فرآیندهای گوارشی: هضم چربی ها، کربوهیدرات ها، پروتئین ها. بیوشیمی تغذیه و هضم

برخی افراد معتقدند که کربوهیدرات ها، چربی ها و پروتئین ها همیشه به طور کامل توسط بدن جذب می شوند. بسیاری از مردم فکر می کنند که مطلقاً تمام کالری موجود در بشقاب آنها (و البته شمارش شده) وارد جریان خون می شود و اثر خود را در بدن ما به جا می گذارد. در واقعیت، همه چیز متفاوت است. بیایید جذب هر درشت مغذی را جداگانه بررسی کنیم.

هضم (هضم)- این مجموعه ای از فرآیندهای مکانیکی و بیوشیمیایی است که از طریق آن مواد غذایی جذب شده توسط شخص به مواد لازم برای عملکرد بدن تبدیل می شود.

فرآیند هضم معمولاً از دهان شروع می شود و پس از آن غذای جویده شده وارد معده می شود و در آنجا تحت درمان های مختلف بیوشیمیایی قرار می گیرد (عمدتاً پروتئین در این مرحله پردازش می شود). این فرآیند در روده کوچک ادامه می یابد، جایی که تحت تأثیر آنزیم های مختلف غذایی، کربوهیدرات ها به گلوکز تبدیل می شوند، لیپیدها به اسیدهای چرب و مونوگلیسرید و پروتئین ها به اسیدهای آمینه تبدیل می شوند. همه این مواد که از طریق دیواره روده جذب می شوند وارد خون شده و در سراسر بدن پخش می شوند.

جذب درشت مغذی ها ساعت ها طول نمی کشد و تا 6.5 متر کشیده نمی شود روده کوچک. جذب کربوهیدرات ها و لیپیدها به میزان 80 درصد و پروتئین ها 50 درصد در طول 70 سانتی متر اول انجام می شود. روده کوچک.

جذب کربوهیدرات

جذب انواع مختلف کربوهیدرات هامتفاوت اتفاق می افتد زیرا آنها متفاوت هستند ساختار شیمیایی، و بنابراین سرعت متفاوتجذب کربوهیدرات‌های پیچیده تحت تأثیر آنزیم‌های مختلف به قندهای ساده و کم‌پیچیده‌تر تجزیه می‌شوند که انواع مختلفی دارند.

شاخص گلیسمی (GI)سیستمی برای طبقه بندی پتانسیل گلیسمی کربوهیدرات ها در محصولات مختلف. اساساً، این سیستم به چگونگی تأثیر یک غذای خاص بر سطح گلوکز خون می پردازد.

از نظر ظاهری: اگر 50 گرم شکر (50% گلوکز / 50% فروکتوز) و 50 گرم گلوکز بخوریم و بعد از 2 ساعت سطح گلوکز خون را بررسی کنیم، GI قند کمتر از گلوکز خالص خواهد بود. چون مقدار آن در شکر کمتر است.

اگر به مقدار مساوی گلوکز بخوریم، مثلاً 50 گرم گلوکز و 50 گرم نشاسته چطور؟ نشاسته یک زنجیره طولانی است که از تعداد زیادی واحد گلوکز تشکیل شده است، اما برای اینکه این "واحدها" در خون شناسایی شوند، زنجیره باید پردازش شود: هر ترکیب شکسته شده و یکی یکی در خون آزاد می شود. بنابراین نشاسته دارای GI پایین تری است، زیرا سطح گلوکز خون بعد از خوردن نشاسته نسبت به بعد از خوردن گلوکز کمتر خواهد بود. تصور کنید، اگر یک قاشق شکر یا یک حبه شکر تصفیه شده را داخل چای بیندازید، سریعتر حل می شود؟

پاسخ گلیسمی به غذاها:

• سمت چپ - جذب آهسته غذاهای نشاسته ای با GI پایین.


• سمت راست - جذب سریع گلوکز از افت شدیدسطح گلوکز خون در نتیجه آزاد شدن سریع انسولین در خون.

GI است ارزش نسبی، و نسبت به اثر گلوکز بر قند خون اندازه گیری می شود. در بالا نمونه ای از پاسخ گلیسمی به گلوکز خالص خورده شده و نشاسته است. به همین روش آزمایشی، GI برای بیش از هزار غذا اندازه گیری شده است.

وقتی عدد "10" را در کنار کلم می بینیم، به این معنی است که قدرت تأثیر آن بر قند خون برابر با 10٪ تأثیر گلوکز بر آن است، برای گلابی 50٪ و غیره.

ما می‌توانیم با انتخاب غذاهایی که نه تنها GI پایینی دارند، بلکه کربوهیدرات‌های کمی دارند، که به آن بار گلیسمی (GL) می‌گویند، بر سطح گلوکز خود تأثیر بگذاریم.

GN هم GI محصول و هم مقدار گلوکزی را که هنگام مصرف وارد خون می شود در نظر می گیرد. بنابراین، اغلب غذاهای با GI بالا، GI کمی دارند. از جدول مشخص است که نگاه کردن فقط به یک پارامتر معنی ندارد - لازم است تصویر را به طور جامع در نظر بگیرید.

(1) اگرچه گندم سیاه و شیر تغلیظ شده تقریباً محتوای کربوهیدرات یکسانی دارند، اما این محصولات دارای مقادیر GI متفاوتی هستند زیرا نوع کربوهیدرات موجود در آنها متفاوت است. بنابراین، اگر گندم سیاه منجر به آزاد شدن تدریجی کربوهیدرات ها در خون شود، شیر تغلیظ شده باعث می شود. پرش تند. (2) با وجود GI یکسان انبه و شیر تغلیظ شده، تأثیر آنها بر سطح گلوکز خون متفاوت خواهد بود، این بار نه به این دلیل که نوع کربوهیدرات ها متفاوت است، بلکه به این دلیل که مقدار این کربوهیدرات ها به طور قابل توجهی متفاوت است.

شاخص گلیسمی غذاها و کاهش وزن

بیایید با یک چیز ساده شروع کنیم: وجود دارد مقدار زیادیعلمی و تحقیقات پزشکیکه نشان می دهد غذاهای با GI پایین تاثیر مثبتی بر کاهش وزن دارند. مکانیسم های بیوشیمیاییافراد زیادی در این امر دخیل هستند، اما بیایید مرتبط ترین آنها را برای ما نام ببریم:

1. غذاهای با GI پایین نسبت به غذاهای با GI بالا احساس سیری بیشتری به شما می دهند.


2. پس از خوردن غذاهای با GI بالا، سطح انسولین افزایش می یابد که جذب گلوکز و لیپیدها را در عضلات تحریک می کند. سلول های چربیو کبد، به طور همزمان تجزیه چربی ها را متوقف می کند. در نتیجه سطح گلوکز و اسیدهای چرب در خون کاهش می یابد و این گرسنگی و دریافت غذای جدید را تحریک می کند.


3. غذاهایی با GI های مختلف تأثیرات متفاوتی بر تجزیه چربی در حین استراحت و در هنگام استراحت دارند تمرین ورزشی. گلوکز از غذاهای کم GI به طور فعال به گلیکوژن رسوب نمی کند، اما در حین ورزش، گلیکوژن به طور فعال سوزانده نمی شود، که نشان می دهد افزایش استفادهچربی ها برای این منظور

چرا گندم می خوریم اما آرد گندم نمی خوریم؟

• هر چه محصول بیشتر خرد شده باشد (عمدتاً به دانه ها اشاره دارد)، GI محصول بالاتر است.

