Trávenie lipidov v gastrointestinálnom trakte. Enzýmy rozkladajúce tuk v ľudskom tele Trávenie tukov začína v


Strana 1

Počas trávenia všetky zmydelnené lipidy (tuky, fosfolipidy, glykolipidy, steridy) podliehajú hydrolýze na zložky už uvedené vyššie, zatiaľ čo steroly nepodliehajú chemickým zmenám. Pri štúdiu tohto materiálu by ste mali venovať pozornosť rozdielom medzi trávením lipidov a zodpovedajúcimi procesmi pre sacharidy a bielkoviny: špeciálna úloha žlčových kyselín pri rozklade lipidov a transporte produktov trávenia.

V zložení potravinových lipidov prevládajú triglyceridy. Fosfolipidy, kmene a iné lipidy sa spotrebúvajú podstatne menej.

Väčšina triglyceridov z potravy sa v tenkom čreve rozkladá na monoglyceridy a mastné kyseliny. Hydrolýza tukov nastáva pod vplyvom lipáz z pankreatickej šťavy a sliznice tenké črevo. Žlčové soli a fosfolipidy, prenikajúce z pečene do lúmenu tenkého čreva ako súčasť žlče, prispievajú k tvorbe stabilných emulzií. V dôsledku emulgácie sa kontaktná plocha výsledných drobných kvapôčok tuku s vodný roztok lipázy, a tým zvyšuje lipolytický účinok enzýmu. Žlčové soli stimulujú proces odbúravania tukov nielen účasťou na ich emulgácii, ale aj aktiváciou lipázy.

K rozkladu steroidov dochádza v čreve za účasti enzýmu cholínesterázy, vylučovaného pankreatickou šťavou. V dôsledku hydrolýzy steroidov, mastné kyseliny a cholesterol.

Fosfolipidy sa úplne alebo čiastočne rozkladajú pôsobením hydrolytických enzýmov - špecifických fosfolipáz. Produkt úplná hydrolýza fosfolipidy sú: glycerol, vyššie mastné kyseliny, kyselina fosforečná a dusíkaté zásady.

Absorpcii produktov trávenia tukov predchádza tvorba miciel – supramolekulových útvarov alebo asociátov. Micely obsahujú ako hlavnú zložku žlčové soli, v ktorých sú rozpustené mastné kyseliny, monoglyceridy, cholesterol atď.

V bunkách črevnej steny z produktov trávenia a v bunkách pečene, tukového tkaniva a iných orgánov z prekurzorov, ktoré vznikli pri metabolizme uhľohydrátov a bielkovín, dochádza ku konštrukcii molekúl špecifických lipidov ľudského tela - k resyntéze triglyceridov a fosfolipidov. Ich zloženie mastných kyselín v porovnaní s potravinovými tukmi je však zmenené: triglyceridy syntetizované v črevnej sliznici obsahujú arachidónové a kyselina linolénová aj keď chýbajú v potrave. Navyše v bunkách črevný epitel kvapka tuku je pokrytá proteínovým obalom a tvoria sa chylomikróny - veľká tuková kvapka obklopená malým množstvom bielkovín. Transportuje exogénne lipidy do pečene, tukového tkaniva, spojivové tkanivo, do myokardu. Keďže lipidy a niektoré ich zložky sú nerozpustné vo vode, na prenos z jedného orgánu do druhého tvoria špeciálne transportné častice, ktoré nevyhnutne obsahujú proteínovú zložku. V závislosti od miesta vzniku sa tieto častice líšia štruktúrou, pomerom komponentov a hustota. Ak zloženie takejto častice obsahuje percentá Pretože tuky prevažujú nad bielkovinami, tieto častice sa nazývajú lipoproteíny s veľmi nízkou hustotou (VLDL) alebo lipoproteíny s nízkou hustotou (LDL). Ako sa zvyšujete percentá proteín (až 40 %) sa častica mení na lipoproteín vysoká hustota(HDL). V súčasnosti štúdium takýchto transportných častíc umožňuje s vysokou mierou presnosti posúdiť stav metabolizmu lipidov v tele a využitie lipidov ako zdrojov energie.

Ak k tvorbe lipidov dochádza zo sacharidov alebo bielkovín, prekurzorom glycerolu je medziprodukt glykolýzy – fosfodioxyacetón, mastné kyseliny a cholesterol – acetylkoenzým A, aminoalkoholy – niektoré aminokyseliny. Syntéza lipidov vyžaduje veľké množstvo energie na aktiváciu východiskových látok.

