DOI: https://doi.org/10.1038/s41598-026-39010-8
PMID: https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/41688597
تاريخ النشر: 2026-02-13
المؤلف: Maryam Kebbe وآخرون
الموضوع الرئيسي: أبحاث الأحماض الدهنية والصحة
نظرة عامة
تبحث هذه الدراسة في العلاقة بين الأحماض الدهنية قصيرة ومتوسطة السلسلة في بلازما الأمهات خلال الثلث الأول (T1) والثالث (T3) من الحمل ومؤشرات التمثيل الغذائي والالتهابات المختلفة لدى الأمهات والرضع، بالإضافة إلى التمثيل الغذائي للطاقة لدى الأمهات وتكوين جسم الرضع بعد أسبوعين و6 أشهر من الولادة. باستخدام بيانات من دراسة “Growing Life, Optimizing Wellness”، قام الباحثون بتحديد الأحماض الدهنية قصيرة ومتوسطة السلسلة باستخدام مطياف الكتلة LC-MS Time-of-Flight وقاموا بتقييم مؤشرات التمثيل الغذائي والالتهابات بناءً على مؤشرات حيوية موحدة مثل الكوليسترول والأنسولين. شملت أحجام العينات ما يصل إلى 231 مشاركًا في T1، و156 في T3، و80 رضيعًا بعد أسبوعين، و55 في 6 أشهر، مع إجراء التحليلات باستخدام نماذج خطية عامة تم تعديلها للمتغيرات المرافقة.
تشير النتائج الرئيسية إلى أن المستويات الأعلى من الأحماض الدهنية مثل حمض الزبد، وحمض الكابرويك، وحمض البروبيونيك، وحمض الإيزوبوتيريك، وحمض الإيزوفاليريك في T3 كانت مرتبطة بمؤشر التمثيل الغذائي والالتهابات لدى الأمهات بشكل أقل، بينما كانت النسب المحددة من الأحماض الدهنية قصيرة السلسلة مرتبطة بمؤشر أعلى. بالإضافة إلى ذلك، كانت تركيزات حمض الأسيتيك والأحماض الدهنية قصيرة ومتوسطة السلسلة لدى الأمهات مرتبطة عكسيًا بنسبة تبادل التنفس في كلا الثلثين. ومع ذلك، وجدت الدراسة ارتباطات محدودة بين الأحماض الدهنية قصيرة ومتوسطة السلسلة لدى الأمهات ومؤشرات التمثيل الغذائي أو تكوين الجسم لدى الرضع، مما يشير إلى أنه بينما تؤثر الأحماض الدهنية قصيرة السلسلة في الثلث الثالث على مسارات التمثيل الغذائي والالتهابات لدى الأمهات، فإن تأثيرها على الرضع ضئيل.
مقدمة
تناقش مقدمة ورقة البحث دور البكتيريا المفيدة في الأمعاء في تخمير الكربوهيدرات غير القابلة للهضم، مما يؤدي إلى إنتاج مجموعة متنوعة من الأحماض الدهنية قصيرة السلسلة. تشمل الأحماض الدهنية قصيرة السلسلة الرئيسية الناتجة عن تخمير الألياف الغذائية حمض الأسيتيك ($C_{2:0}$)، وحمض البروبيونيك ($C_{3:0}$)، وحمض الزبد ($C_{4:0}$)، والتي تعمل كمصادر طاقة مهمة لخلايا الظهارة القولونية، حيث يتم استخدام حمض الزبد بشكل تفضيلي. بالإضافة إلى ذلك، يتم إنتاج الأحماض الدهنية قصيرة السلسلة المتفرعة، مثل حمض الإيزوبوتيريك ($C_{4:0}$)، وحمض الإيزوفاليريك ($C_{5:0}$)، وحمض الإيزوكابرويك ($C_{6:0}$)، من الأحماض الأمينية متفرعة السلسلة ولكنها توجد بتركيزات أقل.
تقوم الورقة أيضًا بتمييز الأحماض الدهنية متوسطة السلسلة، بما في ذلك حمض الكابرويك ($C_{6:0}$)، وحمض الكابريليك ($C_{8:0}$)، وحمض الكابريك ($C_{10:0}$)، والتي تُشتق من الدهون الغذائية بدلاً من التخمر الميكروبي. يتم تسليط الضوء على الأدوار الأيضية للأحماض الدهنية قصيرة السلسلة، حيث يتم استخدام حمض البروبيونيك من قبل الكبد كمواد سابقة لتكوين الجلوكوز ويدخل حمض الأسيتيك في الدورة الدموية المحيطية للمشاركة في تكوين الدهون وتخليق الكوليسترول. بشكل عام، تؤكد النتائج على أهمية الأحماض الدهنية قصيرة السلسلة في صحة الأمعاء والعمليات الأيضية.
