Пищеварение происходит в пищеварительной системе, которая включает в себя специальные железы, вырабатывающие ферменты. Ферменты - биологически активные вещества, способные ускорять биохимические реакции.
Ферменты выполняют роль биокатализаторов. Пищеварительные ферменты осуществляют расщепление компонентов пищи в пищеварительном канале.
Образуются ферменты в клетках пищеварительных желез: слюнных, желудка, поджелудочной, стенок кишок. Из этих желез они выделяются в составе слюны и пищеварительных соков:
- Желудочного;
- кишечного;
- поджелудочного.
Функции ферментов
Каждый из ферментов обладает свойством выполнять определенную функцию и не затрагивать другие, т.е. обладает специфичностью.
Так, ферменты, расщепляющие белки, действуют только на них. Эту группу ферментов называют протеазами. К ним относятся пепсины, желатиназа, химозин желудка, трипсин и химотрипсин поджелудочной железы, энтерокиназа из желез стенок кишок.
Ферменты, расщепляющие жиры, называют липазами. Наиболее активны липазы, выделяющиеся с соком поджелудочной железы.
Третья группа пищеварительных ферментов - амилазы (карбогидразы). Они расщепляют углеводы. К ним относятся птиалин и мальтаза слюны, амилаза, мальтаза и лактаза поджелудочной железы.
Здесь названы лишь основные ферменты. На самом деле их больше. При всем многообразии они обладают упорядоченной последовательностью действия на вещества. Так, начальные этапы расщепления углеводов происходят в полости рта, последующие - в желудке, а затем - в кишках. Расщепление белков начинается в желудке под действием пепсина, а продолжается в кишках под действием других протеаз.
Ферменты функционируют только при определенных условиях среды: pH, температуре, наличии ряда веществ и пр.
Так, фермент желудочного сока - пепсин - действует в резко кислой среде, его оптимум при pH=1,5-2,5. Действие липаз эффективней, если жиры эмульгированы. Роль эмульгатора выполняет желчь. Для работы ферментов кишок необходима щелочная среда. Предпочтительная температура для их нормальной работы - +36-37°С.
Если почему-либо изменяются условия в пищеварительном канале, ферменты снижают свою активность, что приводит к нарушению пищеварения, заболеваниям.
Пищеварение начинается в момент пережевывания человеком пищи. Слюна содержит амилазу, расщепляющую полисахариды. Желудок вырабатывает каждый день порядка 1,5-2 л. желудочного сока, который содержит пепсин (благодаря этому ферменту белки расщепляются до пептидов) и HCl (активность пепсина возможно лишь в кислой среде). Желудочный химус в двенадцатиперстной кишке обрабатывается ферментами поджелудочной железы и желчью.
Ферменты, которые отвечают за процесс пищеварения
Поджелудочной железой происходит выработка порядка 20 пищеварительных проферментов и . Главными из них можно назвать:
- Протеолитические: эластаза, пептидаза, химотрипсин, трипсин (способствуют расщеплению пептидов и белков до аминокислот). Их выделение происходит в виде проферментов, например, трипсиногена и др. (в противном случае случилось бы самопереваривание железы). Активация проферментов в кишечнике происходит с помощью энетерокиназ.
- Липолитические: липаза (способствует расщеплению триглициридов до жирных кислот и моноглицеридов; ее активность возможна лишь в присутствии желчных кислот, эмульгирующих жиры) и фосфолипаза (способствует расщеплению лецитина и фосфолипидов).
- Амилолитические: амилаза (способствует расщеплению крахмала и других полисахаридов до дисахаридов; в свою очередь, происходит расщепление дисахаридов до моносахаридов благодаря ферментам тонкого кишечника - инвертазе, лактазе, мальтазе и др.).
- Нуклеолитические: дезоксирибонуклеаза и рибонуклеаза (способствуют расщеплению нуклеиновых кислот; их выделение происходит в небольшом количестве).
Ферменты поджелудочной железы проявляют активность лишь в щелочной среде. Панкреатический сок включает в себя гидрокарбонаты, нейтрализующие в двенадцатиперстной кишке кислое желудочное содержимое.