تفاوت های بین آرد گندم(GI 85) و دانه گندم (GI 15) تحت هر دوی این معیارها قرار می گیرند. این بدان معناست که فرآیند تجزیه نشاسته از غلات طولانی تر است و گلوکز به دست آمده کندتر از آرد وارد خون می شود و در نتیجه انرژی لازم را برای مدت طولانی تری به بدن می رساند.

• هر چه یک محصول حاوی فیبر بیشتری باشد، GI آن کمتر است.


• مقدار کربوهیدرات در یک محصول کمتر از GI اهمیت ندارد.

چغندر سبزی با مقدار بیشتری است محتوای بالافیبر نسبت به آرد با اینکه قدش بلنده شاخص گلیسمی، او دارد محتوای کمکربوهیدرات ها، یعنی بار گلیسمی پایین تر. در این حالت، با وجود اینکه GI آن با یک محصول غلات یکسان است، میزان گلوکز ورودی به خون بسیار کمتر خواهد بود.

• GI سبزیجات خامو میوه ها کمتر از آب پز است.

این قانون نه تنها در مورد هویج، بلکه در مورد تمام سبزیجات با محتوای نشاسته بالا مانند سیب زمینی شیرین، سیب زمینی، چغندر و غیره نیز صدق می کند. در حین پخت، قسمت قابل توجهی از نشاسته به مالتوز (یک دی ساکارید) تبدیل می شود. خیلی سریع جذب می شود

بنابراین، حتی سبزیجات آب پزبهتر است آنها را نجوشانید، بلکه مطمئن شوید که کامل و سفت بمانند. اما اگر بیماری هایی مانند ورم معده یا زخم معده دارید، باز هم بهتر است سبزیجات پخته مصرف کنید.

• ترکیب پروتئین ها با کربوهیدرات ها GI یک وعده را کاهش می دهد.

پروتئین ها از یک طرف جذب قندهای ساده در خون را کند می کنند، از طرف دیگر وجود خود کربوهیدرات ها به بهترین قابلیت هضم پروتئین ها کمک می کند. علاوه بر این، سبزیجات حاوی فیبر هستند که برای بدن مفید است.

محصولات طبیعی، بر خلاف آب میوه ها، حاوی فیبر هستند و در نتیجه GI را کاهش می دهند. علاوه بر این، خوردن میوه ها و سبزیجات با پوست توصیه می شود، نه تنها به این دلیل که پوست حاوی فیبر است، بلکه به این دلیل که بیشتر ویتامین ها مستقیماً روی پوست قرار دارند.

جذب پروتئین

فرآیند هضم پروتئین هانیاز به افزایش اسیدیته در معده دارد. شیره معده با افزایش اسیدیتهبرای فعال کردن آنزیم های مسئول تجزیه پروتئین ها به پپتیدها و همچنین برای انحلال اولیه پروتئین های غذا در معده ضروری است. از معده، پپتیدها و اسیدهای آمینه وارد روده کوچک می شوند، جایی که برخی از آنها از طریق دیواره روده به خون جذب می شوند و برخی بیشتر به اسیدهای آمینه جداگانه تجزیه می شوند.

برای بهینه سازی این فرآیند لازم است اسیدیته محلول معده خنثی شود و این وظیفه پانکراس و همچنین صفرای تولید شده توسط کبد و برای جذب اسیدهای چرب ضروری است.
پروتئین های مواد غذایی به دو دسته کامل و ناقص تقسیم می شوند.

پروتئین های کامل- اینها پروتئین هایی هستند که حاوی تمام اسیدهای آمینه لازم (ضروری) برای بدن ما هستند. منبع این پروتئین ها عمدتاً پروتئین های حیوانی است، یعنی گوشت، لبنیات، ماهی و تخم مرغ. منابع گیاهی پروتئین کامل نیز وجود دارد: سویا و کینوا.

پروتئین های ناقصحاوی تنها بخشی از اسیدهای آمینه ضروری است. اعتقاد بر این است که حبوبات و غلات خود حاوی پروتئین ناقص هستند، اما ترکیب آنها به ما اجازه می دهد تا تمام اسیدهای آمینه ضروری را دریافت کنیم.

در بسیاری از غذاهای ملی ترکیبات صحیح، منجر به مصرف پروتئین کافی، پدیدار شده اند به طور طبیعی. بنابراین، در خاورمیانه، پیتا با هوموس یا فلافل (گندم با نخود) یا برنج با عدس رایج است، در مکزیک و آمریکای جنوبیآنها اغلب برنج را با لوبیا یا ذرت ترکیب می کنند.

یکی از پارامترهایی که کیفیت پروتئین را تعیین می کند این است وجود اسیدهای آمینه ضروری. مطابق با این پارامتر، یک سیستم نمایه سازی محصول وجود دارد.

به عنوان مثال، اسید آمینه لیزین به مقدار کمی در غلات یافت می شود و بنابراین آنها را دریافت می کنند امتیاز پایین(غلات - 59؛ گندم کامل - 42)، و حبوبات حاوی هیچ تعداد زیادیمتیونین و سیستئین ضروری (نخود - 78؛ لوبیا - 74؛ حبوبات - 70). پروتئین های حیوانی و دانه های سویا در این مقیاس رتبه بالایی دریافت می کنند، زیرا حاوی نسبت های لازم از تمام اسیدهای آمینه ضروری هستند (کازئین (شیر) - 100؛ سفیده تخم مرغ- 100; پروتئین سویا - 100؛ گوشت گاو - 92).

علاوه بر این، باید در نظر گرفته شود ترکیب پروتئین، قابلیت هضم آنها از از این محصولو همچنین ارزش غذایی کل محصول (وجود ویتامین ها، چربی ها، مواد معدنی و محتوای کالری). به عنوان مثال، یک همبرگر حاوی مقدار زیادی پروتئین، اما همچنین مقدار زیادی اسیدهای چرب اشباع شده است، بنابراین ارزش غذایی آن کمتر از سینه مرغ خواهد بود.

پروتئین از منابع مختلف و حتی پروتئین های مختلفاز یک منبع (کازئین و پروتئین آب پنیر) توسط بدن با سرعت های مختلف استفاده می شود.

مواد مغذی موجود در غذا 100% قابل هضم نیستند.میزان جذب آنها بسته به ترکیب فیزیکوشیمیایی خود محصول و محصولات جذب شده به طور همزمان با آن، ویژگی های بدن و ترکیب میکرو فلور روده می تواند به طور قابل توجهی متفاوت باشد.

هدف اصلی سم زدایی این است که از منطقه راحتی خود خارج شوید و سیستم های تغذیه ای جدید را امتحان کنید.

علاوه بر این، اغلب، مانند "کوکی برای چای"، خوردن گوشت و محصولات لبنی یک عادت است. ما هرگز این فرصت را نداشته ایم که در مورد اهمیت آنها در رژیم غذایی خود تحقیق کنیم و بفهمیم که چقدر به آنها نیاز داریم.

علاوه بر موارد فوق، اکثر سازمان های تغذیه توصیه می کنند که اساس رژیم غذایی سالممقدار زیادی غذای گیاهی گذاشته شد. این مرحله خارج از منطقه راحتی شما را به جستجوی طعم ها و دستور العمل های جدید می فرستد و پس از آن رژیم غذایی روزانه شما را متنوع می کند.

