Wykład 7

SOKI TRAWIENNE W JELITACH

Funkcje

Enzymy i ich charakterystyka

• Proteolityczne – rozkładają wiązania peptydowe białek

• Endopeptydazy

• trypsyna, chymotrypsyna – rozkład białek do peptydów

• elastaza – rozkład elastyny – białko ścięgien tkanki łącznej do polipeptydów

• produkowane przez trzustkę w formie proenzymów, aktywacja zachodzi w jelicie cienkim

• aktywność tych enzymów jest hamowana przez ich inhibitory (roślinne lub z siary)

• Egzopeptydazy

• karboksypeptydaza – rozkłada skrajne wiązania peptydowe do aminokwasów (z wolną grupą –COOH)

• aminopeptydazy – enzymy enterocytów, rozkładają peptydy do kwasów (z wolną grupą – NH2)

• Amylolityczne

• zwierzęce rozkładają w jelicie cienkim cząsteczki zawierające wiązania glikozydowe typu alfa (skrobia, glikogen)

• mikroorganizmów w jelicie grubym rozkładają wiązania typu beta (celuloza)

• alfa-amylaza trzustkowa – rozkłada skrobię, glikogen, powstają maltoza, maltotrioza, dekstryny

• maltaza trzustkowa – rozkłada maltozę do glukozy

• enzymy enterocytów – laktoza, sacharoza, maltaza, rozkładają w świetle jelita dwucukry do cukrów (glukozy i fruktozy) wchłanianych do krwi

• Enzymy lipolityczne

• lipidy to głównie triglicerole

• pokarmy zwierzęce zawierają cholesterol i jego estry

• proces trawienia i wchłaniania lipidów (4 etapy):

• emulsyfikacja – sole kwasów żółciowych i fosfolipidy żółci oraz białko z dwunastnicy obniżają napięcie powierzchniowe, powstaje zawiesina kropelek tłuszczu

• enzymatyczna hydroliza – oddziaływanie enzymów; lipaza trzustkowa rozkłada rozkłada triglicerole na wolne kwasy tłuszczowe WKT i monoacyloglicerole; esteraza cholesterolowa i fosfolipaza uwalniają WKT, cholesterol i fosfolipidy

• tworzenie miceli – uwolnione produkty trawienia enzymatycznego tłuszczów tworzą z solami kwasów żółciowych i fosfolipidami żółci micele (rozp. w H2Okw.)

• właściwe wchłanianie – micele do wierzchołka błony enterocytów, dwunastnicy i jelita czczego są wchłaniane w enterocytach (chylomikrony transportowane są do otwartych naczyń limfatycznych)

Krążenie wątrobowo-jelitowe

• część kwasów żółciowych, które dostały się do jelita razem z żółcią transportowana jest w postaci kompleksów kwasami tłuszczowymi i przechodzi do krwi

Kwasy żółciowe

• Funkcje:

• stymulują produkcję żółci, która się wydziela tak długo kwasy są absorbowane z przewodu pokarmowego

• aktywują lipazy trzustkowe w jelicie cienkim

• emulgują tłuszcze w jelicie cienkim

• biorą udział w absorpcji kwasów tłuszczowych

• stymulują wchłanianie witamin rozpuszczalnych w tłuszczach, szczególnie K

Nukleazy

• enzymy rozkładające łańcuchy kwasów nukleinowych

• rybonukleazy i deoksyrybonukleazy rozkładają wiązania estrowe kwasów nukleinowych do nukleotydów

Trawienie w jelicie grubym

• ślepe, okrężnica, prostnica

• w jelicie ślepym fale perystaltyczne i antyperystaltyczne – treść jest przesuwana do okrężnicy, w prostnicy

Jelito grube – śluzówka

• gruczoły kubkowe ściany jelita wydzielają płyn surowiczo-śluzowy o zasadowym pH (ok. 8)

• śluz chroni błonę śluzową przed drażnieniem resztkami pokarmu niestrawionego, ułatwia formowanie kału

• nie zawiera własnych enzymów

Zakres procesów trawiennych w jelicie grubym

• procesy gnilne (białek, tłuszczów) powstają LKT, NH3, H2S, związki z AA – produkty toksyczne (fenol, detoksykacja w wątrobie)

• fermentacja węglowodanów (głównie jelito ślepe) (LKT + gazy), u konia 40, świni 30-35%

• trawienie włókna pokarmowego u mięsożernych i człowieka

• zachodzi intensywne wchłanianie wody

Procesy wchłaniania w jelicie cienkim

• głównym miejscem wchłaniania produktów trawienia złożonych składników jest jelito cienkie

• wchłanianie w jelicie cienkim polega na przechodzeniu produktów trawienia przez nabłonek jelita cienkiego do krążenia krwi

Wchłanianie

• mikrokosmki enterocytów pokryte cienką błoną komórkową, tworzą rąbek prążkowany – miejsce enzymatycznego trawienia, wchłaniania