Проходя сквозь мембрану энтероцитов, продукты ферментации всасываются в верхнем кишечнике. Наш организм не обладает ферментами, которые расщепляют растительную клетчатку – гемицеллюлазу и целлюлазу. Ферментация растительных волокон микроорганизмами толстого кишечника сопровождается образованием некоторых полезных веществ, например, сахаров, кислот, и некоторого количества газов, стимулирующих работу кишечника.
Ферментные препараты
Препараты, содержащие ферменты поджелудочной железы, производятся уже свыше сотни лет. Основные их составляющие, как правило, представляют амилаза, протеаза и липаза, содержащиеся в панкреатине – порошке, полученном из свиной поджелудочной железы. Оценка активности ферментов производится с учетом единиц Европейской фармакопеи или Международных единиц (они идентичны). Активность липазы одного мг сухого панкреатина варьируется от 15 до 45 ЕД. Протеаза, амилаза и липаза содержатся в составе препаратов в оптимальных пропорциях (в препарате не должно содержаться много протеаз, поскольку они снижают активность липазы).
Препараты, содержащие ферменты, назначаются в самых различных случаях нарушения пищеварения. Как правило, они помогают устранить синдром мальдигестии (чувство тяжести и дискомфорт и , диарею, метеоризм, полифекалию, отрыжку, тошноту и т.д.), боль. Кроме того, они отлично переносятся и практически не имеют побочных эффектов и противопоказаний.
Ферментные препараты показаны к применению во множестве случаев. Их прием возможен при желудочных заболеваниях (хроническом гастрите, характеризующимся пониженной секреторной функцией, состоянием после резекции желудка и т.д.), заболеваниях желчного пузыря, печени (состоянии после холецистэктомии, хроническом холецистите, хроническом гепатите), заболеваниях поджелудочной железы (муковисцидоз, хронический и т.д.), кишечных заболевания (хроническом энтероколите и энтерите), функциональной диспепсии, нарушении пристеночного пищеварения (болезни Крона, дефиците дисахаридаз, глютеновой энтеропатии) и т.п.
Ферментные препараты показаны к применению, главным образом, людям, страдающим хроническим панкреатитом, характеризующимся нарушением внешнесекреторной функцией, а также больным, которым была проведена резекция поджелудочной железы. Обеспечение нормального пищеварения возможно при получении организмом достаточного количества липазы (не менее 400 тыс. МЕ ежедневно). Выбирая лекарство, следует прежде всего обратить внимание на активность липазы, поскольку секретирование и продуцирование липазы нарушается более всего. Больному, которому полностью удалили поджелудочную железу, жизненно важно каждый день принимать препараты, содержащие большое количество ферментов.
Правильное усвоение питательных веществ и нормальный процесс пищеварения происходит благодаря поступлению в тонкий кишечник ферментов поджелудочной железы. С помощью панкреаса осуществляются обменные процессы в организме, контролируется сахар в крови, выделяются гормональные соединения, которые участвуют при регулировании биохимических механизмов.
Что такое ферменты для пищеварения
При помощи поджелудочной железы вырабатываются натуральные ферменты для пищеварения. Они участвуют при расщеплении основных питательных составляющих: углеводов, белков и жиров. Ферменты поджелудочной железы - вещества, которые разделяют сложные компоненты еды до простых частей, которые далее всасываются в клетки организма. В результате высокой специфичности влияния энзимов, происходит организация и регуляция важных процессов в организме. Выделяют три группы веществ:
- Липазы – ферменты, расщепляющие жиры. Вырабатываются поджелудочной железой, входят в состав желудочного сока.
- Протеазы – эти ферменты расщепляют белок и нормализуют микрофлору ЖКТ.
- Амилазы – вещества необходимы для переработки углеводов.
Функция ферментов поджелудочной
Самой большой железой у человека является поджелудочная. Если ее работа нарушается, это приводит к сбою деятельности многих систем. Функциональное предназначение данного органа – осуществлять внешнюю и внутреннюю секрецию, обеспечивающую пищеварение. Без ферментов, вырабатываемых железой, человеческий желудок не может нормально переварить пищу, а питательные вещества становятся неактивными и плохо всасываются в кровь.
