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Ácido propiónico

Ácido propiónico

Fórmula lineal

C3H6O2

Sinónimos

ácido propanoico, ácido propanoico, carboxietano, ácido etanocarboxílico, ácido etilfórmico, ácido metacetónico, ácido metilacético, propionato

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El ácido propiónico, o ácido propanoico, es un ácido orgánico que aparece como un líquido aceitoso incoloro y desprende un olor rancio. Aunque el producto químico es miscible con agua, la adición de sal a la solución elimina el ácido propiónico del disolvente. Estas propiedades físicas hacen del ácido propiónico un ácido orgánico con propiedades intermedias entre los ácidos orgánicos más pequeños y los ácidos grasos más grandes.

El ácido propiónico es también un ácido graso de cadena corta (AGCC). Los compuestos clasificados como AGCC, incluidos el ácido acético y el ácido butírico, son ácidos carboxílicos de al menos dos carbonos y hasta seis carbonos de longitud. Aunque la exposición al ácido propiónico por encima de los límites de exposición causa daños, las nuevas investigaciones también muestran su importancia en la salud humana.

Ácido propiónico y riesgos químicos

La Agencia Europea de Sustancias y Preparados Químicos1 y la American Chemical Society2 han clasificado el ácido propiónico y otros AGCC como sustancias peligrosas. El ácido propiónico es corrosivo y provoca quemaduras cutáneas en caso de contacto con la piel. El contacto con los ojos provoca visión borrosa y requiere atención médica inmediata. Curiosamente, el ácido propiónico sólo es ligeramente tóxico para los animales.

Ácido propiónico y productos químicos agrícolas

A pesar de ser una sustancia química peligrosa, los agricultores utilizan el ácido propiónico como aditivo y conservante en la alimentación animal3. El ácido propiónico también es un potente conservante alimentario, especialmente cuando se utiliza en el pan y otros productos horneados. Los agricultores también añaden ácido propiónico al agua potable de los animales por sus propiedades antioxidantes4. Sus beneficios industriales han alentado los esfuerzos para biosintetizar el ácido propiónico a partir de Propionibacterium acidipropionici. La fermentación del ácido propiónico se produce entre los miembros del género Propionibacterium5. Los microbios de este género descarboxilan el ácido succínico para producir ácido propiónico, liberando dióxido de carbono como subproducto6.

El ácido propiónico y el aparato digestivo

Las bacterias del tracto gastrointestinal también producen ácido propiónico y otros AGCC como subproductos metabólicos. Allí, las bacterias se someten a un proceso de fermentación para producir AGCC a partir de fibras no digeribles. Los AGCC como el ácido propiónico pueden mejorar el control de la presión arterial y ayudar a regular el sistema inmunitario tras incorporarse fácilmente a través del torrente sanguíneo7.

A pesar de estos beneficios, la acidemia propiónica puede surgir por la acumulación de ácido propiónico. La acidemia propiónica es una enfermedad poco frecuente en la que los individuos no pueden descomponer ciertos aminoácidos y ácidos grasos. Dado que la acidemia propiónica puede ser potencialmente mortal, los pacientes sólo deben ingerir alimentos bajos en proteínas para reducir el riesgo de episodios metabólicos agudos. El ácido propiónico producido en el intestino también está asociado a los trastornos del espectro autista. Según las investigaciones sobre el comportamiento cerebral, la producción excesiva de ácido propiónico puede dar lugar a grandes dosis que impulsan la neuroinflamación a través del eje intestino-cerebro8,9.

El ácido propiónico y la piel

Aunque el ácido propiónico puede provocar quemaduras en la piel, la industria de la belleza complementa regularmente los productos cosméticos con ácido propiónico. Las bacterias del ácido propiónico, en concreto Propionibacterium acidipropionici, experimentan un proceso de fermentación que facilita la producción de ácido propiónico. Aunque el ácido propiónico ayuda a mantener el pH de la piel y tiene propiedades antimicrobianas, un exceso de fermentación del ácido propiónico puede contribuir a la citotoxicidad de las células cutáneas10.

El ácido propiónico en la investigación

En julio de 2023, había más de 4.000 citas de "ácido propiónico" en publicaciones de investigación (*excluidos libros y documentos) en PubMed. El gran número de publicaciones que relacionan el microbioma intestinal, el ácido propiónico y una variedad de afecciones metabólicas sugiere que cualquier investigador interesado en el vínculo entre el microbioma y la función metabólica puede considerar incluir análisis cuantitativos del ácido propiónico en su estudio. Del mismo modo, debido al papel del ácido propiónico en el mantenimiento de una piel sana, es probable que incluir la cuantificación del ácido propiónico en cualquier estudio de investigación de enfermedades de la piel sea una adición útil.

Referencias

  1. Agencia Europea de Sustancias y Preparados Químicos. Ficha de sustancia - Ácido propiónico. Agencia Europea de Sustancias y Preparados Químicos. Consultado el 12 de julio de 2023. https://echa.europa.eu/substance-information/-/substanceinfo/100.001.070
  2. CDC - NIOSH Guía de bolsillo sobre riesgos químicos - Ácido propiónico. Consultado el 12 de julio de 2023. https://www.cdc.gov/niosh/npg/npgd0529.html
  3. Additives EP on, Feed (FEEDAP) P or S used in A. Scientific Opinion on the safety and efficacy of propionic acid, sodium propionate, calcium propionate and ammonium propionate for all animal species. EFSA Journal. 2011;9(12):2446.
  4. Gad SC. Ácido propiónico. In: Wexler P, ed. Enciclopedia de toxicología (tercera edición). Academic Press; 2014:1105-1107. doi:10.1016/B978-0-12-386454-3.00914-3
  5. Piwowarek K, Lipińska E, Hać-Szymańczuk E, Kieliszek M, Ścibisz I. Propionibacterium spp.-fuente de ácido propiónico, vitamina B12 y otros metabolitos importantes para la industria. Appl Microbiol Biotechnol. 2018;102(2):515-538. doi:10.1007/s00253-017-8616-7
  6. Whiteley HR. The Mechanism of Propionic Acid Formation by Succinate Decarboxylation: I. The Activation of Succinate. Actas de la Academia Nacional de Ciencias. 1953;39(8):772-779.
  7. Tan J, McKenzie C, Potamitis M, Thorburn AN, Mackay CR, Macia L. The role of short-chain fatty acids in health and disease. Adv Immunol. 2014;121:91-119. doi:10.1016/B978-0-12-800100-4.00003-9
  8. El-Ansary AK, Bacha AB, Kotb M. Etiology of autistic features: the persisting neurotoxic effects of propionic acid. Journal of Neuroinflammation. 2012;9(1):74. doi:10.1186/1742-2094-9-74
  9. Choi J, Lee S, Won J, et al. Pathophysiological and neurobehavioral characteristics of a propionic acid-mediated autism-like rat model. PLOS ONE. 2018;13(2):e0192925. doi:10.1371/journal.pone.0192925
  10. Tax G, Urbán E, Palotás Z, et al. El ácido propiónico producido por cepas de Propionibacterium acnes contribuye a su patogenicidad. Acta Dermato-Venereologica. 2016;96(1):43-49. doi:10.2340/00015555-2154