Усвоение белка: Белок в организме: функции, норма, продукты, признаки дефицита :: Здоровье :: РБК Стиль

Белок в организме: функции, норма, продукты, признаки дефицита :: Здоровье :: РБК Стиль

Материал проверила и прокомментировала Горбачёва Наталья Леонидовна, диабетолог, диетолог, эндокринолог, ведущий специалист сети клиник «Семейная»

Что такое белок

Белки — главный строительный материал организма. Он участвует в создании мышц, сухожилий, органов и кожи, а также нужен для производства ферментов, гормонов, нейромедиаторов и различных молекул, которые выполняют множество важных функций. Белки состоят из более мелких молекул, аминокислот, которые соединяются вместе, как бусы на нитке. Эти связанные аминокислоты образуют длинные белковые цепи, которые затем складываются в сложные формы. Некоторые аминокислоты организм производит самостоятельно, другие можно восполнить только с помощью еды.

Функции белка в организме

Рост мышц и повышение выносливости

Организму необходим протеин, ведь мышцы в основном состоят из белка.

Как и большинство тканей тела, мышцы динамично разрушаются и восстанавливаются, поэтому им необходим строительный материал для роста. Чтобы мышечная масса увеличивалась, в организме должен быть положительный белковый баланс. Его также называют азотным, из-за высокого содержания этого элемента в протеине. Употребление белка помогает не только нарастить мышцы при занятиях спортом, но и предотвратить их потерю, если вы придерживаетесь строгих диет [1] [2].

Биохимические процессы

Белки — ферменты, они помогают тысячам биохимических реакций, происходящих внутри клеток организма [3]. В том числе активируют метаболизм посредством объединения с другими молекулами — субстратами. Ферменты также могут функционировать и вне клетки, например, пищеварительные — лактоза и сахароза, которые помогают переваривать сахар. От их количества зависит пищеварение, свертывание крови и энергетический баланс. Дисбаланс некоторых ферментов может привести к сбоям в работе большинства систем организма [4].

Гормональный баланс

Некоторые белки представляют собой гормоны, которые как химические посредники помогают взаимодействовать различным клеткам организма. Их производят эндокринные ткани и железы, а затем белки транспортируются по внутренним органам. Эти гормоны делят на три группы: белок и пептиды, стероиды и амины [5].

Структура тканей

Некоторые белки являются волокнами, придающими жесткость клеткам: кератин, коллаген и эластин. Они помогают формировать каркас тканей тела [6]. Кератин — строительный материал для кожи, волос и ногтей, коллаген — структурный белок костей, кожи, связок и сухожилий, а эластин позволяет тканям возвращаться в первоначальную форму после растяжений и сокращений.

Правильный pH

Белок играет жизненно важную роль в регулировании концентрации кислот и оснований в крови и других жидкостях организма [7]. Этот баланс измеряется с помощью шкалы pH от 0 до 14, где 0 — максимально кислый, 7 — нейтральный, 14 — наиболее щелочной. Протеины — один из способов регулирования этих показателей. Например, гемоглобин — тоже белок, из которого состоят эритроциты. Он связывает небольшое количество кислоты, помогая поддерживать нормальный уровень pH в крови.

Хороший иммунитет

Белки помогают формировать иммуноглобулины или антитела для борьбы с инфекцией [8] [9]. Антитела — белки в крови, которые помогают защитить организм от бактерий и вирусов. Вырабатывая их в качестве реакции на вторжение чужеродных элементов, клетки в дальнейшем лучше противостоят похожим заболеваниям.

Баланс жидкости

Альбумин и глобулин — белки крови, которые помогают сохранить баланс жидкости в организме, удерживая воду в клетках [10] [11]. При недостатке протеина могут возникать отеки, так как жидкость вытесняется в промежутки между клетками [12].

Нормализация веса

Белок важен для тех, кому необходимо нормализовать вес.

Некоторые эксперименты ученых подтверждают, что увеличение количества белка в рационе ведет к повышению скорости метаболизма и снижению аппетита [13]. Протеин хорошо насыщает, в результате чего реже хочется перекусывать, снижается объем порций в основных приемах пищи [14] [15]. В одном из исследований женщины 12 недель употребляли белковую пищу в количестве 30% от дневной калорийности рациона. В среднем каждая из участниц эксперимента потеряла порядка пяти килограмм веса, сохранив здоровые пищевые привычки [16].

Норма белка в день

Если вы каждый день едите продукты животного происхождения, такие как мясо, рыбу, яйца или молочные продукты, вы, вероятно, получаете достаточно белка. Если придерживаетесь растительной диеты, получить незаменимые аминокислоты, необходимые организму, будет сложнее. Среднестатистические нормы протеина в рационе на один килограмм веса:

• для женщин – 60–90 г;
• для мужчин – 80–150 г;
• для дошкольников – 3 г;
• для школьников – 2,5 г.

В некоторых случаях требуется больше белка, например, в периоды болезни, интенсивных занятий спортом, а также при беременности и кормлении грудью [17] [18]. Данные о точном количестве вещества разнятся, поэтому правильно будет проконсультироваться с лечащим врачом, который подберет индивидуальный рацион, исходя из особенностей организма. Так, авторы одного исследования утверждают, что беременным женщинам в день необходимы 1,2–1,52 г протеина на один кг веса [19]. Другие врачи рекомендуют потреблять дополнительно 1,1г белка на кг веса [20]. Суточная норма белка во время грудного вскармливания составляет 1,3 г на килограмм в день плюс 25 дополнительных граммов [21].

Активным людям требуется больше белка, чем тем, кто ведет малоподвижный образ жизни. Спортсменам, предпочитающим тренировки на выносливость, необходимо около 1,2–1,4 г на каждый кг веса [22] [23]. Достаточное количество протеина необходимо для предотвращения развития заболеваний, таких как остеопороз.

Пожилым людям, а также тем, кто восстанавливается после травмы или операции, требуется до 1–1,3 г на один кг массы тела [24] [25].

Сколько белка в яйцах, курице и твороге

Эти продукты врачи и диетологи чаще всего упоминают как отличные источники протеина:

1. Яйца. Содержат 6-7 г белка на штуку среднего размера. Содержатся они именно в белковой части яйца. Поэтому в фитнес-меню часто присутствуют блюда без желтка, но на самом деле, при сбалансированном рационе нет смысла от них отказываться.

2. Курица. Если необходимо добавить белка в рацион, выбирайте куриную грудку — в ней больше волокон и меньше жира. На 100 г продукта — 27% белка. Оптимальный ингредиент для повышения уровня белка в организме, если вы не придерживаетесь растительной диеты.

3. Творог. В 200-граммовой пачке творога содержится 35 г белка, что соответствует почти трети среднестатистической дневной нормы. Отдавайте предпочтение творогу средней жирности, так как обезжиренного усваивается меньше необходимым микроэлементов.

Продукты, богатые белком

В первую очередь, протеин попадает в организм из животных продуктов. Средние показатели белка на 100 г продукта:

• птица — 27 г;
• свинина — 27 г;
• говядина — 26 г;
• рыба — 22 г;
• морепродукты — 22 г.

Вегетарианцам и веганам стоит позаботиться о наличии растительного белка в рационе. Это могут быть бобовые, крупы, соевые и цельнозерновые продукты:

• красная чечевица — 18 г белка;
• красная фасоль — 16 г;
• маш, нут, черная фасоль — 14 г;
• гречка и цельнозерновой хлеб — 13 г;
• киноа и тофу — 8 г;
• тыквенные семечки — 5 г в одной порции (горсть 25-30 г).

Норма белка в моче и крови

Лучший способ проверить, хватает ли организму белка, — сдать анализы, например биохимический анализ крови. В норме концентрация белка в крови взрослого человека должна составлять 62–86 г/л, а у детей — от 45 до 80 г/л. Снижение этих показателей возникает в результате ряда заболеваний, в том числе первичных иммунодефицитов, нарушениях обмена веществ, дисфункциях желудочно-кишечного тракта, а также дефицита протеина в рационе.

Превышение нормы встречается редко, но оно может указывать на хронические тяжелые инфекции (такие как туберкулез), ускоренный распад эритроцитов, системные опухоли или обезвоживание организма.

С-реактивный белок — фракция протеинов плазмы, которая повышается при наличии в организме воспалительного процесса. Синтезируется в ответ на попадание в кровь токсинов патологических микроорганизмов и обезвреживает их путем их связывания, а также запускает иммунные реакции. С-реактивный белок в норме отсутствует в крови (либо его показатели не превышают 0,4 мг/л). Большие значения указывают на развитие патологий: инфекционных и вирусных заболеваний, панкреатита, пиелонефрита, гепатита, язвенного колита и онкологии.

Помимо крови, белок учитывают в анализе мочи. Небольшое его количество встречается и у здоровых людей, в норме — до 140 мг/л (до 0,140 г/л). При активной физической нагрузке показатели не должны превышать 250 мг/сутки (0,250 г/л). Для того, что точнее узнать потери белка с мочой, необходимо проводить исследование его концентрации в суточных анализах. Их назначают при заболеваниях мочевыделительной системы и почек, инфекциях, а также для контроля осложнений, в том числе при приеме препаратов, оказывающих нефротоксическое действие — поражение почек.

Переизбыток белка

Высокое потребление белка может нанести вред людям с заболеваниями почек [26]. Двумя основными факторами риска почечной недостаточности являются высокое кровяное давление (гипертония) и диабет. И то, и другое провоцируется переизбытком белка [27] [28]. Точное количество необходимого протеина варьируется в зависимости от возраста, состояния здоровья и образа жизни. Исследование с участием здоровых мужчин, занимающихся силовыми тренировками, показало, что ежедневное употребление 3 г белка на кг массы тела в течение года не имело никаких неблагоприятных последствий для здоровья [29]. Даже 4,4 г на кг веса в течение двух месяцев не вызывало никаких побочных эффектов [30].

Нет никаких доказательств того, что потребление белка в разумных количествах причиняет вред здоровым людям. Напротив, существует множество доказанных преимуществ. Однако, если у вас заболевание почек, следует следовать советам врача и ограничить потребление протеинов.

Богатое белками, но бедное жирами и углеводами питание — нагрузка на почки и печень. Переизбыток белка на фоне нехватки других необходимых организму веществ выражается в проблемах с пищеварением, неприятном запахе изо рта и постоянной жажде.

Недостаток белка

Помимо показателей медицинских анализов есть и другие признаки недостатка протеина, которые вы можете заметить перед походом к врачу.

Постоянный голод

Белки насыщают и заряжают энергией надолго, но в качестве перекуса многие из нас используют не белковые продукты, а содержащие углеводы: бананы, печенье, конфеты, выпечку и бутерброды. Еда, богатая углеводами, приводит к быстрому подъему уровня сахара (и мы чувствуем себя сытыми) и такому же быстрому падению (через полчаса мы снова голодны). Этот же эффект вызывает тягу к сладкому: организму не хватает сил, а конфета — самый быстрый способ их получить. Правда, ненадолго.

Слабые волосы и ногти

Ногти и волосы — это тоже белок, а точнее, кератин. Для их здоровья регулярное потребление белковой пищи абсолютно необходимо, иначе организму неоткуда будет брать строительный материал. При дефиците белка волосы становятся тонкими, слабыми и тусклыми, плохо растут и секутся, а ногти начинают ломаться и расслаиваться.

Медленное заживление ран

Если даже маленькая царапина заживает дольше недели, это тоже может быть признаком недостатка белка. Он входит в состав клеток мышечной ткани, кожи и крови, поэтому, если макроэлемента не хватает, на ремонт повреждений у организма уходит гораздо больше времени.

Частые инфекционные болезни

По мнению доктора Алиссы Рамси из американской Академии питания и диетологии, белок также необходим для построения клеток иммунной системы — если вы едите мало белковых продуктов, со временем защита организма может ослабеть.

Без белка замедляется выработка интерферона и лизоцима, «защитников», отбивающих атаки патогенов. Иммунитет перестает справляться с бактериями и вирусами, и мы болеем чаще. Причем любыми инфекционными заболеваниями: у людей на низкобелковой диете часто диагностируют инфекции.

Отеки

Дефицит белка приводит к нарушению водно-солевого баланса, из-за чего жидкость скапливается в тканях. Результат — мешки под глазами и опухшее по утрам лицо, отеки лодыжек и стоп, чувство тяжести в ногах, которое появляется уже в середине дня, даже если вы носите удобную обувь.

Снижение веса

У нашего организма свои приоритеты. Если белка не хватает, то все поступающие протеины направляются туда, где они жизненно необходимы, то есть к внутренним органам. Мышцам при этом почти ничего не достается, и они начинают уменьшаться в объеме. Правда, снижение мышечной массы при белковой недостаточности заметить трудно — за счет отеков вес может оставаться относительно стабильным или снижаться очень медленно. Зато вы точно заметите другие признаки постепенной атрофии мышечной ткани — слабость и быструю утомляемость. Люди, желающие скорректировать вес, часто отказываются от жиров или белка, но это ошибка. Важно соблюдать баланс: основу правильной диеты составляют мясо, рыба (или продукты с высоким содержанием белка растительного происхождения), крупы и овощи.

Плохое настроение

Белок, помимо всего прочего, важен для синтеза нейромедиатора серотонина. Именно он отвечает за хорошее настроение и стрессоустойчивость. Недостаток серотонина приводит не только к хандре, плаксивости и мрачным мыслям, но и к бессоннице, повышенной тревожности, нервозности и склонности взрываться по пустякам.