Пищеварительные ферменты, вырабатываемые поджелудочной железой
Вследствие высокой специфичности воздействия ферментов, осуществляется тонкая организация важных жизненных процессов в организме. Пищеварительные энзимы высокоактивны, они расщепляют много разнообразных органических веществ, что способствует хорошему усвоению пищи. Перечень всех основных ферментов и их участие в процессе пищеварения представлены в таблице:
| Форма секреции | Действие |
|
| Активная | Гидролиз триглицеридов с образованием жирных кислот |
|
| Активная | Расщепление полисахаридов (гликогена, крахмала) |
|
| Профермент | Расщепляет протеины белка |
|
| Профермент | Химотрипсин | Расщепляет внутренние связи белка |
| Проэластаза | Эластаза | Переваривает эластин, протеин соединительной ткани |
| Профермент | Карбоксипептидаза А и В | Расщепляет наружные связи белков, |
Протеолитические
Важные для пищеварения протеолитические ферменты разрывают пептидные связи в молекулах белка и расщепляют молекулярные продукты. С возрастом производится все меньше данных ферментов. Кроме того, на их синтез плохо влияют внешние факторы и инфекции. Поэтому данных веществ иногда может не хватать. Если кишечник будет мало содержать протеолитических энзимов, белки не смогут быстро перевариваться.
Липаза
Синтезируемый организмом человека энзим липаза, катализирует гидролиз нерастворимых эстеров и способствует растворению нейтральных жиров. Вместе с желчью данный фермент стимулирует переваривание жирных кислот и растительных витаминов Е, D, А, К, модифицируя их в энергию. Кроме того, липаза участвует при усвоении полиненасыщенных кислот и витаминов. Самым важным ферментом, благодаря которому осуществляется полноценная переработка липидов, считается панкреатическая липаза, которая расщепляет жиры, эмульгированные печеночной желчью.
Амилаза
Под термином амилаза подразумевается целая группа ферментов. Всего выделяют три вида вещества: гамма, альфа, бета. Для организма особое значение есть у альфы-амилазы (название имеет греческое происхождение). Она представляет собой вещество, расщепляющее сложные углеводы. Высокая концентрация данного энзима наблюдается в поджелудочной железе, небольшая – в слюнной железе.
Анализ на ферменты
Существуют специальные анализы, позволяющие определять энзимную активность поджелудочной железы. Исследуется ферментное средство, липаза, амилаза, которые можно обнаружить в сыворотке моче или крови, реже их можно найти в плевральной жидкости. Самый распространенный ферментный анализ – диагностирование сывороточной амилазы. Если амилаза больше 130, то это свидетельствует о возможном панкреатите, показатель от 60 до 130 свидетельствует о проблемах с поджелудочной. Превышение нормы в 3 раза указывает на острый панкреатит или перфорацию кишечника.
По сыворотке крови можно сделать анализ на липазу, он считается чувствительным, если идет речь о поражении поджелудочной. При заболевании липаза повышается на 90%. Если данный энзим не увеличен, и амилаза при этом большая, то стоит задуматься о другой болезни. На основе результатов биохимического анализа крови врач способен поставить точный диагноз, выбрать программу лечения. Исследование крови проводится натощак. Анализ сдавать лучше утром, когда показатели энзимов более объективны. Кроме сдачи крови могут быть проведены следующие анализы:
- Анализ кала.
- Специальные тесты, стимулирующие организм лекарствами и аминокислотами. После них по содержимому кишечника определяют необходимые энзимы.
- Анализ мочи. Собирается только в чистую одноразовую посуду.
- Анализ сыворотки крови.
Что такое ферментная недостаточность поджелудочной железы
Поджелудочная железа, как и любой другой орган, может дать сбой. Самым распространенным заболеванием является его недостаточность. При ферментативной нехватке веществ, которые вырабатываются поджелудочной железой, симптомом болезни становится неполное и затрудненное пищеварение, что за собой влечет нарушение обмена веществ и развитие патологических состояний. Причинами недостаточности могут быть:
- Пищевое отравление.
- Ингибиторы ферментов.
- Недостаток витаминов.
- Поражение тканей поджелудочной железы.
- Неправильное питание. Употребление соленой и жирной пищи.
- Снижение уровня белков.
- Пониженный гемоглобин.
- Плохая наследственность.