به طور خاص، نتایج تحقیقات نشان دهنده افزایش خطر است بیماری های قلبی عروقی، پوکی استخوان، بیماری کلیوی، چاقی و دیابت.

در عین حال، رژیم های کم کربوهیدرات، اما پروتئین بالا بر اساس منابع گیاهی پروتئین، منجر به کاهش غلظت اسیدهای چرب در خون و کاهش خطر بیماری قلبی می شود.

اما حتی با تمایل زیاد برای تسکین بدن خود، نباید ویژگی های هر یک از ما را فراموش کنیم. چنین تغییر نسبتاً ناگهانی در رژیم غذایی ممکن است باعث ناراحتی یا عوارض جانبیمانند نفخ (در نتیجه مقدار زیادی پروتئین گیاهی و ویژگی های میکرو فلور روده)، ضعف، سرگیجه. این علائم ممکن است نشان دهد که این رژیم سخت کاملاً برای شما مناسب نیست.

زمانی که فرد مقدار زیادی پروتئین به خصوص در ترکیب با مقدار کم کربوهیدرات مصرف می کند، تجزیه چربی ها اتفاق می افتد که طی آن موادی به نام کتون ایجاد می شود. کتون ها ممکن است داشته باشند تاثیر منفیبه کلیه ها که اسید ترشح می کنند تا آن را خنثی کنند.

ادعاهایی وجود دارد که برای بازیابی تعادل اسید و بازاستخوان‌های اسکلتی کلسیم ترشح می‌کنند و بنابراین افزایش شستشوی کلسیم با مصرف بالای پروتئین حیوانی مرتبط است. همچنین رژیم پروتئینی منجر به کم آبی و ضعف، سردرد، سرگیجه و بوی بد دهان می شود.

هضم چربی ها

چربی وارد شده به بدن تقریباً دست نخورده از معده عبور می کند و وارد روده کوچک می شود، جایی که تعداد زیادی آنزیم وجود دارد که چربی ها را به اسیدهای چرب تبدیل می کند. این آنزیم ها لیپاز نامیده می شوند. آنها در حضور آب عمل می کنند، اما این برای پردازش چربی مشکل ساز است، زیرا چربی ها در آب حل نمی شوند.

برای اینکه بتوانیم بازیافت کنیم چربی ها، بدن ما صفرا تولید می کند. صفرا توده های چربی را می شکند و به آنزیم های روی سطح روده کوچک اجازه می دهد تری گلیسیرید را به گلیسرول و اسیدهای چرب تجزیه کنند.

ناقل اسیدهای چرب در بدن نامیده می شود لیپوپروتئین ها. اینها پروتئین های خاصی هستند که قادر به بسته بندی و انتقال اسیدهای چرب و کلسترول در سراسر سیستم گردش خون هستند. در مرحله بعد، اسیدهای چرب در سلول های چربی به شکل نسبتا فشرده بسته بندی می شوند، زیرا ترکیب آنها (برخلاف پلی ساکاریدها و پروتئین ها) به آب نیاز ندارد.

نسبت جذب اسیدهای چرب به موقعیتی که نسبت به گلیسرول اشغال می کند بستگی دارد. مهم است بدانید که فقط آن دسته از اسیدهای چرب که موقعیت P2 را اشغال می کنند به خوبی جذب می شوند. این به دلیل این واقعیت است که لیپازها دارند درجات مختلفبسته به محل اسیدهای چرب بر روی اسیدهای چرب تأثیر می گذارد.

همانطور که بسیاری از متخصصان تغذیه به اشتباه معتقدند تمام اسیدهای چرب موجود با غذا به طور کامل توسط بدن جذب نمی شوند. آنها ممکن است به طور جزئی یا کامل در روده کوچک جذب نشوند و ممکن است از بدن دفع شوند.

مثلا در کره 80 درصد اسیدهای چرب (اشباع شده) در وضعیت P2 هستند یعنی کاملا جذب می شوند. همین امر در مورد چربی هایی که بخشی از شیر هستند و تمام محصولات لبنی که تحت فرآیند تخمیر قرار نمی گیرند نیز صدق می کند.

اسیدهای چرب موجود در پنیرهای بالغ (مخصوصاً پنیرهای با سن طولانی)، اگرچه اشباع شده اند، اما همچنان در موقعیت های P1 و P3 قرار دارند که باعث می شود کمتر جذب شوند.

علاوه بر این، بیشتر پنیرها (به ویژه پنیرهای سفت) سرشار از کلسیم هستند. کلسیم با اسیدهای چرب ترکیب می شود و "صابون" را تشکیل می دهد که جذب نمی شود و از بدن دفع می شود. رسیدن پنیر باعث انتقال اسیدهای چرب آن به موقعیت های P1 و P3 می شود که نشان دهنده جذب ضعیف آنها است.

مصرف زیاد چربی های اشباع شده نیز با برخی از انواع سرطان از جمله سرطان روده بزرگ و سکته مرتبط است.

جذب اسیدهای چرب تحت تأثیر منشأ آنها و ترکیب شیمیایی:

- اسیدهای چرب اشباع شده(گوشت، خوک، خرچنگ، میگو، زرده تخم مرغخامه، شیر و فرآورده های لبنی، پنیر، شکلات، چربی آب شده، شیرین کننده سبزیجات، نخل، نارگیل و کره) و همچنین چربی های ترانس(مارگارین هیدروژنه، مایونز) تمایل دارند در ذخایر چربی ذخیره شوند تا اینکه بلافاصله در طول متابولیسم انرژی بسوزانند.

- اسیدهای چرب تک غیر اشباع(مرغ، زیتون، آووکادو، بادام هندی، بادام زمینی، بادام زمینی و روغن زیتون) عمدتاً مستقیماً پس از جذب استفاده می شوند. علاوه بر این، آنها به کاهش قند خون کمک می کنند، که تولید انسولین را کاهش می دهد و در نتیجه تشکیل ذخایر چربی را محدود می کند.

- اسیدهای چرب چند غیر اشباعبه خصوص امگا 3 (ماهی، آفتابگردان، بذر کتان، کلزا، ذرت، پنبه دانه، گلرنگ و روغن سویا) همیشه بلافاصله پس از جذب مصرف می شود، به ویژه به دلیل افزایش گرمازایی مواد غذایی - مصرف انرژی بدن برای هضم غذا. علاوه بر این، لیپولیز (تجزیه و سوزاندن رسوبات چربی) را تحریک می کنند و در نتیجه باعث کاهش وزن می شوند.

در سال های اخیرتعدادی از مطالعات اپیدمیولوژیک و کارآزمایی‌های بالینی وجود دارد که این فرض را به چالش می‌کشد که لبنیات کم‌چرب سالم‌تر از محصولات لبنی پرچرب هستند. آنها نه تنها چربی لبنیات را بازسازی می کنند، بلکه به طور فزاینده ای پیوندی بین محصولات لبنی سالم و بهبود سلامت پیدا می کنند.

یک مطالعه اخیر نشان داد که در زنان، بروز بیماری های قلبی عروقی کاملاً به نوع لبنیات مصرفی بستگی دارد. مصرف پنیر با خطر ارتباط معکوس داشت حمله قلبی، در حالی که کره پخش شده روی نان این خطر را افزایش می دهد. مطالعه دیگری نشان داد که نه لبنیات کم چرب و نه لبنیات پرچرب با بیماری های قلبی عروقی مرتبط نیستند.

