The importance of short-chain fatty acids in meconium of newborns and faeces of children

Krótkołańcuchowe kwasy tłuszczowe powstają w przewodzie pokarmowym dziecka na drodze fermentacji związków węglowodanowych przez szczepy bakteryjne takie jak Firmicutes oraz Bacteroidetes. U niemowląt główne źródło węglowodanów stanowi pokarm matki lub mieszanka mlekozastępcza, a skład mikroflory fermentującej te związki zależy w głównej mierze od rodzaju drogi porodu, jaką dziecko przyszło na świat, od rodzaju pokarmu które spożywa oraz od środowiska w którym dorasta. Krótkołańcuchowe kwasy tłuszczowe pełnią szereg funkcji w organizmie człowieka, m.in wpływają na układ immunologiczny, stanowią źródło energii dla kolonocytów a także pełnią rolę przeciwzapalną. Celem niniejszej pracy było przybliżenie znaczenia krótkołańcuchowych kwasów tłuszczowych w kontekście zdrowia dziecka na podstawie przeglądu najnowszych badań literaturowych, a ponadto przeprowadzono wstępną analizę kału niemowląt pobranego po 1, 2 oraz 3 miesiącu życia. Oznaczanie kwasów organicznych w materiale biologicznym pobranym od niemowląt przeprowadzono za pomocą izotachoforezy kapilarnej. Wśród zbadanych analitów, średnie stężenie kwasu octowego w kale na przestrzeni trzech miesięcy rosło, a zaobserwowane różnice były bliskie istotnym statystycznie (p=0,055). Ponadto wykazano, że średnie stężenia poszczególnych kwasów organicznych w kolejnych miesiącach istotnie różnią się od siebie, i tak na przykład stężenie kwasu mlekowego w kale, w pierwszym miesiącu życia dziecka jest istotnie wyższe od stężenia kwasu walerianowego (p<0,001). Uzyskane wartości stężeń zawierały się w szerokich przedziałach wartości, co świadczyło o wysokiej zmienności osobniczej badanej grupy.

Short-chain fatty acids are produced in the digestive tract of a child by the fermentation of carbohydrate compounds by bacterial strains such as Firmicutes and Bacteroidetes. In infants, the main source of carbohydrates is the human’s milk or milk formula, and the composition of the fermenting microflora depends on route of delivery, the type of food he eats and the environment in which he grows up. Short-chain fatty acids have impact on human body, including immune system, being a source of energy for colonocytes, and playing anti-inflammatory role. The aim of this study was to present the importance of short-chain fatty acids in the context of a child's health based on a review of the latest literature studies, and a preliminary analysis of the faeces of infants collected after 1, 2 and 3 months of age was carried out. Determination of organic acids in biological material collected from infants was performed using capillary isotachophoresis. Among the analyzed analytes, the mean concentration of acetic acid in the faeces increased over the three months, and the observed differences were almost statistically significant (p = 0.055). It has been shown that the mean concentrations of individual organic acids in the following months differ significantly, for example, the concentration of lactic acid in the stool in the first month of a child's life is significantly higher than the concentration of valeric acid (p <0.001). The obtained concentration values fell within wide range of values, which proved a high inter-individual variability of the studied group.