Список ферментных препаратов для улучшения пищеварения
| Название препарата | Показания | Способ применения |
| Болезни ЖКТ, двенадцатиперстный кишки | Принимать 3 раза по 1 таблетке, не более 2-х месяцев |
|
| Недостаток секреторной способности ЖКТ, панкреатит, гастрит. | Внутрь по 3 таблетки во время еды. |
|
| Мезим-Форте | При недостаточной переваривающей способности кишечника и желудка. | Взрослым пить по 2 таблетки перед едой, не запивая водой. Ребенку можно давать по назначению врача. |
| Абсолютная или относительная секреторная недостаточность поджелудочной железы. | Внутрь по 2 драже после еды. |
|
| Энзистал | Недостаточность внешнесекреторной функции. | Внутрь по 2 драже после еды |
Для нормального переваривания пищи необходимы биологические катализаторы - ферменты. Это сложные белковые молекулы, в присутствии которых все химические реакции протекают в десятки и сотни раз быстрее! Без них процесс пищеварения занимал бы годы.
У каждого фермента есть своя спецификация: амилаза разрушает углеводы до мономеров, липаза - жиры, протеазы - белки. Есть отдельные виды ферментов для нуклеиновых кислот (нуклеазы) и некоторых других веществ. Но все они подчиняются определенным правилам:
- Каждый фермент имеет активный центр, подходящий только к одному виду перевариваемого продукта;
- Каждый фермент активен при определенном рН;
- Каждый фермент секретируется в неактивной форме, иначе он будет переваривать собственные ткани;
- Все ферменты, выполнив свои функции, всасываются обратно в кровь или разрушаются до аминокислот, таким образом происходит их круговорот.
Процесс ферментативного переваривания пищи начинается уже в ротовой полости, здесь амилаза разрушает крахмал. В желудочном соке содержится пепсин - фермент, расщепляющий белок на более мелкие фрагменты - пептиды.
В двенадцатиперстную кишку выходит проток поджелудочной железы (ПЖ), и именно она синтезирует основное количество необходимых пищеварительных ферментов - амилазы, протеазы и липазы. Причем липаза имеет преимущественно именно панкреатическое происхождение, тогда как амилаза и протеазы в достаточном количестве выделяются клетками тонкого кишечника. Именно поэтому при заболеваниях поджелудочной железы первым страдает пищеварение жиров, человек вынужден садиться на постную диету, поскольку прием жирной пищи вызывает тошноту, боль в эпигастрии и диарею (жирный пенистый стул).
Спектр ферментов поджелудочной железы весьма изменчив и приспосабливается к обычному рациону человека. Вегетарианцы почти не имеют в панкреатическом соке протеаз, люди, не употребляющие жиров – липазы. Именно поэтому при нарушениях диеты могут возникать нарушения пищеварения.
Панкреатические ферменты активны в щелочной среде двенадцатиперстной кишки, где много желчи и бикарбонатов. Желчь также эмульгирует жиры, способствуя их перевариванию.
Внешнесекреторная недостаточность поджелудочной железы возникает при панкреатитах, длительной строгой диете, опухолях и общем истощении, белковом голодании. Часто гепатиты и гастриты сопровождаются нарушением секреции ферментов. В первую очередь это состояние проявляется недостатком липазы, а уж потом - всех других компонентов панкреатического сока. Рвота, тошнота, слабость, похудение, признаки недостатка витаминов, снижение аппетита, неустойчивый стул – признаки недостаточности ферментов поджелудочной железы и, как следствие, нарушения переваривания важнейших нутриентов.
Ферментные препараты
Более 100 лет фармацевтическая промышленность выпускает панкреатические ферменты в виде панкреатина - порошка из поджелудочной железы свиней. Активность всех препаратов стандартизируется именно относительно панкреатина по липазе, и составляет от 15 до 45 единиц.
Классификация ферментных препаратов
- экстракты слизистой желудка, содержащие пепсин (абомин, ацидинпепсин, пепсин, ацидин). Применяются при атрофическом гастрите со сниженной кислотностью, противопоказаны при внешнесекреторной недостаточности ПЖ.
