За всем этим стоят ферменты: белки-катализаторы, которые ускоряют химические реакции в тысячи и миллионы раз. Без них жизнь шла бы слишком медленно, чтобы быть жизнью.
Фермент «помогает» реакции пройти, сам при этом не расходуясь. Каждый фермент узнаёт свой субстрат, молекулу, с которой работает. Название чаще всего оканчивается на «-аза»: липаза, амилаза, протеаза. Роль ферментов в организме огромна. Они участвуют практически во всём.
-
расщепляют пищу;
-
производят энергию в клетках;
-
копируют и ремонтируют ДНК;
-
обезвреживают лекарства и токсины в печени;
-
запускают свёртывание крови;
-
превращают одни сигнальные молекулы в другие.
Хватает ли их и как хорошо они работают, зависит от многих условий.
Работа фермента зависит от температуры, кислотности среды и наличия кофакторов — витаминов и минералов. Поэтому для ферментов важно питание. Общий обзор по теме есть в статье о ферментах для пищеварения.
Пищеварительные ферменты: кто что расщепляет
|
|
|
|
| Фермент | Где работает | Что расщепляет |
|
Амилаза |
Слюна, поджелудочная железа |
Крахмал до более простых сахаров |
|
Пепсин |
Желудок (кислая среда) |
Белки до крупных пептидов |
|
Трипсин, химотрипсин, эластаза |
Тонкая кишка (из поджелудочной) |
Белки и крупные пептиды до коротких пептидов |
|
Карбоксипептидазы и аминопептидазы |
Тонкая кишка |
Короткие пептиды до отдельных аминокислот |
|
Липаза |
Поджелудочная железа |
Жиры (при участии желчи) |
|
Лактаза |
Стенка тонкой кишки |
Молочный сахар лактозу |
Ферментативное пищеварение: путь белка от рта до кишечника
Ферментативное пищеварение идёт поэтапно.
-
Рот. Пища измельчается, но белки здесь почти не расщепляются: работают в основном амилаза слюны и механика.
-
Желудок. Соляная кислота разворачивает белки, а пепсин начинает разрезать их на крупные пептиды.
-
Тонкая кишка. Поджелудочная железа выделяет трипсин, химотрипсин и другие ферменты. Они работают в щелочной среде и разрезают пептиды на более короткие.
-
Стенка кишки. Ферменты на поверхности клеток доводят расщепление до отдельных аминокислот, дипептидов и трипептидов.
-
Всасывание. Специальные транспортёры переносят эти фрагменты в клетки кишечника, а затем в кровь.
Ферменты поджелудочной железы выделяются в неактивной форме и активируются только в кишечнике. Это защита: иначе протеазы переваривали бы саму железу.
Как ферменты расщепляют белки и пептиды
Протеазы работают как «молекулярные ножницы»: они узнают определённые аминокислоты в цепи и разрезают связь между ними. Трипсин режет после лизина и аргинина, химотрипсин предпочитает крупные ароматические аминокислоты, а пепсин работает рядом с гидрофобными участками.
Из длинной цепи получается набор коротких пептидов, а затем аминокислот. Организм использует их для постройки собственных белков, для синтеза гормонов и энергии. Подробнее о связи этих понятий читайте в материале «Аминокислоты и пептиды».
Именно из-за ферментов многие пептидные молекулы разрушаются в пищеварительном тракте, как обычный белок. Поэтому, например, инсулин вводят инъекциями, а исследователи разрабатывают способы защитить пептид от расщепления.
Когда ферментов не хватает
Нехватка пищеварительных ферментов поджелудочной железы называется экзокринной недостаточностью. Причины: хронический панкреатит, муковисцидоз, операции на поджелудочной железе и другие заболевания. Признаки: жирный, плохо смываемый стул, вздутие, потеря веса.
Лактазная недостаточность — отдельная ситуация: нехватка фермента лактазы приводит к непереносимости молока. Она встречается у значительной части взрослых людей во всём мире.
При выявленной недостаточности ферментов врач может назначить заместительную терапию. Безрецептурные ферментные добавки для здоровых людей «для лучшего пищеварения» доказательной базы не имеют. При стойких симптомах лучше обратиться к гастроэнтерологу, чем подбирать добавки самостоятельно.
Пептиды и ферменты: связь в обе стороны
Пептиды и ферменты неразделимы. Ферменты создают пептиды из пищевых белков, а часть этих фрагментов изучается как возможные биоактивные молекулы. Ферменты же разрушают пептидные гормоны: например, фермент ДПП-4 расщепляет GLP-1 за считанные минуты. Фермент АПФ превращает ангиотензин I в ангиотензин II, и на этом построен целый класс лекарств от давления.
Состояние слизистой и работа поджелудочной железы тесно связаны с темой пищеварения; об этом можно прочитать в материалах про пептиды для поджелудочной железы и о восстановлении ЖКТ. Для начала знакомства с темой полезна статья «Что такое пептиды».
В лабораторных исследованиях слизистой оболочки желудочно-кишечного тракта используют, в частности, пептид BPC-157.
Важно помнить, что использование любых пептидов требует внимательного подхода и наблюдения специалистов, так как они воздействуют на ключевые процессы обмена веществ.
Направленность действия
- Исследования слизистой ЖКТ
- Процессы восстановления тканей
- Пищеварительная система
Что показывают научные исследования?
- Эдуард Бухнер в 1897 году показал, что спиртовое брожение возможно в бесклеточном экстракте дрожжей, то есть ферментативные процессы могут происходить вне живой клетки. За исследования бесклеточного брожения он получил Нобелевскую премию по химии в 1907 году.
-
Леонор Михаэлис и Мод Ментен в 1913 году разработали математическую модель ферментативной кинетики, описывающую зависимость скорости реакции от концентрации субстрата. Подробнее в научной публикации об оригинальной работе Михаэлиса и Ментен.
-
Обзор Ханнелоре Даниэль, опубликованный в 2004 году, описал механизмы всасывания коротких пептидов в кишечнике с участием специализированного транспортёра PEPT1. Подробнее в научном обзоре о молекулярных механизмах кишечного транспорта пептидов.
-
Рекомендации United European Gastroenterology по диагностике и лечению хронического панкреатита описывают показания к заместительной ферментной терапии при внешнесекреторной недостаточности поджелудочной железы, в том числе при нарушении переваривания и всасывания питательных веществ
Остались вопросы по нашим продуктам?
Подробная информация о каждом продукте доступна в нашем боте в Telegram и MAX. Вы сможете изучить состав, особенности, формат применения и дополнительные материалы в удобном формате — выбирайте мессенджер, которым пользуетесь.
Заключение
Ферменты — главные «рабочие» организма. Пищеварительные ферменты шаг за шагом превращают белки в пептиды и аминокислоты, а в других органах ферменты запускают энергию, свёртывание крови и десятки других процессов.
Для пептидов это значит двойное: ферменты создают их из пищи и разрушают в организме. Если вас беспокоят вздутие, изменения стула или потеря веса, обратитесь к гастроэнтерологу: подбирать ферментные препараты нужно по рекомендации врача.
