Яку роль відіграють ферменти в травленні та обміні речовин людини

Травлення – вкрай складний процес, який полягає в розщепленні харчових частинок і їх подальшому засвоєнні. Одна з головних функцій в переробці білків, жирів, вуглеводів та інших речовин відводиться ферментам – особливим білковим молекулам, здатним в рази прискорювати швидкість хімічних реакцій.

При певних умовах (перебіг інфекційно-запальних і соматичних захворювань, неправильне харчування, отруєння токсичними і отруйними речовинами) діяльність ферментів пригнічується, що призводить до всіляких порушень.

У цьому матеріалі ми розглянемо, що таке ферменти і яка їх роль в травленні та інших метаболічних процесах в організмі людини.

Що таке травні ферменти

Травні ферменти (ензими) – це білкові молекули, які розщеплюють частинки їжі, що надійшли в організм людини, до більш простих речовин, здатних всмоктуватися через стінку кишки.

Секреція ферментів – вкрай складний механізм, на роботу якого впливають безліч факторів: раціон харчування, стан різних відділів шлунково-кишкового тракту, перебіг різних захворювань.

Основні зони функціонування ферментів – це ротова порожнина, шлунок і тонкий кишечник.

Активну участь в синтезі і виділенні білкових частинок грають слинні залози, підшлункова залоза, а також дрібні секреторні клітини, розташовані в товщі слизової оболонки шлунка і кишечника .

Вчені виділяють наступні основні типи ферментів:

1. Протеази або пептидази. відповідають за руйнування протеїнів до амінокислот або коротких пептидів.
2. Ліпази. розщеплюють будь-які жири до жирних кислот і гліцерину.
3. Нуклеази. необхідні для розкладання нуклеїнових кислот до простих основ.
4. Карбогідрази. забезпечують гідроліз вуглеводів (крохмаль, прості і складні цукру).

Їх роль у перетравленні їжі

Ферменти відіграють важливу біологічну роль в обміні речовин в організмі і, в першу чергу, в перетравленні їжі. При їх нестачі або відсутності повноцінне засвоєння всіх поживних речовин практично неможливо.

Перетравлення їжі починається в ротовій порожнині. Слинні залози виділяють амілазу-фермент слини, який, в процесі пережовування їжі, руйнує крохмаль до розчинних цукрів (мальтоза, декстрини, мальтріоза).

Другий етап перетравлення – обробка шлунковими ферментами. Основний фермент, який працює в шлунку, &8212; це пепсин. Він руйнує пептидні зв'язки високомолекулярних білків, в результаті чого утворюються пептиди.

У просвіті дванадцятипалої кишки активно діють ферменти соку підшлункової залози. Виділення секрету відбувається через великий сосочок, що відкривається в стінці кишки.

Виділяють наступну класифікацію панкреатичних (підшлункових) ферментів:

1. Протеази. поділяються на трипсин (діє аналогічно пепсину), хімотрипсин (розщеплює білки тваринної і рослинної їжі), карбоксипептидаза, еластаза (гідролізують еластин).
2. Нуклеази. розривають зв'язки між ланцюгами ДНК і РНК.
3. Стеапсин. забезпечує розщеплення жирів.
4. Амілаза. руйнує крохмаль і глікоген, сприяючи утворенню простих вуглеводних частинок.
5. Ліпаза. впливає переважно на жири, які виділяються в просвіт шлунково-кишкового тракту разом з жовчю. Має тропність до триацилгліцеридів.

Їжа, потрапляючи в петлі тонкого кишечника, піддається впливаю ще більш масивного переліку ферментативних речовин, серед яких виділяють:

1. Пептидази. Ентеропептидаза сприяє активації трипсиногену (який був виділений підшлунковою залозою), в результаті утворюється трипсин, що розщеплює високомолекулярні білки і пептиди. До групи пептидаз також належить аланінамінопептидаза, яка руйнує сульфідні зв'язки в пептидах, утворених після впливу протеаз шлункового соку.
2. Ліпаза.
3. Ерепсин (гідролізує білки).
4. Ферменти, що руйнують дисахаридні утворення до моносахаридів. Сахараза розщеплює сахарозу з утворенням глюкози і фруктози, мальтаза – мальтозу до глюкози, ізомальтаза – мальтозу і ізомальтозу (ізомер мальтози) до глюкози, лактаза – лактозу до галактози і глюкози.

Мікроорганізми, що мешкають в товстому кишечнику людини, секретують травні ферменти, які допомагають перетравлювати деякі варіанти їжі. Найбільшою ефективністю володіють лактобактерії, біфідобактерії і кишкова паличка (відноситься до сімейства ентеробактерій).