- панкреатические, содержащие ферменты амилазу, липазу и трипсин (панкреатин, панцитрат, мезим-форте, креон)
- панкреатические ферменты с добавлением желчи (дигестал, фестал), целлюлозой и другими компонентами (панзинорм-форте, энзистал). Гемицеллюлоза в составе фестала способствуют нормализации стула и микрофлоры, желчь стимулирует желчеотделение, моторику и секрецию, борется с запорами. Данная группа препаратов применяется при сочетанной патологии печени и поджелудочной железы, запорах, гиподинамии, кратковременных погрешностях в диете. Их нельзя применять длительно и при спастическом типе дискинезии желчевыводящих путей и СРК.
Препараты, содержащие желчь, нельзя применять при:
- панкреатите
- гепатите
- язвах любой локализации
- воспалении ЖКТ
- диарее
4. растительные ферменты – папаин и т.д. (пепфиз, ораза)
В группу растительных ферментов входят:
- нигедаза - содержит только растительную липазу, применяется вместе с панкреатином;
- ораза - комплекс ферментов грибкового происхождения (липаза, амилаза, мальтаза, протеаза из грибка аспергиллус);
- пепфиз - грибковая диастаза (амилаза), папаин и симетикон;
- солизим - липаза из пенициллинового грибка;
- сомилаза - солизим и грибная амилаза;
- юниэнзим - грибковая амилаза, папаин, симетикон, активированный уголь, никотинамид;
- вобэнзим - панкреатин, папаин, бромелин, трипсин, химотрипсин, рутозид;
- меркэнзим - панкреатин, бромелин, желчь;
- флогэнзим - бромелаин, трипсин, рутозид.
Их назначают при аллергии к животным белкам. Однако растительные ферменты нельзя применять при бронхиальной астме и аллергии на грибки и к антибиотикам пенициллинового ряда. Растительные ферменты не нашли широкого применения, т.к. в 75 раз менее эффективны, чем животные.
5. панкреатические и растительные ферменты (вобэнзим, флогэнзим)
Отдельно стоит комбинированный препарат Панзинорм. Он содержит панкреатические ферменты, пепсин и аминокислоты и может применяться у пациентов с пониженной кислотностью, нарушением функции поджелудочной железы и желчеотделения.
Как выбрать ферментный препарат
- в зависимости от кислотности желудочного сока: при сниженной кислотности показа панзинорм форте, в остальных случаях можно применять другие препараты;
- при недостаточном желчеотделении применяются комплексы ферментов и желчи;
- препараты, содержащие симетикон или диметикон, хорошо подходят пациентам с метеоризмом и СРК (пепфиз, юниэнзим);
- у детей, при панкреатите легкой степени, эпизодических перееданиях, хроническом гастрите и энтероколите, функциональной диспепсии, дисфункции желчн6ого пузыря можно применять растительные ферменты.
Необходимо помнить, что в первые 7-10 дней острого панкреатита (и 3-5 дней обострения хронического), а также аллергии на животный белок, от назначения и приема ферментов нужно ВОЗДЕРЖАТЬСЯ!
Если ферменты эффективны…
…нормализуется стул, из него исчезают жиры, крахмал и непереваренные мышечные волокна (креаторея), нормализуется масса тела.
Доза подбирается индивидуально в течение недели, начать можно с 1000 ЕД липазы на 1 кг массы тела в день, то есть 60000-70000 ЕД, поделенных на 3-4 приема пищи. В случае тяжелых нарушений доза увеличивается до 4000-5000 ЕД, Прием препарата прекращается после исчезновения симптомов и нарушений в копрограмме.
Если ферменты неэффективны…
…значит, на то есть несколько причин:
- недостаточная дозировка, неправильное хранение с потерей активности ферментов, неправильный прием;
- инактивация ферментов в кислом содержимом желудка иди двенадцатиперстной кишки;
- дисбактериоз.
Когда диарея и стеаторея не спешит исчезать?
При СРК и органической патологии кишечника может быть нарушено всасывание жиров при нормальном их переваривании, при этом жир в стуле сохраняется. В данном случае необходимо увеличить дозы препарата.
При высокой кислотности желудочного и кишечного содержимого желчь плохо эмульгирует жиры, а ферменты неактивны, что тоже вызывает стеаторею. Здесь помогают антациды и ингибиторы протонной помпы.
И, наконец, если фермент выходит из желудка неодновременно с пищей, это тоже может вызвать проблемы, решаемые правильным приемом (натощак либо во время еды, ни в коем случае не после, ведь это сводит их эффект на нет) и применением микрокапсулированных форм. Креон и подобные препараты содержат частицы менее 2 мм в диаметре, что позволяет осуществлять пристеночное пищеварение и одновременный выход фермента из желудка - вместе с порциями пищи).
