Fehérje emésztés
A nyálban vannak enzimek a szénhidrátok emésztésére (amilázok), de nincsenek olyan enzimek, amelyekkel a fehérjék emészthetők.
gyomor
A gyomor fontos a fehérje emésztéséhez. A gyomornyálkahártya parietális sejtjei sósavat termelnek, és a gyomornyálkahártya más sejtjei képezik a pepszin enzim elődjét a fehérje emésztéshez.
Feladat sósav
A gyomornedvben lévő 0,3% -os sósavnak (gyomorsav) számos feladata van:
- Megöli az ételhez bejutott csírák nagy részét (de nem mindet),
- Denaturálja és megduzzasztja az ételfehérjéket, hogy a gyomorban lévő emésztőenzim könnyebben megtámadhassa őket.
- Aktiválja a pepszin emésztőenzimet (lásd a következő szakaszt).
A pepszin elhagyása
A pepszin proteáz, pontosabban endopeptidáz. Vagyis megtámadja a fehérje közepén lévő peptidkötéseket. Egyébként az enzimeket, amelyek a fehérjéket a végétől megtámadják, exopeptidázoknak nevezzük .
A pepszin (görög pepsis = emésztés) pontosan 327 aminosavból áll. A pepszin pH-optimuma 1 és 4 között van, vagyis nagyon savas tartományban van. A pepszin elsősorban ott hasítja a fehérjéket, ahol aromás aminosavak fordulnak elő a láncban [3].
A pepszin nem egyetlen vegyület, hanem az enzimek egész csoportjának a neve. A gyomornedvben a pepszin A és a pepszin C mellett öt-hat további pepszin is előfordulhat [5] .
A gyomor szintén fehérjékből áll. Miért nem támadják meg és emésztik meg a gyomor fehérjéit a pepszinek?
Ennek két oka van: Az első ok az, hogy a gyomor belső falát vastag nyálkahártya veszi körül, amely megvédi a gyomrot saját enzimeitől és sósavjától. A második ok az, hogy a gyomornyálkahártya mirigyei nem „kész” pepszineket, hanem ártalmatlan prekurzorokat, a pepszinogéneket termelnek. A pepszinogéneket csak 2-nél alacsonyabb pH-érték mellett alakítják át hatékony pepszinekké.
Amikor a pepszinek lebontják az élelmiszerfehérjéket, oligopeptidek (2-10 aminosav) és polipeptidek (11-100 aminosav) jönnek létre a fehérjékből.
Szakértőknek
A csecsemőknek van még egy proteázuk a gyomornedvben, nevezetesen a gastricin. A gastricin feladata az anyatejben található tejfehérje kazein előkészítése a pepszin általi emésztésre. A vízben oldódó kazein (más néven kazeinogén) vízben oldhatatlanná alakul (paracasein), és ezután könnyebben emészthető [1] [2] .
Vékonybél
A vékonybél a fehérje emésztésének fő helye. A duodenumban a vékonybél első szakaszában a chyme (gyomorpép) keveredik a hasnyálmirigy és a tényleges vékonybél váladékával. A gyomorsavat semlegesítik, mert a vékonybélből származó lé lúgos (pH> 7). Emiatt a pepszinek is elveszítik hatékonyságukat, a magas pH-érték denaturálja és lebontja őket.
A vékonybélben főleg háromféle proteáz aktív: a két endoproteáz tripszin és kimotripszin, valamint négy exoproteáz .
Az exoproteázok esetében ismét különbséget tesznek a karboxipeptidázok és az aminopeptidázok között. A karboxipeptidázok a fehérjét a karboxi végéből támadják meg, vagyis ahol még mindig egy érintetlen COOH csoport van. Az aminopeptidázok a másik végéből támadják meg a fehérjét, vagyis ahol ép NH2 csoport van. A két karboxipeptidázt karboxipeptidáz A-nak és karboxipeptidáz B-nek nevezzük. Ennek megfelelően a két aminopeptidázt aminopeptidáz A-nak és aminopeptidáz B-nek nevezik. [2]
A tripszin és a kimotripszin a gyomorkása oligo- és polipeptidjeit di-, tri-, tetra-, pentapeptidekre és így tovább, azaz még kisebb fragmentumokra osztja fel. A négy exopeptidáz viszont szétválasztja az egyes aminosavakat.
Vastagbél
A vastagbél lényegtelen a fehérje emésztése szempontjából. Legalább nem talál semmit a szakirodalomban.
Abszorpció
Vegyes étrend mellett naponta körülbelül 90 - 125 g aminosav felszívódik az enterocitákban (a vékonybél falán lévő sejtek) [5]. Ez az abszorpció aktív transzport, mivel az enterociták már magas koncentrációban tartalmaznak aminosavakat. A di- és tripeptidek szintén hasonló módon vehetők fel. Akkor majd ban ben aminosavakká hidrolizálta az enterocitákat.
