חומצה בוטירית , הידוע גם בשם חומצה N-butanoic (במערכת IUPAC), הינה חומצת קרבוקסיליות שיש את הנוסחה המבנית CH3CH2CH2-COOH. היא מסווגת כחומצת שומן קצרת שרשרת. יש לו ריח לא נעים, טעם חריף ובו זמנית מעט מתוק (בדומה לאתר). המבנה שלו מודגם באיור 1.
הוא נמצא במיוחד בחמאה גסה, גבינת פרמזן, חלב נא, שומנים מן החי, שמנים צמחיים, והקיא. שמה נגזר מהמילה היוונית βουτυρος שמשמעותה "חמאה" (תורמים, 2016).
איור 1: מבנה של חומצה בוטירית.
חומצה בוטירית נוצרת במעי הגס האנושי על ידי תסיסה חיידקית של פחמימות (כולל סיבים תזונתיים), והיא אמורה לדכא סרטן המעי הגס.
חומצה בוטירית היא חומצת שומן המופיעה בצורה של אסטרים בשומנים מן החי ושמנים צמחיים. באופן מעניין, לאסטרים של משקל מולקולרי נמוך של חומצה בוטירית, כמו מתיל בוטיראט, יש בעיקר ארומות או טעמים נעימים (מרכז החדשנות המטבוליסטי, SF).
תכונות פיזיקליות וכימיות של חומצה בוטירית
חומצה בוטירית היא נוזל חסר צבע עם ריח חמאה לא נעים ופצוע. יש לו גם טעם חמאה מסוים.
יש לו משקל מולקולרי של 88.11 גרם / מול וצפיפות של 0.9528 גרם / מ"ל בטמפרטורת החדר. נקודת ההתכה שלה היא -5.1 מעלות צלזיוס ונקודת הרתיחה שלה היא 163.75 מעלות צלזיוס.
התרכובת מסיסה במים, אתנול ואתר. זה מסיס מעט בטטרכלוריד פחמן. זוהי חומצה חלשה, כלומר היא לא מתנתקת לחלוטין, ה- pKa שלה הוא 4.82 (המרכז הלאומי למידע על ביוטכנולוגיה, SF).
איזומר אחד, חומצה דו-מתילפרופנואית (איזובוטירית), (CH3) 2CHCO2H, נמצא הן במצב החופשי והן באסטר האתיל שלו בכמה שמנים צמחיים. למרות שהיא פחות חשובה מבחינה מסחרית מחומצה בוטירית (בראון, 2011).
חומצה בוטירית יכולה להגיב עם חומרים מחמצנים. תגובות ליבון מתרחשות כאשר כרום טריוקסיד מעל 100 מעלות צלזיוס. הם גם אינם תואמים בסיסים וחומרי הפחתה. זה יכול לתקוף אלומיניום ומתכות קלות אחרות (BUTYRIC ACID, 2016).
תגובתיות ומפגעים
חומצה בוטירית נחשבת לתרכובת דליקה. לא תואם חומרים מחמצנים חזקים, אלומיניום ורוב המתכות הנפוצות האחרות, אלקליות, חומרי הפחתה (Royal Society of Chemistry, 2015).
התרכובת מסוכנת מאוד במקרה של מגע עם העור (עלול לגרום לכוויות), במקרה של בליעה, מגע עם העיניים (מגרה) ושאיפה (עלול לגרום לגירוי חמור בדרכי הנשימה).
הנוזל או הערפל מהתרסיס יכולים לייצר נזק לרקמות במיוחד בריריות העיניים, הפה ודרכי הנשימה.
החומר רעיל לריאות, למערכת העצבים, לריריות. חשיפה חוזרת או ממושכת לחומר עלולה לגרום נזק לאיברים אלה כמו גם לגירוי בדרכי הנשימה אשר מוביל להתפרצויות תכופות של זיהום בסימפונות (גיליון נתוני בטיחות חומרים בוטיריים, 2013).
במקרה של מגע עם העיניים, בדוק אם יש לקורבן עדשות מגע והסר אותן. יש לשטוף את עיני הקורבן במים או במי מלח רגילים למשך 20 עד 30 דקות ובמקביל להתקשר לבית חולים.
במקרה של מגע עם העור, יש לטבול את האזור הפגוע במים תוך הסרת ובידוד כל הבגדים המזוהמים. כל אזורי העור המושפעים נשטפים בעדינות במים וסבון. יש לקבל טיפול רפואי.
במקרה של שאיפה יש להשאיר את האזור המזוהם למקום קריר. אם מתפתחים תסמינים (כמו צפצופים, שיעול, קשיי נשימה או צריבה בפה, בגרון או בחזה), התקשר לרופא.
במקרה של בליעה, אין לגרום להקאות. אם הקורבן מודע ולא סובל מהתקפים, יש לתת כוס אחת או שתיים מים כדי לדלל את הכימיקל ויש להזמין בית חולים או מרכז לבקרת רעל.
