Butyrate relatif tidak stabil dan mudah terurai. Karena itu, butyrate sering dikombinasikan dengan mineral untuk membentuk garam, seperti:

๐ Sodium butyrate
๐ Magnesium butyrate
๐ Calcium butyrate

Ketiga bentuk garam butyrate ini memiliki sifat biologis yang secara umum serupa.

Cara Kerja Butyrate di Dalam Tubuh

Butyrate dapat bermanfaat bagi tubuh melalui tiga mekanisme utama.

1. Inhibisi Histone Deacetylase

Butyrate dapat menghambat histone deacetylase, atau HDAC. Enzim ini menghilangkan gugus asetil dari protein histon, sehingga memengaruhi cara gen diekspresikan.

Dengan menghambat aktivitas HDAC, butyrate dapat memengaruhi regulasi gen, perbaikan sel, peradangan, dan kematian sel terprogram.

2. Aktivasi Reseptor Terpaut Protein G

Butyrate dapat mengaktifkan reseptor terpaut protein G, atau GPCR, yang mengatur bagaimana sinyal dari luar sel ditransmisikan ke dalam sel.

Reseptor ini berperan penting dalam:

๐ Mengatur respons inflamasi
๐ Mentransmisikan sinyal saraf
๐ Mempertahankan metabolisme energi
๐ Mendukung kesehatan sel imun

Aktivitas GPCR yang abnormal dapat berhubungan dengan kondisi inflamasi, termasuk inflammatory bowel disease dan beberapa penyakit autoimun.

3. Menyediakan Energi bagi Kolon

Butyrate merupakan sumber energi penting bagi sel yang melapisi usus besar, yang dikenal sebagai kolonosit.

Saat bakteri usus melepaskan butyrate, sel-sel usus menyerapnya dan menggunakannya untuk menghasilkan ATP. Energi ini mendukung pertumbuhan sel, pemeliharaan, dan perbaikan, membantu memperkuat lapisan usus dan mengurangi permeabilitas usus yang berlebihan, yang umumnya disebut sebagai “leaky gut.”

Sembilan Potensi Manfaat Kesehatan Butyrate

1. Mendukung Penelitian Pencegahan dan Terapi Kanker

Butyrate telah dipelajari karena kemampuannya mengaktifkan jalur pensinyalan seluler yang dapat mendorong apoptosis, atau kematian sel terprogram, pada sel kanker tertentu.

Sifat penghambatan HDAC-nya juga sedang diteliti untuk kemungkinan peran dalam mengurangi beberapa komplikasi yang terkait dengan terapi kanker, termasuk kerusakan pendengaran akibat pengobatan.

Namun, butyrate tidak boleh dianggap sebagai pengganti pengobatan kanker standar, dan banyak aplikasi ini masih dalam tahap penelitian.

2. Mendukung Barier Usus

Butyrate menyediakan energi bagi sel-sel yang melapisi kolon, mendukung pertumbuhan dan perbaikannya.

Lapisan usus yang sehat menciptakan barier yang lebih kuat antara zat-zat di dalam saluran pencernaan dan aliran darah. Hal ini dapat membantu mengurangi permeabilitas usus yang berlebihan dan mendukung kesehatan pencernaan secara keseluruhan.

3. Mendukung Stabilitas Emosional pada Penderita Penyakit Kronis

Orang dengan kondisi inflamasi kronis, termasuk beberapa penyakit autoimun, dapat mengalami peradangan usus dan perubahan fungsi barier usus.

Sistem pencernaan berkomunikasi dengan otak melalui jalur yang mencakup nervus vagus, yang sering disebut sebagai bagian dari gut-brain axis.

Perubahan pada kesehatan usus dan peradangan dapat memengaruhi suasana hati dan berkontribusi terhadap gejala seperti:

๐ Kecemasan
๐ Suasana hati rendah
๐ Depresi

Dengan mendukung kesehatan usus dan mengatur peradangan, butyrate dapat secara tidak langsung memengaruhi kesejahteraan emosional. Namun, kondisi kesehatan mental memerlukan penilaian dan penanganan profesional yang sesuai.

4. Peran Potensial dalam Penelitian Penyakit Alzheimer

Butyrate dan beberapa senyawa terkait sedang dipelajari karena kemampuannya memengaruhi fungsi otak, peradangan, dan ekspresi gen.