Pontosabban, az aktív transzport olyan szimport, amelyben az aminosavak egyidejűleg jutnak be a sejtekbe Na + ionokkal (szimport: két különböző molekula vagy ion szállítódik egyidejűleg ugyanabba az irányba) [4]. A di- és tripeptideket szintén hasonló módon szállítják a sejtekbe, de nem nátriumionokkal, hanem protonokkal együtt [2] .
Az aminosavak ezután passzív transzport (diffúzió) útján jutnak át az enterocitákból a vérbe. Ezen aminosavak többségét először a portál vénáján keresztül juttatják a májba.
Bizonyos esetekben a teljes fehérjék a vékonybél speciális sejtjein keresztül is bejuthatnak a vérbe. Ez fontos az immunrendszer számára, mivel az idegen (de ártalmatlan) fehérjék stimulálják az immunsejtek képződését és ezáltal erősítik az immunrendszert (alapvetően ez egyfajta "edzés" az immunrendszer számára, hogy jobban reagálni tudjon a valóban veszélyes fehérjékre). Ez különösen fontos csecsemőknél, hogy az anyatejben lévő immunglobulinok bontatlanul kerüljenek a csecsemő vérébe [2] .
A fehérjék elérhetősége
Ha fehérjetartalmú ételeket fogyaszt, ez nem jelenti automatikusan azt, hogy az ételben található fehérjék könnyen emészthetők. Számos tényező befolyásolja a fehérjék úgynevezett elérhetőségét.
Térszerkezet
Az ételfehérjék térszerkezetével kezdődik. Az érzékeny hús könnyebben emészthető, mint az inak vagy a porc. Hogy-hogy Az inakban, a porcokban, az izmokban és így tovább tartó szerkezeti fehérjék hosszúkásak és erősen összekapcsolódnak egymással. A térhálósodás mértékével azonban a hozzáférhetőség csökken, és az erősen térhálós fehérjéket nehezebb lebontani poli-, oligo- és dipeptidekké, mivel az emésztőrendszer enzimjeinek nincs ilyen nagy a célterülete.
A készítmény típusa
A nyers húst, a nyers hüvelyeseket és más nyers fehérjében gazdag ételeket nehezebb megemészteni, mint a főtt, sült vagy sült ételeket. A hő ugyanis tönkreteszi a fehérje szerkezetét (lásd a fehérjék denaturálását). A denaturált fehérjék nagyobb célpontot kínálnak az emésztési enzimeknek. A pörköléssel és a sütéssel azonban nem szabad túlzásba vinni, mert egy bizonyos hőmérsékleten az ételben lévő aminosavakból és szénhidrátokból összetett kémiai vegyületek, úgynevezett Maillard termékek képződnek, amelyek már nem emészthetők.
Emberi "hardver"
Az emberi "hardver" állapota - ami itt az emésztőrendszerre vonatkozik (valójában a "nedves edényről" kellene beszélni) - befolyásolja, hogy az élelmiszer-fehérjék mennyire jól használhatók.
Vegyük például a lisztérzékenységet
A lisztérzékenység vagy a glutén intolerancia a vékonybél betegsége; a tüneteket a gabonafélékben található glutén váltja ki. A lisztérzékenységet (esetleg genetikailag meghatározott) enzimhiány okozza a vékonybél nyálkahártyájában, de az immunrendszer is részt vesz a klinikai képben [6]. .
A lisztérzékenység egyik következménye az, hogy bizonyos tápanyagok nem, vagy csak korlátozott mértékben képesek felszívódni. A "coeliakia malabszorpcióval összefüggő tünetei" közé tartozik például a vashiány okozta vérszegénység, a D-vitamin és a kalciumhiány miatti csontritkulás, valamint a fehérjehiány okozta ödéma [2], amelyek visszatérnek az "elérhetőség" témájához.
Hibás aminosav transzporterek
Amikor az ételfehérjék teljesen aminosavakra bomlottak, ezeket aktívan be kell szállítani a vékonybél falának sejtjeibe. Ezen sejtek membránjában bizonyos transzportfehérjék szolgálják ezt a célt. A Hartnup-kórban például a semleges aminosavak transzportfehérje hibás [7], míg a cystinuria esetében a cisztin, arginin és lizin aminosavak már nem képesek felszívódni [1]. .
Növényi és állati fehérjék
A növényi fehérjék általában kevésbé könnyen hozzáférhetők, mint az állati fehérjék. A növényi fehérjék elérhetősége átlagosan 80%, míg az állati fehérjék lényegesen magasabbak, akár 98% -kal. Kivételek bizonyítják a szabályt.