Комментарии эксперта

Горбачёва Наталья Леонидовна, диабетолог, диетолог, эндокринолог, ведущий специалист сети клиник «Семейная»

«Правильный белковый обмен веществ — баланс между распадом и синтезом белков. Организму должно хватать аминокислот для построения новых соединений. Степень усвоения белка зависит от его происхождения и способа термической обработки. Элемент не способен накапливаться в организме, его излишки выводятся с помощью почек. Поэтому чрезмерное потребление белка негативно сказывается на их состоянии

Причинами нарушений белкового обмена могут стать наследственные заболевания: подагра, а также тяжелые состояния, такие как онкопатологии, следствие радиационного облучения и прочее. Но в большинстве случаев у взрослого человека симптомы нарушения биосинтеза белков говорят о несбалансированном рационе питания.

Недостаток белков — актуальная проблема. Одних она настигает при избавлении от лишнего веса, других — при вегетарианстве, а третьих — из-за заболеваний пищеварительной и эндокринной систем. Дефицит белков может не проявляться клинически, но последствия недостатка протеина довольно печальны:

• задержка роста и развития у детей;
• малая мышечная масса;
• сердечно-сосудистые заболевания;
• плохой аппетит;
• вялость, апатия, усталость;
• плохое состояние кожи, волос, ногтей.

Если биосинтез белков нарушен на этапе построения, человек может страдать от белкового отравления. Характерными признаками интоксикации являются поражение печени и почек, нарушения работы ЖКТ. Переизбыток белка влияет на центральную нервную систему вплоть до серьезных поражений при врожденных нарушениях обмена веществ. При ухудшении самочувствия необходимо сдать анализы и получить рекомендации специалиста.» 

Мифы про усвоение белка | Нутрициолог по науке

Мифы актуальны даже о разных нутриентах. Про белок, имеющий большое значение в фитнесе и бодибилдинге, ходит также много заблуждений. Разберем?

❌»Быстрые» протеины для быстрого массонабора

«Быстрые» источники белка — сывороточный протеин, гидролизаты и отдельные аминокислоты.

Есть теория, что быстрые протеины стимулируют синтез собственных белков организма, а медленные (казеин, соевый протеин) — только предотвращают разрушение белков. На самом деле, организм регулирует содержание аминокислот в крови и тканях,а если поступает слишком много аминокислот, их избыток расцепляется с образованием энергии.

❌ Аминокислоты и гидролизаты усваиваются лучше обычной пищи.

Но верно обратное — организм лучше приспособлен к усвоению цельных белков, которые перевариваются и всасываются без исключения нескольких стадий переваривания — в этом случае не происходит конкуренции аминокислот за белки — переносчики.

Быстрые источники белка назначаются врачом при пищевой аллергии или проблемах с ЖКТ

❌ Некоторые белки вредны

На самом деле все белки расщепляются в ЖКТ до аминокислот, которые идентичны аминокислотам человека, и не могут нанести вред.

❌ Пищевые добавки с гормоном роста или его предшественниками обеспечивают анаболический эффект.

На самом деле ГР и IGF- 1(инсулиноподобный фактор роста) бессмысленно вводить в состав пищевых добавок, так как они, как и все белки, распадаются до аминокислот и не могут вызывать ожидаемого действия.

❌ Определенные белки полезны при заболеваниях.

Часто при проблемах с суставами тренеры рекомендуют принимать хондропротекторы. Но существенного эффекта от них ожидать не стоит. Причина та же — они расцепляются до простых углеводов и аминокислот, а из них организм уже синтезирует собственные компоненты хряща. Поэтому использовать можно любой полноценный белок из пищи, не покупая дорогие препараты. 

❌ Гниющие куски мяса в кишечнике

Версия, распространенная для сторонников вегетарианства.

Здесь нужно немного углубиться в физиологию пищеварения. Более подробная статья будет отдельно.

Суть в том, что гниению подвергаются все оставшиеся в химусе(полужидкая кашица из пищевых масс) белки и аминокислоты. НЕЗАВИСИМО от их источника. Растительные белки гниют абсолютно так же, как животные.

Вывод: Любые источники белка распадаются до аминокислот, которые используются организмом по «его усмотрению». И нет никакой необходимости в специальных добавках,если в вашем рационе достаточно полноценного белка!

Переваривание и всасывание макронутриентов | Tervisliku toitumise informatsioon

Переваривание и всасывание белков

Белки – это состоящие из аминокислот макромолекулы. Во рту переваривания белков не происходит. Содержащаяся в желудке соляная кислота коагулирует пищевые белки. Это значит, что крупные молекулы пищевых белков разворачиваются и образующийся в желудке фермент пепсин может начинать частичное переваривание (гидролиз) белков.

Ферменты, необходимые для окончательного переваривания белков, выбрасываются поджелудочной железой в верхний отдел тонкой кишки – двенадцатиперстную кишку. Работающий в желудке пепсин вместе с работающими в двенадцатиперстной кишке трипсином и другими ферментами расщепляют большинство пищевых белков до аминокислот. Образуется также небольшое количество коротких пептидов, которые расщепляются до аминокислот под воздействием ферментов каемчатых энтероцитов тонкой кишки.

Во время нахождения перевариваемой пищевой массы в тощей кишке, среднем отделе тонкой кишки, происходит всасывание образовавшихся из белков или присутствовавших в пище свободных аминокислот. Получившиеся вещества всасываются непосредственно в кровоток или лимфатическую систему. Кровь доставляет питательные вещества в первую очередь в печень, где происходит задействование аминокислот.

Переваривание и всасывание липидов

Жиры (триглицериды – состоят из трех жирных кислот и глицерола) составляют 95–98 % пищевых липидов. Основными присутствующими в пище липидами как раз и являются жиры. Существенного расщепления жиров во рту не происходит. Тем не менее, во рту присутствует образующийся под языком фермент липаза, который расщепляет небольшие количества жиров.  

В желудке присутствует фермент желудочная липаза. Он обладает несильным действием, но поскольку он относительно стоек к воздействию кислоты, то в желудке происходит умеренное расщепление некоторого количества триглицеридов.

Триглицериды должны быть сначала преобразованы в верхнем отделе тонкой кишки – в двенадцатиперстной кишке – в тонкую эмульсию, и только затем соответствующие ферменты (липазы) смогут расщепить их на глицерол и жирные кислоты.

Чрезвычайно большую роль в образовании эмульсии играют желчные соки и их соли. Молочные белки (казеины) – тоже очень хорошие тонкие эмульгаторы пищи. Образованию тонкой эмульсии способствует также то, что выбрасываемые поджелудочной железой бикарбонаты реагируют с поступающей из желудка кислотной пищевой массой, в результате чего образуются необходимые для пищеварения газы, основательно перемешивающие эту пищевую массу. Перистальтика стенок кишечника также помогает перемешивать его содержимое.

Из поджелудочной железы в двенадцатиперстную кишку поступает главный фермент процесса переваривания жиров – панкреатическая липаза. Он вместе с другими ферментами расщепляет пищевые липиды на простые соединения (триглицериды, глицерол, свободные жирные кислоты), а фосфолипиды – на их первичные компоненты.

Во время нахождения перевариваемой пищевой массы в среднем отделе тонкой кишки происходит всасывание образовавшихся из пищевых жиров глицерола и жирных кислот. Получившиеся вещества всасываются непосредственно в кровоток или лимфатическую систему.

Переваривание и всасывание крахмала

С точки зрения переваривания сложных углеводов наиболее важным является расщепление именно крахмала.

Из всех пищевых углеводов только крахмал начинает перевариваться во рту. Это осуществляется за счет содержащегося в слюне фермента амилазы. Под его воздействием часть крахмала расщепляется на более мелкие составляющие. Если долго пережевывать богатую крахмалом пищу (а это очень полезно), то небольшая часть крахмала будет расщеплена до гликозина (так при долгом жевании хлеба он становится сладким). Прочие содержащиеся в пище углеводы (например, сахароза и лактоза) во рту не расщепляются.

Поскольку в желудке из-за соляной кислоты среда сильно кислотная, дальнейшего переваривания углеводов там практически не происходит. Соляная кислота нужна в первую очередь для превращения расщепляющего белки фермента пепсиногена в пепсин и высвобождения многих гормонов, обеспечивающих работу желудочного сока. Соляная кислота также истребляет бактерии.

Из поджелудочной железы в верхний отдел тонкой кишки, двенадцатиперстную кишку, выбрасывается панкреатическая амилаза. Это самый важный фермент для переваривания углеводов, который расщепляет основную часть крахмала. Панкреатическая амилаза вместе с собственными ферментами тонкой кишки доводит до конца процесс расщепления крахмала до глюкозы. Под воздействием ферментов каемчатых энтероцитов тонкой кишки (сахаразы, лактазы и других) происходит расщепление на компоненты также и сахарозы и лактозы.

Во время нахождения перевариваемой пищевой массы в тощей кишке, среднем отделе тонкой кишки, происходит всасывание образовавшихся из сложных углеводов или присутствовавших в пище свободных глюкозы и фруктозы, которые всасываются напрямую в кровоток или лимфатическую систему. Кровь доставляет питательные вещества в первую очередь в печень, где происходит их использование.

Микроорганизмы, обитающие в толстой кишке, расщепляют клетчатку, которую пищеварительные ферменты расщепить не в состоянии. В ходе этого процесса образуются короткие жирные кислоты, которые всасываются в кровь и которые организм может использовать для получения энергии, а также активизации перистальтики. Микрофлора толстой кишки помогает расщепить значительную часть целлюлозы, в результате чего также образуются короткие жирные кислоты. Значительная часть этих жирных кислот всасывается в клетки слизистой оболочки толстой кишки, в которых их расщепление покрывает часть энергетической потребности данных клеток.

Сколько белка можно есть за один раз? Миф про 30 грамм

Есть мнение, что организм может усвоить за один прием пищи определенное количество белка. Обычно ограничение срабатывает на цифре 30 грамм. Так ли это? Пропадет ли остальной белок? Разбираемся!

Коротко о пищеварении

Попадая в желудок, любая белковая еда распадается на мелкие цепочки аминокислот с помощью соляной кислоты и фермента пепсиногена. Дальше они идут в тонкий кишечник. Там цепочки аминокислот окончательно «разрезаются» ферментами на отдельные аминокислоты, после этого поступают в кровоток и используются организмом.

В тонком кишечнике усваивается почти весь съеденный белок — около 95% (1, 2). Примерно две трети этого белка будет использоваться внутренними органами (печенью и кишечником), остальное отправится в мышцы.

Неусвоенный в тонком кишечнике белок (оставшиеся +-5%) идет в толстый кишечник. Там живет микрофлора, которая делает для человека много полезных вещей. Для роста и размножения ей нужны аминокислоты, которые обрабатываются собственными ферментами бактерий. Это называют страшным словом «гниение», но по сути, это нормальный процесс анаэробного сбраживания или ферментирования.

Остаток же непереработанного белка выходит из организма естественным путем, и это очень небольшой процент от съеденного.

Скорость усвоения белка

В зависимости от источника белка, организм усваивает 5-10 грамм аминокислот в час — такова «пропускная способность» стенок тонкого кишечника. Значит ли это, что есть больше за один раз бессмысленно? Нет. Организм подстраивается под самое разное количество поступающего белка, увеличивая время пищеварения, если нужно, пока все не усвоится.

Так, в ответ на попадание белка в желудок организм вырабатывает гормон холецистокинин (3). Он замедляет сокращение стенок и опустошение тонкого кишечника, давая аминокислотам больше времени находиться в нем, чтобы усвоиться (4, 5, 6).

Кроме того, сам кишечник умеет поглощать и удерживать большое количество свободных аминокислот, создавая что-то вроде временного хранилища (7, 8). Он выпускает их в кровоток во время больших перерывов в еде или ночью.

Это же защищает организм от резкого увеличения уровня аминокислот в крови, которые ему пришлось бы окислить с образованием большого (и тем вредного, токсичного) количества мочевины, как продукта распада белка.

В исследовании, проведенном на женщинах, получение более 54 грамм белка за один прием пищи ничем не отличалось от того же количества, но поделенного на четыре приема (9). Еще ученые обнаружили, что редкие, но высокобелковые приемы пищи эффективнее для пожилых женщин (10).

Исследования, проведенные во время периодического голодания, тоже показали, что тело может справиться с гораздо большим количеством белка, чем принято думать (11, 12).

Почему именно 30 грамм белка?

Цифра пришла из исследования, которое изучало конкретные вещи: влияние количества белка на скорость синтеза новых мышц. Участники получали разное количество белка после силовой тренировки, а ученые смотрели, где находится порог, после которого нет изменений. Оказалось, что рост мышечных волокон ускорялся при 10-20 грамм незаменимых аминокислот, что соответствует 20-25 граммам пищевого белка. А выше этих цифр никаких изменений не наступало. Почему появилась цифра 30 грамм, не известно. Может быть, для округления.

Это исследование посвящено очень узкой проблеме — анаболическому ответу организма на поступление разного количества белка после тренировки. Его нельзя использовать для обсуждения усвояемости белка и того, сколько в принципе за один раз можно съесть. Усвоение белка и синтез белка — совершенно разные вещи.

Усвоение — то, как и с какой скоростью аминокислоты поступают в кровоток во время пищеварения. А синтез белка связан с использованием этих аминокислот для строительства тканей тела.

Выводы

Нет смысла беспокоиться, сколько белка организм сможет усвоить за один прием пищи. На сегодняшний день нет доказательств, что есть порог усвоения белка, и много доказательств в пользу того, что тело может усвоить все питательные вещества, которые вы поставляете.

Самая большая разница между высокобелковой и низкоьелковой едой на тарелке — во времени ее усвоения. Если за один раз было съедено много белка, он дольше останется  в в кинечнике, пока не усвоится, потому что это очень ценный для организма материал. Так что можно есть больше 30 грамм белка за один раз.