طرق
تحدد قسم “الطرق” تصميم التجربة والتقنيات التحليلية المستخدمة في الدراسة. استخدم الباحثون نهجًا كميًا، حيث قاموا بتنفيذ تجارب محكومة لجمع البيانات حول المتغيرات المحددة. تم إجراء التحليلات الإحصائية باستخدام أدوات برمجية لضمان موثوقية وصدق النتائج، مع تحديد مستويات الدلالة عند p < 0.05. شملت جمع البيانات طريقة أخذ عينات منهجية، مما يضمن عينة تمثيلية من السكان قيد الدراسة. استخدم الباحثون أدوات قياس متنوعة، تم التحقق من دقتها وتناسقها. بالإضافة إلى ذلك، يتناول القسم النماذج الرياضية والمعادلات المحددة المستخدمة لتحليل البيانات، بما في ذلك تحليلات الانحدار واختبار الفرضيات، لاستخلاص استنتاجات ذات مغزى من النتائج.
نتائج
يقدم قسم النتائج أحجام عينات متغيرة عبر نتائج مختلفة وتوافر المتغيرات المرافقة، مع وجود حد أقصى يبلغ 231 مشاركًا في الوقت 1 (T1)، و156 في الوقت 3 (T3)، و80 رضيعًا بعد أسبوعين، و55 رضيعًا في 6 أشهر تم تضمينهم في التحليلات. يتم تقديم خصائص المشاركين بالتفصيل في الجداول 1 و2، والتي تقدم رؤى حول الملفات الديموغرافية والسريرية ذات الصلة بنتائج الدراسة.
مناقشة
تستكشف قسم المناقشة في هذه الدراسة العلاقات بين الأحماض الدهنية قصيرة السلسلة (SCFAs) والأحماض الدهنية متوسطة السلسلة (MCFAs) في الدورة الدموية لدى الأمهات خلال الحمل وارتباطاتها بمؤشرات التمثيل الغذائي والالتهابات لدى الأمهات والرضع. تشير النتائج إلى أن التركيزات الأعلى من بعض الأحماض الدهنية قصيرة السلسلة، وخاصة حمض الزبد، وحمض البروبيونيك، وحمض الإيزوبوتيريك، مرتبطة عكسيًا بمؤشر التمثيل الغذائي والالتهابات لدى الأمهات في الثلث الثالث. على العكس، ترتبط نسب معينة من الأحماض الدهنية قصيرة السلسلة، مثل نسبة البروبيونات إلى الزبد ونسبة الأسيتيك إلى البروبيونات، إيجابيًا بمؤشر أعلى للتمثيل الغذائي والالتهابات لدى الأمهات، مما يشير إلى أن التوازن النسبي للأحماض الدهنية قصيرة السلسلة قد يكون أكثر أهمية من تركيزاتها المطلقة في التأثير على الالتهاب والتمثيل الغذائي لدى الأمهات.
بالإضافة إلى ذلك، تسلط الدراسة الضوء على أن التركيزات الأعلى من حمض الأسيتيك والأحماض الدهنية قصيرة ومتوسطة السلسلة مرتبطة بانخفاض نسبة تبادل التنفس (RER)، مما يشير إلى تحول محتمل نحو أكسدة الدهون بشكل أكبر خلال الحمل. ومع ذلك، لم يتم العثور على ارتباطات كبيرة بين تركيزات الأحماض الدهنية قصيرة ومتوسطة السلسلة لدى الأمهات ومؤشرات التمثيل الغذائي والالتهابات لدى الرضع أو تكوين الجسم في 6 أشهر، باستثناء علاقة عكسية بين حمض الكابرويك لدى الأمهات ومؤشر الكتلة الخالية من الدهون لدى الرضع بعد أسبوعين. تشير هذه النتائج إلى أنه بينما قد تؤثر الأحماض الدهنية قصيرة ومتوسطة السلسلة لدى الأمهات على الحالات الأيضية والالتهابية خلال الحمل، فإن تأثيرها على نمو الرضع المبكر وتكوين الجسم قد يكون محدودًا، ربما بسبب آليات التوازن أو العوامل بعد الولادة. بشكل عام، تؤكد الدراسة على التفاعل المعقد بين ملفات الأحماض الدهنية لدى الأمهات والصحة الأيضية، مما يستدعي مزيدًا من التحقيق في الآثار طويلة الأجل على صحة الأمهات والرضع.
DOI: https://doi.org/10.1038/s41598-026-39010-8
PMID: https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/41688597
Publication Date: 2026-02-13
Author(s): Maryam Kebbe et al.
