Что такое пищеварительные ферменты. Какой фермент расщепляет белки

Содержание

Все ферменты являются катализаторами, которые изменяют форму молекул. Эти ферменты помогают переваривать пищу, расщепляя макромолекулы на более мелкие молекулы. Это позволяет кишечнику впитывать все содержащиеся в нем питательные вещества и распределять их по всему организму.

ФЕРМЕНТЫ

Фермин — это белковое органическое вещество, которое синтезируется в клетках и часто ускоряет реакции, происходящие внутри клеток, не подвергаясь химическому преобразованию. Вещества с аналогичным действием существуют в небиологической природе и называются катализаторами. Ферменты (от лат. fermentum — брожение, дрожжи) иногда называют энзимами (от греч. en-in, zyme — дрожжи). Каждая живая клетка содержит очень большой набор ферментов, каталитическая активность которых зависит от функции клетки. Почти все разнообразные реакции, происходящие в клетке, требуют участия специфических ферментов. Изучение химических свойств ферментов и катализируемых ими реакций представляет собой особую и очень важную отрасль биохимии — энзимологию.

Многие ферменты находятся в клетке в свободном состоянии, просто растворенные в цитоплазме. Другие ферменты связываются со сложными и высокоорганизованными структурами. Некоторые ферменты обычно находятся внеклеточно. Например, ферменты, катализирующие расщепление крахмала и белка, выделяются из поджелудочной железы в кишечник. Многие микроорганизмы также выделяют ферменты.

Первые данные о ферментах были получены при изучении процессов брожения и пищеварения. Л. Пастер внес значительный вклад в изучение ферментации, но считал, что соответствующие реакции могут осуществляться только живыми клетками. В начале 20 века Э. Бюхнер показал, что бесклеточные дрожжевые экстракты могут катализировать ферментацию сахарозы с образованием углекислого газа и этилового спирта. Это открытие послужило толчком к выделению и изучению клеточных ферментов. В 1926 году Дж. Самнер из Корнельского университета (США) выделил мочевину. Это был первый фермент, полученный в практически чистом виде. С тех пор было открыто и выделено более 700 ферментов, а в живых организмах их гораздо больше. Идентификация, выделение и изучение свойств отдельных ферментов имеет центральное значение для современной энзимологии.

Ферменты, участвующие в основных процессах преобразования энергии, таких как расщепление сахаров, образование и гидролиз аденозинтрифосфата (АТФ), присутствуют во всех типах клеток, включая животных, растения и бактерии. Однако некоторые ферменты вырабатываются только в тканях определенных организмов. Например, ферменты, участвующие в синтезе целлюлозы, находятся в клетках растений, но не в клетках животных. Поэтому важно различать «универсальные» ферменты и ферменты, специфичные для того или иного типа клеток. В целом, чем более специализированной является клетка, тем больше вероятность того, что она синтезирует набор ферментов, необходимых для выполнения определенной клеточной функции.

Ферменты как белки.

Все ферменты являются белками, одиночными или сложными (т.е. они содержат небелковые компоненты параллельно с белковым компонентом).

Ферменты — это крупные молекулы, молекулярная масса которых варьируется от 10 000 до более чем 1 000 000 000 дальтонов (Da). Для сравнения описаны молярные массы известных веществ. Глюкоза — 180, углекислый газ — 44, а аминокислоты — от 75 до 204 Da. Ферменты, катализирующие одну и ту же химическую реакцию, но выделенные из разных типов клеток, отличаются по своим свойствам и составу, но обычно имеют некоторое структурное сходство.

Структурные особенности ферментов, необходимые для их функционирования, легко теряются. Например, нагревание вызывает перестройку белковых цепей и потерю каталитической активности. Щелочные или кислотные свойства раствора также важны. Большинство ферментов оптимально функционируют в растворах с pH, близким к 7, когда концентрации ионов H+ и OH примерно равны. Это связано с тем, что структура белковой молекулы, а значит и активность фермента, сильно зависит от концентрации ионов водорода в среде.