О процессе переваривания и всасывания пищи

Ключ к пониманию обмена веществ

Переваривание это совокупность механических и биохимических процессов, благодаря которым поглощаемая человеком пища преобразуется в вещества, которые могут быть усвоены организмом.

После того, как пища пережевана и проглочена, она попадает в желудок, где подвергается различным видоизменениям, позволяющим дальнейшее всасывание.

Процесс пищеварения продолжается в тонком кишечнике под воздействием различных пищевых ферментов. Там происходит превращение углеводов в глюкозу, расщепление липидов на жирные кислоты и моноглицериды, а белков – на аминокислоты.
Эти вещества, всасываясь через стенки кишечника, попадают в кровь.
.
Между тем, несмотря на некоторые общепринятые взгляды, всасывание этих макронутриентов отнюдь не длится часами и не растягивается на все шесть с половиной метров тонкой кишки. Очень важно знать, что усвоение углеводов и липидов на 80%, а белков – на 50% — осуществляется на протяжении первых 70-ти сантиметров тонкого кишечника.

Некоторые полагают, что углеводы, жиры и белки всегда усваиваются полностью. Многие пациенты думают – и диетологи им в этом не препятствуют — что абсолютно все присутствующие на их тарелке (и, конечно, подсчитанные) калории поступят в кровь сразу после расщепления соответствующей пищи. На самом деле, все обстоит иначе.

Всасывание углеводов

Расщепление углеводов осуществляется под действием пищеварительных ферментов, в особенности амилаз слюнной и поджелудочной желез. А гидролиз углеводов, то есть превращение в усваиваемую организмом глюкозу, напрямую зависит от их гликемического индекса.

Гликемический индекс углевода определяет способность углевода повышать гликемию, то есть количество глюкозы в крови. Другими словами, ГИ выражает способность углевода к гидролизу, то есть расщеплению до глюкозы.

Итак, гликемический индекс (ГИ) измеряет долю глюкозы, которая будет получена из данного углевода в процессе его переработки организмом и, следовательно, попадет в кровь. 

Если гликемический индекс (ГИ) глюкозы равен 100, это значит, что при попадании в тонкую кишку она всосется через стенки кишечника на 100 %.
Если ГИ белого хлеба равен 70, это означает, что содержащийся в нём углевод (крахмал) на 70% гидролизуется и пройдет через стенки кишечника в форме глюкозы.

По этому же принципу, если ГИ чечевицы равен 30, то можно полагать, что содержащийся в ней крахмал лишь на 30% будет усвоен организмом в виде глюкозы.
Таким образом, при равном калорийном показателе поглощаемых нами углеводов, количество полученной при их расщеплении и поступающей в кровь глюкозы может значительно варьироваться, в зависимости от ГИ углевода.
Другими словами, гликемический индекс содержащего углеводы продукта выражает его глюкозную биодоступность.

Подробнее о гликемических индексах

Для облегчения понимания этого феномена раскроем его, используя термин традиционной диетологии, то есть «калории».

	« Калории » содержащиеся в 100 граммах чистого  углевода	Гликемический индекс	Калории, поступающие в кровь в виде глюкозы после всасывани
Сироп глюкозы	400 Ккал	100	400 Ккал
Жареный картофель	400 Ккал	95	380 Ккал
Белый хлеб	400 Ккал	70	280 Ккал
Чечевица	400 Ккал	30	120 Ккал

Из этой таблицы видно, что после усвоения жареного картофеля в организме высвобождается в три раза больше калорий, чем после усвоения чечевицы, при равных порциях углеводов.
И наоборот, при равных порциях, чечевица после расщеплении высвобождает в три раза меньше «калорий», чем картофель.

Кроме того, опытным путем было выявлено, что употребление сахара (в разумных пределах) в конце приёма пищи если и влияет на гликемический результат приёма пищи, то очень незначительно. Всасывание сахара (ГИ 70) будет снижено в зависимости от того, насколько разнообразна была пища и какое количество пищевых волокон и протеинов она содержала. Совсем по-другому дело обстоит, если сахар поступает в организм натощак, например, в виде сладких газированных напитков (кока-кола). В этом случае углевод всасывается почти полностью.

Этот момент чрезвычайно важен!

Он является одним из основных принципов Метода Монтиньяка и позволяет понять, как можно снизить вес, не уменьшая при этом количества потребляемой пищи, а лишь научившись правильно выбирать продукты.

Этот пункт важен ещё и потому, что заставляет пересмотреть слепое и наивное убеждение традиционной диетологии в том, что все калории, поглощаемые нами, полностью  усваиваются организмом.

Многие нутриционисты, пользующиеся понятием гликемического индекса, ошибаются, полагая, что ГИ выражает лишь величину пика гликемии. Так что вся польза продукта с низким ГИ сводится, в их понимании, к тому, что он помогает избежать резкого повышения уровня сахара в крови, замедляя всасывание глюкозы. Таким образом, принцип гликемического индекса углеводов ошибочно связывается с понятием о «медленных» и «быстрых сахарах», которое многие авторы, в частности, профессор Ж. Слама, считают неверным. 

Подробнее об ошибочности понятий «быстрых» и «медленных сахаров»

 

Согласно объяснению Дженкинса, приведенному более подробно в специальном разделе сайта, гликемический индекс  углеводного продукта соответствует площади треугольника, который образует на графике кривая гипергликемии, возникшей в результате поступления сахара. Другими словами, ГИ углевода выражает количество глюкозы, вырабатывающейся при его расщеплении и поступающей в кровь через стенки кишечника. Чем ниже ГИ продукта, тем меньше глюкозы высвободится в кровь при его переваривании.

В заключение скажем, что гликемический индекс углеводного продукта, помимо гликемии, измеряет степень всасываемости углевода, то есть его биодоступность. Так что повышение уровня гликемии лишь свидетельствует о той доле углевода, которая поступила в кровь человека в виде глюкозы после переваривания продукта.

Всасывание липидов (жиров)

Тема липидов традиционно нелюбима диетологами. Отвращение к жирам вызвано тем, что они высококалорийны: 9 килокалорий на грамм.

Несмотря на укоренившиеся стереотипы, не все жиры, попадающие к нам в тарелку, полностью усваиваются в процессе пищеварения. Всасывание их зависит от нижеперечисленных параметров.

На усвоение жирных кислот влияет их происхождение и химический состав:

• Насыщенные жирные кислоты (сливочное масло, говяжий жир, баранина, свинина, пальмовое масло…), а также транс-жиры (гидрогенезированный маргарин…) имеют тенденцию откладываться в жировые запасы, а не сразу сжигаться в процессе энергетического обмена.

• Мононенасыщенные жирные кислоты (оливковое масло, жир утки или гуся) преимущественно используются непосредственно после всасывания. Кроме того, они способствуют снижению гликемии, что уменьшает выработку инсулина и тем самым ограничивает формирование жировых запасов.

• Полиненасыщенные жирные кислоты, в особенности Омега-3 (рыбий жир, репсовое масло, льняное масло…), всегда расходуются непосредственно после всасывания, в частности, за счёт повышения пищевого термогенеза — энергозатрат организма на переваривание пищи.
  Кроме того, они стимулируют липолиз, (расщепление и сжигание жировых отложений), способствуя тем самым похудению.

Следовательно, при равном калорийном составе разные типы жирных кислот имеют разное, иногда даже противоположное, влияние на метаболизм.

Всасывание жиров зависит от расположения жирных кислот относительно молекулы глицерина:

95 – 98% поглощаемых с пищей жиров имеют структуру триглицеридов. Их ежедневная норма для человека в среднем составляет 100 – 150 гр.

С точки зрения химии, триглицериды представляют собой сложные эфиры трехатомного спирта глицерина и высших жирных кислот. Различают три возможных варианта расположения жирных кислот относительно молекулы глицерина.

Доля всасывания жирной кислоты зависит от того, какую позицию она занимает. Важно знать, что только те жирные кислоты, которые занимают позицию Р2, хорошо всасываются..
Это связано с тем, что пищевые ферменты, расщепляющие липиды (липазы), имеют разную степень воздействия на жирные кислоты в зависимости от расположения последних.

Это означает, что не все поступившие с пищей жирные кислоты полностью всасываются в организме, как ошибочно полагают многие диетологи. Они могут частично или полностью не усвоиться в тонком кишечнике и быть выведены из организма.

• Например, в сливочном масле, 80% жирных кислот (насыщенных) находятся в позиции Р2, то есть они полностью всасываемы. Это же относится к жирам, входящим в состав молока и всех не проходящих процесс ферментации молочных продуктов.

• С другой стороны, жирные кислоты присутствующие в зрелых сырах (особенно сырах длительной выдержки), хоть и являются насыщенными, находятся все же в позициях Р1 и Р3, что делает их менее абсорбируемыми.

Кроме того, в большинстве своём сыры богаты кальцием (особенно твердые сыры, например, швейцарский грюйер…). Кальций соединяется с жирными кислотами, образуя «мыла», которые не всасываются и выводятся из организма.

Из вышесказанного можно заключить, что степень усвоения организмом жирных кислот, входящих в состав молочных продуктов, обусловливается химическими факторами этих продуктов (ферментация, содержание кальция…). От этих факторов зависит не только количество высвобождающейся при переваривании энергии, но и степень риска для сердечно-сосудистой системы. 

Такое наблюдение было подтверждено специализированными исследованиями, выявившими взаимосвязь между употреблением в пищу молочных продуктов, не проходящих ферментацию (молоко, сливочное масло, сливки…), и возникновением коронарных болезней.
Было также установлено, что при количественно равном употреблении в пищу молочных продуктов, прошедших ферментацию (сыров), риск развития сердечно-сосудистых заболеваний неодинаков от страны к стране.
Довольно интересно сравнение между жителями Финляндии и Швейцарии. Было отмечено, что смертность от сердечно-сосудистых недугов в Швейцарии в два раза ниже, чем в Финляндии, при примерно равном потреблении молочных продуктов на человека.
Одним из основных объяснений этого является то, что швейцарцы, в отличие от финнов, потребляют большую часть молочных продуктов в виде ферментированных сыров.
Ещё более поразительно сравнение между Финляндией и Францией.
При том, что французы едят в два раза больше молочных продуктов, уровень смертности от сердечно-сосудистых заболеваний во Франции в два с половиной раза ниже.
Этому есть несколько объяснений, одно из которых следующее: французы едят сыры, которые не просто ферментированы, а ещё и выдержаны.
Вызревание сыра способствует переходу входящих в него жирных кислот в положение P1 и P3, что свидетельствует о слабой их всасываемости.

На абсорбцию липидов также влияет количество пищевых волокон.

Присутствие в пище одновременно с жирами пищевых волокон, в частности, растворимых, влияет на усвоение жирных кислот. Например, употребление яблок, богатых пектином, и бобовых, источника камеди, может понизить гиперхолестеринемию, а также содействовать профилактике лишнего веса, уменьшая количество усваиваемых организмом калорий. 

Всасывание протеинов

Различные параметры оказывают влияние на абсорбцию белков:

• Состав белка
  Известно, что протеины состоят из разных аминокислот. Недостаток одной или нескольких аминокислот может стать ограничивающим фактором, препятствующим правильному использованию остальных.
  Так что иногда поглощенные белки после всасывания оказываются либо неработоспособными, либо имеют слабую активность, не соответствующую их количеству.

• Заключение: питательные вещества, поступающие с пищей, не обладают полной стопроцентной усвояемостью. Степень их всасывания может существенно меняться, в зависимости от физико-химического состава самого продукта и поглощаемых одновременно с ним других продуктов.
  Важно учитывать это, предпринимая меры по снижению веса или профилактике сердечно-сосудистых заболеваний.

Что может нарушить усвоение белка в организме

Но для построения белка в печени нужен исходный материал, поэтому важно достаточное количество белка и его усвоение.

Читайте также: Нужно ли пить дополнительно кальций, магний и цинк: объясняет Супрун

Если же говорить об усвоении, то под этим процессом понимается доставка продуктов в печень. Врач-терапевт Лада Ступакова назвала основные причины, почему белок в организме не усваивается.

Что может мешать усвоению белка

1. Низкий уровень соляной кислоты желудка

Именно она первично расщепляет белковую пищу и активирует дальнейшее переваривание пищеварительными ферментами. Чтобы проверить уровень нужно пройти процедуру pH-метрии.

2. Относительная или абсолютная недостаточность пищеварительных ферментов. Это уже проблемы с функцией поджелудочной железы.

Как проверить уровень пищеварительных ферментов:

1) копограма (кал) – относительную недостаточность ферментов можно зафиксировать по остаткам пищевых веществ в кале, когда вы едите больше того, что может выделить на переваривание поджелудочная железа;

2) панкреатическая эластаза (кровь) – показывает неспособность производить достаточно пищеварительных ферментов.

Что делать? При недостатке (относительной или абсолютной) врачи виписывают дополнительные ферменты.

При недостатке ферментов врачи виписывают дополнительные вещества для улучшения усвоения белка

Но если у вас обнаружили недостаточное количество белка, то стоит следовать советам врача.

Уровень белка и его усвоения зависит от состояния печени. Именно в ней доставленный белок будет превращен в нужный организму микроэлемент. Чтобы проверить состояние печени, нужно сдать анализы на печеночные пробы, общий белок, и провести УЗИ печени.

Перечень продуктов, содержащих белок, указан здесь.

Другие новости, касающиеся лечения, медицины, питания, здорового образа жизни и многое другое – читайте в разделе Здоровье.

