Acide gras à chaîne courte à quatre carbones, produit par la fermentation colique des fibres et de l'amidon résistant. Il constitue le substrat énergétique préférentiel du colonocyte, qui en tire une part majoritaire de son énergie, et agit également comme molécule signal, notamment par inhibition des histone désacétylases, ce qui modifie l'expression de nombreux gènes.
Les principaux producteurs appartiennent aux Firmicutes : Faecalibacterium prausnitzii, Roseburia spp., Eubacterium rectale, Anaerostipes spp. Leur activité dépend d'un phénomène de nourrissage croisé : les bifidobactéries et lactobacilles dégradent les fibres complexes en lactate et acétate, que les butyrogènes convertissent en butyrate. Cela explique pourquoi la diversité des substrats fermentescibles — amidon résistant de type 2 et 3, inuline, bêta-glucanes, pectines — compte davantage que la quantité brute de fibres. Les travaux expérimentaux décrivent des effets sur les jonctions serrées, la production de mucus et la différenciation des lymphocytes T régulateurs.
Points de vigilance. L'essentiel des données mécanistiques provient de modèles cellulaires et animaux ; leur transposition à l'humain reste partielle. Le butyrate alimentaire direct est marginal : le beurre en est la source la plus riche, avec 3 à 4 % de ses acides gras, mais les quantités ainsi apportées restent faibles au regard de la production colique quotidienne, et ce butyrate est absorbé dans l'intestin grêle, sans atteindre le côlon. Les compléments de butyrate, sous forme de sels, de tributyrine ou de formes gastro-résistantes, font l'objet d'essais cliniques encore peu nombreux, de faible effectif et de résultats hétérogènes ; aucune conclusion ferme n'est possible et aucune allégation thérapeutique n'est autorisée. Le dosage fécal du butyrate ne renseigne pas sur sa production, la quasi-totalité étant absorbée localement. Enfin, l'augmentation rapide des substrats fermentescibles chez une personne présentant un syndrome de l'intestin irritable peut majorer les symptômes : la progression doit être lente et individualisée, et le conseil s'appuie sur la tolérance observée plutôt que sur un objectif biologique théorique.