Не все белки в живых организмах являются ферментами. Так, структурные белки, многие специфические белки крови, белковые гормоны и т.д. имеют разные функции.

Коферменты и субстраты.

Многие высокомолекулярные ферменты каталитически активны только в присутствии определенных низкомолекулярных веществ, называемых коферментами (или кофакторами). Большинство витаминов и минералов играют роль кофакторов, поэтому их следует принимать вместе с пищей. Например, витамин РР (никотиновая или никотиновая кислота) и рибофлавин являются одними из коферментов, необходимых для функционирования дегидрогеназы. Цинк является кофактором углеводов и ферментом, катализирующим выделение углекислого газа из крови, который выводится из организма при выдохе. Железо и медь являются компонентами дыхательного фермента цитохромоксидазы.

Вещества, которые преобразуются в присутствии фермента, называются субстратами. Субстрат связывается с ферментом и ускоряет разрушение одних химических связей и образование других в молекуле фермента — полученный продукт расщепляется ферментом. Этот процесс можно описать следующим образом.

Поскольку все ферментативные реакции в той или иной степени обратимы, продукт также можно рассматривать как субстрат. Однако равновесие обычно смещается в сторону образования продукта, и уловить обратную реакцию может быть сложно.

Все ферменты являются катализаторами, которые изменяют форму молекул. Эти ферменты помогают переваривать пищу, расщепляя макромолекулы на более мелкие молекулы. Это позволяет кишечнику впитывать все содержащиеся в нем питательные вещества и распределять их по всему организму.

Как они работают

Химически пищеварительные ферменты представляют собой белки, состоящие из определенных аминокислот. Они являются биологическими катализаторами биохимических реакций в организме. Другими словами, наши внутренние химические процессы (витамины, гормоны, аминокислоты, водно-солевой обмен, синтез углеводов, жиров и т.д.) активируются ферментами.

Пищеварительные ферменты, необходимые человеку, можно разделить на три группы:.

протеазы (отвечающие за расщепление белков);
липазы (участвующие в расщеплении жиров);
амилазы (с помощью которых расщепляются углеводы).

Пищеварительные ферменты активны уже на первых этапах обработки пищи, когда пища пережевывается. Амилазы в слюне, используемые для удержания пищи, помогают расщеплять полисахариды. Следующим этапом пищеварения является переработка пищи желудочным соком. Это раствор HCl (соляной кислоты) и пепсина, фермента, участвующего в расщеплении белковых молекул на пептиды. Затем предварительно обработанная пища поступает в двенадцатиперстную кишку, где подвергается воздействию желчи, ферментов и панкреатических энзимов. Именно здесь расщепляется большая часть жира. Без этого пищеварение было бы невозможным.

Почему затруднено пищеварение?

Почему ферментация нарушается

Пищеварительные ферменты могут вырабатываться в недостаточном количестве по ряду причин. Однако наиболее распространенной причиной является неправильное и/или несбалансированное питание. В частности, регулярное переедание угрожает пищеварению. Ресурсы организма ограничены, и он не может постоянно производить большое количество ферментов. Поэтому важно нормализовать питание, как для профилактики заболеваний органов пищеварения, так и для устранения уже возникших проблем. Если не уделять внимания нарушениям процесса пищеварения, то недостаток ферментов рано или поздно может привести к заболеваниям желудка, печени, желчного пузыря и поджелудочной железы.

Как проявляется дефицит фермента?

Как распознать плохую ферментацию

Недостаток пищеварительных ферментов может проявляться изжогой, отрыжкой, расстройством желудка и тошнотой после еды. Более того, когда питательные вещества перевариваются неполностью в отсутствие ферментов, волосы становятся тусклыми и ломкими, ногти расслаиваются, а кожа приобретает заметную нездоровую бледность.

