Prof. dr hab. Stanisław Wężyk
Dr inż. Ryszard Gilewski

Z obserwacji wynika, że kwas masłowy korzystnie wpływa na stan zdrowotny przewodu pokarmowego i wzrost wydajności, zwłaszcza u młodego i wrażliwego drobiu. Wśród krótko łańcuchowych kwasów tłuszczowych, kwas masłowy ma szczególne właściwości. Jest to naturalna substancja występująca u ssaków i ptaków, zwykle wytwarzana przez mikroflorę obecną w świetle jelita ślepego i jelita grubego.

Kwas masłowy to jeden z krótko łańcuchowych kwasów tłuszczowych, który jest naturalnie produkowany przez bakterie występujące w jelicie ślepym grubym. Jego fizjologiczna rola jest bardzo istotna. Ma on bezpośredni wpływ na mikrobiom jelitowy i błonę śluzową ściany przewodu pokarmowego. Zwiększanie poziomu kwasu masłowego w obrębie jelita grubego ma znaczenie m.in. w stabilizacji jelitowej mikroflory, do której zaliczamy bakterie niechorobotwórcze tzw. komensale, bakterie chorobotwórcze, wirusy, grzyby. Ekosystem bakteryjny jelit dzieli się na mikrobiom prozdrowotny i mikrobiom chorobotwórczy.
Celem wielkotowarowej, intensywnej produkcji drobiarskiej jest uzyskanie jak najlepszych wyników produkcyjnych w jak najkrótszym czasie odchowu. Ważnym czynnikiem warunkującym dobre wyniki produkcyjne jest odpowiednio rozwinięty przewód pokarmowy. Krytycznym momentem chowu piskląt jest okres pomiędzy ich wykluciem, a wstawieniem kurcząt do hali produkcyjnej, kiedy dodatkowo działają czynniki stresogenne. Niedorozwój struktur układu pokarmowego jest przyczyną niskich przyrostów oraz padnięć piskląt, co w konsekwencji powoduje straty ekonomiczne na przestrzeni całego odchowu. Przyspieszenie rozwoju budowy przewodu pokarmowego (kosmków jelitowych) zapewnia dobry start kurczętom, przyspieszając ich wzrost i rozwój. Idealnym rozwiązaniem dla młodych piskląt wydają się być mono- i diglicerydy kwasów tłuszczowych.
Mono – i diglicerydy kwasów tłuszczowych, a właściwie mono- oraz diacyloglicerole należą do lipidów właściwych (acylogliceroli) popularnie nazywanych tłuszczami. Z chemicznego punktu widzenia są to estry średnio łańcuchowych kwasów tłuszczowych oraz glicerolu. Lipidy stanowią część błon biologicznych, pełnią rolę strukturalną oraz są magazynem energii dla organizmu. Występują we wszystkich komórkach żywych organizmów (Minakowski i Weidenr, 2005). Mono- i diglicerydy kwasów tłuszczowych znalazły powszechne zastosowanie w żywieniu zwierząt gospodarskich. Używane są głównie w rozbudowie wybranych elementów przewodu pokarmowego. Kwasy te zaspokajają specyficzne wymagania żywieniowe zwierząt, wpływając głównie na zdrowotność i prawidłowy przebieg wchłaniania składników pokarmowych. Za prawidłowe wchłanianie odpowiadają dobrze wykształcone kosmki jelitowe pokrywające wewnętrzne powierzchnie jelit. Monogliceryd kwasu masłowego jako składnik błon śluzowych jest skutecznym stymulatorem odnowy komórek kosmków jelitowych oraz pobudza rozwój ich wzrostu, gęstości i długości. Poprzez wydłużenie pojedynczych kosmków oraz zwiększenie ich ilości na 1 cm2 powierzchni jelit, możliwe jest lepsze wykorzystanie składników pokarmowych dostarczonych z paszą. Korzystny wpływ mono- i diglicerydów kwasu masłowego na wzrost zagęszczenia i wydłużenie kosmków jelitowych został udokumentowany u drobiu, trzody chlewnej i przeżuwaczy (Cantini, 2005).
Wykorzystując glicerydy kwasu masłowego, opracowano produkty, których celem było doprowadzenia kwasu masłowego do dolnego odcinka przewodu pokarmowego. Okazało się także, że glicerydy te również pozytywnie wpływają na cechy jakości tuszki brojlerów.
Chociaż wiele kwestii mających związek z tym kwasem tłuszczowym, nie zostało jeszcze wyjaśnionych, to specjalistyczna literatura obszernie opisuje jego duże możliwości w poprawie zdrowia jelit. Oprócz tego, że jest on preferowanym materiałem odżywczym dla enterocytów okrężnicy to korzystnie wpływa na jej funkcję jako obronnej bariery, a najbardziej znanym działaniem kwasu masłowego jest stymulowanie różnicowanego namnażania się komórek nabłonka. Enterocyty są absorpcyjnymi komórkami kosmków jelitowych i warunkują najistotniejsze funkcje cienkiego jelita, biorąc udział w tworzeniu tego narządu, będąc komórkami jego błony śluzowej. Do działania kwasu masłowego zalicza się pobudzanie wydzielania enzymów i stabilizowanie mikroflory, co ma wpływ na wydajniejszą strawność składników odżywczych i lepszą obronę przed kolonizacją niepożądanych bakterii. W związku z tym obserwuje się poprawę tempa wzrostu, zwłaszcza w nieoptymalnych warunkach utrzymania. Dlatego na całym świecie, gdzie profilaktyczne i lecznicze stosowanie antybiotyków jest coraz bardziej ograniczane, kwas masłowy staje się popularnym dodatkiem do pasz dla młodego drobiu.