Hlavná časť produktov rozkladu tukov sa absorbuje z buniek črevného epitelu lymfatický systémčrevá, hrudník lymfatický kanál a až potom - do krvi. Malá časť mastných kyselín s krátkym reťazcom a glycerolu sa môže absorbovať priamo do krvi portálnej žily.

pozri tiež

Biologické rytmy
Za zabezpečenie metabolizmu neurónov sa považuje ako hlavná funkcia cerebrálna hemocirkulácia. Jeho porušenia spôsobujú ťažkú ​​patológiu, často končiacu tragickým koncom. Preto boj s krvnými cievami...

Charakteristika antioxidačného systému organizmu
Antioxidačný systém(AOS) zahŕňa: 1. Enzymatické zachytávače ako superoxiddismutáza (SOD), ktorá dismutuje O2 na H2O2, kataláza a glutatiónperoxidáza (GPO), ktoré premieňajú...

Filtrácia a balenie roztokov.
Táto výrobná fáza injekčné roztoky vykonávať len s uspokojivými výsledkami chemická analýza. ...

IN V žalúdku tuky tvoria kvapôčky s priemerom asi 100 nm. V alkalickom prostredí tenkého čreva za prítomnosti bielkovín vznikajú produkty rozpadu predchádzajúcej časti tukov, lecitín a žlčové kyseliny, tuky emulzia s veľkosťou kvapôčok asi 5 nm.

V tenkom čreve stimulujú tuky pridelenie slizničné bunky cholecystokinín, aktivácia sekrécie pankreatických enzýmov a kontrakcie žlčníka,

Lipáza vylučovaná pankreasom pozostáva z dvoch komponentov kolipáza, vytvorený ako výsledok aktivácie prokolipázy trypsínom a lokalizovaný na rozhraní medzi vodnou a lipidovou fázou a pankreatická lipáza , tvoriaci komplex s kolipázou.

Lipáza katalyzuje štiepenie mastných kyselín z triglyceridov v polohách 1 a 3 c. Finálny produkt - mastné kyseliny , diacylglyceroly A monoacylglyceroly .

Množstvo lipázy dodávanej s pankreatickou šťavou je také veľké, že kým tuk dosiahne stred dvanástnik 80 % z neho je hydrolyzovaných. V tomto ohľade sa zhoršené trávenie tukov spojené s nedostatkom lipázy zistí až vtedy, keď pankreas úplne prestane fungovať alebo nie je vážne zničený.

Okrem lipázy vylučuje pankreas ďalšie enzýmy metabolizmu lipidov, aktivované tiež trypsínom. Tieto enzýmy zahŕňajú fosfolipáza Ad, ktorý v prítomnosti Ca2+ iónov a žlčových kyselín štiepi mastnú kyselinu z fosfolipidu lecitín so vzdelaním lyzolecitín. Cholesterol zvyčajne sa vyskytujú v potravinách vo forme esterov a uvoľňujú sa pod vplyvom cholesterol esteráza.

Ryža. 29.38. Trávenie a vstrebávanie lipidov. V lúmene čreva sa triglyceridy štiepia kolipázou a lipázou na mastné kyseliny a 2-monoglyceridy, ktoré sú v roztoku obsiahnuté vo forme miciel a z nich vstupujú do enterocytov. V bunkách sa triglyceridy resyntetizujú z mastných kyselín s dlhým reťazcom a 2-monoglyceridov, ktoré sa uvoľňujú do lymfy vo forme chylomikrónov uzavretých v proteínovom obale. Mastné kyseliny s krátkym a stredným reťazcom sa v tejto forme vstrebávajú a transportujú priamo do krvi. MG-monoglyceridy, DG-diglyceridy, TG-triglyceridy, FA mastné kyseliny (podľa modifikácie)

Produkty hydrolýzy lipidov sú slabo rozpustné vo vode a v čreve sa nachádzajú v rozpustenej forme iba v zložení micely (str. 767). Jednoduché micely pozostávajúce iba zo žlčových kyselín (čisté micely) sa po zavedení mastných kyselín, monoglyceridov, fosfolipidov a cholesterolu do ich hydrofóbneho jadra premenia na zmiešané micely. V dôsledku rozpustnosti týchto miciel vo vode sa koncentrácia konečných produktov hydrolytického rozkladu lipidov v črevnom lúmene zvyšuje tisíckrát. Mastné kyseliny s krátkym a stredným reťazcom a lipidy, ktoré ich obsahujú, sú dobre rozpustné vo vode a môžu difundovať na povrch enterocytov bez toho, aby boli začlenené do miciel.