با این حال، کل محصولات شیر ​​تخمیر شدهمحافظت در برابر بیماری های قلبی عروقی چربی شیر حاوی بیش از 400 نوع اسید چرب است که آن را به پیچیده ترین چربی طبیعی تبدیل می کند. همه این گونه ها مورد مطالعه قرار نگرفته اند، اما شواهدی وجود دارد که حداقل چندین مورد از آنها اثرات مفیدی دارند.

ادبیات:

1. Mann (2007) به روز رسانی علمی FAO/WHO در مورد کربوهیدرات ها در تغذیه انسان: نتیجه گیری. مجله اروپایی تغذیه بالینی 61 (ضمیمه 1)، S132-S137
2. FAO/WHO. (1998). کربوهیدرات در تغذیه انسان گزارش یک مشاوره مشترک کارشناسان FAO/WHO (رم، 14-18 آوریل 1997). مقاله غذا و تغذیه فائو 66
3. Holt, S. H., & Brand Miller, J. (1994). اندازه ذرات، سیری و پاسخ گلیسمی. مجله اروپایی تغذیه بالینی، 48 (7)، 496-502.
4. Jenkins DJ (1987) غذاهای نشاسته ای و فیبر: کاهش سرعت هضم و بهبود متابولیسم کربوهیدرات Scand J Gastroenterol Suppl.129:132-41.
5. Boirie Y. (1997) پروتئین های رژیمی آهسته و سریع افزایش پروتئین پس از غذا را به طور متفاوتی تعدیل می کنند. Proc Natl Acad Sci U S A. 94(26):14930-5.
6. جنکینز دی جی (2009) اثر یک رژیم غذایی گیاهی با کربوهیدرات کم ("Eco-Atkins") بر وزن بدن و غلظت چربی خون در افراد هیپرلیپیدمیک. Arch Intern Med. 169 (11): 1046-54.
7. Halton، T.L.، و همکاران، امتیاز رژیم غذایی کم کربوهیدرات و خطر بیماری عروق کرونر قلب در زنان. N Engl J Med, 2006. 355 (19): ص. 1991-2002.
8. Levine ME (2014) مصرف کم پروتئین با کاهش عمده IGF-1، سرطان و مرگ و میر کلی در جمعیت 65 ساله و جوان تر اما نه مسن تر همراه است. متابولیسم سلولی 19، 407-417.
9. Popkin, BM (2012) انتقال تغذیه جهانی و همه گیری چاقی در کشورهای در حال توسعه. بررسی های تغذیه 70 (1): pp. 3 -21.
10.

هضم در معده فرآیندی است که طی آن غذایی که مصرف می کنیم، شکل خود را به شکلی تغییر می دهد که بدن ما قادر به جذب آن است. بعد از قطعی پدیده های فیزیکیو فرآیندها، و همچنین واکنش های شیمیاییبا تسهیل شیره های گوارشی، مواد مغذی تغییر می کنند تا بدن به راحتی آنها را جذب کرده و بیشتر در متابولیسم استفاده کند. هضم غذا می تواند در حین حرکت در اندام ها اتفاق بیفتد دستگاه گوارش.

دانشمندان تنها سه کلاس اصلی را جزء اصلی یک رژیم غذایی مناسب و سالم می دانند. ترکیبات شیمیایی: پروتئین ها، کربوهیدرات ها (همچنین قند) و چربی ها، یعنی لیپیدها. بیایید نگاهی دقیق تر به آنها بیندازیم.

کربوهیدرات ها

این مواد به شکل نشاسته در وجود دارند غذاهای گیاهی. هضم در معده و روده فرآیند تبدیل کربوهیدرات ها به گلوکز را افزایش می دهد، که به نوبه خود به شکل گلیکوژن، یعنی یک پلیمر، ذخیره می شود و سپس توسط بدن استفاده می شود. یک مولکول نشاسته به عنوان یک پلیمر بسیار بزرگ در نظر گرفته می شود که از بسیاری از مولکول های گلوکز تشکیل شده است. شایان ذکر است که نشاسته خام به صورت گرانول تشکیل می شود. آنها باید از بین بروند تا این ماده به گلوکز تبدیل شود. این پخت و پز است که به تخریب دانه های نشاسته موجود در آن کمک می کند.

دانستن آن قسمت نیز ضروری است محصولات غذاییحاوی کربوهیدرات ها به شکل خاصی از دی ساکاریدها است. اینها قندهای ساده، لاکتوز، و همچنین ساکارز، قند نیشکر هستند. هضم در معده این مواد را به ترکیبات ساده تری تبدیل می کند - مونوساکاریدها که نیازی به هضم خاصی ندارند.

سنجاب ها

آنها توسط پلیمرهای مختلفی که از بیست نوع مختلف اسید آمینه تشکیل شده اند نشان داده می شوند. پس از هضم، اسیدهای آمینه آزاد به عنوان محصولات نهایی تشکیل می شوند. محصولات میانی هضم پروتئین پلی پپتیدها، پپتون ها و دی پپتیدها هستند.

چربی ها

اینها ترکیبات نسبتاً ساده ای هستند که در نتیجه فرآیندهای هضم و هضم به اسیدهای چرب و گلیسرول تبدیل می شوند.

فرآیندهای فیزیکی

همه ما می دانیم که معده کجاست، اما چه هستند فرآیندهای فیزیکیدر بدن ما رخ می دهد - نه همیشه. اساس هضم، آسیاب کردن غذا است که در هنگام جویدن و انقباضات ریتمیک روده و معده اتفاق می افتد. چنین اثراتی به له شدن غذا کمک می کند و تمام ذرات آن را با شیره های گوارشی ترشح شده در روده، معده و دهان کاملاً مخلوط می کند. علاوه بر این، انقباضات دیوار دستگاه گوارشاز حرکت مداوم غذا از طریق بخش های آن اطمینان حاصل کنید. تمام این حرکات به طور مداوم توسط سیستم عصبی تنظیم و کنترل می شود.

واکنش های شیمیایی

هضم در معده بدون واکنش های شیمیایی در بدن ما غیر ممکن است. اساس آنها تجزیه کربوهیدرات ها، چربی ها و پروتئین ها، یعنی هیدرولیز است که توسط مجموعه خاصی از آنزیم ها انجام می شود. مواد مغذی در طول هیدرولیز به ذرات کوچکی تجزیه می شوند که توسط بدن جذب می شوند. این فرآیند به دلیل عملکرد آنزیم های موجود در معده و سایر شیره های گوارشی بسیار سریع اتفاق می افتد.

غذایی که وارد بدن انسان می شود را نمی توان جذب کرد و برای مقاصد پلاستیکی و تشکیل انرژی حیاتی استفاده کرد. وضعیت فیزیکیو ترکیب شیمیایی بسیار پیچیده است. انسان برای تبدیل غذا به حالتی که بدن به راحتی هضم می کند، اندام های خاصی دارد که هضم را انجام می دهند.

هضم مجموعه ای از فرآیندهایی است که فراهم می کند تغییر فیزیکیو تجزیه شیمیایی مواد مغذی به ترکیبات ساده محلول در آب که می توانند به راحتی جذب خون شوند و در عملکردهای حیاتی شرکت کنند. توابع مهمبدن انسان

دستگاه گوارش انسان از اندام های زیر تشکیل شده است: حفره دهان (دهان، زبان، دندان ها، ماهیچه های جونده). غدد بزاقی، غدد مخاط دهان)، حلق، مری، معده، دوازدهه، پانکراس، کبد، روده کوچک، روده بزرگ با رکتوم. مری، معده و روده از سه غشاء تشکیل شده است: غشای داخلی که حاوی غدد ترشح کننده مخاط است و در تعدادی از اندام ها شیره گوارشی. وسط - عضله، که حرکت غذا را با انقباض تضمین می کند. بیرونی - سروز، به عنوان یک لایه پوشش عمل می کند.

