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丁酸
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丁酸，又稱酪酸，是化學式為CH3(CH₂)₂-COOH的羧酸和短鏈飽和脂肪酸，存在於腐臭的黃油、帕馬森乾酪、嘔吐物和腋臭中。丁酸帶有難聞的氣味，味先辣後甜，與乙醚類似。10ppb濃度的丁酸即可被狗嗅出，人則大於10ppm。
丁酸是脂肪酸，在動物脂肪和植物油中以丁酸酯形式存在。其甘油酯占黃油的3~4%，當黃油腐爛後，含有難聞氣味的丁酸即通過水解釋放出來。它是短鏈脂肪酸的主要一員。丁酸為弱酸，酸度與乙酸（pKa=4.76）類似，pKa為4.82。[1]該相似性與它們共有的-CH2COOH末端結構有關。[2]丁酸密度0.96 g/cm3，摩爾質量88.1051。
丁酸室溫下為無色油狀液體，-8°C凝固，164°C沸騰。可溶於水、乙醇和乙醚，其水溶液中加入氯化鈣會沉澱出丁酸。丁酸被重鉻酸鉀和硫酸氧化得到二氧化碳和乙酸，被鹼性高錳酸鉀氧化則得到二氧化碳。丁酸鈣（Ca(C4H7O2)2·H2O）的溶解度隨溫度升高而降低。
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生產
在工業中，丁酸是透過丙烯和合成氣加氫甲醯化生產、形成丁醛，丁醛被氧化成最終產物。[3]
H
2 + CO + CH
3CH=CH
2 → CH
3CH
2CH
2CHObutyric acid
然而，以這種方式獲得的丁酸不能被視為天然產物，因此不用於食品工業中。
生產天然丁酸的方式為發酵，丁酸可以透過特殊厭氧細菌進行發酵後產生，能產生丁酸的細菌包含梭菌屬、丁酸桿菌屬、丁酸弧菌屬、梭桿菌屬...等厭氧微生物，基於商業目的，又以梭菌屬為最適合的物種，常見的菌種為丁酸梭菌（酪酸菌）[4]。
在其他常見的益生菌中，以梭菌屬所生產的丁酸量最多、嗜酸乳桿菌能產生少量丁酸，雙歧桿菌則不會產生丁酸。[5]
用途
丁酸在食品、飲料行業應用十分廣泛、也可以作為純酸用於乳製品工業。
生理效應
丁酸在能量代謝（及糖尿病、肥胖）、炎症反應和免疫反應中有許多作用。丁酸可以被粒線體代謝產生ATP，也可以通過組蛋白修飾酶和G蛋白偶聯受體（ FFAR2、FFAR3、HCA2等）產生生理效應。[8][9]
丁酸是I類組蛋白脫乙醯酶選擇性拮抗劑。[10]組蛋白脫乙醯酶作為組蛋白修飾酶，可以抑制基因表達。組蛋白脫乙醯酶可以調節突觸形成、突觸可塑性，調節長期記憶的形成。I類組蛋白脫乙醯酶已知參與了成癮性的形成。[11][12][13] 丁酸和其他組蛋白脫乙醯酶拮抗劑被用於研究在藥物成癮實驗動物中組蛋白脫乙醯酶的基因轉錄、神經和行為學效應。[13][14][15]
參考資料
外部連結
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