Fermentatie koolhydraten

Fermentatie van koolhydraten (polymeren van suikers) is een belangrijke bron van energie in het colon. De belangrijkste metabolieten geproduceerd tijdens deze fermentatie zijn melkzuur en korteketenvetzuren (KKVZ): azijnzuur, propionzuur en boterzuur. Het grootste deel van de aldus gevormde KKVZ wordt via de darm geabsorbeerd en levert energie aan ons lichaam.

De metabolieten gevormd door bepaalde colonbacteriën kunnen door andere bacteriën gebruikt worden: cross-feeding. Een voorbeeld hiervan is dat sommige bacteriën boterzuur vormen door omzetting van melkzuur en azijnzuur, die andere bacteriën kunnen voeden. Dit gebeurt vaak in het menselijke colon.

Het is bekend dat boterzuur noodzakelijk is voor een gezonde darm. Zo halen levende epitheelcellen ongeveer 70% van hun energie uit boterzuur. Propionzuur wordt vervoerd naar de lever voor glucogenese. Azijnzuur dient als brandstof voor verschillende weefsels.

De opstapeling van metabolieten in het colon reduceert de pH-waarde in het lumen. Hierdoor wordt de groei van pathogene bacteriën afgeremd. Het is zelfs bewezen dat een zure omgeving de activiteit van pro-carcinogene enzymen, zoals ß-glucuronidase en ß-glucosidase, vermindert en dus de kans op colonkanker kan verminderen._[1] Nog belangrijker is het trofische effect van KKVZ op het darmepitheel. De differentiatie van epitheelcellen wordt sterk beïnvloed door de interactie met residente micro-organismen. De drie belangrijkste KKVZ stimuleren epitheliale celdifferentiatie en -proliferatie._[2]

Fermentatie eiwitten

In tegenstelling tot het koolhydraatmetabolisme, zijn de eindproducten van de eiwitfermentatie potentieel toxisch. Het gaat om schadelijke stoffen, zoals ammoniak en fenolische verbindingen maar ook H2S, een gas met een typische geur van rotte eieren. Sommige van deze stoffen kunnen de darmwand irriteren en zelfs cellen doen afsterven. Op die manier wordt de integriteit van de ééncellige laag van de darmwand geschaad.

In het distale deel van het colon is minder substraat aanwezig en ligt de pH-waarde dichterbij het neutrale punt. Hier zijn putrefactieve processen kwantitatief belangrijker en zijn de bacteriële populaties bijna statisch._[3]

Referenties

^{[1] Ballongue et al. 1997
[2] Gordon et al. 1997
[3] Macfarlane et al. 1992}