در طول روز، یک فرد حدود 7 لیتر شیره گوارشی ترشح می کند که شامل: آب، رقیق کننده مواد غذایی، مخاط، که حرکت بهتر غذا را افزایش می دهد، نمک ها و کاتالیزورهای آنزیمی فرآیندهای بیوشیمیایی که مواد غذایی را به مواد ساده تجزیه می کند. ترکیبات تشکیل دهنده بسته به تأثیر روی مواد خاص، آنزیم ها به دو دسته تقسیم می شوند پروتئازها، تجزیه پروتئین ها (پروتئین ها) آمیلاز،تجزیه کربوهیدرات ها و لیپازها،تجزیه چربی ها (لیپیدها). هر آنزیم فقط در یک محیط خاص (اسیدی، قلیایی یا خنثی) فعال است. در نتیجه تجزیه، اسیدهای آمینه از پروتئین ها، گلیسرول و اسیدهای چرب از چربی ها و گلوکز عمدتاً از کربوهیدرات ها به دست می آیند. آب، نمک‌های معدنی، ویتامین‌های موجود در غذا در طول فرآیند هضم تغییر نمی‌کنند.

هضم در حفره دهان

حفره دهان- این قسمت اولیه قدامی دستگاه گوارش است. با کمک دندان ها، زبان و ماهیچه های گونه، غذا تحت پردازش مکانیکی اولیه و با کمک بزاق - پردازش شیمیایی قرار می گیرد.

بزاق - شیره گوارشیضعیف واکنش قلیایی، توسط سه جفت غدد بزاقی (پاروتید، زیر زبانی، زیر فکی) تولید شده و از طریق مجاری وارد حفره دهان می شود. علاوه بر این، بزاق ترشح می شود غدد بزاقیلب ها، گونه ها و زبان. فقط در یک روز، حدود 1 لیتر بزاق با قوام های مختلف تولید می شود: بزاق غلیظ برای هضم غذای مایع، بزاق مایع برای غذای خشک ترشح می شود. بزاق حاوی آنزیم است آمیلاز(پتیالین)، که نشاسته را به مالتوز، آنزیمی تجزیه می کند مالتاز،که مالتوز را به گلوکز و یک آنزیم تجزیه می کند لیزوزوم، که اثر ضد میکروبی دارد.

غذا در حفره دهان نسبتا است زمان کوتاه(10-25 ثانیه). هضم در دهان عمدتاً شامل تشکیل بولوس غذایی است که برای بلع آماده شده است. اثر شیمیایی بزاق بر مواد غذایی موجود در حفره دهان به دلیل اقامت کوتاه غذا ناچیز است. عمل آن در معده ادامه می یابد تا زمانی که بولوس غذا کاملاً از شیره اسیدی معده اشباع شود. با این حال، پردازش غذا در دهان برای پیشرفت بیشتر فرآیند گوارش از اهمیت بالایی برخوردار است، زیرا عمل غذا خوردن یک محرک رفلکس قدرتمند فعالیت تمام اندام های گوارشی است. بولوس غذا با کمک حرکات هماهنگ زبان و گونه ها به سمت حلق حرکت می کند، جایی که عمل بلع اتفاق می افتد. از دهان غذا وارد مری می شود.

مری- یک لوله عضلانی به طول 25-30 سانتی متر که در امتداد آن به دلیل انقباض عضلانی، بولوس غذابسته به قوام غذا در عرض 1-9 ثانیه به معده منتقل می شود.

هضم در معده. معده- وسیع ترین قسمت دستگاه گوارش. نشان می دهد اندام توخالی، متشکل از یک ورودی، یک پایین، یک بدنه و یک خروجی. دهانه های ورودی و خروجی با غلتک ماهیچه ای (پالپ) بسته می شوند. حجم معده یک فرد بالغ حدود 2 لیتر است، اما می تواند تا 5 لیتر افزایش یابد. غشای مخاطی داخلی معده چین خورده است که سطح آن را افزایش می دهد. در ضخامت غشای مخاطی تا 25000000 غده وجود دارد که شیره معده و مخاط تولید می کنند.

شیره معدهیک مایع اسیدی بی رنگ حاوی 0.4-0.5٪ اسید کلریدریک است که آنزیم ها را فعال می کند. شیره معدهو فراهم می کند اثر باکتری کشروی میکروب هایی که با غذا وارد معده می شوند. ترکیب شیره معده شامل آنزیم های زیر است: پپسین,کیموزین(مایه پنیر) لیپاز. آنزیم پپسین پروتئین های غذا را به مقدار بیشتری تجزیه می کند مواد ساده(پپتون ها و آلبوموزها)، که هضم بیشتر در روده کوچک انجام می شود. کیموزین در شیره معده یافت می شود نوزادان، پروتئین شیر را در بطن خود منعقد می کند. لیپاز شیره معده فقط چربی های امولسیون شده (شیر، مایونز) را به گلیسرول و اسیدهای چرب تجزیه می کند.

بدن انسان روزانه 1.5-2.5 لیتر شیره معده ترشح می کند که بستگی به مقدار و ترکیب غذا دارد. غذا در معده بسته به ترکیب، حجم، قوام و روش پردازش بین 3 تا 10 ساعت هضم می شود. غذاهای چرب و متراکم بیشتر از غذاهای مایع حاوی کربوهیدرات در معده می مانند.

مکانیسم ترشح شیره معده فرآیند پیچیده ای است که از دو مرحله تشکیل شده است. مرحله اول ترشح معده شرطی و بدون شرط است فرآیند رفلکس، بسته به ظاهر، بویایی و شرایط غذا خوردن. دانشمند و فیزیولوژیست بزرگ روسی I.P. Pavlov این شیره معده را "اشتهاآور" یا "محرك آور" نامید كه سیر بعدی هضم به آن بستگی دارد. فاز دوم ترشح معده با پاتوژن های شیمیایی مواد غذایی همراه است و نوروشیمیایی نامیده می شود. مکانیسم ترشح شیره معده نیز به عمل بستگی دارد هورمون های خاصاندام های گوارشی در معده، جذب جزئی آب و املاح معدنی در خون اتفاق می افتد.

پس از هضم در معده، پالپ غذا در بخش های کوچک وارد بخش اولیه روده کوچک - دوازدهه می شود، جایی که توده غذا به طور فعال در معرض آب گوارشی پانکراس، کبد و غشای مخاطی خود روده قرار می گیرد.

پانکراس - اندام گوارشی، شامل سلول هایی است که لوبول هایی را تشکیل می دهند که مجاری دفعی دارند که به آنها متصل می شوند مجرای مشترک. از طریق این مجرا، شیره گوارشی پانکراس وارد می شود دوازدهه(تا 0.8 لیتر در روز). غده تولید می کند آنزیم های گوارشیبی کربنات سدیم که اسید معده (هیدروکلریک) و همچنین هورمون هایی از جمله انسولین و گلیگون را که قند خون را تنظیم می کنند، خنثی می کند.