Американські дослідження виявили, що збільшення популяції лакто - і біфідобактерій в складі мікрофлори шлунково-кишкового тракту підвищує швидкість перетравлення лактози.

Важливо зазначити, що за даними вчених , особи з непереносимістю лактози (даною патологією в різному ступені вираженості страждає до 25% населення земної кулі) можуть безпечно вжити до 18 г лактози.

Вчені рекомендують включати пробіотичні препарати і продукти для поліпшення перетравлення їжі.

В окремих статтях ми розглянули, Що таке пробіотики , і описали їх 8 корисних властивостей .

5 основних факторів, що впливають на їх роботу

Ферменти – вкрай вибагливі речовини, що вимагають певних умов для повноцінної реалізації своїх функцій.

До ключових факторів, що регулюють роботу ферментів, відносяться:

1. Температура тіла. у нормі в просвіті шлунково-кишкового тракту підтримується температура тіла, рівна 37 градусам. Зниження (при переохолодженні) або підвищення (на тлі інфекційно-запальних захворювань) даного показника уповільнює активність ферментів і порушує засвоєння їжі. Крім того, зростання температури тіла провокує денатурацію білкових молекул ферментів, в результаті їх робота повністю припиняється.
2. Кислотність. у шлунку постійно підтримується кисле середовище, у всіх інших відділах травної системи – лужна. Вживання занадто кислих продуктів, дисбактеріоз та інші порушення, здатні впливати на pH, пригнічують роботу ферментів.
3. Запальні захворювання. багато патологій (панкреатит, дуоденіт, гепатит) і т.п. здатні викликати порушення секреції ферментів. На тлі зниження числа ферментів в кишечнику, протягом процесів ферментаційної обробки їжі значно сповільнюється.
4. Якість і збалансованість раціону. надмірне вживання продуктів певного виду (білків, жирів або вуглеводів) провокує підвищене навантаження на одні ферменти і знижує – на інші. В результаті адекватне розщеплення харчових частинок стає неможливим. Уповільнює розщеплення поживних речовин також використання в раціоні труднопереваріваемих продуктів. Наприклад, за даними вчених , надмірне споживання целюлози (міститься в морозиві, окремих видах сиру і хліба) знижує активність вуглеводних ферментів в кілька разів.
5. Відправлення токсичними речовинами. до цієї групи належать роз'єднувачі енергетичного обміну (уповільнюють синтез енергетичних молекул &8212; АТФ і АДФ) і інгібітори синтезу білка (наприклад, іприт). Подібні отрути мало поширені в звичайному житті, але можуть використовуватися у військових операціях.

Причини та симптоми дефіциту

До дефіциту ферментів призводять різні захворювання органів травлення.

Найважливішим органом для підтримки процесів засвоєння їжі є підшлункова залоза. На жаль, до 27% населення відчувають проблеми з цим органом. До числа найбільш частих патологій відносять: хронічний і гострий панкреатит, муковісцидоз, рак підшлункової залози. 7 продуктів, корисних для підшлункової залози , дивіться в окремій статті.

На другому місці за частотою стоять загострення хронічних відхилень з боку травної трубки (хронічний гастрит і дуоденіт, дискінезія жовчовивідних шляхів, холецистит).

Першими симптомами дефіциту травних ферментів зазвичай є:

• Печія та відрижка;
• Метеоризм (надмірне утворення газу в просвіті кишечника);
• Порушення стільця за типом діареї або запорів;
• Спастичні болі в будь-яких відділах живота;
• Загальна слабкість, хронічна втома , сонливість, зниження працездатності .

При появі вищеописаних симптомів рекомендується обов'язково звернутися до лікаря.

Чим можна поліпшити травлення

Перш за все важливо змінити свій раціон і додати до нього продукти, корисні для травлення .

По-перше, потрібно включати в щоденне меню продукти, багаті пробіотиками (живими бактеріями):

• Кисломолочні продукти (особливо кефір і йогурт);
• Квашена капуста;
• Соління;
• Яблучний оцет;
• Інші ферментовані продукти.

По-друге, слід їсти більше продуктів-пребіотиків , а саме овочів і фруктів, які не зазнали термічній обробці (авокадо, манго, папайя, пагони ЗЕРНОВИХ культур, часник і хрін). Пребіотичні продукти багаті неперетравлюваною клітковиною, яка є &171;їжею&187; для корисних бактерій.

Ферменти також можна отримати, використовуючи різні медикаментозні препарати і біологічні добавки до їжі (Панкреатин, Креон, Фестал, Панзинорм, Ораза і т.п.).

Висновок

Таким чином, ферменти відіграють вирішальну роль у процесі розщеплення та засвоєння частинок їжі. Отримати їх можна, вживаючи окремі групи продуктів харчування, а також використовуючи лікарські препарати.