Сдать анализ на общий белок в лаборатории KDL. Норма, повышен и понижен

Белки являются основным строительным материалом для клеток и тканей и входят в состав всего организма. Они составляют структурную часть большинства органов, к ним так же относятся ферменты и гормоны, которые регулируют все физиологические процессы. В плазме крови постоянно присутствуют два класса белков: альбумины и глобулины. Альбумин составляет около 60% от общего количества белка в крови. Он производится в печени и выполняет множество функций, в том числе, является переносчиком малых молекул и ионов веществ, источником аминокислот для метаболизма тканей и основным компонентом, участвующим в поддержании осмотического давления. Оставшиеся 40% белков крови — глобулины. К ним относятся ферменты, антитела, гормоны, белки-переносчики и т.д.

В каких случаях обычно назначают исследование?

Анализ на общий белок крови является частью скрининговых биохимических панелей, которые назначаются в рамках медицинского обследования, диспансеризаций, при госпитализации, после перенесенных заболеваний и т.д. для оценки общего состояния здоровья пациента. Используется как диагностический тест при оценке функции печени и почек

В случае отклонения результата от нормы необходимо проводить дополнительные исследования, чтобы определить, какой конкретный тип белков находится за пределами норм, чтобы можно было установить конкретный диагноз. Такими тестами могут быть альбумин и белковые фракции (электрофорез белков).

Что означают результаты теста?

Результаты анализа на общий обычно рассматриваются вместе с результатами других тестов и могут дать врачу информацию об общем состоянии здоровья пациента.

Низкий уровень общего белка наблюдается при расстройствах работы печени или почек чаще всего связан либо с недостаточным синтезом или с потерями белка в организме. К таким состояниям можно отнести печеночную недостаточность, голодание, целиакию, мальабсорбцию, воспалительные заболевания кишечника, заболевания почек

Высокий общий уровень белка может наблюдаться на определенном этапе текущего воспаления или может быть связан с рядом гематологических и онкологических заболеваний (например, множественная миелома и т.д.).

Сроки выполнения теста.

Обычно результат можно получить в течение 1-2 дней.

Как подготовиться к анализу?

Специальной подготовки не требуется. Можно сдать анализ через 3 часа после еды или натощак.

Переваривание и усвоение белков — Питание: наука и повседневное применение

Когда вы едите пищу, пищеварительная система организма расщепляет пищевой белок на отдельные аминокислоты, которые поглощаются и используются клетками для создания других белков и некоторых других макромолекул, таких как ДНК. Давайте проследим путь, по которому белки попадают из желудочно-кишечного тракта в кровеносную систему.

Яйца являются хорошим диетическим источником белка и будут использоваться в качестве нашего примера при обсуждении процессов переваривания и усвоения белка.Одно яйцо, сырое, сваренное вкрутую, омлет или жареное, содержит около шести граммов белка.

На изображении ниже проследите за числами, чтобы увидеть, что происходит с белком в нашем яйце на каждом участке пищеварения.

Рис. 6.17. Переваривание белков в желудочно-кишечном тракте человека.

1 — Переваривание белков во рту

Если вы не едите его в сыром виде, первый шаг в переваривании яйца (или любой другой твердой пищи) — это жевание. Зубы начинают механическое разрушение больших кусков яйца на более мелкие, которые можно проглотить.Слюнные железы выделяют слюну, чтобы облегчить глотание и прохождение частично размятого яйца через пищевод.

2 — Переваривание белков в желудке

Кусочки яичного пюре попадают в желудок из пищевода. Как показано на изображении ниже, в желудке происходит как механическое, так и химическое пищеварение. Желудок выделяет желудочный сок, содержащий соляную кислоту и фермент пепсин , которые инициируют химическое переваривание белка.Мышечные сокращения, называемые перистальтикой, также способствуют пищеварению. Сильные сокращения желудка превращают частично переваренный белок в более однородную смесь, которая называется химусом.

Рис. 6.18. Переваривание белков в желудке

Из-за соляной кислоты в желудке он имеет очень низкий pH 1,5-3,5. Кислотность желудка заставляет пищевые белки денатурировать, раскрывая их трехмерную структуру. показывает только полипептидную цепь.Это первый этап химического переваривания белков. Напомним, что трехмерная структура белка важна для его функции, поэтому денатурация в желудке также разрушает функцию белка . (Вот почему такой белок, как инсулин, нельзя принимать в качестве перорального лекарства. Его функция нарушается в пищеварительном тракте сначала в результате денатурации, а затем в результате ферментативного переваривания. Вместо этого его нужно вводить инъекцией, чтобы он усвоился нетронутые в кровоток.) ​​

Фиг.6.19. В желудке белки денатурируются из-за кислотности соляной кислоты.

После денатурирования белков в желудке пептидные связи, связывающие аминокислоты вместе, становятся более доступными для ферментативного переваривания. Этот процесс запускается пепсином , ферментом, который секретируется клетками желудка и активируется соляной кислотой. Пепсин начинает разрывать пептидные связи, создавая более короткие полипептиды.

Фиг.6.20. Ферментативное переваривание белков начинается в желудке под действием фермента пепсина.

Белки — это большие глобулярные молекулы, и их химический распад требует времени и перемешивания. Переваривание белков в желудке занимает больше времени, чем переваривание углеводов, но меньше времени, чем переваривание жиров. Прием пищи с высоким содержанием белка увеличивает время, необходимое для ее расщепления в желудке. Пища дольше остается в желудке, и вы дольше чувствуете сытость.

3 — Переваривание и всасывание белков в тонком кишечнике

Химус покидает желудок и попадает в тонкий кишечник, где происходит большая часть переваривания белков. Поджелудочная железа выделяет пищеварительные соки в тонкий кишечник, и они содержат больше ферментов для дальнейшего расщепления полипептидов.

Двумя основными ферментами поджелудочной железы, которые переваривают белки в тонком кишечнике, являются химотрипсин и трипсин .Трипсин активирует другие ферменты, переваривающие белок, называемые протеазами , и вместе эти ферменты расщепляют белки на трипептиды, дипептиды и отдельные аминокислоты. Клетки, выстилающие тонкий кишечник, выделяют дополнительные ферменты, которые также способствуют ферментативному перевариванию полипептидов.

Трипептиды, дипептиды и отдельные аминокислоты попадают в энтероциты тонкого кишечника с использованием активных транспортных систем, которым требуется АТФ. Попав внутрь, трипептиды и дипептиды расщепляются на отдельные аминокислоты, которые всасываются в кровоток. Существует несколько различных типов транспортных систем для размещения различных типов аминокислот. Аминокислоты со структурным сходством в конечном итоге конкурируют за использование этих переносчиков. Это не проблема, если ваш белок поступает с пищей, потому что он, естественно, содержит смесь аминокислот. Однако, если вы принимаете высокие дозы аминокислотных добавок, они теоретически могут помешать всасыванию других аминокислот.

Рис. 6.21. Резюме переваривания белков. Обратите внимание, что линии, представляющие полипептидные цепи в желудке, состоят из цепочек аминокислот, связанных пептидными связями, хотя отдельные аминокислоты не показаны в этом упрощенном представлении.

Белки, которые не полностью перевариваются в тонкой кишке, попадают в толстую кишку и в конечном итоге выводятся с калом. Вспомните с предыдущей страницы, что белки растительного происхождения немного хуже усваиваются, чем белки животного происхождения, потому что некоторые белки связаны в стенках растительных клеток.

Что происходит с абсорбированными аминокислотами?

Как только аминокислоты попадают в кровь, они транспортируются в печень. Как и в случае с другими макроэлементами, печень является контрольной точкой для распределения аминокислот и любого дальнейшего расщепления аминокислот, который очень минимален. Затем диетические аминокислоты становятся частью аминокислотного пула организма.

Если в организме достаточно глюкозы и других источников энергии, эти аминокислоты будут использоваться одним из следующих способов:

• Синтез белка в клетках тела
• Производство заменимых аминокислот, необходимых для синтеза белка
• Производство прочих азотсодержащих соединений
• Перегруппировка и хранение в виде жира (нет запасной формы белка)

Если не хватает глюкозы или энергии, аминокислоты также можно использовать одним из следующих способов:

• Преобразовано в глюкозу для топлива для мозга и красных кровяных телец
• Метаболизируется как топливо для непосредственного источника ATP

Чтобы использовать аминокислоты для производства АТФ, глюкозы или жира, сначала необходимо удалить азот в процессе, называемом дезаминирование , которое происходит в печени и почках. Изначально азот выделяется в виде аммиака, и, поскольку аммиак токсичен, печень превращает его в мочевину. Затем мочевина попадает в почки и выводится с мочой. Мочевина — это молекула, которая содержит два атома азота и хорошо растворяется в воде. Это делает его идеальным для вывода избыточного азота из организма.

Поскольку аминокислоты являются строительными блоками, которые организм резервирует для синтеза других белков, более 90 процентов потребляемых белков не расщепляются дальше, чем мономеры аминокислот.

Атрибуции:

Кредиты изображений:

Переваривание и всасывание белков — Питание человека [УСТАРЕЛО]

Как белки пищевых продуктов, денатурированные или нет, перерабатываются в аминокислоты, которые клетки могут использовать для производства новых белков? Когда вы едите пищу, пищеварительная система организма расщепляет белок на отдельные аминокислоты, которые поглощаются и используются клетками для создания других белков и некоторых других макромолекул, таких как ДНК.Ранее мы обсуждали общий процесс переваривания пищи, давайте проследим конкретный путь, по которому белки поступают из желудочно-кишечного тракта в систему кровообращения (рис. 6.7 «Переваривание и всасывание белка»). Яйца являются хорошим диетическим источником белка и будут использованы в нашем примере для описания пути белков в процессах пищеварения и всасывания. Одно яйцо, сырое, сваренное вкрутую, омлет или жареное, содержит около шести граммов белка.

Рисунок 6.7 Переваривание и всасывание белка

От рта к желудку

Если вы не едите его в сыром виде, первым шагом в переваривании яиц (или любой другой белковой пищи) является пережевывание.Зубы начинают механическое разрушение больших кусков яйца на более мелкие, которые можно проглотить. Слюнные железы вырабатывают немного слюны, чтобы помочь глотанию и прохождению частично размятого яйца по пищеводу. Кусочки пюре попадают в желудок через сфинктер пищевода. Желудок выделяет желудочный сок, содержащий соляную кислоту и фермент пепсин, которые инициируют распад белка. Кислотность желудка способствует разворачиванию белков, которые все еще сохраняют часть своей трехмерной структуры после приготовления, и помогает разрушить агрегаты белка, образовавшиеся во время приготовления.Пепсин, который секретируется клетками, выстилающими желудок, разбирает белковые цепи на все более мелкие фрагменты. Яичные белки представляют собой большие глобулярные молекулы, и их химический распад требует времени и перемешивания. Мощные механические сокращения желудка превращают частично переваренный белок в более однородную смесь, называемую химусом. Переваривание белков в желудке занимает больше времени, чем переваривание углеводов, но меньше времени, чем переваривание жиров. Прием пищи с высоким содержанием белка увеличивает время, необходимое для ее расщепления в желудке.Пища дольше остается в желудке, и вы дольше чувствуете сытость.

От желудка до тонкого кишечника

Желудок опорожняет химус, содержащий разбитые кусочки яиц, в тонкий кишечник, где происходит большая часть переваривания белка. Поджелудочная железа выделяет пищеварительный сок, содержащий больше ферментов, которые дополнительно расщепляют фрагменты белка. Двумя основными ферментами поджелудочной железы, которые переваривают белки, являются химотрипсин и трипсин. Клетки, выстилающие тонкий кишечник, выделяют дополнительные ферменты, которые в конечном итоге расщепляют более мелкие фрагменты белка на отдельные аминокислоты.Сокращения мышц тонкого кишечника перемешивают и продвигают переваренные белки к участкам всасывания. В нижних отделах тонкого кишечника аминокислоты транспортируются из просвета кишечника через клетки кишечника в кровь. Это движение отдельных аминокислот требует специальных транспортных белков и молекулы клеточной энергии, аденозинтрифосфата (АТФ). Как только аминокислоты попадают в кровь, они транспортируются в печень. Как и в случае с другими макроэлементами, печень является контрольной точкой для распределения аминокислот и любого дальнейшего расщепления аминокислот, который очень минимален.Напомним, что аминокислоты содержат азот, поэтому при дальнейшем катаболизме аминокислот высвобождается азотсодержащий аммиак. Поскольку аммиак токсичен, печень превращает его в мочевину, которая затем транспортируется в почки и выводится с мочой. Мочевина — это молекула, которая содержит два атома азота и хорошо растворяется в воде. Это делает его хорошим выбором для вывода избыточного азота из организма. Поскольку аминокислоты являются строительными блоками, которые организм резервирует для синтеза других белков, более 90 процентов потребляемых белков не расщепляются дальше, чем мономеры аминокислот.

Аминокислоты перерабатываются

Подобно тому, как некоторые пластмассы могут быть переработаны для производства новых продуктов, аминокислоты перерабатываются для производства новых белков. Все клетки в организме постоянно расщепляют белки и создают новые — процесс, называемый обменом белков. Каждый день в вашем теле перерабатывается более 250 граммов белка и вырабатывается 250 граммов нового белка. Чтобы сформировать эти новые белки, аминокислоты из пищи и аминокислоты, полученные в результате разрушения белка, помещаются в «пул». Хотя это не буквальный пул, когда для создания другого белка требуется аминокислота, ее можно получить из дополнительных аминокислот, существующих в организме.Аминокислоты используются не только для создания белков, но и для создания других биологических молекул, содержащих азот, таких как ДНК, РНК, и в некоторой степени для производства энергии. Очень важно поддерживать уровни аминокислот в этом клеточном пуле за счет потребления высококачественных белков с пищей, иначе аминокислоты, необходимые для создания новых белков, будут получены за счет увеличения разрушения белка из других тканей в организме, особенно из мышц. Этот пул аминокислот составляет менее одного процента от общего содержания белка в организме.Таким образом, организм не накапливает белок, как это происходит с углеводами (в виде гликогена в мышцах и печени) и липидами (в виде триглицеридов в жировой ткани).

