Den mikrobielle omsætning af kulhydrater og andre næringsstoffer i blind- og tyktarm er en vigtig del af den normale fordøjelsesprocess hos såvel enmavede dyr som mennesker.

Den mikrobielle omsætning af kulhydrater og andre næringsstoffer i blind- og tyktarm er en vigtig del af den normale fordøjelsesprocess hos såvel enmavede dyr som mennesker. Ved denne process nedbrydes de dele af foderet/føden, der ikke kan nedbrydes ved enzymatisk hydrolyse i tyndtarm til mikrobiel biomasse, kortkædede fede syrer, gasser og andre flygtige forbindelser. Blind- og tyktarmen spiller som organ også en vigtig rolle i forbindelse med opretholdelsen af væskebalancen og for absorptionen af mineraler.

Den hydrolytiske fordøjelsesfunktion i blind- og tyktarmen udføres af en stor og divers population af strengt anaerobe bakterier. Mængden af bakterier er 10¹⁰-10¹¹ pr. gram tarmmateriale og der findes mere end 500 forskellige arter. Substrat for disse bakteriers fermentering, er først og fremmest foder- og føderester, der ikke er omsat i maven og tyndtarmen, som NSP, resistente stivelser, ufordøjede sukre, proteiner og peptider. Derudover er værtsproducerede stoffer som glycoproteiner, afstødte epithelceller og fordøjelsesenzymer også vigtige substratkilder. Kulhydrater fermenteres fortrinsvis til eddikesyre, propionsyre og smørsyre. Ud over at bidrage med energi til værtsdyret kan disse stoffer påvirker tarmens funktion på mange måder, specielt epithelcellernes metabolisme, absorptionskapaciteten og peristaltikken. Ved den mikrobielle fermentering af proteiner og peptider dannes der ammoniak, forgrenede fede syrer, indoler, fenoler og aminer. Flere af disse stoffer er ved dyr sat i forbindelse med nedsat trivelighed og ved mennesker til udvikling af tyktarmssygdomme, bl.a. tyktarmskræft og colitis. Forgrenede fede syrer, indoler og fenoler dannes fortrinsvis i de distale afsnit af tyktarmen, hvor mængden af fermenterbare kulhydrater er lav.

Reguleringen af den mikrobielle omsætning i blind- og tyktarm er ikke underlagt de samme reguleringsmekanismer, der modulerer andre metaboliske processer i organismen. Modelundersøgelser med ileumfistulerede grise ved Statens Husdyrbrugsforsøg har imidlertid vist, at der er gode muligheder for via foderet (fødens) sammensætning, at regulere den mikrobielle omsætning i blind- og tyktarm. Vore undersøgelser har således vist, at både mængde og sammensætning af kortkædede fede syrer påvirkes af mængden og forholdet mellem de enkelte ikke-stivelses polysakkarider. Den faktor der under normale ernæringsforhold har den største betydning for mængden af fermenterbare kulhydrater og protein der passerer fra tyndtarm og til blind- og tyktarm er indhold af kostfibre.

Vore detaljerede undersøgelser med grise har ydermere vist, at langt den største del af kulhydraterne i blind- og tyktarm (~90 pct. af den fermenterede mængde) omsættes i blindtarmen og de første afsnit af tyktarmen. I disse afsnit er mikrofloraen meget aktiv idet forsyningen med letfermenterbare kulhydrater er tilstrækkelig til at sikre en optimal vækst, en høj produktion af kortkædede fede syrer og en relativ lav pH. Efterhånden som tarmmaterialet passerer distalt i tyktarmen falder mængden af letfermenterbare kulhydrater og den mikrobielle vækst og produktionen af kortkædede fede syrer falder tilsvarende med det resultat at pH stiger. Herved skifter den mikrobielle fermentering karakter og protein bliver i højere grad en energikilde for mikrofloraen. Dette giver sig bl.a. udslag i en stigende andel af forgrenede fede syrer, indoler og fenoler ned gennem tarmen. Hvorledes den mikrobielle produktion af aminer, fenoler og indoler i blind- og tyktarm er påvirket af kulhydratmængde og -type er dog stadig uklart.

Nyere undersøgelser har vist, at epithelcellerne i blind- og tyktarm for en stor del er afhængig af den energitilførsel de får i form af fermenteringsprodukter fra den mikrobielle omsætning i blind- og tyktarm. Undersøgelser har specielt peget på, at smørsyre er en vigtig energikilde for epithelcellerne. I disse undersøgelser har man fundet, at epithelcellerne foretrak smørsyre fremfor eddikesyre og propionsyre, og at smørsyre kunne gøre rede for omkring 75 pct. af epithelcellernes energiforbrug. Det er ligeledes fundet, at glukose er i stand til at erstatte smørsyre i langt mindre udstrækning i den distale del af tyktarm sammenholdt med den proximale og i tyndtarm. Dette, sammen med en mindre ketondannelse, har ført til den konklusion, at smørsyre er den vigtigste energikilde for epithelcellerne i blind- og tyktarm.

Det har været kendt længe, at kostfibre kan have laxative egenskaber. De forskellige typer fibre har imidlertid forskellige effekter. Medens størstedelen af de opløselige fibre nedbrydes og omsættes mikrobielt vil en varierende del af de uopløselige fibre passere tarmkanalen unedbrudt. De uopløselige fibre har derfor den største laxative effekt, ligesom disse fibre i højere grad kommer til at virke som fortyndere på tarmindholdet med det resultat, at transittiden (opholdstiden) reduceres. Dette reducere exponeringen af epithelcellerne med potentielt toxiske forbindelser som f.eks. sekundære galdesalte, visse proteinnedbrydningsprodukter mm.

Det kan sammenfattende sluttes, at undersøgelser ved Statens Husdyrbrugsforsøg har vist, at den mikrobielle omsætning af næringsstoffer i blind- og tyktarm er en vigtig del af den normale fordøjelsesprocess og, at denne for en stor del kan kontroleres via foderets (fødens) sammensætning.

Nedbrydning og omsætning i blind- og tyktarm