Absorpcia produktov hydrolytického rozkladu tukov

Tuky sa vstrebávajú tak efektívne, že 95 % triglyceridov (ale len 20 – 50 % cholesterolu) sa absorbuje z dvanástnika a horná časť jejunum. Človek s bežnou stravou vylúči stolicou až 5-7 g tuku denne. Pri nízkotučnej diéte táto hodnota klesá na 3 g/deň a zdroj tuku je exfoliovaný epitelové bunky a baktérie.

Pred vstupom do enterocytu, komponentov zmiešané micely musí prekonať tri prekážky:

1) nemiešateľná vodná vrstva, susedí s bunkovým povrchom, je hlavnou prekážkou pre mastné kyseliny s dlhým reťazcom a monoglyceridy a pre micely vykonávajúce svoje funkcie;


Tuk, ktorý vstupuje do tela, prechádza žalúdkom takmer nedotknutý a vstupuje do tenkého čreva, kde je veľké množstvo enzýmy, ktoré premieňajú tuky na mastné kyseliny. Tieto enzýmy sa nazývajú lipázy. Fungujú v prítomnosti vody, čo je však problematické pri spracovaní tukov, pretože tuky sa vo vode nerozpúšťajú.

Aby sme ju dokázali využiť, naše telo produkuje žlč. Žlč oddeľuje hrudky tuku a umožňuje enzýmom umiestneným na povrchu tenké črevo, rozkladajú triglyceridy na glycerol a mastné kyseliny.

Transportéry mastných kyselín v tele sa nazývajú lipoproteíny. Sú to špeciálne bielkoviny schopné obaliť a preniesť mastné kyseliny a cholesterol obehový systém. Ďalej sú mastné kyseliny zabalené v tukových bunkách v pomerne kompaktnej forme, pretože ich zloženie (na rozdiel od polysacharidov a bielkovín) nevyžaduje vodu.

Podiel absorpcie mastných kyselín závisí od polohy, ktorú zaujímajú vzhľadom na glycerol. Je dôležité vedieť, že len tie mastné kyseliny, ktoré zaberajú pozíciu P2, sa dobre vstrebávajú. Je to spôsobené tým, že lipázy majú rôznej miereúčinky na mastné kyseliny v závislosti od ich umiestnenia.

Nie všetky mastné kyseliny dodávané s jedlom sú úplne absorbované telom, ako sa mnohí odborníci na výživu mylne domnievajú. Nemusia byť čiastočne alebo úplne absorbované v tenkom čreve a môžu byť vylúčené z tela.

Napríklad v masle je 80% mastných kyselín (nasýtených) v polohe P2, to znamená, že sú úplne absorbované. To isté platí pre tuky, ktoré sú súčasťou mlieka a všetky mliečne výrobky, ktoré neprechádzajú procesom fermentácie.

Mastné kyseliny prítomné v zrelých syroch (najmä v syroch s dlhou dobou zrenia), aj keď sú nasýtené, sa stále nachádzajú v polohách P1 a P3, čo ich robí horšie vstrebateľnými.

Väčšina syrov (najmä tvrdých) je navyše bohatá na vápnik. Vápnik sa spája s mastnými kyselinami a vytvára „mydlá“, ktoré sa nevstrebávajú a sú vylúčené z tela. Zrenie syra podporuje prechod jeho mastných kyselín do polôh P1 a P3, čo svedčí o ich slabej absorpcii. Vysoká spotreba nasýtený tuk tiež koreluje s niektorými typmi rakoviny, vrátane rakoviny hrubého čreva a mŕtvice.

Vstrebávanie mastných kyselín je ovplyvnené ich pôvodom a chemickým zložením:

- Nasýtené mastné kyseliny(mäso, bravčová masť, homár, krevety, vaječný žĺtok, smotana, mlieko a mliečne výrobky, syr, čokoláda, škvarený tuk, rastlinný tuk, palmový, kokosový a maslo), ako aj (hydrogenovaný margarín, majonéza) sa zvyknú ukladať do tukových zásob a nespália sa hneď v procese energetického metabolizmu.

- Mononenasýtené mastné kyseliny(hydina, olivy, avokádo, kešu oriešky, arašidy, arašidy a olivový olej) sa používajú prevažne priamo po absorpcii. Okrem toho pomáhajú znižovať glykémiu, čo znižuje produkciu inzulínu a tým obmedzuje tvorbu tukových zásob.