Рисунок 6.8 Варианты использования аминокислот в организме человека

Изображение Эллисон Калабрезе / CC BY 4.0

Аминокислоты в клеточном пуле поступают из пищевого белка и в результате разрушения клеточных белков. Аминокислоты в этом пуле необходимо пополнить, потому что аминокислоты передаются на аутсорсинг для производства новых белков, энергии и других биологических молекул.

Всасывание белка — обзор

Фармакокинетика и фармакодинамика

Антибиотики метаболизируются и выводятся разными путями и имеют разную степень связывания и абсорбции белков. Путь введения антибактериального средства зависит от его абсорбции, тяжести инфекции и функционального состояния пациента. Пероральный путь обычно предпочтителен для лечения инфекций легкой и средней степени тяжести в амбулаторных условиях при условии, что пациент может проглотить и абсорбировать введенное лекарство.Некоторые агенты плохо или вообще абсорбируются при пероральном введении (например, пенициллин G, ампициллин). Фторхинолоны и оксазолидиноны хорошо абсорбируются и достигают высокого уровня в крови при пероральном или внутривенном введении. ⁷ Таким образом, отличная биодоступность фторхинолонов после перорального приема может в некоторых случаях устранить необходимость внутривенного введения. Когда ванкомицин вводится перорально, он не всасывается, но имеет местную активность в просвете кишечника.Это свойство делает его привлекательным средством для лечения колита, вызванного Clostridium difficile . Парентеральное введение рекомендуется для лечения инфекций средней и тяжелой степени, когда требуются более высокие дозы и концентрации предписанного антибактериального агента в крови. Некоторые противомикробные агенты (например, пенициллин G, карбапенемы, аминогликозиды, гликопептиды) вводятся внутривенно тяжелобольным пациентам с опасной для жизни инфекцией (например,g., эндокардит, менингит) или пациенты, которые не могут принимать пероральные препараты. Внутримышечное введение антибактериального агента может применяться у пациентов с плохим внутривенным доступом или когда требуется длительный курс лечения, а терапевтические уровни лекарства могут поддерживаться еженедельными или ежемесячными внутримышечными инъекциями. Пенициллин можно вводить внутримышечно для лечения большинства случаев сифилиса или для профилактики ревматической лихорадки. Точно так же для лечения гонореи можно использовать внутримышечное введение цефтриаксона или спектиномицина.

Некоторые части тела, такие как кость, стекловидное тело и предстательная железа, труднодоступны для большинства антибиотиков. Пенициллин G и цефалоспорины третьего поколения минимально проникают через барьер спинномозговой жидкости (ЦСЖ). Однако в случаях воспаления оболочек (например, менингита) проникновение этих агентов значительно усиливается. Связывание с белками необходимо для проникновения и распределения антибактериального агента в различных тканях. Традиционно активным считается только свободное соединение каждого противомикробного средства.Ванкомицин сильно связан с белками, что снижает способность лекарства эффективно проникать в определенные части тела, а также снижает концентрацию несвязанного лекарства в таких местах, как мозговые оболочки или альвеолы ​​легких. ^8,9 Напротив, линезолид минимально связан с белками, проникает и достигает высоких концентраций свободного лекарственного средства в большинстве тканей человека. ¹⁰

В зависимости от особенностей их метаболизма и выведения антибактериальные средства можно вводить один или более одного раза в день.Определенные агенты, такие как β-лактамы с зависящими от времени характеристиками уничтожения, следует вводить с более короткими интервалами или даже в виде непрерывной инфузии в случае серьезных инфекций, то есть для поддержания более высокого, чем МПК антибактериального агента в течение длительного времени. промежуток времени. Напротив, зависимые от концентрации антибактериальные агенты (например, даптомицин, телитромицин, метронидазол) более эффективны при достижении высоких начальных концентраций. Таким образом, однократное ежедневное введение аминогликозидов и фторхинолонов обеспечивает более быстрое и эффективное уничтожение чувствительных бактерий.

Совместное введение других соединений может повлиять на абсорбцию и метаболизм некоторых противомикробных агентов. Примечательно, что тетрациклины не следует назначать с молочными продуктами, антацидами или добавками железа, поскольку эти агенты уменьшают их всасывание. Точно так же нельзя назначать фторхинолоны с антацидами и антигистаминными средствами. Дисульфирамовая реакция может наблюдаться у пациентов, принимающих метронидазол и употребляющих алкоголь. ¹¹ Антибактериальные агенты могут инактивироваться при взаимодействии с определенными частями тела.Имипенем инактивируется дигидропептидазой I, ферментом, расположенным на мембране проксимальных почечных канальцев. Это предотвращается совместным введением имипенема с циластатином, который связывается с этим ферментом и инактивирует его. Точно так же даптомицин не активен в легких, где он инактивируется сурфактантом.

Большинство антибактериальных агентов метаболизируются и выводятся через почки, и при назначении пациентам с почечной недостаточностью необходимо корректировать дозу (Таблица 12-4). Уровни клиренса креатинина традиционно использовались для корректировки дозы определенных противомикробных агентов и минимизации потенциальной токсичности, связанной с антибиотиками.Неправильное дозирование у пациентов со сниженным клиренсом креатинина может привести к токсическим уровням препарата в сыворотке крови с различными клиническими исходами. Уровни пенициллинов и имипенема в сыворотке выше нормы могут вызвать судороги; аминогликозидов и полимиксинов может вызвать почечную токсичность; даптомицина может привести к высоким уровням фосфокиназы и мышечным болям. Пациенты, которым требуется гемодиализ, должны находиться под тщательным контролем; настоятельно рекомендуется обратиться к соответствующим руководствам по применению и дозировке антибактериальных средств.

Некоторые противомикробные агенты (например, макролиды, линкозамиды, хлорамфеникол) метаболизируются в печени. Нарушение функции печени может привести к высоким уровням этих препаратов в сыворотке крови и потенциальной токсичности. Метаболизм через систему цитохрома P-450 (CYP) имеет большое значение. Рифамицины, в частности рифампицин, являются сильными индукторами метаболического пути CYP3A, что приводит к снижению уровней всех совместно вводимых лекарств, метаболизируемых через одну и ту же систему. Перед назначением таких препаратов рекомендуется внимательно изучить список лекарств пациента.

Поглощение аминокислот и пептидов

Поглощение аминокислот и пептидов

Пищевые белки, за очень немногими исключениями, не всасываются. Скорее, они сначала должны быть переварены до аминокислот или ди- и трипептидов. В предыдущих разделах мы видели, как два источника секретируют протеолитические ферменты в просвет пищеварительной трубки:

Под действием этих протеаз желудка и поджелудочной железы пищевые белки гидролизуются в просвете тонкой кишки преимущественно до средних и малых пептидов (олигопептидов).

Щеточная кайма тонкой кишки оснащена семейством пептидаз. Подобно лактазе и мальтазе, эти пептидазы являются интегральными мембранными белками, а не растворимыми ферментами. Они действуют для дальнейшего гидролиза люменальных пептидов, превращая их в свободные аминокислоты и очень маленькие пептиды. Эти конечные продукты пищеварения, образующиеся на поверхности энтероцита, готовы к абсорбции.

Поглощение аминокислот

Механизм абсорбции аминокислот концептуально идентичен механизму моносахаридов.Просветная плазматическая мембрана абсорбирующей клетки несет по крайней мере четыре натрийзависимых переносчика аминокислот — по одному для кислых, основных, нейтральных и аминокислот. Эти переносчики связывают аминокислоты только после связывания натрия. Затем полностью загруженный транспортер претерпевает конформационное изменение, которое сбрасывает натрий и аминокислоту в цитоплазму с последующей переориентацией обратно в исходную форму.

Таким образом, абсорбция аминокислот также полностью зависит от электрохимического градиента натрия в эпителии.Кроме того, абсорбция аминокислот, как и моносахаридов, способствует созданию осмотического градиента, который управляет абсорбцией воды.

Базолатеральная мембрана энтероцита содержит дополнительные транспортеры, которые экспортируют аминокислоты из клетки в кровь. Они не зависят от градиента натрия.

Поглощение пептидов

Пептиды длиной более четырех аминокислот практически не абсорбируются. Однако в тонком кишечнике наблюдается обильная абсорбция ди- и трипептидов.Эти небольшие пептиды абсорбируются эпителиальными клетками тонкого кишечника путем котранспорта с ионами H ⁺ через транспортер, называемый PepT1.

Попав внутрь энтероцита, большая часть абсорбированных ди- и трипептидов переваривается цитоплазматическими пептидазами в аминокислоты и выводится из клетки в кровь. Лишь очень небольшое количество этих небольших пептидов попадает в кровь неповрежденными.

Поглощение интактных белков

Как подчеркивалось, всасывание интактных белков происходит только в некоторых случаях.Во-первых, очень немногие белки проходят через перчатку растворимых и мембраносвязанных протеаз в неизменном виде. Во-вторых, «нормальные» энтероциты не имеют транспортеров для переноса белков через плазматическую мембрану, и они определенно не могут проникать через плотные контакты.

Одним из важных исключений из этих общих утверждений является то, что в течение нескольких дней после рождения новорожденные обладают способностью поглощать интактные белки. Эта способность, которая быстро теряется, имеет огромное значение, поскольку она позволяет новорожденному животному приобрести пассивный иммунитет за счет поглощения иммуноглобулинов с молозивным молоком.

В отличие от людей и грызунов, у многих животных (крупный рогатый скот, овцы, лошади и свиньи) не происходит значительного переноса антител через плаценту, а детеныши рождаются без циркулирующих антител. Если кормить молозивом в течение первого дня или около того после рождения, они поглощают большое количество иммуноглобулинов и приобретают временную иммунную систему, обеспечивающую защиту до тех пор, пока они не сформируют свой собственный иммунный ответ.

Тонкая кишка быстро теряет способность абсорбировать неповрежденные белки — процесс, называемый закрытием — и, следовательно, животные, которые не получают молозиво в течение первых нескольких дней после рождения, скорее всего, умрут из-за оппортунистических инфекций.

Отправляйте комментарии [email protected]

устойчивых преимуществ усвояемого протеина | Peak Nutrition

Protein — одна из наиболее широко используемых добавок в фитнес-индустрии. Его обычно используют до и после тренировки и даже в течение дня в качестве замены еды!

Вы, наверное, слышали много вещей о белке, например о том, как лучше его принимать. Какой белок использовать для отекания и наклона? Что ж, чтобы упростить задачу, мы ответим на эти вопросы сегодня.Мы говорим о различных типах устойчивого усваиваемого белка. Лучшие способы употребления этого протеина. Распространенные страхи людей перед протеиновыми коктейлями. Преимущества приема этого протеина и даже некоторые вещи, о которых следует помнить при приеме протеиновых добавок!

Когда я только начал тренироваться в старшей школе, я знал, что есть одно дополнение, которое поможет мне и сделает его более официальным, чем все остальные. Эта добавка, как вы уже догадались, протеин!

Итак, я пошел в ближайший магазин и попросил мою маму забрать мне кувшин с этим продуктом, чтобы я мог смешать его после тренировки, чтобы помочь мне … ну, я действительно не знал, что он собирается делать, кроме того, может быть, помочь накачать мышцы.По крайней мере, мне так сказали.

С тех пор я провел гораздо больше исследований и даже попробовал множество различных типов и марок протеина.

Тогда я не знал, что прием протеинового порошка в качестве добавки дает больше преимуществ, чем просто наращивание мышц. , , особенно медленно усваивающийся! Вот несколько из них:

• Помогает удовлетворить уровень потребления белка без необходимости отказываться от курицы или чечевицы в мире.
• Прием перед сном, может помочь выпустить стабильный поток аминокислот в кровоток и помочь в выздоровлении.
• Если вы перекусите одним из них между приемами пищи, вы надолго сохраните чувство сытости и с меньшей вероятностью перекусите всеми сникерсами, кит-котами и лучшими чипсами из соли и уксуса.
• Помогает поддерживать мышечную массу при дефиците калорий.
• Принятие правильного количества действительно может помочь вам избавиться от жира.

Итак, если белок может помочь в этом, почему бы нам не принимать протеиновые коктейли 4 раза в день?

Ну, как и все, нам нужен баланс в наших диетах.

Медленно усваиваемые белки — это просто добавки! Вы по-прежнему хотите употреблять цельную пищу и получать большую часть белка из цельной пищи.

В цельных продуктах будет больше питательных микроэлементов, витаминов и минералов, чем в кувшине белка.

Но вы были бы очень удивлены, увидев, сколько протеина вам действительно нужно. Более одного грамма на фунт веса тела.

Значит, мне нужно есть 210 граммов белка в день! Это 7 больших куриных грудок каждый божий день!

Так что, если вы не достигли нужного уровня белка, возможно, начните принимать добавки с коктейлем или двумя в день, чтобы помочь достичь этого уровня.

Держите белок на высоком уровне, чтобы ваше тело могло поддерживать вашу мышечную массу и помогать вам сжигать жир!

Плюс, если вы жаждете этой тарелки мороженого, возможно, сегодня вечером вы решите приготовить восхитительный протеиновый коктейль и спастись от собственных мысленных выговоров позже.

Поскольку белок является наиболее насыщающим макроэлементом, это означает, что он заставляет вас чувствовать себя максимально насыщенным . Белок — лучшее, что вы можете употреблять для похудения. Если вы хотите избавиться от жира … Ешьте БЕЛКИ.