Слизистая оболочка желудка имеет толщину от 1,5 до 2,5 мм, она покрыта слоем специальных железистых клеток, которые выделяют слизеподобный секрет. В более глубоких слоях слизистой оболочки расположены железы, состоящие из главных и обкладочных клеток. Эти железы вырабатывают желудочный сок, содержащий ферменты и соляную кислоту.
В слизистой желудка образуются биологически активные вещества (гормон гастрин, олигопептиды), действующие воздуждающе на нейроны продолговатого мозга, что усиливает активность желудочных желез.
Пепсин. Пепсин (греч.pepsis – пищеварение) – протеиназа, входящая в состав желудочного сока вырабатывается обкладочными клетками слизистой оболочки желудка. Молекула пепсина представляет одну полипептидную цепь, содержащую 327 аминокислотных остатков. Пепсин получают в виде белковых кристаллов. Молекулярная масса пепсина – 34644. Кристаллический пепсин обладает высокой каталитической активностью, 1 г пепсина за 2 часа створаживает 100000 л молока, или растворяет 50000 г сваренного яичного белка. Активатором пепсина являются ионы водорода (HCl) и пепсин. Профермент пепсина – пепсиноген
Пепсиноген Н + , пепсин Пепсин
Пепсин гидролизует не только белки, но и полипептидазы, олигопептидазы, дипептидазы (в основном субстрат – белок). Пепсин гидролизует пептидные связи, образованные аминными группами ароматических аминокислот. Оптимум рН для пепсина – 1,5-2,5.
Для определения активности пепсина используется метод Пятницкого – экспресс-метод. В основе метода лежит способность пепсина створаживать белок молока – казеиноген. Створаживание молочно-ацетатной смеси пепсином при рН = 4,9 и температуре 25 0 С происходит пропорционально его способности переваривать белок. За единицу активности пепсина принимают количество пепсина (мг), которое при рН = 4,9-5 и температуре 25 0 С створаживает 5 см 3 молочно-ацетатной смеси (данная единица соответствует 0,010 мг кристаллического пепсина. Желудочный сок в норме содержит в 1 см 3 40-60 единиц пепсина, то есть в 1 см 3 желудочного сока должно быть 0,4-0,6 мг пепсина.
Гастриксин. Гастриксин является гидролазой, протеиназой. Гастриксин (греч.gastros – желудок) – фермент, входящий в состав желудочного сока. Вырабатывается слизистой желудка. Оптимум рН = 3,5-4. Профермент – гасриксиноген. Активатором гастриксина являются ионы Н + (HCl). Субстрат – белки, продукты гидролиза – полипептиды.
Парапепсин. Парапепсин – фермент, входящий в состав желудочного сока. Вырабатывается обкладочными клетками слизистой оболочки желудка. Активируется ионами Н + (HCl). Субстратом для парапепсина является - белок гемоглобин, продуктами гидролиза – полипептиды. Парапепсин относится к гидролазам.
Желатиназа . Желатиназа – гидролаза, присутствующая в желудочном соке. Гидролизует полипептид желатин.
Химозин. Химозин (греч.chymos – сок) – протеиназа, вырабатываемая слизистой желудка. Другие названия фермента – реннин, сычужный фермент, лабфермент. Характерен для детского организма. Активатором являются ионы Н + , зимогеном – химозиноген, субстратом – белки молока. Получают из сычуга. В сычуге (четвертом отделе желудка) теленка содержится сычужный фермент, створаживающий молоко. Сычуг применяют в качестве створаживающего средства при изготовлении сыров. Сычужный фермент превращает белок молока казеиноген в сгусток казеината кальция. Очищенный сычужный фермент получают в виде кристаллов, он обладает высокой каталитической активностью: одна часть фермента при рН = 6,2 и температуре 37 0 С свертывает 4550000 частей молока.
Ферменты кишечника
Кишечный сок – пищеварительный сок, выделяемый либеркюновыми железами слизистой оболочки кишечника. За сутки выделяется 2 л кишечного сока.