Fehérje anyagcsere
Mint fent említettük, a vékonybélben naponta 90–125 g aminosav felszívódik [5]. Az aminosavak azonnal bejutnak a véráramba, és a fogyasztási helyekre, azaz a sejtekbe kerülnek. Egészséges felnőtt sejtekben naponta kb. 400 g fehérje termelődik 500 g aminosavból [5] (fehérje bioszintézis).
A felszívódás révén a vérbe jutó aminosavak, a szervezet saját fehérjéinek lebontásával képződő aminosavak, valamint a szénhidrátok és zsírok átalakulásával képződő aminosavak az úgynevezett aminosavakba kerülnek. Ez az aminosav-készlet akkor áll a sejtek rendelkezésére új endogén fehérjék felépítéséhez, körülbelül 600 g aminosavat tartalmaz.
Források az aminosav-készlethez
- Az aminosavak felszívódása
- A test saját fehérjéinek lebontása
- A nem esszenciális aminosavak új szintézise
A test saját fehérjéinek lebontása
Az aminosavak felszívódását fentebb már tárgyaltuk, ezért itt nem tárgyaljuk tovább.
A test saját fehérjéinek lebontása folyamatosan zajlik a sejtekben, mégpedig a lizoszómákban. A felesleges fehérjéket, amelyekre már nincs szükség, bizonyos enzimek hidrolitikusan hasítják fel, amelyek - hasonlóan a gyomor és a vékonybél fehérje emésztéséhez - rövid láncú peptideket és végül egyedi aminosavakat eredményeznek. A felesleges aminosavak tovább bonthatók. Egyrészt felhasználhatók energia előállítására, 1 g fehérje körülbelül 17 kJ energiát tartalmaz. Másrészt értékes vegyületek állíthatók elő más vegyületek szintéziséhez az aminosavakból.
Ha az aminosavakat energiatermelés céljából lebontják, akkor először az aminocsoportot el kell választani. A vegyész kémcsövében az aminocsoport mérgező ammónia formájában szabadul fel. Természetesen ez nem működik az emberi sejtekben. Tehát az aminocsoportok beépülnek egy másik - nem toxikus - vegyületbe, nevezetesen a karbamidba. A karbamid sem teljesen nem mérgező, ezért a vesén keresztül kell kiválasztódnia - de erre később külön oldalsorozaton jutunk el.
Amikor az aminocsoport elszakad, szénlánc marad. Ez a szénlánc aztán betáplálható a sejt energia-anyagcseréjébe. A lebomlott aminosavtól függően átalakítható acetil-CoA-vá, piruváttá vagy a citromsav-ciklus más közbenső termékévé. Lehetséges zsírsavak vagy glükóz felépítése az aminosav szénláncokból is [5] .
Felépítése endogén fehérjékből
Ezt a témát a biológia oldalain részletesen leírják, így itt csak néhány kulcsszó található:
DNS -> transzkripció -> mRNS -> riboszómák -> fehérjeszintézis -> fehérjefeldolgozás
A táplálkozás témakörében talán fontos tudni azt is, hogy léteznek esszenciális és nem esszenciális aminosavak. Ha a fehérjék bioszintézise a sejtekben olyan aminosavakat igényel, mint például a lizin vagy a treonin, akkor ezeket az aminosavakat nem lehet más aminosavakból, cukrokból vagy zsírokból előállítani, hanem táplálékkal kell bevenni, majd meg kell emészteni és felszívódni.
Érdekes az úgynevezett fehérjeforgalom 24 óra alatt: 100 g étkezési fehérjéből emésztéssel és felszívódással 125 g aminosav keletkezik. Ezenkívül a szervezet saját fehérjéiből 400 g bomlik le naponta, ami 500 g aminosavat eredményez. Ez együttesen 625 g aminosav - az aminosav-készlet. Ebből a 625 g aminosavból átlagosan 125 g-ot használnak fel energiatermelésre, amely szén-dioxidot, vizet és ammóniát termel. Az ammóniát azonnal karbamid formájában kötik meg, és így ártalmatlanná teszik. A készletben lévő aminosavak 500 g-ját felhasználják az endogén fehérjék új szintéziséhez [5] .
Ezek az oldalak a fehérje emésztés és a fehérje elérhetőségének fontos táplálkozási témáját tárgyalják.
Belső linkek:
Külső linkek:
- Gyomorsav (a biológia lexikona)
- Gyomornedv (DocCheck Flexikon)
- Pepsin (Biológia Lexikon)
- Gastricin (táplálkozási szótár)
- Tripszin (kompakt biológiai szótár)
- Kimotripszin (kompakt biológiai szótár)
- Karboxi-
peptidázok - Amino-
peptidázok (táplálkozási szótár)
2018.04.19 .: Az oldal létrehozva
2018.04.22 .: a rendelkezésre állásról szóló rész hozzáadva
2019.12.03: A fehérje anyagcserével foglalkozó rész hozzáadva.