Переваривание и всасывание белков в ЖКТ

Белки являются важнейшими компонентами каждой клетки организма. В отличие от липидов и углеводов они про запас не откладываются, и должны поступать с пищей постоянно. При длительном белковом голодании какое-то время сохраняется состояние белкового равновесия, но при этом уменьшается содержание белков в организме. В первую очередь это относится к белкам плазмы крови (потеря 1 г белков плазмы сопровождается потерей 30 г белков тканей), затем белки печени, сердца и т.д. деятельность органов при этом нарушается. При переводе человека на полноценное питание уровень белка восстанавливается до нормы.

В полости рта белки не перевариваются, т.к. здесь отсутствуют протеолитические ферменты (протеазы).

Активное переваривание бека начинается в желудке. Здесь присутствуют протеазы:

1. Пепсин, который действует при рН 1,5-2,0. Образуется из профермента пепсиногена путем отщепления от него под действием соляной кислоты и активного пепсина полипептида. Пепсин расщепляет пептидные связи образованные ароматическими и дикарбоновыми аминокислотами.

2. Гастриксин (рН 3,5-4,5). Гастриксин гидролизует пептидные связи и начинает работать после того, как рН в желудке станет менее кислой, т.е. оптимальной для его работы и равной 3,5-4,5.

3. У детей обнаружен фермент химозин или ренин. Химозин створаживает молоко и расщепляет казеиноген. В процессе роста ребенка его активность падает.

Большое значение в процессе переваривания белков играет соляная кислота, вырабатываемая обкладочными клетками слизистой оболочки желудка. Она выполняет следующие функции:

· Способствует денатурации белков, что облегчает их гидролиз.

· Создает оптимальную среду для работы пепсина рН 1,5-2,0.

· Способствует превращению пепсиногена в пепсин.

· Обладает бактерицидным действием.

· Регулирует работу пилорического отдела желудка.

Под действием соляной кислоты и ферментов белок расщепляется на большие полипептиды. Активнее всего в желудке расщепляются альбумины и глобулины, хуже коллаген и эластин.

В кишечнике белки расщепляются ферментами поджелудочной железы (трипсин, химотрипсин, аминопептидаза, карбоксипептидаза) и ферментами клеток тонкого кишечника (ди-, три- и тетрапептидазы). РН действия этих ферментов 7,8-8,2.

Ферменты поджелудочной железы выделяются в неактивном виде, а затем активируются: трипсиноген активирует фермент кишечника энтерокиназа, а химотрипсиноген и др. пептидазы активируются трипсином.

Механизм действия ферментов следующий:

· Трипсин гидролизует пептидные связи, образованные аргинином и лизином.

· Химотрипсин расщепляет пептидные связи между ароматическими аминокислотами и между аргинином и лизином.

· Эластаза расщепляет пептидные связи между аминокислотами, которые находятся «внутри» подлипептида, расщепляя его тем самым на более мелкие полипептиды.

· Аминопептидазы отщепляют аминокислоту со свободной аминогруппой, которая находится на конце полипептида.

· Карбоксипептидазы отщепляют аминокислоту со свободной карбоксильной группой, которая находится на конце полипептида. Ферменты трипсин, химотрипсин, карбокси- и аминопептидазы работают в полости тонкого кишечника и 12-перстной кишки.

· Ди-, три- и тетрапептидазы работают в клетках слизистой оболочки кишечника и расщепляют средние пептиды, состоящие из 2, 3, и 4 аминокислот.

Таким образом, в процессе постепенного гидролиза под действием ферментов, белковая молекула расщепляется на отдельные аминокислоты, которые всасываются в стенки тонкого кишечника. Всасывание аминокислот происходит с участием глутатиона под действием фермента, который находится на мембране слизистой кишечника гамма-глутамилтрансфераза. Аминокислота образует комплекс с глутатионом, который проходит через мембрану и распадается на свободную аминокислоту и глутатион, который затем расщепляется. Свободные аминокислоты поступают в кровь и по воротной вене в печень. Около 5 % из них попадает в лимфу.

Кроме белков пищи, в кишечник попадает значительное количество белков в составе секретов слизистых оболочек. Эти белки также перевариваются. Ряд этих белков выполняет защитные свойства, другие – специфические, например, в желудке синтезируется специальный белок, необходимый для всасывания витамина В12.

Некоторая часть белков и не усвоенные пептиды и аминокислоты поступают в толстый кишечник, где используется микрофлорой для своей жизнедеятельности. Этот процесс получил название гниение белков. Многие продукты гниения ядовиты для человека. К ним относят сероводород, аммиак, фенол, крезол, скатол, индол и т.д. часть этих продуктов поступает по воротной вене в печень, где обезвреживается под действием активных форм глюкуроновой (уридиндифосфоглюкуроновая кислота УДФГК) и серной (фосфоаденозинфосфосульфат ФАФС) кислот и выводятся из организма.

Пищеварительная функция регулируется специальными системами. Многие клетки ЖКТ синтезируют активные вещества, которые регулируют процессы передвижения продуктов, всасывания, секрецию пищеварительных соков и т.д. в регуляции участвуют следующие гормоны:

· Гастрин – секретируется в желудке и двенадцатиперстной кишке. Стимулирует выработку пепсина и соляной кислоты.

· Гистамин образуется в слизистой оболочке желудка, увеличивает количество выделяемого желудочного сока, стимулирует выделение соляной кислоты.

· Секретин - образуется в двенадцатиперстной кишке. Увеличивает секрецию поджелудочной железы, стимулирует отделение желчи, тормозит желудочную секрецию.

· Энтероглюкагон действует как гастрин, но с менее выраженным эффектом.

· Вазоактивный кишечный пептид ВКП вырабатывается поджелудочной железой, стимулирует выделение желчи.

· Холецистокинин секретируется в двенадцатиперстной кишке. Активирует работу желчного пузыря и отделение желчи.

· Соматостатин тормозит секрецию гормонов ЖКТ.

· Энтерогастрон тормозит секрецию соляной кислоты и пепстногена.

· Вилликинин вызывает сокращение кишечных ворсинок.