Шляхи розпаду полісахаридів та олігосахаридів в ШКТ

Перетравлювання - це сукупність процесів ферментативного гідролізу великих молекул полісахаридів, білків, ліпідів, нуклеїнових кислот їжі до більш дрібних компонентів, головним чином, до своїх мономерів, які можуть всмоктуватися і потім зазнавати метаболічних перетворень. Дуже важливо, що в процесі перетравлювання їжі її компоненти - білки, вуглеводи, ліпіди, нуклеїнові кислоти - втрачають свою видову і тканинну специфічність

Процес перетравлювання вуглеводів починається вже в ротовій порожнині під впливом ферментів слини - а-амілази і а-глюкозидази (мальтази). а -Амілаза слини являє собою суміш близьких ізоферментів, які електрофоретично розділяються. Амілаза розщеплює крохмаль і глікоген, а а -глюкозидаза - мальтозу а -амілаза слини розщеплює всі молекули крохмалю. Оскільки в ротовій порожнині їжа знаходиться менше однієї хвилини, мальтози і глюкози утворюється небагато.

У шлунковому соку відсутні амілолітичні ферменти. Перетворення крохмалю в шлунку пов'язане лише з можливою залишковою активністю слинної П -амілази. Остання виявляє каталітичну дію при нейтральній або слабколужній реакції. У шлунку ж реакція кисла (рН = 1,5-2,5), тому розщеплення вуглеводів у ньому триває близько 20-40 хв, поки харчова маса не стане остаточно кислою під впливом соляної кислоти.

Розщеплення вуглеводів відбувається переважно в дванадцятипалій кишці та інших відділах тонкого кишечника під впливом ферментів підшлункової залози і кишкового соку.

Панкреатична а -амілаза (П -1,4-глюкан-4-глюканогідролаза) за деякими властивостями нагадує П -амілазу слини і має оптимум рН-7,1. Оптимальне значення рН у тонкому кишечнику досягається внаслідок змішування кислого шлункового вмісту з лужними панкреатичними і жовчними секретами. Дія панкреатичної а -амілази на крохмаль і глікоген призводить до утворення мальтози.

Перетравлювання дисахаридів їжі і дисахаридів, що утворилися внаслідок дії а -амілази, закінчується в тонкому кишечнику.

Гідроліз дисахаридів відбувається, головним чином, у клітинах слизової оболонки, в яких присутні мальтаза, сахараза і лактаза. Ці ферменти знаходяться в щітковій каймі епітелію слизової оболонки в кількостях, достатніх для нормального засвоєння вуглеводів їжі.

Такий тип перетравлювання називається контактним, або пристінковим. Як результат мальтоза розщеплюється на дві молекули глюкози, сахароза - на глюкозу і фруктозу, і лактоза - на глюкозу і галактозу.

Лактоза зустрічається тільки як компонент молока; її концентрація в жіночому молоці удвічі вища, ніж у коров'ячому. Активність же лактази обмежена навіть у період годування дитини і може зникнути зовсім після його припинення. Недостатня активність лактази може становити серйозну проблему для дітей.

При тривалому годуванні немовлят материнським молоком, надходження лактози може досягати 30-40 г/доб і перевищувати ла-ктазну потужність. Неперетравлена лактоза не засвоюється організмом дитини і може замість цього підтримувати небажаний розвиток кишкової флори. Перехід до коров'ячого молока або до «суміші», яка включає сахарозу, сприяє подоланню такого явища.

Мікроорганізми товстого кишечника використовують також клітковину для біосинтезу деяких вітамінів, наприклад, вітамінів К, В12 та фолієвої кислоти.

Всмоктування вуглеводів у тонкому кишечнику - складний біохімічний процес. Глюкоза, галактоза і фруктоза всмоктуються із порожнини кишечника з високою ефективністю, але з різною швидкістю, а саме (за зменшенням швидкості всмоктування): галактоза > глюкоза > фруктоза > маноза > ксилоза > арабіноза.

Через мембрани клітин тонкої кишки прості сахари за градієнтом концентрації шляхом простої дифузії можуть надходити в кров і лімфу. Але зараз доведено, що прості сахари всмоктуються шляхом вторинного активного транспорту за допомогою іонів

Вважають, що білки-переносники на зовнішній поверхні мембран клітин тонкої кишки сполучаються з певним моносахаридом (глюкозою або галактозою) та іонами №+, утворюючи рухомий комплекс Ма+-переносник-моносахарид. Процес транспорту потребує витрат енергії і за своєю сутністю є ферментативною реакцією. Сказане підтверджується тим, що всмоктування поліпшується у разі підвищення активності ферменту аденозинтрифосфатази, яка розщеплює АТФ з утворенням АДФ та фосфату, що супроводжується звільненням енергії для активації транспортного механізму.

Про ферментативну сутність процесу транспорту вуглеводів свідчить також спряженість перетравлювання вуглеводів (зокрема пристінкового) до моносахаридів з їх всмоктуванням. Припускають (О.М.Уголєв), що в мембрані мікроворсинок існує єдина каталітична система, яка об'єднує функції ферменту і переносника і забезпечує передачу моносахариду на переносник. Завдяки такій системі найко-ротшим шляхом і швидко здійснюється всмоктування.

Важливою ланкою механізму усмоктування вуглеводів є трансмембранний перенос іонів і К+. Зокрема, іони необхідні для транспорту моносахариду проти градієнта концентрації. До різних контактних ділянок білка-переносника приєднуються іон і моносахарид, і у вигляді такого комплексу вони проходять через мембрану в цитоплазму клітини тонкої кишки. У цитоплазмі комплекс розпадається, моносахарид використовується в клітині або транспортується у кров, а іон Ма+ «відкачується» із клітин №+, К+-АТФазою -складною енергозалежною ферментною системою. При цьому іони Кп надходять («накачуються») у клітину.

Таким чином, всмоктування вуглеводів спряжене з певними ланками обміну електролітів - іонів і К+.