- Polynenasýtené mastné kyseliny, najmä Omega-3 (rybí, slnečnicový, ľanový, repkový, kukuričný, bavlníkový, svetlicový a sójový olej), sa konzumujú vždy ihneď po vstrebaní, najmä z dôvodu zvýšenej termogenézy potravy – energetickej spotreby organizmu na trávenie potravy. Okrem toho stimulujú lipolýzu (rozklad a spaľovanie tukových zásob), čím podporujú chudnutie. IN posledné roky pozorované celý riadok epidemiologické štúdie a Klinické štúdie, ktoré spochybňujú predpoklad, že nízkotučné mliečne výrobky sú zdravšie ako plnotučné mliečne výrobky. Nejde len o rehabilitáciu mliečnych tukov, stále viac nachádzajú spojenie medzi zdravými mliečnymi výrobkami a zlepšeným zdravím.

Nedávna štúdia zistila, že u žien výskyt kardiovaskulárnych ochorení úplne závisí od druhu konzumovaných mliečnych výrobkov. Konzumácia syra bola nepriamo spojená s rizikom infarkt, kým maslo natreté na chlebe riziko zvyšuje. Ďalšia štúdia zistila, že ani nízkotučné, ani plnotučné mliečne výrobky nesúvisia s kardiovaskulárnymi ochoreniami.

Plnotučné fermentované mliečne výrobky však chránia pred kardiovaskulárnymi ochoreniami. Mliečny tuk obsahuje viac ako 400 „druhov“ mastných kyselín, čo z neho robí najkomplexnejší prirodzene sa vyskytujúci tuk. Nie všetky tieto druhy boli študované, ale existujú dôkazy, že najmenej, viaceré z nich majú priaznivé účinky.

Štiepenie tuku na glycerol a vyššie mastné kyseliny prebieha pod vplyvom enzýmu lipázy. Aby lipáza pôsobila na tuk, musí byť vopred emulgovaná, čo sa dosiahne zmiešaním potravinovej kaše so žlčou v čreve.

IN ústna dutina tuky nepodliehajú chemickým zmenám. Lipáza je prítomná v žalúdku, ale jej aktivita je nízka kvôli nedostatku podmienok potrebných na emulgáciu tukov. V žalúdku sa hydrolyzujú len emulgované tuky – mliečne tuky a žĺtok. Trávenie tukov prebieha v zásade v črevách a predovšetkým v dvanástniku, kde spolu so žlčou cez kanály vstupujú žlčové soli, ktoré majú silný emulgačný účinok.

Žlčové kyseliny vytvárajú tenký film na kvapôčkach tuku , ktorý zabraňuje zlučovaniu jednotlivých kvapiek do väčších kvapiek. To vedie k prudkému zvýšeniu kontaktného povrchu tuku s enzýmom lipázou a následne k rýchlosti hydrolytického rozkladu tuku. Medzi žlčové kyseliny patrí cholová, deoxycholová a iné. Vo svojej štruktúre sú blízke cholesterolu. V žlči tieto kyseliny tvoria párové zlúčeniny s glycínom (glykolom) alebo taurínom – glyko- alebo taurocholovou, glyko- alebo taurodeoxycholovou a ďalšími žlčovými kyselinami prítomnými vo forme sodných solí.

V bunkách črevného epitelu sa tuky alebo lipoidy špecifické pre daný živočíšny druh resyntetizujú z produktov hydrolýzy tukov v potrave. Syntetizované lipidy sú transportované do tukových zásob. V prípade potreby môžu tuky prechádzať z tukových zásob do krvi a byť využité tkanivami ako energetický materiál.

MECHANIZMUS NEUTRÁLNEJ OXIDÁCIE TUKU V Tkanive

Neutrálny tuk vstupujúci do buniek sa pôsobením tkanivových lipáz rozkladá na glycerol a vyššie mastné kyseliny. Následne sa mastné kyseliny a glycerol oxidujú v tkanivách na CO2 a H2O, pričom uvoľnená energia sa hromadí vo vysokoenergetických väzbách ATP.

