedeihen die Bakterienarten, die Butyrat herstellen können, am besten. So trägt Butyrat selbst dazu bei, dass unsere Darmflora Butyrat herstellen kann.

Anti-entzündliche Wirkung

Studien haben gezeigt, dass Butyrat direkt die Bildung von entzündlichen Stoffen reduziert und den oxidativen Stress im Darm senkt. Außerdem führt es über die beiden oben genannten Effekte dazu, dass Entzündungen selbst, z.B. durch die Bekämpfung der Keime und die Erholung der Darmflora, reduziert werden.

Signalwirkung zum Immunsystem

Auf der einen Seite hemmt Butyrat die Reaktion des Immunsystems und somit auch die Entzündungskette. Auf der anderen Seite spielt es eine Rolle in der Signalkette zur Reifung der Immunzellen und der Wundheilung.

Butyrat und seine systemischen Effekte

Obwohl Butyrat hauptsächlich im Darm wirkt, zeigen neuere Studien, dass es auch systemische Effekte auf andere Organe hat. Zum Beispiel kann Butyrat die Blutzucker- und Cholesterinwerte senken, indem es die Aufnahme von Glukose und Fetten im Darm reduziert. Es wurde auch gezeigt, dass Butyrat die Insulinempfindlichkeit verbessert und somit potenziell bei der Prävention von Fettleibigkeit und Typ-2-Diabetes nützlich sein kann.

Darüber hinaus spielt Butyrat eine Rolle im Nervensystem, indem es entzündliche Prozesse hemmt und über die indirekte Stimulation des Vagusnervs die Darm-Hirn-Achse positiv beeinflusst. Dies könnte erklären, warum es bei Erkrankungen wie dem Reizdarmsyndrom, die häufig mit psychischen Beschwerden wie Angst und Depression einhergehen, hilfreich ist.

Ist Butyrat sicher?

Butyrat hat ein sehr gutes Sicherheitsprofil und zeigt auch bei hohen Dosen keine toxischen Effekte. In Studien, in denen Butyrat oral oder rektal verabreicht wurde, traten keine schwerwiegenden Nebenwirkungen auf. Die Supplementierung von Butyrat wird in Form von Mikrokapseln empfohlen, um sicherzustellen, dass das Molekül den Dickdarm erreicht, wo es seine Wirkung entfalten kann​.

Bis vor Kurzem wurden die meisten Studien mit Butyratzäpfchen durchgeführt. Diese konnten nur in der unmittelbaren Umgebung wirken. Erst seit der neuen Entwicklung von mikroverkapseltem Butyrat können Studien durchgeführt werden, die die Wirkung von Butyrat besser erforschen. Dank der Mikroverkapselung kann Butyrat den gesamten Darm erreichen. Seit diesem Durchbruch steigt das Forschungsinteresse an Butyrat Jahr für Jahr.

Fazit

Butyrat ist ein bemerkenswertes Molekül mit vielfältigen positiven Effekten auf die menschliche Gesundheit. Seine Rolle als Energielieferant für die Darmzellen, seine entzündungshemmenden und immunmodulierenden Eigenschaften sowie seine positiven Auswirkungen auf den gesamten Körper machen es so besonders für die Wissenschaft und unsere Gesundheit. Es bleibt spannend, wie zukünftige Studien das therapeutische Potenzial von Butyrat weiter untermauern werden.