شیره گوارشیپانکراس یک مایع شفاف بی رنگ از یک واکنش قلیایی است. حاوی آنزیم هایی است: تریپسین، کیموتریپسین، لیپاز، آمیلاز، مالتاز. تریپسین و کیموتریپسینپروتئین ها، پپتون ها، آلبوموزهایی که از معده می آیند را به پلی پپتید تجزیه می کند. لیپازبا کمک صفرا، چربی های غذا را به گلیسرول و اسیدهای چرب تجزیه می کند. آمیلاز و مالتازنشاسته را به گلوکز تجزیه کنید. علاوه بر این، لوزالمعده دارای سلول های خاصی (جزایر لانگرهانس) است که تولید می کنند هورمون انسولینورود به خون این هورمون متابولیسم کربوهیدرات را تنظیم می کند و جذب قند توسط بدن را تسهیل می کند. در غیاب انسولین، دیابت رخ می دهد.

کبد- یک غده بزرگ به وزن 1.5-2 کیلوگرم، متشکل از سلول هایی که تا 1 لیتر در روز صفرا تولید می کنند. صفرا- مایع از زرد روشن تا سبز تیرهواکنش کمی قلیایی، آنزیم لیپاز آب پانکراس و روده را فعال می کند، چربی ها را امولسیون می کند، جذب اسیدهای چرب را تقویت می کند، حرکت روده را افزایش می دهد (پریستالسیس)، فرآیندهای پوسیدگی در روده ها را سرکوب می کند.

صفرا از مجاری کبدی وارد می شود كيسه صفرا کیسه گلابی شکل جدار نازک با حجم 60 میلی لیتر. در طی فرآیند هضم، صفرا از کیسه صفرا از طریق مجرا به دوازدهه جریان می یابد. کبد علاوه بر فرآیند هضم، در متابولیسم و ​​خون سازی، حفظ و خنثی سازی مواد سمی که در طی فرآیند هضم وارد خون می شود، نقش دارد.

هضم در روده کوچک

طول روده کوچک 5-6 متر است. فرآیند هضم در آن به لطف شیره پانکراس، صفرا و شیره روده ترشح شده توسط غدد مخاطی روده (تا 2 لیتر در روز) انجام می شود.

شیره رودهمایعی کدر از واکنش قلیایی است که حاوی مخاط و آنزیم های زیر است: پلی پپتیدازهاو دی پپتیدازهاتجزیه (هیدرولیز) پلی پپتیدها به اسیدهای آمینه. لیپازکه چربی ها را به گلیسرول و اسیدهای چرب تجزیه می کند. آمیلازو مالتازهضم نشاسته و مالتوز به گلوکز. ساکارازتجزیه ساکارز به گلوکز و فروکتوز. لاکتازکه لاکتوز را به گلوکز و گالاکتوز تجزیه می کند.

عامل اصلی فعالیت مخفی روده است مواد شیمیاییموجود در غذا، صفرا و شیره پانکراس.

در روده کوچک، غلات غذایی (کیم) مخلوط شده و در یک لایه نازک در امتداد دیواره پخش می شود، جایی که فرآیند نهاییهضم - جذب محصولات تجزیه مواد مغذی، و همچنین ویتامین ها، مواد معدنی، آب در خون. اینجا محلول های آبیمواد مغذی تشکیل شده در طول فرآیند هضم از طریق غشای مخاطی دستگاه گوارش به خون و عروق لنفاوی نفوذ می کنند.

در دیواره های روده کوچک اندام های جذب خاصی وجود دارد - پرزها که 18-40 قطعه از آنها وجود دارد. در 1 میلی متر 2. مواد مغذی از طریق لایه سطحی پرزها جذب می شوند. اسیدهای آمینه، گلوکز، آب، مواد معدنی، ویتامین های محلول در آب وارد خون می شود. گلیسرول و اسیدهای چرب در دیواره پرزها قطرات چربی را تشکیل می دهند به بدن انسان، که به داخل لنف و سپس به خون نفوذ می کنند. در مرحله بعد، خون از طریق سیاهرگ باب به سمت کبد جریان می یابد، جایی که پس از پاکسازی از مواد سمی گوارشی، تمام بافت ها و اندام ها را با مواد مغذی تامین می کند.

نقش روده بزرگ در فرآیند گوارش

در روده بزرگ باقیمانده غذای هضم نشده می رسد. تعداد کمی از غدد روده بزرگ شیره گوارشی غیر فعال ترشح می کنند که تا حدی هضم مواد مغذی را ادامه می دهد. روده بزرگ حاوی تعداد زیادی باکتری است که باعث ایجاد آن می شود تخمیرباقی مانده های کربوهیدرات، پوسیده شدنباقی مانده های پروتئین و تجزیه جزئی فیبر. در این حالت تعدادی از مواد سمی مضر برای بدن (ایندول، اسکاتول، فنل، کرزول) تشکیل می شود که جذب می شوند. خون، و سپس در کبد خنثی می شوند.

ترکیب باکتری ها در روده بزرگ به ترکیب غذای ورودی بستگی دارد. بنابراین، غذاهای لبنی-گیاهی ایجاد می کنند شرایط مساعدبرای توسعه باکتری های اسید لاکتیک و مواد غذایی، سرشار از پروتئین، باعث رشد میکروب های پوسیدگی می شود. در روده بزرگ، قسمت عمده آب جذب خون می شود، در نتیجه محتویات روده متراکم می شود و به سمت خروجی حرکت می کند. حذف مدفوعاز بدن از طریق راست روده انجام می شود و نامیده می شود مدفوع.

10.3.1. محل اصلی هضم لیپیدها است بخش بالاییروده کوچک شرایط زیر برای هضم لیپیدها ضروری است:

• وجود آنزیم های لیپولیتیک؛
• شرایط برای امولسیون چربی؛
• مقادیر pH بهینه محیط (در محدوده 5.5 - 7.5).

10.3.2. آنزیم های مختلفی در تجزیه لیپیدها نقش دارند. چربی های رژیم غذایی در بزرگسالان عمدتاً توسط لیپاز پانکراس تجزیه می شوند. لیپاز نیز در آب رودهدر بزاق، در نوزادان، لیپاز در معده فعال است. لیپازها متعلق به دسته هیدرولازها هستند که پیوندهای استری را هیدرولیز می کنند -O-SO-با تشکیل اسیدهای چرب آزاد، دی اسیل گلیسرول، مونوآسیل گلیسرول، گلیسرول (شکل 10.3).

شکل 10.3.طرح هیدرولیز چربی

گلیسروفسفولیپیدهای عرضه شده با غذا در معرض هیدرولازهای خاص - فسفولیپازها هستند که پیوندهای استری را بین اجزای فسفولیپیدها می شکافند. ویژگی عملکرد فسفولیپازها در شکل 10.4 نشان داده شده است.

شکل 10.4.ویژگی عملکرد آنزیم هایی که فسفولیپیدها را تجزیه می کنند.

محصولات هیدرولیز فسفولیپید عبارتند از اسیدهای چرب، گلیسرول، فسفات معدنی، بازهای نیتروژن دار (کولین، اتانول آمین، سرین).

استرهای کلسترول غذایی توسط کلسترول استراز پانکراس هیدرولیز می شوند تا کلسترول و اسیدهای چرب را تشکیل دهند.