OXIDÁCIA MASTNÝCH KYSELÍN V Tkanive. V jadre moderné nápady rozklad mastných kyselín v tkanivách je založený na teórii b-oxidácie, ktorú prvýkrát predložil Knoop v roku 1904. Podľa tejto teórie k oxidácii mastných kyselín dochádza na atóme uhlíka umiestnenom v polohe b vzhľadom na karboxylovú skupinu. skupina, po ktorej nasleduje pretrhnutie uhlíkového reťazca mastnej kyseliny medzi a- a b- atómami uhlíka. Následne bola táto teória spresnená a doplnená.

Teraz sa zistilo, že oxidácii mastných kyselín v tkanivách predchádza ich aktivácia za účasti koenzýmu A a ATP. Tento proces je katalyzovaný enzýmom tiokináza.

Aktivovaná mastná kyselina (acylkoenzým A) podlieha dehydrogenácii, ktorej výsledkom je dvojitá väzba medzi a- a b- atómami uhlíka. Tento proces prebieha za účasti acyldehydrogenáz, ktoré obsahujú FAD ako prostetickú skupinu. Potom sa k nenasýtenej kyseline (a, b-nenasýtený derivát acyl-CoA) pridá molekula vody a vznikne b-hydroxykyselina (b-hydroxyacyl-CoA). Potom opäť nastáva dehydrogenačný proces s tvorbou b-ketokyseliny (b-ketoacyl-CoA). Tento proces je katalyzovaný acyldehydrogenázami, ktorých koenzýmom je NAD+ a v poslednom štádiu sa b-ketoacyl-CoA, interagujúci s voľným CoA, štiepi na acetyl-CoA a acyl-CoA. Ten je oproti originálu skrátený o dva uhlíky.

Inštrukcie

Proces trávenia zvyčajne začína v ústach pomocou enzýmov obsiahnutých v slinách. To však neplatí pre tuky. V slinách nie sú žiadne enzýmy, ktoré by ich dokázali rozložiť. Ďalej sa jedlo dostáva do žalúdka, ale ani tuky nie sú prístupné miestnym tráviace enzýmy. Len malá časť je rozložená enzýmom lipáza, veľmi nevýznamná. Hlavný proces trávenia tukov prebieha v tenkom čreve.

Tuky sa vo vode nerozpustia, ale je potrebné ich najskôr zmiešať s vodou. Iba v tomto prípade môžu byť vystavené enzýmom rozpusteným vo vode. Proces miešania tukov s vodou sa nazýva emulgácia a vyskytuje sa za účasti žlčových solí. Tieto kyseliny sa potom vylučujú do žlčníka. Po vstupe tučných jedál do tela začnú bunky v tenkom čreve produkovať hormón, ktorý spôsobuje sťahy žlčníka.

Žlčník vylieva žlč do lumen dvanástnika. Žlčové kyseliny sa nachádzajú na povrchu tukových kvapôčok, čo vedie k zníženiu povrchového napätia. Kvapky tuku sa rozpadajú na malé, tomuto procesu napomáhajú aj sťahy črevných stien. V dôsledku toho sa povrch medzi tukovou a vodnou fázou zväčšuje. Po emulgácii nastáva hydrolýza tukov pod vplyvom pankreatických enzýmov. Hydrolýza sa týka rozkladu látky pri interakcii s vodou.

Ďalej sú molekuly tuku rozložené pankreatickým enzýmom lipázou. Vylučuje sa do dutiny tenkého čreva a spolu s proteínovou kolipázou pôsobí na emulgovaný tuk. Tento proteín sa viaže na euulzifikovaný tuk, čo výrazne urýchľuje proces. V dôsledku štiepenia lipázou vzniká glycerol a mastné kyseliny.

Mastné kyseliny sa spájajú so žlčovými kyselinami a prenikajú cez črevné steny. Tam sa kombinujú s glycerolom a vytvárajú tukový triglycerid. Triglyceridy v kombinácii s malým množstvom bielkovín tvoria špeciálne látky, chylomikróny, ktoré prenikajú do lymfy. Z lymfy do krvi, potom do pľúc. Tieto látky obsahujú absorbovaný tuk. Do pľúc sa tak dostávajú produkty rozkladu tukov.

Pľúca obsahujú bunky, ktoré dokážu zachytávať tuk. Chránia krv pred prebytočným tukom. V pľúcach sa čiastočne oxidujú aj mastné kyseliny a uvoľnené teplo ohrieva vzduch vstupujúci do pľúc. Z pľúc sa chylomikróny dostávajú do krvi, odkiaľ sa časť presúva do pečene. Pri nadmernej konzumácii sa v pečeni hromadí veľa tuku.