Однако нет необходимости проверять прочность пищеварительной системы при этом состоянии. Вы можете заботиться о своем здоровье и поддерживать работу пищеварительной системы, используя современные продукты, содержащие ферменты, улучшающие пищеварение. Одним из таких помощников является Micrasym®.

Помощь пищеварению с MICRASYM®.

Каждая аминокислота связана друг с другом определенным типом химической связи, и каждый фермент имеет свою уникальную последовательность аминокислот. Для создания большинства из них используется около 20 типов. Даже небольшие изменения в последовательности аминокислот могут кардинально изменить внешний вид и «талант» фермента.

Кому нужны ферменты? (Признаки дефицита)

Ответ на этот вопрос может волновать гораздо больше людей, чем вы думаете.

Такие симптомы, как вздутие живота, газы, боли в животе и усталость, могут быть связаны с неспособностью полностью переварить пищу. В этом случае таким людям может помочь дополнительный прием пищеварительных ферментов. К другим признакам дефицита ферментов относятся

Кислотный рефлюкс
Диспепсия (боль или неприятные ощущения в верхней части области желудка)
Тяга к определенным продуктам
Проблемы с щитовидной железой
Изжога, несварение, отрыжка
Истончение и выпадение волос
Сухая или тусклая кожа
Проблемы с концентрацией или туман в голове
Усталость по утрам
Проблемы со сном
Артрит или боль в суставах
Слабость в мышцах, усталость перед тренировкой
Перепады настроения, депрессия и раздражительность
Головные боли и мигрени
Ухудшение симптомов ПМС

Люди со следующими симптомами могут чувствовать себя лучше при дополнительном приеме пищеварительных ферментов.

1. Заболевания органов пищеварения

Пищеварительные ферменты могут помочь, если у вас есть желудочно-кишечные расстройства, такие как гастро-эзофагеальная рефлюксная болезнь, метеоризм, вздутие живота, полнота, синдром раздраженного кишечника (СРК), болезнь Крона, язвенный колит или язвенная болезнь.

Они могут «успокоить» пищеварительный тракт и уменьшить боль в животе и вздутие, связанные с расстройствами кишечника.

2. Возрастной дефицит ферментов

С возрастом среда желудка становится более щелочной, что мешает поджелудочной железе вырабатывать некоторые ферменты.

Помимо сопутствующих заболеваний, с возрастом увеличивается риск возникновения проблем с пищеварением, связанных с недостатком желудочного сока или пищеварительных ферментов. Очень часто это приводит к появлению кислотной регрессии.

3. Гипохлоргидрия

Взрывной (недостаточное количество желудочного сока) затрудняет усвоение минералов, витаминов и других элементов пищи, что приводит к дефициту питательных веществ.

4. Заболевания печени и другие заболевания, связанные с ферментами

Часто заболевания печени сопровождаются одновременным дефицитом пищеварительных ферментов. Наиболее распространенным является дефицит альфа-1-антитрипсина — генетическое заболевание, встречающееся у 1 из 1500 человек.

Симптомы могут включать непроизвольную потерю веса, рецидивирующие респираторные инфекции, усталость и динамическую яму.

К состояниям, которые не могут быть диагностированы как снижение выработки пищеварительных ферментов, относятся

Симптомы дефицита ферментов также могут включать в себя

Изменения стула. Стул может стать более бледным, жирным или всплывать в воде.
Жалобы, связанные с желудочно-кишечным трактом. Вздутие живота, диарея, особенно в течение часа после приема пищи, метеоризм и расстройство желудка могут быть признаками недостатка ферментов.

5. Недостаточность поджелудочной железы

Дефицит поджелудочной железы — это неспособность поджелудочной железы выделять ферменты, необходимые для пищеварения. Это распространенная проблема среди людей с раком поджелудочной железы.

Пищевые добавки

Белки, сахара, морские звезды и жиры требуют определенных типов ферментов, поэтому лучше всего принимать препараты, содержащие все эти разновидности.