Maksymalne wykorzystanie kwasu masłowego

Poza korzystnymi właściwościami, kwas masłowy ma również pewne ujemne cechy, gdyż np. w wolnej postaci jest żrący i ma bardzo nieprzyjemny, charakterystyczny zapach. Jest on słabym kwasem o wartości pKa 4,82, czyli że w przewodzie pokarmowym, głównie o neutralnym pH, będzie on bardzo szybko metabolizowany już w wolu i w górnym odcinku przewodu pokarmowego. Producenci pasz zaczęli już dodawać do mieszanek paszowych sole kwasu masłowego w postaci maślanu wapnia lub sodu. Wartość pKa służy do określenia siły kwasu i jest ujemnym logarytmem stałej dysocjacji kwasu lub wartości Ka, a niższa jej wartość wskazuje na mocniejszy kwas, co oznacza, że niższa wartość oznacza pełniejszą dysocjację kwasu w wodzie. Kwas maślany stanowią związki chemiczne, sole lub estry kwasu masłowego o ogólnym wzorze (C3H7COO) aXa. Ich stała i na ogół bezwonna postać jest znacznie łatwiejsza w obróbce. Problem stanowi fakt, że sole kwasu masłowego są wchłaniane w górnej części przewodu pokarmowego, co z kolei jest bardzo niekorzystne, ponieważ chorobotwórcze bakterie, takie jak Salmonella, kolonizują niżej położone – jelito ślepe i okrężnicę.  Najczęstszym sposobem radzenia z tym problemem jest ich mikrokapsułkowanie lub powlekanie tłuszczem. Sole kwasu masłowego są uwalniane w momencie, gdy ich otoczka jest rozkładana przez lipazę w jelicie cienkim. W przypadku słabego pokrycia substancją czynną prawdopodobnie uwalniają się zbyt wcześnie, a gdy jest pokryta odpowiednio – ilość kwasu masłowego w produkcie jest stosunkowo niewielka i wynosi około 25%. Aby przeciwdziałać występowaniu wszystkim poprzednio wymienionym wadom, firma Framelco opracowała kwas masłowy trzeciej generacji w postaci glicerydów wytwarzanych przez estryfikację trzech cząsteczek kwasu masłowego do cząsteczki glicerolu, w wyniku czego powstaje „tributyryna”, która zawiera stosunkowo dużą ilość kwasu masłowego, ale jest nieżrąca, bezwonna i niezależna od pH, dzięki czemu może dotrzeć do dolnych części przewodu pokarmowego.
Stwierdzono znaczący wpływ glicerydów kwasu masłowego na różnorodność składu populacji bakterii zasiedlających jelita ślepe brojlerów, wskazując, że glicerydy rzeczywiście były w stanie dotrzeć do dolnej części przewodu żołądkowo-jelitowego. Względna liczebność kilku szczepów Bifidobacterii znacznie wzrosła, a związane z tym korzyści obejmują immunostymulację, współzawodnictwo z bakteriami chorobotwórczymi w zdobywaniu składników odżywczych i miejsca kolonizacji oraz produkcję lotnych kwasów tłuszczowych, które zapewniają gospodarzowi energię metaboliczną.
Mono – i diglicerydy kwasu masłowego wydają się być idealnym rozwiązaniem również na wszelkie zaburzenia przewodu pokarmowego drobiu. Ich wysokie stężenie przyczynia się skuteczności i możliwości szerokiego zastosowania tych związków w żywieniu drobiu. Glicerydy kwasu masłowego wspomagają rozbudowę struktur przewodu pokarmowego kilkudniowych piskląt, przyspieszając podjęcie funkcji kosmków jelitowych. Przyczyniają się również do wzrostu i wydłużenia kosmków jelitowych przewodu pokarmowego ptaków dorosłych.