Подумайте об этом, пончик — это просто жир и углеводы. Последний макроэлемент — белок. Это тот, который мы хотим заполнить.

Выпейте этот протеин перед тренировкой, чтобы зарядиться энергией, необходимой в тренажерном зале.

Просто помните, что чем больше вы добавляете к нему, независимо от того, насколько полезны ингредиенты, тем больше калорий вы тоже потребляете.

Найдите этот баланс и не забывайте поддерживать высокий уровень протеина.

Пытаетесь ли вы похудеть или нарастить больше мышц.

Замедленный протеиновый коктейль — это то, что вам нужно.

Протеиновый коктейль никому не повредит.

Переваривание и усвоение белка Mytilus trossulus (Bivalvia: Mollusca), получавшим смешанные углеводно-белковые микрокапсулы

Asmus R. M., Asmus, H. (1991). Грядки с мидиями: ограничение или продвижение фитопланктона? J. exp. мар. Биол. 148: 215–232

Google Scholar

Бэрд, Д., Уланович, Р. Э. (1989). Сезонная динамика экосистемы Чесапикского залива. Ecol. Monogr. 59: 329–364

Google Scholar

Бейн, Б. Л. (1987). Генетические аспекты физиологической адаптации двустворчатых моллюсков. В: Калоу П. (ред.) Эволюционная физиологическая экология. Издательство Кембриджского университета, Нью-Йорк, стр. 169–189

Google Scholar

Бейн, Б. Л., Ньюэлл, Р.С. (1983). Физиологическая энергетика морских моллюсков. В: Саледдин, А. С. М., Уилбур, К. М. (ред.) The Mollusca. 4. Academic Press, Нью-Йорк, с. 407–515

Google Scholar

Кастелл, Дж. Д., Кин, Дж. К., Д’Абрамо, Л. Р., Конклин, Д. Э. (1989). Стандартный эталонный рацион для исследования питания ракообразных. I. Оценка двух составов. J. Wld Aquacult. Soc. 20: 93–99

Google Scholar

Чанг Т.М.С., Макинтош, Ф.С., Мейсон, С.Г. (1966). Полупроницаемые водные микрокапсулы. I. Приготовление и свойства. Может. J. Physiol. Pharmac. 44: 115–128

Google Scholar

Чу, Ф., Уэбб, К. Л., Хепворт, Д., Робертс, М. (1982). Приемлемость и усвояемость микрокапсул личинками Crassostrea virginica . J. Shellfish Res. 2: 29–34

Google Scholar

Дам, Р.Ф., Спурриер, Дж. Д., Волавер, Т. Г. (1989). Обработка углерода, азота и фосфора устричным рифом. Mar. Ecol. Прог. Сер. 54: 249–256

Google Scholar

Дэйм, Р. Ф., Волавер, Т. Г., Либес, С. М. (1985). Летнее поглощение азота устричным рифом приливной зоны. Нет. J. Sea Res. 19: 265–268

Google Scholar

Дам, Р. Ф., Зингмарк, Р. Г., Хаскин, Э.(1984). Устричные рифы как переработчики устьевого материала. J. exp. мар. Биол. Ecol. 83: 239–247

Google Scholar

Дэйм Р., Зингмарк Р., Стивенсон Х., Нельсон Д. (1980). Фильтро-питательная связь между устьевой водной толщей и бентосными подсистемами. В: Кеннеди, В. С. (ред.) Устьевые перспективы. Academic Press, Нью-Йорк, стр. 521–526

Google Scholar

Дюбуа, М., Жиль, К. А., Гамильтон, Дж. К., Реберс, П. А., Смит, Ф. (1956). Калориметрический метод определения сахаров и родственных веществ. Аналит. Chem. 28: 350–356

Google Scholar

Энрайт, К. Т., Ньюкирк, Г. Ф., Крейги, Дж. С., Кастелл, Дж. Д. (1986a). Оценка фитопланктона как рациона молоди Ostrea edulis L. J. exp. мар. Биол. Ecol. 96: 1–13

Google Scholar

Энрайт, К.Т., Ньюкирк, Г. Ф., Крейги, Дж. С., Кастелл, Дж. Д. (1986b). Рост молоди Ostrea edulis L. на корме Chaetocerus gracillus Schütt различного химического состава. J. exp. мар. Биол. Ecol. 96: 15–26

Google Scholar

Эпифанио, К. Э. (1979). Рост двустворчатых моллюсков: влияние на питание двух или более видов водорослей в рационе американских устриц Crassostrea virginica (Gmelin) и твердых моллюсков Mercenaria mercenaria (L.). Аквакультура, Амстердам 18: 1–12

Google Scholar

Эпифанио, К. Э. (1982). Фитопланктон и дрожжи как пища для молоди двустворчатых моллюсков: обзор исследований Университета Делавэра. В: Прудер, Г. Д., Лэнгдон, К., Конклин, Д. (ред.) Труды 2-й Международной конференции по питанию аквакультуры: биохимические и физиологические подходы к питанию моллюсков. Государственный университет Луизианы. Батон-Руж, Луизиана, стр.292–304

Google Scholar

Гэбботт П. А., Джонс Д. А., Николс Д. Х. (1975). Исследования по дизайну и приемлемости микрокапсулированных рационов для кормушек морских частиц. II. Двустворчатые моллюски. Proc. 10 евро. мар. Биол. Symp. 1: 127–141. [Персоун, Г., Ясперс, Э. (ред.) Universa Press, Веттерен, Бельгия]

Google Scholar

Галлагер, С. М., Манн, Р.(1981). Влияние изменения соотношения углерода / азота в фитопланктере Thallassiosira pseudonana (3H) на его пищевую ценность для двустворчатых моллюсков Tapes japonica . Аквакультура, Амстердам 26: 95–105

Google Scholar

Гослинг, Э. М. (1992). Систематика и географическое распространение Mytilus . В: Гослинг, Э. М. (ред.) Мидия Mytilus : экология, физиология, генетика и культура. Эльзевир, Нью-Йорк, стр.1–20

Google Scholar

Guillard, R. R. L., Ryther, J. (1962). Исследования морских планктонных диатомовых водорослей. I. Cyclotella nana и Detonula confervacea . Может. J. Microbiol. 8: 229–239

Google Scholar

Хокинс, А. Дж. С. (1985). Взаимосвязь между синтезом и расщеплением белка, пищевым поглощением и оборотами азота и углерода у голубой мидии, Mytilus edulis L.Oecologia 66: 42–49

Google Scholar

Хокинс, А. Дж. С., Бейн, Б. Л. (1984). Сезонные колебания баланса между физиологическими механизмами питания и пищеварения у Mytilus edulis (Bivalvia: Mollusca). Mar. Biol. 82: 233–240

Google Scholar

Хокинс, А. Дж. С., Бейн, Б. Л. (1985). Сезонные колебания относительного использования углерода и азота мидиями Mytilus edulis : бюджеты, эффективность преобразования и требования к техническому обслуживанию.Mar. Ecol. Прог. Сер. 25: 181–188

Google Scholar

Хокинс, А. Дж. С., Бейн, Б. Л. (1992). Физиологические взаимоотношения и регуляция производства. В: Гослинг, Э. М. (ред.) Мидия Mytilus : экология, физиология, генетика и культура. Эльзевир, Нью-Йорк, стр. 171–222

Google Scholar

Хокинс, А.Дж.С., Бейн, Б.Л., Кларк, К.Р. (1983). Скоординированные ритмы пищеварения, абсорбции и выведения у Mytilus edulis (Bivalvia: Mollusca). Mar. Biol. 74: 41–48

Google Scholar

Хокинс, А.Дж.С., Бейн, Б.Л., Дэй, А.Дж., Русин, Дж., Уорролл, К.М. (1989). Генотипозависимая взаимосвязь между энергетическим обменом, метаболизмом белков и физической подготовкой. В: Риланд, Дж. С., Тайлер, П. А. (ред.) Размножение, энергетика и распространение морских организмов.Олсон и Олсон, Фреденсборг, стр. 283–292

Google Scholar

Джонс, Д. А., Холланд, Д. Л., Джаббори, С. (1984). Текущее состояние микрокапсулированных кормов для аквакультуры. Прил. Biochem. Technol. 10: 275–288

Google Scholar

Джонс, Д. А., Курмалы, К., Аршард, А. (1987). Испытания инкубатория для креветок Penaeid с использованием микрокапсулированных рационов. Аквакультура, Амстердам 64: 133–146

Google Scholar

Джонс, Д.А., Мёллер, Т. Х., Кэмпбелл, Р. Дж., Манфорд, Дж. Г., Габботт, П. А. (1976). Исследования по дизайну и приемлемости микрокапсулированных рационов для кормушек морских частиц. I. Ракообразные. Proc. 10 евро. мар. Биол. Symp. 2: 229–235. [Персоун, Г., Ясперс, Э. (ред.) Universa Press, Веттерен, Бельгия]

Google Scholar

Джонс, Д. А., Манфорд, Дж. Г., Габбетт, П. А. (1974). Микрокапсулы в качестве искусственных пищевых частиц для водных фильтр-питателей.Nature, Lond 247: 233–235

Google Scholar

Джордан Т. Э., Валиела И. (1982). Баланс азота ребристой мидии, Geukensia demissa , и его значение в потоке азота в солончаках Новой Англии. Лимнол. Oceanogr. 27: 75–90

Google Scholar

Каутский Н., Эванс С. (1987). Роль биологического осаждения Mytilus edulis в круговороте веществ и питательных веществ в прибрежной экосистеме Балтийского моря.Mar. Ecol. Прог. Сер. 38: 201–212

Google Scholar

Коэн, Р. К. (1991). Генетика и систематика видов рода Mytilus . Аквакультура, Амстердам 94: 125–145

Google Scholar

Коэн, Р. К., Бейн, Б. Л. (1989). К физиологическому и генетическому пониманию энергетики реакции на стресс. Биол. J. Linn. Soc. 37: 157–171

Google Scholar

Кригер, Д.А. (1992). Утилизация диетического белка мидиями, Mytilus edulis trossulus . Кандидат наук. диссертация. Государственный университет Орегона

Кригер Д. А. (1993). Сезонные закономерности в использовании диетического белка мидиями, Mytilus trossulus . Mar. Ecol. Прог. Сер. 95: 215–232

Google Scholar

Кригер, Д. А., Лэнгдон, К. Дж. (1993). Влияние содержания белка в пище на рост молоди мидий, Mytilus trossulus (Gould, 1850).Биол. Бык. мар. биол. Lab., Woods Hole 185: 123–139

Google Scholar

Кригер, Д. А., Лэнгдон, К. Дж., Ньюэлл, Р. И. Э. (1988). Использование тугоплавкого целлюлозного углерода, полученного из Spartina alterniflora , в мидии ребристой Geukensia demissa . Mar. Ecol. Прог. Сер. 42: 171–179

Google Scholar

Кригер, Д. А., Ньюэлл, Р.И. Э., Лэнгдон, К. Дж. (1990). Влияние воздействия приливов на использование пищевой лигноцеллюлозы ребристыми мидиями Geukensia demissa (Dillwyn) (Mollusca: Bivalvia). J. exp. мар. Биол. Ecol. 144: 85–100

Google Scholar

Лэнг, И. (1987). Использование искусственных кормов при выращивании двустворчатой ​​ссоры. Аквакультура, Амстердам 65: 243–249

Google Scholar

Лэнгдон, К.Дж. (1982). Новые методы и их применение в исследованиях питания двустворчатых моллюсков. В: Прудер, Г. Д., Лэнгдон, К., Конклин, Д. (ред.) Труды 2-й Международной конференции по питанию аквакультуры: биохимические и физиологические подходы к питанию моллюсков. Государственный университет Луизианы, Батон-Руж, Луизиана, стр. 305–320

Google Scholar

Лэнгдон, К. Дж. (1989). Приготовление и оценка белковых микрокапсул для морской суспензии-кормораздатчика Pacific oyster Crassostrea gigas .Mar. Biol. 102: 217–224

Google Scholar

Лэнгдон, К. Дж., ДеБевуаз, Э. А. (1990). Влияние типа микрокапсул на доставку диетического белка к морскому кормовому подвесу устрицы Crassostrea gigas . Mar. Biol. 105: 437–443

Google Scholar

Лэнгдон, К. Дж., Левин, Д. М., Джонс, Д. А. (1985). Корма с микрочастицами для морских суспензионных кормушек.J. Микроинкапсуляция 2: 1–11

Google Scholar

Лэнгдон, К. Дж., Ньюэлл, Р. И. Э. (1993). Пищеварение и питание. В: Эбл А., Кеннеди В. С., Ньюэлл Р. И. Э. (ред.) Восточная устрица, Crassostrea virginica . Университет Мэриленда, Колледж-Парк, Мэриленд (в печати) (Univ. Md Sea Grant Publ.)