Butyrate mungkin dapat menembus blood-brain barrier hingga tingkat tertentu dan dapat memengaruhi metabolisme energi serta pensinyalan di dalam otak. Para peneliti sedang mengkaji apakah sifat-sifat ini dapat mendukung memori dan pembelajaran pada kondisi neurodegeneratif seperti penyakit Alzheimer.

Namun, bukti yang ada masih bersifat awal, dan butyrate belum ditetapkan sebagai pengobatan atau terapi pencegahan untuk penyakit Alzheimer.

5. Peran Potensial pada Penyakit Huntington

Efek penghambatan HDAC dari butyrate telah dipelajari dalam kaitannya dengan penyakit Huntington.

Penelitian laboratorium dan praklinis menunjukkan bahwa modifikasi aktivitas HDAC mungkin membantu melindungi sel saraf dan memperlambat proses tertentu yang terkait dengan penyakit. Namun, diperlukan bukti klinis lebih lanjut untuk menentukan keamanan dan efektivitasnya pada pasien.

6. Dukungan Potensial pada Penyakit Parkinson

Butyrate sedang diteliti untuk kemungkinan efeknya terhadap peradangan, kesehatan sel saraf, dan gut-brain axis pada penyakit Parkinson.

Mekanisme potensialnya meliputi:

๐ Menghambat aktivitas HDAC
๐ Mengatur pensinyalan GPCR
๐ Mengurangi aktivitas inflamasi
๐ Mendukung mikrobioma usus

Efek ini mungkin relevan terhadap progresi gejala neurologis, tetapi saat ini butyrate belum dianggap sebagai pengobatan standar untuk penyakit Parkinson.

7. Mendukung Penelitian Kardiovaskular dan Stroke

Bakteri usus dapat memengaruhi kesehatan kardiovaskular dengan menghasilkan zat yang berkaitan dengan peradangan dan pembentukan plak di pembuluh darah.

Karena butyrate memiliki sifat anti-inflamasi, ia dapat membantu mengatur jalur inflamasi yang terlibat dalam aterosklerosis.

Efek terkait HDAC-nya juga sedang dipelajari karena potensinya mengurangi kerusakan sel setelah stroke. Namun, diperlukan penelitian klinis tambahan sebelum rekomendasi terapi yang pasti dapat dibuat.

8. Mendukung Fungsi Kognitif

Butyrate telah dipelajari untuk kemungkinan efeknya pada pembelajaran, memori, dan fungsi kognitif.

Para peneliti sedang menelaah relevansinya terhadap:

๐ Autism spectrum disorder
๐ Kondisi neurologis lainnya
๐ Cedera otak traumatik
๐ Gangguan kognitif

Hasil penelitian ini masih berkembang, dan butyrate tidak boleh dipandang sebagai pengobatan yang telah terbukti untuk kondisi-kondisi ini.

9. Mendukung Penatalaksanaan Inflammatory Bowel Disease

Butyrate dapat mendukung penderita inflammatory bowel disease dengan:

๐ Menyediakan energi bagi sel usus
๐ Mendukung perbaikan lapisan usus
๐ Memperkuat barier usus
๐ Mengatur respons inflamasi melalui pensinyalan GPCR
๐ Mendukung pencernaan dan penyerapan nutrisi

Efek-efek ini dapat membantu mengurangi peradangan dan ketidaknyamanan pencernaan pada beberapa pasien. Namun, inflammatory bowel disease memerlukan pengobatan di bawah pengawasan seorang gastroenterolog.

Makanan dan Bakteri yang Mendukung Produksi Butyrate

Butyrate adalah asam lemak rantai pendek yang diproduksi ketika bakteri usus memfermentasi serat makanan.

Butyrate berperan penting dalam kesehatan gastrointestinal dengan mendukung lapisan usus, mengatur peradangan, dan menyediakan energi bagi kolonosit.

Kolonosit yang sehat membantu menjaga barier usus, yang berfungsi sebagai garis pertahanan pertama tubuh terhadap zat berbahaya yang masuk ke aliran darah.

Butyrate juga dapat:

๐ Mendukung pergerakan usus normal
๐ Mengatur respons imun
๐ Mengurangi peradangan usus
๐ Memengaruhi pertumbuhan dan aktivitas sel abnormal tertentu

Bakteri Mana yang Menghasilkan Butyrate?

Banyak bakteri yang umum digunakan dalam suplemen probiotik bukanlah penghasil butyrate secara langsung.

Hal ini karena banyak bakteri penghasil butyrate sangat anaerob, artinya mereka tumbuh buruk bila terpapar oksigen. Kondisi ini menimbulkan tantangan dalam produksi, pengemasan, dan penyimpanan sebagai probiotik konvensional.