• transport aktywny – zależny od pompy Na+-K+ - ATP-azy i ATP; warunkuje w komórkach pobudliwych potencjał spoczynkowy

• transport wtórny aktywny – zależy od gradientu jonów Na+, z użyciem białek symportowych, dotyczy transportu glukozy, aminokwasów, witamin, kwasów żółciowych

• transport bierny – przez kanały jonowe błony komórkowej lub połączenie ścisłe; transport jonów, wody, związków organicznych

• cukry proste – są wchłaniane do krwi, transport wtórny aktywny: glukoza i galaktoza łącznie z Na, fruktoza i pentozy biernie

• białka siary – na drodze endocytozy (36h) w żołądku brak HCl, siara zawiera inhibitor trypsyny, noworodek nabiera odporności biernej

• aminokwasy oraz peptydy – są wchłaniane do wnętrza komórek absorpcyjnych nabłonka, wchłanianie do krwi – transport wtórny aktywny

• produkty rozkładu tłuszczy tworzą z kwasami żółciowymi micele w enterocytach, po resyntezie trójacylogliceroli i połączeniu z białkami powstają chylomikrony, wchłaniane do naczyń chłonnych

• kwasy żółciowe są wchłaniane do krwi w końcowym odcinku jelita biodrowego, wychwytywane przez wątrobę, żółć ponownie do dwunastnicy

• woda i elektrolity przez ściany jelita drogą trancelularną i intercelularną

• tłuszcze wchłonięte w jelitach dostają się do wątroby i znaczna część z nich jest zużyta do produkcji cholesterolu i lipoprotein różnej gęstości

• lipoproteidy wprowadzone z wątroby do krwi docierają do różnych tkanek, gdzie służą budowie

• Glicerol – może służyć także do produkcji glukozy – gdy kończą się zapasy glikogenu

• glukoza może być przekształcana w trójglicerydy (zapasy tłuszczu pod skórą)

• proces ten występuje na obfitych posiłkach – gdy komórki wątroby przepełnione są glikogenem, a wciąż napływają

Rola termolabilnych ANF w metabolizmie, metody ich eliminacji z pokarmów roślinnych

Oddziaływanie ANF

• ANF – czynniki antyżywieniowe

• zmniejszają pobranie pokarmu

• obniżają współczynniki strawności i wchłaniania

• pogarszają wykorzystanie w tkankach pobranych składników pokarmowych w wyniku zakłócenia metabolizmu

Czynniki pobierane z parą w standardowych wewn.kom. nie są szkodliwe

ANF są czynniki toksycznymi, są też określane, jako biologicznie aktywne

Podział

• sposób działania

• budowa chemiczna

• wrażliwość na temperaturę i związki termo labilne

Termolabilne:

• inhibitory enzymów trawiennych

• lektyny

• glukozynolany

• antywitaminy

• związki te cechuje wrażliwość na krótkotrwałe oddziaływanie wysokiej temperatury i wysokiego ciśnienia, fal mikrofalowych, podczerwieni

Roślinne inhibitory

• proteaz (białkowe, peptydowe)

• amylaz (białkowe, polifenolowe)

• lipaz

Funkcje

• regulacyjne – kontrolują metabolizm w komórkach roślin i zwierząt (ograniczają dostępność pokarmowych składników odżywczych, zwiększają straty składników endogennych

• szkodliwe – zaburzenia w procesach trawiennych,

• pozytywne – pomocne w dietoprofilaktyce i dieto terapii chorób: cukrzycy, otyłości, AIDS, nowotworowych

Inhibitory enzymów proteolitycznych

• w nasionach strączkowych, ziemniakach, nasionach roślin zbożowych

• katalizuje miejscowe hamowanie enzymów

• hamuje proteazy zawierający serynę (trypsynę, chymotrypsynę)

• inhibitor trypsyny (TI) kunitza; Bownana-Birk (BB’)

Inhibitos kunitza

• wyizolowany po raz pierwszy w 1947 roku

• najwyższa aktywność

Inhibitor Bownana

• 2 aktywne centra hamujące trypsynę, występujące głównie w nasionach roślin strączkowych

Mechanizm oddziaływania TI na trzustkę

• przedstawili w 1988 na badaniach na szczurach otrzymujących w okresie soję

• TI łączy się z trypsyną w stosunku 1:1 w trwałe kompleksy

• wydalana z kwasem (deficyt trypsyny w jelicie cienkim – utrata białka endogennego, bogatego w aminokwasy siarkowe

• deficyt enzymu uruchamia mechanizm adaptacyjny, który zwiększa sekrecję trzustki (wydzielanie soku pod kontrolą peptydów CCK i sekretyny

• przy braku trypsyny aktywny CCK pobudza trzustkę

• dochodzi do nasilenia sekrecji soku, rozrodu trzustki, w niektórych przypadkach do nowotworów

• TI nasila też wydzielania sekretyny