众所周知，增加了膳食纤维的摄入量可能导致更健康的饮食。已经研究过，在心血管疾病和某些类型的癌症中增加膳食纤维摄入量和降低死亡率之间存在关联。和大肠中的肠道微生物组成，包括400多种不同的物种，在人体生理和健康中起着重要的生理作用。Microflla能够生产可以消化一些复合碳水化合物的水解酶。当膳食纤维被细菌水解酶发酵时，短链脂肪酸（SCFA）是主要产品。然而，SCFA也可以从蛋白质和氨基酸分解产生。
短链脂肪酸被定义为具有两至六个碳原子的脂肪酸。但定义变化，上限可以长度和七个碳之间的范围。在SCFA中，三种主要类型，乙酸（C2），丙酸（C3）和丁酸（C4），占所有SCFA的95％。
这些SCFA具有广泛的代谢效果。它们可以被氧化以提供能量，并且还被证明会影响免疫系统，结肠功能，胆固醇代谢，饱腹感和氧化应激。此外，已经提出了SCFA（定性和定量）之间的直接联系和一些人类病理条件，例如炎症性肠病（IBD），肠易激综合征（IBS），腹泻和癌症。因此，难怪SCFA分析一直是肠道细菌研究中的一个主要话题。
SCFA已经以各种生物材料测量，例如血浆，血清和粪便。此外，SCFA已经在不同的环境样品，食物，废物渗滤液中检测到，甚至在沥青质中。在以下部分中，我们将专注于SCFAS分析方法。尽管有一些缺点，但是气相色谱（GC）似乎是粪便SCFA最常用的量化方法。替代方法包括与液相色谱（LC）相关的技术，例如高性能液相色谱（HPLC），核磁共振（NMR）和毛细管电泳（CE）。
气相色谱（GC）
GC的原理依赖于用作流动阶段的载气，其中通过与柱固定相的差异相互作用分离样品化合物。预处理对于通过GC成功检测SCFA是重要的。存在各种方法，例如超滤，离心，酸化或简单的样品稀释，这具有其自身的优点或缺点。
火焰离子化检测器（FID）对在氢气火焰中电离的分子敏感，包括大多数含碳化合物，并产生与样品中有机物种的量成比例地变化的电流，是最使用的常规检测器GC中的SCFA检测。除了传统检测器之外，GC可以绑定到MS，导致对分析的更好的敏感性和选择性。通过使用GC-MS-MS仪器，可以定量在复杂的生物样品中以低浓度存在的SCFA。GC-MS是一种分析技术，适用于分析SCFA和其他（更长）脂肪酸。然而，Fas的GC-MS分析中的一个关键步骤是通过衍生化（例如，通过烷基化或甲硅烷化）转化为合适的挥发性衍生物。一些GC方法可在甲酯过程中引起Fas的热劣化和结构改性，或者它们可以简单地破坏样品，致残其重新分析的可能性。
高效液相色谱（HPLC）
GC用于SCFAS分析的替代方案是HPLC。由于较高的压力，移动相携带分析物行进和具有较大区域的小固定相粒子允许更好的相互作用。最常用的技术是反相HPLC（RP-HPLC），其中固定固相（柱）是疏水性（非极性），移动液相是亲水的（极性，水）。与GC一样，HPLC的成功SCFAS分析需要适当的预处理，柱，运行条件和探测器组合。HPLC对GC技术的最大优势是使用较低的运行温度。在它们的检测期间，分离的脂肪酸不会被破坏，这使得能够进一步分析进行进一步分析。
除了GC和HPLC之外，还有一些其他方法，如核磁共振（NMR），毛细管电泳（CE）和SCFA的酶促检测。在NMR，同位素核心1手13.C已被用于粪便样本中的SCFAS研究。它可以生产快速，稳定和可重复的型材，但仪器成本和敏感性是严重的缺点。由于其速度和最小的样品预处理程序，已被用于检测不同生物材料中的SCFA的CE在常规分析方面是方便的。然而，CE的缺点包括低可重复性和再现性。SCFA的酶检测取决于从SCFA作为基板获得的酶产物的分光光度法测量。它可以区分光学异构体，因此可以在D-和L形式中发现乳酸。
由于SCFA，微生物群和代谢疾病之间的联系，对人体中SCFA功能作用的全面了解至关重要。因此，需要良好可靠的分析SCFA检测技术。总之，不同的SCFA分析方法具有优缺点。因为GC和HPLC已成为许多实验室中的标准和可访问。此外，GC-MS和HPLC-MS推动了低于粪便中发现的SCFA的实际浓度的检测限。因此，GC-MS和HPLC-MS可以是低浓度脂肪酸的合适选择。
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参考：
- Primec M，Mičetić-Turk D，Langerholc T.人类粪便中短链脂肪酸分析：范围综述。分析生物化学，2017,526：9-21。