Namun, beberapa bakteri probiotik seperti Bifidobacterium dapat mendukung produksi butyrate melalui proses yang dikenal sebagai cross-feeding.

Dalam proses ini:

๐ Bifidobacteria memfermentasi karbohidrat tertentu.
๐ Mereka menghasilkan zat antara.
๐ Bakteri lain menggunakan zat-zat ini untuk memproduksi butyrate.

Bakteri yang secara langsung menghasilkan butyrate dan bakteri yang secara tidak langsung mendukung produksinya secara kolektif dapat disebut sebagai bakteri butyrogenik.

Bakteri Penting Penghasil Butyrate di Usus

Banyak penghasil butyrate penting termasuk dalam famili Lachnospiraceae dan Ruminococcaceae.

Faecalibacterium prausnitzii

Faecalibacterium prausnitzii, yang sering disingkat sebagai F. prausnitzii, termasuk dalam famili Ruminococcaceae.

Ini adalah salah satu bakteri yang paling melimpah di usus manusia yang sehat dan merupakan penghasil butyrate yang penting.

Ini telah dikaitkan dengan:

๐ Aktivitas anti-inflamasi
๐ Regulasi respons imun
๐ Dukungan terhadap kesehatan barier usus
๐ Inhibisi bakteri yang berpotensi berbahaya

Lachnospiraceae

Bakteri penghasil butyrate penting dalam famili Lachnospiraceae meliputi:

๐ Anaerostipes
๐ Roseburia
๐ Coprococcus

Eubacterium

Spesies tertentu dalam genus Eubacterium, yang termasuk dalam famili Eubacteriaceae, juga merupakan penghasil butyrate yang penting.

Makanan Apa yang Disukai Bakteri Butyrogenik?

Jawaban sederhananya adalah serat makanan. Namun, hubungan antara serat dan bakteri usus lebih kompleks.

Spesies bakteri yang berbeda merespons karbohidrat tertentu secara berbeda. Bahkan bakteri yang berkerabat dekat pun mungkin memiliki kemampuan yang berbeda untuk mencerna serat tertentu.

Contohnya:

๐ Beberapa bakteri dapat memfermentasi fructans, sedangkan yang lain tidak.
๐ Beberapa dapat memfermentasi fructans rantai pendek tetapi tidak dapat memecah fructans rantai panjang seperti inulin.
๐ Komunitas bakteri yang berbeda dapat menghasilkan jumlah butyrate yang berbeda dari makanan yang sama.

Jumlah butyrate yang dihasilkan melalui fermentasi serat bergantung pada beberapa faktor:

๐ Jumlah dan keragaman bakteri penghasil butyrate di usus
๐ Ketersediaan serat spesifik yang disukai oleh bakteri tersebut
๐ Interaksi cross-feeding antarspesies bakteri yang berbeda
๐ Komposisi individual mikrobioma usus
๐ Kesehatan pencernaan dan waktu transit usus

Makanan yang Dapat Mendukung Produksi Butyrate

Makanan yang mengandung resistant starch dan fructans umumnya dikaitkan dengan peningkatan fermentasi bakteri dan produksi butyrate.

Resistant Starch

Resistant starch adalah jenis karbohidrat yang tidak dapat dicerna sepenuhnya oleh enzim pencernaan manusia. Zat ini mencapai usus besar, tempat bakteri usus memfermentasinya.

Sumber resistant starch meliputi:

๐ Singkong
๐ Tapioka starch
๐ Oat
๐ Kacang-kacangan dan legum
๐ Pisang hijau
๐ Nasi atau kentang yang dimasak dan didinginkan
๐ Alpukat

Fructans

Fructans mencakup short-chain fructooligosaccharides, atau FOS, dan serat rantai lebih panjang seperti inulin.

Sumber makanan meliputi:

๐ Pisang
๐ Bawang bombai
๐ Bawang putih
๐ Pistachio
๐ Asparagus
๐ Brokoli
๐ Kiwi

Mengonsumsi diet yang bervariasi dan mengandung berbagai jenis serat nabati dapat mendukung mikrobioma usus yang lebih beragam dan mendorong produksi alami asam lemak rantai pendek seperti butyrate.

 

Referensi :

Artikel Thai Cellfix Manfaat Potensial Butyrate dalam Sembilan Kelompok Penyakit

Penyedia ArokaGO Celfix Clinic and Lab