Google Scholar

Лэнгтон, Р. У. (1977). Пищеварительные ритмы у мидий Mytilus edulis .Mar. Biol. 41: 53–58

Google Scholar

Лэнгтон Р. У., Винтер Дж. Э., Роэлс О. А. (1977). Влияние размера рациона на рост и эффективность роста двустворчатого моллюска Tapes japonica . Аквакультура, Амстердам 12: 283–292

Google Scholar

Леви М.С., Андри М.С. (1991). Микрокапсулы со смешанными стенками из сшитых белков и полисахаридов: получение и свойства.J. Микроинкапсуляция 8: 335–347

Google Scholar

Мортон Б. (1977). Приливный ритм питания и пищеварения тихоокеанской устрицы, Crassostrea gigas (Thunberg). J. exp. мар. Биол. Ecol. 26: 135–151

Google Scholar

Мортон Б. (1983). Питание и пищеварение двустворчатых моллюсков. В: Саледдин, А. С. М., Уилбур, К. М. (ред.) The Mollusca. Vol.5 (2). Academic Press, Нью-Йорк, стр. 65–147

Google Scholar

Сотрудник, К. Б., Смайда, Т. Дж., Манн, Р. (1982). Подача через бентосный фильтр: естественный контроль эвтрофикации. Mar. Ecol. Прог. Сер. 9: 203–210

Google Scholar

Пирсон, В. М. (1983). Использование морского гребешка восьми видов водорослей, Argopecten irradians concentricus (Say).J. exp. мар. Биол. Ecol. 68: 1–11

Google Scholar

Санто, Дж. Э., Абенд, П. Г. (1971). Патент США 3607776, 21 сентября; переуступлено Pennwalt Corporation

Sokal, R.R., Rohlf, F.J. (1969). Биометрия. Принципы и практика статистики в биологических исследованиях. W. H. Freeman & Co., Сан-Франциско

Google Scholar

Саутгейт, П.К., Ли, П. С., Нелл, Дж. А. (1992). Предварительная оценка микрокапсулированного рациона для личиночной культуры сиднейской каменной устрицы, Saccostrea Commercialis (iredale & Roughley). Аквакультура, Амстердам 105: 345–352

Google Scholar

Уттинг, С. Д. (1986). Предварительное исследование роста личинок Crassostrea gigas и слюны относительно пищевого белка. Аквакультура, Амстердам 56: 123–138

Google Scholar

Уэбб, К.Л., Чу, Ф.-Л. Э. (1982). Фитопланктон как источник питания личинок двустворчатых моллюсков. В: Прудер, Г. Д., Лэнгдон, К., Конклин, Д. (ред.) Труды 2-й Международной конференции по питанию аквакультуры: биохимические и физиологические подходы к питанию моллюсков, Университет штата Луизиана, Батон-Руж, Луизиана, стр. 272–291

Google Scholar

Уайт, Дж. Н. К., Борн, Н., Ходжсон, К. А. (1989). Влияние рациона водорослей на биохимический состав и запасы энергии у личинок Patinopecten yessoensis (Jay).Аквакультура, Амстердам 78: 333–347

Google Scholar

Вюрцбург, О. Б. (1986). Модифицированные крахмалы: свойства и применение. CRC Press, Бока-Ратон, Флорида

Google Scholar

Химическое разложение и абсорбция: более внимательный взгляд

Цели обучения

К концу этого раздела вы сможете:

• Определите места и первичные выделения, участвующие в химическом переваривании углеводов, белков, липидов и нуклеиновых кислот
• Сравните и сопоставьте абсорбцию гидрофильных и гидрофобных питательных веществ

Как вы уже знаете, процесс механического пищеварения относительно прост.Это связано с физическим расщеплением пищи, но не меняет ее химический состав. С другой стороны, химическое пищеварение — это сложный процесс, который превращает пищу в химические строительные блоки, которые затем поглощаются для питания клеток организма. В этом разделе вы более подробно рассмотрите процессы химического переваривания и абсорбции.

Рис. 1. Пищеварение начинается во рту и продолжается по мере прохождения пищи через тонкий кишечник. Большая часть всасывания происходит в тонком кишечнике.

Химическое разложение

Крупные молекулы пищи (например, белки, липиды, нуклеиновые кислоты и крахмалы) должны быть разбиты на субъединицы, которые достаточно малы, чтобы быть поглощенными слизистой оболочкой пищеварительного канала. Это достигается ферментами путем гидролиза. Многие ферменты, участвующие в химическом пищеварении, сведены в Таблицу 1.

Таблица 1. Пищеварительные ферменты
Категория ферментов	Название фермента	Источник	Подложка	Товар
Ферменты слюны	Липаза лингвальная	Язычные железы	Триглицериды	Свободные жирные кислоты, моно- и диглицериды
Ферменты слюны	Амилаза слюны	Слюнные железы	Полисахариды	Дисахариды и трисахариды
Желудочные ферменты	Желудочная липаза	Начальники	Триглицериды	Жирные кислоты и моноацилглицериды
Желудочные ферменты	Пепсин *	Начальники	Белки	Пептиды
Ферменты края кисти	α-декстриназа	Тонкая кишка	α-декстрины	Глюкоза
Ферменты края кисти	Энтеропептидаза	Тонкая кишка	Трипсиноген	Трипсин
Ферменты края кисти	Лактаза	Тонкая кишка	Лактоза	Глюкоза и галактоза
Ферменты края кисти	Мальтаза	Тонкая кишка	Мальтоза	Глюкоза
Ферменты края кисти	Нуклеозидазы и фосфатазы	Тонкая кишка	Нуклеотиды	Фосфаты, азотистые основания и пентозы
Ферменты края кисти	Пептидазы	Тонкая кишка	Аминопептидаза: аминокислоты на амино-конце пептидов Дипептидаза: дипептиды	Аминопептидаза: аминокислоты и пептиды Дипептидаза: аминокислоты
Ферменты края кисти	Сукраза	Тонкая кишка	Сахароза	Глюкоза и фруктоза
Ферменты поджелудочной железы	Карбоксипептидаза *	Ацинарные клетки поджелудочной железы	Аминокислоты на карбоксильном конце пептидов	Аминокислоты и пептиды
Ферменты поджелудочной железы	Химотрипсин *	Ацинарные клетки поджелудочной железы	Белки	Пептиды
Ферменты поджелудочной железы	эластаза *	Ацинарные клетки поджелудочной железы	Белки	Пептиды
Ферменты поджелудочной железы	Нуклеазы	Ацинарные клетки поджелудочной железы	Рибонуклеаза: рибонуклеиновые кислоты Дезоксирибонуклеаза: дезоксирибонуклеиновые кислоты	Нуклеотиды
Ферменты поджелудочной железы	Панкреатическая амилаза	Ацинарные клетки поджелудочной железы	Полисахариды (крахмалы)	α-Декстрины, дисахариды (мальтоза), трисахариды (мальтотриоза)
Ферменты поджелудочной железы	Липаза поджелудочной железы	Ацинарные клетки поджелудочной железы	Триглицериды, эмульгированные солями желчных кислот	Жирные кислоты и моноацилглицериды
Ферменты поджелудочной железы	Трипсин *	Ацинарные клетки поджелудочной железы	Белки	Пептиды
* Эти ферменты активированы другими веществами.

Переваривание углеводов

Средняя американская диета состоит примерно на 50 процентов из углеводов, которые можно классифицировать по количеству содержащихся в них мономеров простых сахаров (моносахаридов и дисахаридов) и / или сложных сахаров (полисахаридов). Глюкоза, галактоза и фруктоза — три моносахарида, которые обычно потребляются и легко усваиваются. Ваша пищеварительная система также способна расщеплять дисахарид сахарозу (обычный столовый сахар: глюкоза + фруктоза), лактозу (молочный сахар: глюкоза + галактоза) и мальтозу (зерновой сахар: глюкоза + глюкоза), а также полисахариды гликоген и крахмал ( цепочки моносахаридов).Ваш организм не вырабатывает ферменты, которые могут расщеплять большинство волокнистых полисахаридов, таких как целлюлоза. Хотя неперевариваемые полисахариды не обладают какой-либо питательной ценностью, они содержат пищевые волокна, которые помогают продвигать пищу по пищеварительному тракту.

Химическое переваривание крахмала начинается во рту и было рассмотрено выше.

В тонком кишечнике панкреатическая амилаза выполняет «тяжелую работу» для переваривания крахмала и углеводов (рис. 2).После того, как амилазы расщепляют крахмал на более мелкие фрагменты, фермент щеточной каймы α-декстриназа начинает работать с α-декстрином , отламывая одну единицу глюкозы за раз. Три фермента щеточной каймы гидролизуют сахарозу, лактозу и мальтозу до моносахаридов. Сахараза расщепляет сахарозу на одну молекулу фруктозы и одну молекулу глюкозы; мальтаза расщепляет мальтозу и мальтотриозу на две и три молекулы глюкозы соответственно; и лактаза расщепляет лактозу на одну молекулу глюкозы и одну молекулу галактозы.Недостаток лактазы может привести к непереносимости лактозы.

Рис. 2. Углеводы разбиваются на мономеры в несколько этапов.

Переваривание белков

Белки — это полимеры, состоящие из аминокислот, связанных пептидными связями с образованием длинных цепей. Пищеварение восстанавливает их до входящих в их состав аминокислот. Обычно вы потребляете от 15 до 20 процентов от общего количества потребляемых калорий в виде белка.

Переваривание белка начинается в желудке, где HCl и пепсин расщепляют белки на более мелкие полипептиды, которые затем попадают в тонкий кишечник.Химическое пищеварение в тонком кишечнике продолжается ферментами поджелудочной железы, включая химотрипсин и трипсин, каждый из которых действует на определенные связи в аминокислотных последовательностях. В то же время клетки щеточной каймы секретируют ферменты, такие как аминопептидаза и дипептидаза , которые дополнительно разрушают пептидные цепи. В результате молекулы достаточно малы, чтобы попасть в кровоток.

Рис. 3. Переваривание белка начинается в желудке и завершается в тонком кишечнике.

Рис. 4. Белки последовательно распадаются на свои аминокислотные компоненты.

Переваривание липидов

Здоровая диета ограничивает потребление липидов до 35 процентов от общего количества потребляемых калорий. Наиболее распространенными диетическими липидами являются триглицериды, которые состоят из молекулы глицерина, связанной с тремя цепями жирных кислот. Также потребляются небольшие количества диетического холестерина и фосфолипидов.

Три липазы, ответственные за переваривание липидов, — это лингвальная липаза, желудочная липаза и липаза поджелудочной железы .Однако, поскольку поджелудочная железа является единственным косвенным источником липазы, практически все переваривание липидов происходит в тонком кишечнике. Липаза поджелудочной железы расщепляет каждый триглицерид на две свободные жирные кислоты и моноглицерид. Жирные кислоты включают как короткоцепочечные (менее 10-12 атомов углерода), так и длинноцепочечные жирные кислоты.

Расщепление нуклеиновых кислот

ДНК и РНК нуклеиновых кислот содержатся в большинстве продуктов, которые вы едите. За их переваривание отвечают два типа нуклеазы поджелудочной железы : дезоксирибонуклеаза , которая расщепляет ДНК, и рибонуклеаза , которая расщепляет РНК.Нуклеотиды, полученные в результате этого переваривания, далее расщепляются двумя ферментами щеточной каймы кишечника ( нуклеозидаза и фосфатаза ) на пентозы, фосфаты и азотистые основания, которые могут абсорбироваться через стенку пищеварительного канала. Крупные пищевые молекулы, которые необходимо разбить на субъединицы, сведены в Таблицу 2.

Таблица 2. Абсорбируемые пищевые вещества
Источник	Вещество
Углеводы	Моносахариды: глюкоза, галактоза и фруктоза
Белки	Отдельные аминокислоты, дипептиды и трипептиды
Триглицериды	Моноацилглицериды, глицерин и свободные жирные кислоты
Нуклеиновые кислоты	Пентозные сахара, фосфаты и азотистые основания

Поглощение

Механические и пищеварительные процессы преследуют одну цель: преобразовать пищу в молекулы, достаточно мелкие, чтобы их могли абсорбировать эпителиальные клетки ворсинок кишечника.Всасывающая способность пищеварительного тракта практически безгранична. Каждый день пищеварительный канал обрабатывает до 10 литров пищи, жидкостей и желудочно-кишечного тракта, но менее одного литра попадает в толстую кишку. Почти вся принятая пища, 80 процентов электролитов и 90 процентов воды всасываются в тонком кишечнике. Хотя весь тонкий кишечник участвует во всасывании воды и липидов, большая часть всасывания углеводов и белков происходит в тощей кишке. Примечательно, что соли желчных кислот и витамин B ₁₂ всасываются в терминальном отделе подвздошной кишки.К тому времени, когда химус переходит из подвздошной кишки в толстую кишку, он по существу представляет собой неперевариваемые остатки пищи (в основном растительные волокна, такие как целлюлоза), немного воды и миллионы бактерий.

Рис. 5. Абсорбция — это сложный процесс, в котором собираются питательные вещества из переваренной пищи.

Абсорбция может происходить посредством пяти механизмов: (1) активный транспорт, (2) пассивная диффузия, (3) облегченная диффузия, (4) совместный транспорт (или вторичный активный транспорт) и (5) эндоцитоз. Как вы помните из главы 3, активный транспорт относится к перемещению вещества через клеточную мембрану, идущему от области с более низкой концентрацией к области с более высокой концентрацией (вверх по градиенту концентрации).В этом типе транспорта белки внутри клеточной мембраны действуют как «насосы», используя клеточную энергию (АТФ) для перемещения вещества. Пассивная диффузия относится к перемещению веществ из области с более высокой концентрацией в область с более низкой концентрацией, в то время как облегченная диффузия относится к перемещению веществ из области с более высокой концентрацией в область с более низкой концентрацией с использованием белка-носителя в клеточной мембране. Ко-транспорт использует движение одной молекулы через мембрану от более высокой концентрации к более низкой, чтобы обеспечить движение другой молекулы от более низкой к более высокой.Наконец, эндоцитоз — это транспортный процесс, при котором клеточная мембрана поглощает материал. Он требует энергии, как правило, в форме АТФ.

Поскольку плазматическая мембрана клетки состоит из гидрофобных фосфолипидов, водорастворимые питательные вещества должны использовать транспортные молекулы, встроенные в мембрану, чтобы проникать в клетки. Более того, вещества не могут проходить между эпителиальными клетками слизистой оболочки кишечника, потому что эти клетки связаны между собой плотными контактами. Таким образом, вещества могут попадать в кровеносные капилляры только через апикальные поверхности эпителиальных клеток в интерстициальную жидкость.Водорастворимые питательные вещества попадают в капиллярную кровь ворсинок и попадают в печень через печеночную воротную вену.