Многие эксперты считают, что наиболее эффективными добавками являются те, которые содержат полный спектр пищеварительных ферментов. Ищите добавки, содержащие следующие ферменты

альфа-галактозидаза (его получают из грибка аспергилла черного, считается, что он способствует перевариванию углеводов).
амилаза (вырабатывается слюнными железами)
целлюлаза
глюкоамилаза
инвертаза
лактаза
липаза
мальт-диастаза
протеаза (или кислая протеаза)
бета-глюканаза
пектиназа
фитаза

При выборе фермента, исходя из ваших симптомов и текущего состояния здоровья, рекомендуется следовать следующим рекомендациям

Если у Вас проблемы с желчным пузырем, и Вы находитесь в поиске природного средства для его лечения, то обратите внимание на препараты, содержащие липазу и желчные соли.
В препаратах, содержащих бетаин гидрохлорид, непременно присутствует и пепсин.
В некоторых препаратах может содержаться лактаза, которую до недавнего времени можно было приобрести только в виде отдельного лекарства. Этот фермент помогает людям, страдающим проблемами, которые связаны с усвоением сахара из молочных продуктов.
Препараты с протеазой помогают усваивать белок. Они особенно будут полезны людям с аутоиммунными и воспалительными заболеваниями.
Смеси с добавлением трав, таких как перечная мята и имбирь, также поддерживают пищеварение.
Некоторым людям требуется больше ферментов поджелудочной железы, чем другим. По этой причине выбирайте препарат, исходя из Ваших личных потребностей. Большинство продуктов содержит некоторое количество панкреатина, который представляет собой комбинацию из трех ферментов поджелудочной железы.

Существуют ли пищевые ферменты для вегетарианцев?

Некоторые добавки содержат только ферменты растительного происхождения, подходящие для вегетарианцев и веганов. Обычно они содержат бромелин из ананаса и папаин из папайи.

Продукты, изготовленные специально для веганов, обычно содержат панкреатин, получаемый из бактерии Aspergillus niger. Наиболее распространенным источником этого фермента является бычья или свиная желчь.

Кроме того, некоторые препараты содержат травы и специи. Они часто содержат экстракты AMLA, которые не являются ферментами, но используются в аюрведической медицине как растительные средства для улучшения общего состояния здоровья. Считается, что они оказывают синергетическое действие с другими соединениями.

Например, абрикос содержит смесь полезных ферментов, включая инвертазу, которая вызывает расщепление глюкозы и способствует быстрому высвобождению энергии.

Какой фермент расщепляет белки

Ответственный редактор Пармон Анна Сергеевна

Нерегулярное питание и еда вне дома могут привести к перееданию и дефициту ферментов. Съедая фастфуд за пять минут, вы не успеете почувствовать себя сытым или съесть больше, чем нужно. Кроме того, в спешке трудно хорошо пережевывать пищу, поэтому пищеварительная система не может справиться с частицами пищи, которые предварительно не были обработаны слюной.

Боли в поджелудочной железе: как распознать и что делать?

©2021 «Аргументы и факты», управляющий директор Руслан Новиков. Игорь Черняк, главный редактор еженедельного журнала «Дискуссия и факты». Денис, директор по цифровому развитию и новым медиа AIF.RU. Караимов Владимир Шушкин, главный редактор aif.ru

СМИ «AIF.RU» зарегистрировано в Федеральной службе по надзору в сфере связи, информационных технологий и массовых коммуникаций (Роскомнадзор) 6 апреля 2020 года, ЭЛ № ФС 77-78200 регистрационный номер 06. Учредитель: ОАО «Аргумент и факты». Сайт ‘AIF.RU’ работает при финансовой поддержке Федеральной службы по печати и массовым коммуникациям.

Редактор сайта: В.С. Шушкин, e-mail: karaul@aif.ru, тел. 8495 783 83 83 57. 16+.