Korzystny wpływ tributyryny

Korzystny wpływ tributyryny na brojlery został potwierdzony badaniami, w których 120 brojlerom zestawu Cobb dodawano do paszy lipolisacharyd (LPS) lub ich nie dodawano (grupa kontrolna) względnie, dodawano tributyrynę lub powlekany tłuszczem maślan sodu (kwas masłowy) i w 43 dniu ubijano kurczęta, by zbadać morfologię ich jelit. W przeciwieństwie do grupy kontrolnej, żywionej z dodatkiem powlekanego tłuszczem kwasu masłowego, tributyryna istotnie wydłużała wysokość kosmków jelitowych (Ryc. 1).


Potwierdzono również, że tributyryna może dotrzeć do dolnej części przewodu pokarmowego. Ponadto tributyryna, a w mniejszym stopniu, powlekany kwas masłowy zdecydował o stosunku głębokości krypt do wysokości kosmków w jelicie krętym, stąd wniosek, że tributyryna skuteczniej łagodziła szkodliwe skutki powodowanych przez liposacharydy od powlekanego kwasu masłowego. Lipopolisacharyd (LPS) jest endotoksyną stanowiącą amfifilowy, integralny składnik zewnętrznej błony komórkowej osłony bakterii Gram-ujemnych i cyjanobakterii, gdzie tworzy złożone struktury z białkami i fosfolipidami.
Amfifilowość jest właściwością substancji polegającą na zdolności jej cząsteczek do silnego oddziaływania zarówno z cząsteczkami polarnych rozpuszczalników (np. wody), jak i niepolarnych (np. węglowodorów). Oprócz udowodnionego wpływu kwasu masłowego na zdrowie jelit i tempo wzrostu pod koniec odchowu broilerów zaobserwowano nowe, interesujące zjawisko związane ze stosowaniem tributyryny. Dodatek glicerydów kwasu masłowego do paszy nie tylko poprawił końcową masę ciała brojlerów i ich tempo wzrostu, ale także ograniczał względną masę tłuszczu brzusznego. Glicerydy kwasu masłowego ograniczały skutecznie odkładanie się tłuszczu w organizmie brojlerów poprzez regulację ekspresji genów, biorących udział w takich procesach jak transport lipidów i kwasów tłuszczowych, utlenianie kwasów tłuszczowych i metabolizm cholesterolu. Podkreślono również, że tributyryna wpływa na modelowanie przemiany lipidów. Dodawanie do paszy glicerydu kwasu masłowego wpłynęło na zmniejszenie względnej masy tłuszczu w jamie brzusznej i zwiększyło względną masę mięśni piersiowych u 5-tygodniowych brojlerów (Ryc. 2).


Badaniami także potwierdzono pozytywny wpływ glicerydów kwasu masłowego na cechy jakości tuszy, stwierdzając zmniejszone odkładanie się tłuszczu w jamie brzusznej. Zasugerowano, że zwiększona ilość Bifidobacterii, które stwierdzono w jelicie ślepym, mogła przyczynić się do produkcji metabolitów choliny, uczestniczących w transporcie trójglicerydów we krwi, które dlatego są zdolne do modulowania metabolizmu lipidów.

Podsumowanie

Na rynku dostępnych jest kilka form kwasu masłowego, opracowanych w celu zwiększenia skuteczności ich działania w przewodzie pokarmowym drobiu i ograniczania ich nieprzyjemnego zapachu. Stwierdzono także, że różne formy glicerydów wpływają na zwiększenie bioróżnorodności populacji bakterii w jelitach. Udowodniono, że glicerydy kwasu masłowego bardzo skutecznie wspomagają stan zdrowotny jelit zarówno poprzez poprawę ich integralności (spójności), jak i w wyniku zwiększenie bioróżnorodności zasiedlającej je mikroflory. Powszechnie stwierdzono, że dodatek glicerydów do paszy skutkuje wyższym tempem przyrostów i uzyskiwaniem wyższej ubojowej masy ciała przez drób mięsny. Ostatnie badania wykazały, że glicerydy kwasu masłowego pozytywnie wpływają na cechy jakości tuszy poprzez zmianę ekspresji genów odpowiedzialnych za odkładanie tłuszczu w tuszce oraz poprzez wspomaganie wzrostu populacji Bifidobacterii w jelicie ślepym.