10.3.3. ساختار اسیدهای صفراوی و نقش آنها در هضم چربی ها را بشناسید. اسیدهای صفراوی محصول نهایی متابولیسم کلسترول هستند و در کبد تشکیل می شوند. اینها عبارتند از: اسیدهای cholic (3،7،12-trioxycholanic)، chenodeoxycholic (3،7-dioxycholanic) و deoxycholic (3، 12-dioxycholanic) (شکل 10.5، a). دو مورد اول اسیدهای صفراوی اولیه هستند (مستقیماً در سلولهای کبدی تشکیل می شوند)، اسید دئوکسی کولیک ثانویه است (زیرا از اسیدهای صفراوی اولیه تحت تأثیر میکرو فلور روده تشکیل می شود).

در صفرا، این اسیدها به شکل کونژوگه وجود دارند، یعنی. به شکل ترکیبات با گلیسین H2ن-CH2 -COOHیا تورین H2ن-CH2 -CH2 -SO3H(شکل 10.5، ب).

شکل 10.5.ساختار اسیدهای صفراوی غیرکونژوگه (a) و مزدوج (ب).

15.1.4. اسیدهای صفراوی دارند آمفیفیلیکخواص: گروه های هیدروکسیل و زنجیره جانبی آب دوست هستند، ساختار حلقوی آبگریز است. این ویژگی ها مشارکت اسیدهای صفراوی را در هضم لیپیدها تعیین می کند:

1) اسیدهای صفراوی قادر هستند امولسیون کردنچربی ها، مولکول های آنها با قسمت غیر قطبی خود روی سطح قطرات چربی جذب می شوند، در عین حال گروه های آبدوست با محیط آبی اطراف تعامل دارند. در نتیجه، کشش سطحی در سطح مشترک بین فازهای لیپیدی و آبی کاهش می یابد، در نتیجه قطرات چربی بزرگ به قطرات کوچکتر شکسته می شوند.

2) اسیدهای صفراوی همراه با کولیپاز صفراوی در آن نقش دارند فعال شدن لیپاز پانکراس PH بهینه خود را به سمت اسیدی تغییر می دهد.

3) اسیدهای صفراوی مجتمع های محلول در آب را با محصولات آبگریز هضم چربی تشکیل می دهند که به آنها کمک می کند. جذببه دیواره روده کوچک.

اسیدهای صفراوی که در طول جذب همراه با محصولات هیدرولیز به داخل انتروسیت ها نفوذ می کنند، از طریق سیستم پورتال وارد کبد می شوند. این اسیدها می توانند با صفرا دوباره به روده ها ترشح شوند و در فرآیندهای هضم و جذب شرکت کنند. چنین است گردش خون روده ایاسیدهای صفراوی را می توان تا 10 بار یا بیشتر در روز انجام داد.

15.1.5. ویژگی های جذب محصولات هیدرولیز چربی در روده در شکل 10.6 ارائه شده است. در طول هضم تری گلیسرول های غذا، حدود 1/3 از آنها به طور کامل به گلیسرول و اسیدهای چرب آزاد تجزیه می شود، تقریبا 2/3 تا حدی هیدرولیز می شود و مونو و دی آسیل گلیسرول تشکیل می دهد و قسمت کوچکی به هیچ وجه تجزیه نمی شود. گلیسرول و اسیدهای چرب آزاد با طول زنجیره تا 12 اتم کربن در آب محلول هستند و به داخل انتروسیت ها نفوذ می کنند و از آنجا به ورید پورتالبه کبد اسیدهای چرب طولانی تر و مونوآسیل گلیسرول ها با مشارکت اسیدهای صفراوی مزدوج جذب می شوند و تشکیل می شوند. میسل هاظاهراً چربی های هضم نشده توسط پینوسیتوز توسط سلول های مخاط روده جذب می شوند. کلسترول نامحلول در آب مانند اسیدهای چرب در حضور اسیدهای صفراوی در روده جذب می شود.

شکل 10.6.هضم و جذب آسیل گلیسرول و اسیدهای چرب.

هضم پروتئین ها

آنزیم های پروتئولیتیک درگیر در هضم پروتئین ها و پپتیدها سنتز شده و به شکل پروآنزیم ها یا زیموژن ها به داخل حفره دستگاه گوارش ترشح می شوند. زیموژن ها غیر فعال هستند و نمی توانند پروتئین های خود سلول ها را هضم کنند. آنزیم‌های پروتئولیتیک در مجرای روده فعال می‌شوند، جایی که روی پروتئین‌های غذا تأثیر می‌گذارند.

در شیره معده انسان دو آنزیم پروتئولیتیک وجود دارد - پپسین و گاستریکسین، که از نظر ساختار بسیار شبیه هستند، که نشان دهنده تشکیل آنها از یک پیش ساز مشترک است.

پپسینبه شکل یک پروآنزیم - پپسینوژن - در سلول های اصلی مخاط معده تشکیل می شود. چندین پپسینوژن با ساختارهای مشابه جدا شده است که از آنها چندین نوع پپسین تشکیل می شود: پپسین I، II (IIa، IIb)، III. پپسینوژن ها با کمک اسید کلریدریک ترشح شده توسط سلول های جداری معده و به صورت اتوکاتالیستی، یعنی با کمک مولکول های پپسین حاصل، فعال می شوند.

پپسینوژن دارای وزن مولکولی 40000 است. قطعه ای از یک زنجیره پلی پپتیدی که یک مهارکننده پپسین (وزن مولکولی 3100) و یک پلی پپتید باقیمانده (ساختاری) است. بازدارنده پپسین دارای خواص کاملاً اساسی است، زیرا از 8 باقی مانده لیزین و 4 باقی مانده آرژنین تشکیل شده است. فعال سازی شامل برش 42 باقی مانده اسید آمینه از انتهای N پپسینوژن است. ابتدا پلی پپتید باقیمانده جدا می شود و به دنبال آن بازدارنده پپسین قرار می گیرد.

پپسین متعلق به کربوکسی پروتئینازهای حاوی بقایای اسید آمینه دی کربوکسیلیک در مرکز فعال با pH بهینه 1.5-2.5 است.

سوبستراهای پپسین پروتئین هایی هستند، چه بومی و چه دناتوره شده. دومی راحت تر هیدرولیز می شوند. دناتوره شدن پروتئین های غذا با پختن یا عمل اسید هیدروکلریک تضمین می شود. موارد زیر باید توجه شود عملکردهای بیولوژیکی اسید هیدروکلریک:

1. فعال سازی پپسینوژن؛
2. ایجاد pH بهینه برای عملکرد پپسین و گاستریکسین در شیره معده.
3. دناتوره شدن پروتئین های غذا؛
4. عمل ضد میکروبی

پروتئین های خود دیواره معده از اثر دناتوره کننده اسید هیدروکلریک و عملکرد گوارشی پپسین توسط یک ترشح مخاطی حاوی گلیکوپروتئین محافظت می شوند.

پپسین که یک اندوپپتیداز است، به سرعت پیوندهای پپتیدی داخلی را در پروتئین های تشکیل شده توسط گروه های کربوکسیل آمینو اسیدهای معطر - فنیل آلانین، تیروزین و تریپتوفان می شکافد. این آنزیم پیوندهای پپتیدی بین لوسین و اسیدهای آمینه دی کربوکسیلیک را کندتر هیدرولیز می کند: در زنجیره پلی پپتیدی

گاستریکیننزدیک به پپسین در وزن مولکولی (31500). PH مطلوب آن حدود 3.5 است. گاستریکسین پیوندهای پپتیدی تشکیل شده توسط اسیدهای آمینه دی کربوکسیلیک را هیدرولیز می کند. نسبت پپسین به معده در شیره معده 4:1 است. در زخم معدهنسبت به نفع گاستریکسین تغییر می کند.