אם הקורבן עווית או לא מודע, אל תתן דבר דרך הפה, וודא שדרכי הנשימה של הקורבן פתוחות, והניחו את הקורבן לצידו כשהראש נמוך מהגוף. יש לקבל טיפול רפואי מיידי.
שימושים ותועלות בריאותיות
לאסטרים של חומצה בוטירית במשקל מולקולרי נמוך, כמו מתיל בוטיראט, יש ריח וטעם נעימים בדרך כלל. בגלל זה הם מוצאים שימוש כתוספי מזון ובושם.
בוטיראט, הבסיס המצומד של חומצה בוטירית, ניתן למצוא באופן טבעי במזונות רבים. ניתן להוסיף אותו גם כתוסף או כחומר טעמים באחרים.
אסטרים או חומצות בוטיריות משמשים לייצור טעמים מלאכותיים ותמציות של שמן צמחי. אמיל בוטיראט הוא המרכיב העיקרי בשמן משמש, ואילו מתיל בוטיראט ניתן למצוא בשמן אננס.
בנוסף לשימוש בשימוש כחומר טעם, שמן אננס משמש גם לקידום גידול העצם, ריפוי ניתוחי שיניים וטיפול בהצטננות, כאבי גרון ודלקת סינוסיטיס חריפה, על פי יצרנית המוצרים הטבעיים OCA Brasil (PULUGURTHA, 2015).
חיידקים שנמצאים במערכת העיכול יכולים לייצר כמויות משמעותיות של בוטיראט מתסס, סיבים תזונתיים ופחמימות בלתי ניתנות לעיכול. אכילת מזונות עתירי סיבים כמו שעורה, שיבולת שועל, אורז חום וסובין הם דרך בריאה להכניס לגוף בוטירט.
מחקר שפורסם בגיליון נובמבר 2010 של כתב העת "תזונה" מצביע על כך שארוחת דגני בוקר ערב עשירה בפחמימות בלתי ניתנות לעיכול עשויה להגביר את ריכוז בוטיראט בפלזמה למחרת בבוקר.
הוא מוסיף שזה יכול להיות המנגנון שבאמצעותו הדגן המלא עוזר במניעת סוכרת ומחלות לב.
חומצה בוטירית, כמו בוטיראט, נוצרת במעי הגס האנושי כתוצר של תסיסה של סיבים, וזה מוצע כגורם שמסביר מדוע תזונה עשירה בסיבים תזונתיים מגנה במניעת סרטן המעי הגס.
נבדקו מספר השערות לגבי המנגנון האפשרי של קשר זה, כולל האם בוטיראט חשוב לשמירה על ביטוי פנוטיפי תקין של תאי אפיתל, או לשיפור חיסול התאים הפגועים באמצעות אפופטוזיס.
יתרונות נוספים של חומצה בוטירית או בוטיראט הם:
- עוזר לירידה במשקל.
- מקל על תסמונת המעי הגס מגורה (Andrzej Załęski, 2013).
- טיפול במחלת קרוהן (Ax, SF).
- להילחם בתנגודת לאינסולין.
- יש לו השפעות אנטי דלקתיות.
הפניות
- Andrzej Załęski, AB (2013). חומצה בוטירית בתסמונת המעי הרגיז. Przegla̜d Gastroenterologiczny, 350–353. התאושש ב- ncbi.nlm.nih.gov.
- Ax, J. (SF). מהי חומצה בוטירית? 6 יתרונות חומצה בוטירית שעליך לדעת עליהם. התאושש מ- draxe: draxe.com.
- בראון, WH (2011, 2 בדצמבר). חומצה בוטירית (CH3CH2CH2CO2H). נלקח מהאנציקלופדיה בריטניקה: התאושש מ- britannica.com.
- חומצה בוטירית. (2016). התאושש מהקמוכימיקלים: cameochemicals.noaa.gov.
- תורמים, NW (2016, 22 בדצמבר). חומצה בוטירית. נשלח מאנציקלופדיה עולמית חדשה: התאושש מ- newworldencyclopedia.org.
- גיליון נתוני בטיחות חומצה בוטרית. (2013, 21 במאי). התאושש מ- sciencelab: sciencelab.com.
- המרכז הלאומי למידע ביוטכנולוגי. (SF). מסד הנתונים של מתחם PubChem; CID = 264. נשלח מ- PubChem: ncbi.nlm.nih.gov.
- PULUGURTHA, S. (2015, 1 ביוני). אילו מזונות עשירים בבוטיראט? התאושש מחיה: livestrong.com.
- החברה המלכותית לכימיה. (2015). חומצה בוטנואית. התאושש מ- chemspider: chemspider.com.
- מרכז החיידק המטבוליסטי. (SF). מאגר מטבולים אנושי מציג מטאבארד עבור חומצה בוטירית. נשלח מ- hmdb.ca: hmdb.ca.