В отличие от водорастворимых питательных веществ, жирорастворимые питательные вещества могут диффундировать через плазматическую мембрану. Попав внутрь клетки, они упаковываются для транспортировки через основание клетки, а затем попадают в млечные сосуды ворсинок и транспортируются лимфатическими сосудами в большой круг кровообращения через грудной проток. Всасывание большинства питательных веществ через слизистую оболочку кишечных ворсинок требует активного транспорта, подпитываемого АТФ.Пути абсорбции для каждой категории пищевых продуктов приведены в Таблице 3.

Таблица 3. Абсорбция в пищеварительном канале
Продукты питания	Продукты распада	Абсорбционный механизм	Поступление в кровоток	Пункт назначения
Углеводы	Глюкоза	Ко-транспорт с ионами натрия	Капиллярная кровь в ворсинах	Печень по воротной вене печени
Углеводы	Галактоза	Ко-транспорт с ионами натрия	Капиллярная кровь в ворсинах	Печень через воротную вену печени
Углеводы	Фруктоза	Облегченная диффузия	Капиллярная кровь в ворсинах	Печень через воротную вену печени
Белок	Аминокислоты	Ко-транспорт с ионами натрия	Капиллярная кровь в ворсинах	Печень через воротную вену печени
Липиды	Длинноцепочечные жирные кислоты	Диффузия в клетки кишечника, где они объединяются с белками для создания хиломикронов	Молочные железы ворсинок	Системное кровообращение через лимфу, поступающую в грудной проток
Липиды	Моноацилглицериды	Диффузия в клетки кишечника, где они объединяются с белками для создания хиломикронов	Молочные железы ворсинок	Системное кровообращение через лимфу, попадающую в грудной проток
Липиды	Короткоцепочечные жирные кислоты	Простая диффузия	Капиллярная кровь в ворсинах	Печень через воротную вену печени
Липиды	Глицерин	Простая диффузия	Капиллярная кровь в ворсинах	Печень по воротной вене печени
Липиды	Продукты расщепления нуклеиновых кислот	Активный транспорт через мембранные носители	Капиллярная кровь в ворсинах	Печень по воротной вене печени

Поглощение углеводов

Все углеводы всасываются в виде моносахаридов.Тонкий кишечник очень эффективен при этом, поглощая моносахариды со скоростью около 120 граммов в час. Всасываются все нормально усваиваемые пищевые углеводы; неперевариваемые волокна выводятся с калом. Моносахариды глюкоза и галактоза транспортируются в эпителиальные клетки обычными белками-носителями посредством вторичного активного транспорта (то есть совместного транспорта с ионами натрия). Моносахариды покидают эти клетки посредством облегченной диффузии и проникают в капилляры через межклеточные щели.Моносахарид фруктоза (который находится во фруктах) абсорбируется и транспортируется только за счет облегченной диффузии. Моносахариды соединяются с транспортными белками сразу после расщепления дисахаридов.

Всасывание белка

Активные транспортные механизмы, в первую очередь в двенадцатиперстной кишке и тощей кишке, поглощают большинство белков в виде продуктов их распада — аминокислот. Почти весь (от 95 до 98 процентов) белок переваривается и всасывается в тонком кишечнике. Тип носителя, который транспортирует аминокислоту, варьируется.Большинство переносчиков связаны с активным транспортом натрия. Также активно транспортируются короткие цепи из двух аминокислот (дипептиды) или трех аминокислот (трипептиды). Однако после того, как они попадают в абсорбирующие эпителиальные клетки, они распадаются на свои аминокислоты, прежде чем покинуть клетку и попасть в капиллярную кровь посредством диффузии.

Поглощение липидов

Около 95 процентов липидов всасывается в тонком кишечнике. Соли желчных кислот не только ускоряют переваривание липидов, они также необходимы для всасывания конечных продуктов переваривания липидов.Короткоцепочечные жирные кислоты относительно растворимы в воде и могут напрямую проникать в абсорбирующие клетки (энтероциты). Несмотря на то, что они гидрофобны, небольшой размер короткоцепочечных жирных кислот позволяет им абсорбироваться энтероцитами путем простой диффузии, а затем идти тем же путем, что и моносахариды и аминокислоты, в кровеносные капилляры ворсинок.

Крупные и гидрофобные длинноцепочечные жирные кислоты и моноацилглицериды не так легко суспендировать в водянистом кишечном химусе. Однако соли желчных кислот и лецитин решают эту проблему, заключая их в мицеллу , которая представляет собой крошечную сферу с полярными (гидрофильными) концами, обращенными к водной среде, а гидрофобные хвосты обращены внутрь, создавая восприимчивую среду для длинноцепочечных жирные кислоты.Ядро также включает холестерин и жирорастворимые витамины. Без мицелл липиды сидели бы на поверхности химуса и никогда не соприкасались бы с абсорбирующими поверхностями эпителиальных клеток. Мицеллы могут легко протискиваться между микроворсинками и попадать очень близко к поверхности люминальных клеток. В этот момент липидные вещества выходят из мицеллы и абсорбируются путем простой диффузии.

Свободные жирные кислоты и моноацилглицериды, попадающие в эпителиальные клетки, снова включаются в триглицериды.Триглицериды смешаны с фосфолипидами и холестерином и окружены белковой оболочкой. Этот новый комплекс, получивший название хиломикрон , представляет собой водорастворимый липопротеин. После обработки аппаратом Гольджи хиломикроны высвобождаются из клетки. Слишком большие для прохождения через базальные мембраны кровеносных капилляров, хиломикроны вместо этого проникают в большие поры молочных желез. Млечные железы соединяются, образуя лимфатические сосуды. Хиломикроны транспортируются по лимфатическим сосудам и выводятся через грудной проток в подключичную вену кровеносной системы.Попадая в кровоток, фермент липопротеин липаза расщепляет триглицериды хиломикронов на свободные жирные кислоты и глицерин. Эти продукты распада затем проходят через стенки капилляров, чтобы использоваться клетками для получения энергии или накапливаться в жировой ткани в виде жира. Клетки печени объединяют оставшиеся остатки хиломикронов с белками, образуя липопротеины, которые переносят холестерин в кровь.

Рис. 6. В отличие от аминокислот и простых сахаров липиды трансформируются, поскольку они абсорбируются эпителиальными клетками.

Поглощение нуклеиновых кислот

Продукты переваривания нуклеиновых кислот — пентозные сахара, азотистые основания и ионы фосфата — переносятся переносчиками через эпителий ворсинок посредством активного транспорта. Затем эти продукты попадают в кровоток.

Поглощение минералов

Электролиты, абсорбируемые тонкой кишкой, поступают как из желудочно-кишечного тракта, так и из пищи. Поскольку в воде электролиты диссоциируют на ионы, большая их часть абсорбируется посредством активного транспорта по всему тонкому кишечнику.Во время абсорбции механизмы ко-транспорта приводят к накоплению ионов натрия внутри клеток, тогда как механизмы антипорта снижают концентрацию ионов калия внутри клеток. Чтобы восстановить натрий-калиевый градиент через клеточную мембрану, натрий-калиевый насос, требующий АТФ, выкачивает натрий и калий внутрь.

В целом, все минералы, попадающие в кишечник, всасываются, нужны они вам или нет. Железо и кальций — исключения; они всасываются в двенадцатиперстной кишке в количестве, соответствующем текущим потребностям организма, а именно:

Железо — Ионное железо, необходимое для производства гемоглобина, абсорбируется клетками слизистой оболочки посредством активного транспорта.Попадая внутрь клеток слизистой оболочки, ионное железо связывается с ферритином белка, создавая комплексы железо-ферритин, которые сохраняют железо до тех пор, пока оно не понадобится. Когда в организме достаточно железа, большая часть накопленного железа теряется, когда изношенные эпителиальные клетки отслаиваются. Когда организму требуется железо, например, потому, что оно теряется во время острого или хронического кровотечения, происходит повышенное поглощение железа из кишечника и ускоренное высвобождение железа в кровоток. Поскольку женщины испытывают значительную потерю железа во время менструации, в эпителиальных клетках кишечника у них примерно в четыре раза больше белков, транспортирующих железо, чем у мужчин.

Кальций — Уровни ионного кальция в крови определяют усвоение кальция с пищей. Когда уровень ионного кальция в крови падает, паратироидный гормон (ПТГ), секретируемый паращитовидными железами, стимулирует высвобождение ионов кальция из костных матриксов и увеличивает реабсорбцию кальция почками. ПТГ также стимулирует активацию витамина D в почках, что затем способствует всасыванию ионов кальция в кишечнике.

Всасывание витаминов

Тонкая кишка поглощает витамины, которые естественным образом содержатся в пище и добавках.Жирорастворимые витамины (A, D, E и K) абсорбируются вместе с пищевыми липидами в мицеллах посредством простой диффузии. Вот почему вам рекомендуется употреблять жирную пищу, когда вы принимаете жирорастворимые витаминные добавки. Большинство водорастворимых витаминов (включая большинство витаминов группы B и витамин C) также всасываются путем простой диффузии. Исключение составляет витамин B ₁₂ , который представляет собой очень большую молекулу. Внутренний фактор, секретируемый в желудке, связывается с витамином B ₁₂ , предотвращая его переваривание и создавая комплекс, который связывается с рецепторами слизистой оболочки в подвздошной кишке, где он поглощается эндоцитозом.

Водопоглощение

Ежедневно в тонкий кишечник попадает около девяти литров жидкости. Около 2,3 литра попадает в организм с продуктами питания и напитками, а остальное — с выделениями ЖКТ. Около 90 процентов этой воды всасывается в тонком кишечнике. Поглощение воды обусловлено градиентом концентрации воды: концентрация воды в химусе выше, чем в эпителиальных клетках. Таким образом, вода движется вниз по градиенту концентрации из химуса в клетки. Как отмечалось ранее, большая часть оставшейся воды всасывается в толстой кишке.

Обзор главы

Тонкий кишечник является местом большинства химических процессов пищеварения и почти полного всасывания. Химическое пищеварение расщепляет большие молекулы пищи на их химические строительные блоки, которые затем могут абсорбироваться через стенку кишечника и попадать в общий кровоток. Ферменты щеточной каймы кишечника и ферменты поджелудочной железы ответственны за большую часть химического пищеварения. Для расщепления жира также требуется желчь.

Большинство питательных веществ абсорбируется транспортными механизмами на апикальной поверхности энтероцитов.Исключение составляют липиды, жирорастворимые витамины и большинство водорастворимых витаминов. С помощью солей желчных кислот и лецитина пищевые жиры эмульгируются с образованием мицелл, которые могут переносить частицы жира на поверхность энтероцитов. Там мицеллы высвобождают свои жиры, чтобы диффундировать через клеточную мембрану. Затем жиры снова собираются в триглицериды и смешиваются с другими липидами и белками, образуя хиломикроны, которые могут переходить в молочные железы. Другие абсорбированные мономеры перемещаются из кровеносных капилляров ворсинок в печеночную воротную вену, а затем в печень.

Самопроверка

Ответьте на вопросы ниже, чтобы увидеть, насколько хорошо вы понимаете темы, затронутые в предыдущем разделе.

Вопросы о критическом мышлении

1. Объясните роль солей желчных кислот и лецитина в эмульгировании липидов (жиров).
2. Как усваивается витамин B ₁₂ ?

Показать ответы

1. Соли желчных кислот и лецитин могут эмульгировать большие липидные глобулы, поскольку они являются амфипатическими; у них есть неполярная (гидрофобная) область, которая прикрепляется к большим молекулам жира, а также полярная (гидрофильная) область, которая взаимодействует с водянистым перезвоном в кишечнике.
2. Внутренний фактор, секретируемый в желудке, связывается с большим соединением B ₁₂ , создавая комбинацию, которая может связываться с рецепторами слизистой оболочки подвздошной кишки.

Глоссарий

α-декстрин: продукт распада крахмала

α-декстриназа: фермент щеточной каймы, который действует на α-декстрины

аминопептидаза: фермент щеточной каймы, действующий на белки

хиломикрон: большое липид-транспортное соединение, состоящее из триглицеридов, фосфолипидов, холестерина и белков

дезоксирибонуклеаза: фермент поджелудочной железы, который переваривает ДНК

дипептидаза: фермент щеточной каймы, действующий на белки

лактаза: фермент щеточной каймы, расщепляющий лактозу на глюкозу и галактозу

липопротеинлипаза: фермент , расщепляющий триглицериды в хиломикронах на жирные кислоты и моноглицериды

мальтаза: фермент щеточной каймы, который расщепляет мальтозу и мальтотриозу на две и три молекулы глюкозы соответственно

мицелла: крошечное липид-транспортное соединение, состоящее из солей желчных кислот и фосфолипидов с жирной кислотой и моноацилглицеридным ядром

нуклеозидаза: фермент щеточной каймы, который расщепляет нуклеотиды

амилаза поджелудочной железы: фермент , секретируемый поджелудочной железой, который завершает химическое переваривание углеводов в тонкой кишке

липаза поджелудочной железы: фермент, секретируемый поджелудочной железой, который участвует в переваривании липидов

нуклеаза поджелудочной железы: фермент, секретируемый поджелудочной железой, который участвует в расщеплении нуклеиновых кислот

фосфатаза: фермент щеточной каймы, который расщепляет нуклеотиды

рибонуклеаза: фермент поджелудочной железы, который переваривает РНК

сахароза: фермент щеточной каймы, расщепляющий сахарозу на глюкозу и фруктозу

.