وجود دو پروتئیناز در معده، که پپسین در یک محیط اسیدی قوی عمل می کند و گاستریکسین در یک محیط اسیدی متوسط، به بدن اجازه می دهد تا راحت تر با الگوهای غذایی سازگار شود. به عنوان مثال، تغذیه سبزیجات و لبنیات تا حدی محیط اسیدی شیره معده را خنثی می کند و pH به جای پپسین، به عملکرد گوارشی گاستریکسین کمک می کند. دومی پیوندهای موجود در پروتئین غذا را از بین می برد.

پپسین و گاستریکسین پروتئین ها را به مخلوطی از پلی پپتیدها (که آلبوموزها و پپتون ها نیز نامیده می شوند) هیدرولیز می کنند. عمق هضم پروتئین در معده به مدت زمانی که غذا در آن است بستگی دارد. معمولاً این دوره کوتاه است، بنابراین بخش عمده ای از پروتئین ها در روده ها تجزیه می شوند.

آنزیم های پروتئولیتیک رودهآنزیم های پروتئولیتیک از پانکراس به شکل پروآنزیم وارد روده می شوند: تریپسینوژن، کیموتریپسینوژن، پروکربوکسی پپتیدازهای A و B، پروالاستاز. فعال شدن این آنزیم ها از طریق پروتئولیز جزئی زنجیره پلی پپتیدی آنها، یعنی قطعه ای که مرکز فعال پروتئینازها را می پوشاند، اتفاق می افتد. فرآیند کلیدیفعال شدن همه پروآنزیم ها تشکیل تریپسین است (شکل 1).

تریپسینوژنی که از لوزالمعده می آید توسط انتروکیناز یا انتروپپتیداز که توسط مخاط روده تولید می شود فعال می شود. انتروپپتیداز نیز به عنوان پیش ساز ژن کیناز ترشح می شود که توسط پروتئاز صفرا فعال می شود. انتروپپتیداز فعال شده به سرعت تریپسینوژن را به تریپسین تبدیل می کند، تریپسین اتوکاتالیز آهسته انجام می دهد و به سرعت سایر پیش سازهای غیرفعال پروتئازهای آب پانکراس را فعال می کند.

مکانیسم فعال‌سازی تریپسینوژن هیدرولیز یک پیوند پپتیدی است که منجر به آزاد شدن یک هگزاپپتید N ترمینال به نام مهارکننده تریپسین می‌شود. بعد، تریپسین، شکستن پیوندهای پپتیدی در سایر پروآنزیم ها، باعث تشکیل آنزیم های فعال می شود. در این حالت سه نوع کیموتریپسین کربوکسی پپتیداز A و B و الاستاز تشکیل می شود.

پروتئینازهای روده ای پیوندهای پپتیدی پروتئین ها و پلی پپتیدهای غذایی را که پس از عمل آنزیم های معده به اسیدهای آمینه آزاد تشکیل می شوند، هیدرولیز می کنند. تریپسین، کیموتریپسین، الاستاز، به عنوان اندوپپتیدازها، باعث پارگی پیوندهای پپتیدی داخلی، شکستن پروتئین ها و پلی پپتیدها به قطعات کوچکتر می شوند.

• تریپسین پیوندهای پپتیدی تشکیل شده عمدتاً توسط گروه های کربوکسیل لیزین و آرژنین را هیدرولیز می کند.
• کیموتریپسین‌ها در برابر پیوندهای پپتیدی که در تشکیل آن‌ها تیروزین، فنیل آلانین و تریپتوفان نقش دارند، فعال‌تر هستند. از نظر ویژگی اثر، کیموتریپسین مشابه پپسین است.
• الاستاز پیوندهای پپتیدی را در پلی پپتیدهایی که پرولین در آن قرار دارد هیدرولیز می کند.
• کربوکسی پپتیداز A یک آنزیم حاوی روی است. C ترمینال آروماتیک و اسیدهای آمینه آلیفاتیکو کربوکسی پپتیداز B فقط حاوی لیزین و آرژنین ترمینال C است.

آنزیم هایی که پپتیدها را هیدرولیز می کنند در مخاط روده نیز وجود دارند و اگرچه می توانند در مجرا ترشح شوند، اما عمدتاً به صورت درون سلولی عمل می کنند. بنابراین، هیدرولیز پپتیدهای کوچک پس از ورود آنها به سلول اتفاق می افتد. از جمله این آنزیم ها می توان به لوسین آمینوپپتیداز اشاره کرد که توسط روی یا منگنز و همچنین سیستئین فعال می شود و اسیدهای آمینه N ترمینال آزاد می کند و همچنین دی پپتیدازها که دی پپتیدها را به دو اسید آمینه هیدرولیز می کنند. دی پپتیدازها توسط یون های کبالت، منگنز و سیستئین فعال می شوند.

انواع آنزیم های پروتئولیتیک منجر به تجزیه کامل پروتئین ها به اسیدهای آمینه آزاد می شود، حتی اگر پروتئین ها قبلاً در معرض پپسین در معده قرار نگرفته باشند. بنابراین، بیماران پس از جراحی برای برداشتن جزئی یا کامل معده، توانایی جذب پروتئین های غذا را حفظ می کنند.

مکانیسم هضم پروتئین های پیچیده

بخش پروتئینی پروتئین های پیچیده مانند پروتئین های ساده هضم می شود. گروه های مصنوعی آنها بسته به ساختارشان هیدرولیز می شوند. اجزای کربوهیدرات و لیپید پس از جدا شدن از قسمت پروتئینی، توسط آنزیم های آمیلولیتیک و لیپولیتیک هیدرولیز می شوند. گروه پورفیرین کروموپروتئین ها جدا نمی شوند.

روند تجزیه نوکلئوپروتئین ها که سرشار از برخی غذاها هستند، جالب توجه است. جزء نوکلئیک در محیط اسیدی معده از پروتئین جدا می شود. در روده، پلی نوکلئوتیدها توسط نوکلئازهای روده و پانکراس هیدرولیز می شوند.

RNA و DNA تحت تأثیر آنزیم های پانکراس - ریبونوکلئاز (RNase) و دئوکسی ریبونوکلئاز (DNase) هیدرولیز می شوند. RNase پانکراس دارای pH بهینه حدود 7.5 است. پیوندهای بین نوکلئوتیدی داخلی در RNA را می شکند. در این حالت قطعات پلی نوکلئوتیدی کوتاهتر و 2،3 نوکلئوتیدهای حلقوی تشکیل می شوند. پیوندهای فسفودی استر حلقوی توسط همان RNase یا فسفودی استراز روده ای هیدرولیز می شوند. DNase پانکراس پیوندهای بین نوکلئوتیدی را در DNA عرضه شده با غذا هیدرولیز می کند.

محصولات هیدرولیز پلی نوکلئوتیدها - مونوکلئوتیدها در معرض آنزیم ها قرار می گیرند دیواره رودهنوکلئوتیدازها و نوکلئوزیدازها:

این آنزیم ها دارای ویژگی گروهی نسبی هستند و هم ریبونوکلئوتیدها و ریبونوکلئوزیدها و هم دئوکسی ریبونوکلئوتیدها و دئوکسی ریبونوکلئوزیدها را هیدرولیز می کنند. نوکلئوزیدها، بازهای نیتروژنی، ریبوز یا دئوکسی ریبوز، H 3 PO 4 جذب می شوند.