Кишечный сок – бесцветная мутноватая жидкость, имеет рН > 7. В состав сока входят следующие протеолитические ферменты: карбоксипептидаза, аминопептидаза, дипептидаза.
Кишечный сок содержит энтероксидазу, которая является активатором всех протеолитических ферментов панкреатического сока. Активация трипсина происходит в двенадцатиперстной кишке. Активированный трипсин в свою очередь является активатором всех протеолитических ферментов в полости двенадцатиперстной кишки.
Панкреатический (поджелудочный) сок – пищеварительный сок поджелудочной железы, поступающий по протокам в кишечник. За сутки вырабатывается 0,8 л панкреатического сока, который поступает в двенадцатиперстную кишку.
Секреция поджелудочного сока начинается через 2-3 минуты после приема пищи и продолжается 6-14 часов. Длительное поджелудочное сокоотделение происходит при приеме жирной пищи. Панкреатический сок является бесцветной прозрачной жидкостью, имеет рН = 7,8-8,7. Протеолитическими ферментами панкреатического сока являются трипсин, химотрипсин.
Трипсин. Трипсин (греч.thrypsis – разжижение) – протеиназа, которая входит в состав панкреатического сока, выделяемого поджелудочной железой. Панкреатический сок поступает по протокам в тонкий кишечник. Молекулярная масса трипсина 24000. Изоэлектрическая точка соответствует рН = 10, оптимум рН = 8-9 (физиологический диапазон рН тонкого кишечника – 7,8-8,2).
Трипсин гидролизует преимущественно пептидные связи, в которых участвует карбоксильная группа лизина или аргинина. Зимогеном трипсина является трипсиноген. В 1899 г. Шеповальников, сотрудник лаборатории академика И.П.Павлова установил, что в пищеварительном соке трипсин присутствует в виде профермента трипсиногена. Активаторами являются трипсин и энтерокиназа. В процессе активации из одной молекулы трипсина отщепляется одна молекула гексапептида.
Химотрипсин. Химотрипсин (греч.chymos – сок thrypsis – разжижение) – пищеварительный протеолитический фермент. Химотрипсин входит в состав панкреатического сока, который вырабатывается поджелудочной железой и по протокам поступает в тонкий кишечник. Проферментом химотрипсина является химотрипсиноген, активатором – энтерокиназа и трипсин. Химотрипсин относится к классу гидролаз, является протеиназой. Оптимум рН = 7,8-8,2. Субстрат – полипептиды, продукты гидролиза – олигопептиды. Химотрипсин расщепляет пептидные связи между ароматическими аминокислотами, а также те связи, которые не были гидролизованы трипсином. Для активного центра химотрипсина характерно наличие остатков таких аминокислот, как серин, гистидин, аспаргиновая кислота.
Карбоксипептидаза. Карбоксипептидаза (карбоксиполипептидаза) – пищеварительная гидролаза, вырабатывается поджелудочной железой, входит в состав панкреатического сока. Субстратом для карбоксидазы являются олигопептиды, содержащие С-концевые аминокислоты. С-концевыми аминокислотами называются концевые аминокислоты, содержащие свободную группу –СООН. Карбоксипептидазы отщепляют С-концевые аминокислоты.
Схема действия:
Х – СО – NH – C – H
Карбоксипептидазы имеют шифр 3.4.12. Карбопептидаза А (3.4.12.2) является металлоферментом. Молекулярная масса ее – 35000, содержится в кишечнике, получена в виде кристаллов, содержит 1 моль Zn 2+ на 1 моль белка, используется для определения белка.
Аминопептидаза. Аминопептидаза – пищеварительный гидролитический фермент, вырабатываемый слизистой кишечника, входит в состав кишечного сока. Катализирует отщепление N-концевых аминокислот. N-концевые аминокислоты – аминокислоты, находящиеся на конце полипептидной цепи и содержащие свободную аминогруппу.
Аминопептидазы имеют шифр 3.4.11. Первая цифра шифра обозначает класс гидролаз, вторая – подкласс пептидгидролаз, третья – группу аминопептидаз.
Схема действия:
H 2 N – CH – C NH – CH – C …
В природе широко распространена лейцинаминопептидаза (3.4.11.1). Данный фермент содержит Zn, гидролизует соединения лейцина, пептиды, амиды, содержащие N-концевые аминокислоты.