Primary Topic: Fatty Acid Research and Health
Overview
This study investigates the relationship between maternal plasma short- and medium-chain fatty acids (SCFAs/MCFAs) during the first (T1) and third (T3) trimesters of pregnancy and various metabolic-inflammatory indices in mothers and infants, as well as maternal energy metabolism and infant body composition at 2 weeks and 6 months postpartum. Utilizing data from the Growing Life, Optimizing Wellness Study, the researchers quantified SCFAs/MCFAs using LC-MS Time-of-Flight mass spectrometry and assessed metabolic-inflammatory indices based on standardized biomarkers such as cholesterol and insulin. The sample sizes included up to 231 participants at T1, 156 at T3, 80 infants at 2 weeks, and 55 at 6 months, with analyses conducted using generalized linear models adjusted for covariates.
Key findings indicate that higher levels of butyric, caproic, propionic, isobutyric, and isovaleric acids in T3 were associated with a lower maternal metabolic-inflammatory index, while specific ratios of SCFAs (acetate-to-propionate, acetate-to-butyrate, and propionate-to-butyrate) correlated with a higher index. Additionally, maternal acetic acid and total SCFA/MCFA concentrations were inversely related to the respiratory exchange ratio at both trimesters. However, the study found limited associations between maternal SCFAs/MCFAs and infant metabolic indices or body composition, suggesting that while third-trimester SCFAs influence maternal metabolic-inflammatory pathways, their effects on infants are minimal.
Introduction
The introduction of the research paper discusses the role of beneficial gut bacteria in the fermentation of nondigestible carbohydrates, leading to the production of various short-chain fatty acids (SCFAs). The primary SCFAs produced from dietary fiber fermentation include acetate ($C_{2:0}$), propionate ($C_{3:0}$), and butyrate ($C_{4:0}$), which serve as significant energy sources for colonic epithelial cells, with butyrate being preferentially utilized. Additionally, branched SCFAs, such as isobutyrate ($C_{4:0}$), isovalerate ($C_{5:0}$), and isocaproate ($C_{6:0}$), are generated from branched-chain amino acids but are found in lower concentrations.
The paper further distinguishes medium-chain fatty acids (MCFAs), including caproic ($C_{6:0}$), caprylic ($C_{8:0}$), and capric ($C_{10:0}$) acids, which are derived from dietary fats rather than microbial fermentation. The metabolic roles of SCFAs are highlighted, with propionate being utilized by the liver as a gluconeogenic precursor and acetate entering peripheral circulation to participate in lipogenesis and cholesterol synthesis. Overall, the findings underscore the importance of SCFAs in gut health and metabolic processes.
Methods
The “Methods” section outlines the experimental design and analytical techniques employed in the study. The researchers utilized a quantitative approach, implementing controlled experiments to gather data on the specified variables. Statistical analyses were conducted using software tools to ensure the reliability and validity of the results, with significance levels set at p < 0.05. Data collection involved a systematic sampling method, ensuring a representative sample of the population under study. The researchers employed various measurement instruments, which were validated for accuracy and consistency. Additionally, the section details the specific mathematical models and equations used to analyze the data, including regression analyses and hypothesis testing, to draw meaningful conclusions from the findings.
Results
The results section reports varying sample sizes across different outcomes and the availability of covariates, with a maximum of 231 participants at Time 1 (T1), 156 at Time 3 (T3), 80 infants at 2 weeks, and 55 infants at 6 months included in the analyses. Detailed participant characteristics are provided in Tables 1 and 2, which offer insights into the demographic and clinical profiles relevant to the study’s findings.
Discussion
The discussion section of this study explores the relationships between maternal circulating short-chain fatty acids (SCFAs) and medium-chain fatty acids (MCFAs) during pregnancy and their associations with metabolic-inflammatory indices in both mothers and infants. The findings indicate that higher concentrations of certain SCFAs, particularly butyric acid, propionic acid, and isobutyric acid, are inversely associated with the maternal metabolic-inflammatory index in the third trimester. Conversely, specific SCFA ratios, such as propionate-to-butyrate and acetate-to-propionate, correlate positively with a higher maternal metabolic-inflammatory index, suggesting that the relative balance of SCFAs may be more significant than their absolute concentrations in influencing maternal inflammation and metabolism.
Additionally, the study highlights that higher concentrations of acetic acid and total SCFAs/MCFAs are associated with a lower respiratory exchange ratio (RER), indicating a potential shift towards greater fat oxidation during pregnancy. However, no significant associations were found between maternal SCFA/MCFA concentrations and infant metabolic-inflammatory indices or body composition at 6 months, except for an inverse relationship between maternal caproic acid and infant fat-free mass index at 2 weeks. These results suggest that while maternal SCFAs/MCFAs may influence metabolic and inflammatory states during pregnancy, their impact on early infant growth and body composition may be limited, potentially due to homeostatic mechanisms or postnatal factors. Overall, the study underscores the complex interplay between maternal fatty acid profiles and metabolic health, warranting further investigation into the long-term implications for both maternal and infant health.