Rozklad a trávenie bielkovín a tukov. Glykemický index potravín a chudnutie. Kyselina chlorovodíková zo žalúdočnej šťavy

10.3.1. Hlavným miestom trávenia lipidov je horná časť tenké črevo. Na trávenie lipidov sú potrebné tieto podmienky:

• prítomnosť lipolytických enzýmov;
• podmienky na emulgáciu lipidov;
• optimálne hodnoty pH prostredia (v rozmedzí 5,5 - 7,5).

10.3.2. Na rozklade lipidov sa podieľajú rôzne enzýmy. Jedlé tuky u dospelého človeka ich rozkladá najmä pankreatická lipáza; Lipáza sa tiež nachádza v črevná šťava, v slinách u dojčiat je lipáza aktívna v žalúdku. Lipázy patria do triedy hydroláz, hydrolyzujú esterové väzby -O-SO- s tvorbou slobodných mastné kyseliny, diacylglyceroly, monoacylglyceroly, glycerol (obrázok 10.3).

Obrázok 10.3. Schéma hydrolýzy tukov.

Glycerofosfolipidy dodávané s potravou sú vystavené pôsobeniu špecifických hydroláz – fosfolipáz, ktoré štiepia esterové väzby medzi zložkami fosfolipidov. Špecifickosť účinku fosfolipáz je znázornená na obrázku 10.4.

Obrázok 10.4.Špecifickosť pôsobenia enzýmov, ktoré štiepia fosfolipidy.

Produktmi hydrolýzy fosfolipidov sú mastné kyseliny, glycerol, anorganický fosfát, dusíkaté zásady (cholín, etanolamín, serín).

Estery cholesterolu z potravy sú hydrolyzované pankreatickou cholesterolesterázou za vzniku cholesterolu a mastných kyselín.

10.3.3. Pochopiť štruktúru žlčových kyselín a ich úlohu pri trávení tukov. Žlčové kyseliny sú konečným produktom metabolizmu cholesterolu a tvoria sa v pečeni. Patria sem: cholová (3,7,12-trioxycholánová), chenodeoxycholová (3,7-dioxycholánová) a deoxycholová (3,12-dioxycholánová) kyselina (obrázok 10.5, a). Prvé dve sú primárne žlčové kyseliny (vznikajú priamo v hepatocytoch), sekundárna je kyselina deoxycholová (vzniká z primárnych žlčových kyselín vplyvom črevnej mikroflóry).

V žlči sú tieto kyseliny prítomné v konjugovanej forme, t.j. vo forme zlúčenín s glycínom H2N-CH2-COOH alebo taurín H2N-CH2 -CH2 -S03H(Obrázok 10.5, b).

Obrázok 10.5.Štruktúra nekonjugovaných (a) a konjugovaných (b) žlčových kyselín.

15.1.4. Žlčové kyseliny majú amfifilné vlastnosti: hydroxylové skupiny a bočný reťazec sú hydrofilné, cyklická štruktúra je hydrofóbna. Tieto vlastnosti určujú účasť žlčových kyselín na trávení lipidov:

1) žlčové kyseliny schopný emulgovať tuky, ich molekuly sa svojou nepolárnou časťou adsorbujú na povrchu kvapôčok tuku, zároveň hydrofilné skupiny interagujú s okolitým vodným prostredím. V dôsledku toho sa povrchové napätie na rozhraní medzi lipidovou a vodnou fázou znižuje, v dôsledku čoho sa veľké kvapôčky tuku rozbijú na menšie;

2) žlčové kyseliny sa spolu s žlčovou kolipázou podieľajú na aktivácia pankreatickej lipázy posun optimálneho pH na kyslú stranu;

3) žlčové kyseliny tvoria vo vode rozpustné komplexy s hydrofóbnymi produktmi trávenia tukov, čo prispieva k ich absorpcie do steny tenkého čreva.

Žlčové kyseliny, ktoré prenikajú do enterocytov počas absorpcie spolu s produktmi hydrolýzy, vstupujú do pečene cez portálový systém. Tieto kyseliny môžu byť opäť vylučované žlčou do čriev a podieľať sa na procesoch trávenia a vstrebávania. Takéto enterohepatálny obehžlčových kyselín sa môže vykonávať až 10 alebo viackrát denne.

15.1.5. Vlastnosti absorpcie produktov hydrolýzy tukov v čreve sú uvedené na obrázku 10.6. Pri trávení potravinových triacylglycerolov sa asi 1/3 z nich úplne rozloží na glycerol a voľné mastné kyseliny, približne 2/3 sa čiastočne hydrolyzujú na mono- a diacylglyceroly a malá časť sa nerozloží vôbec. Glycerol a voľné mastné kyseliny s dĺžkou reťazca do 12 atómov uhlíka sú rozpustné vo vode a prenikajú do enterocytov a odtiaľ cez portálna žila do pečene. Dlhšie mastné kyseliny a monoacylglyceroly sa absorbujú za účasti konjugovaných žlčových kyselín, ktoré tvoria micely. Nestrávené tuky môžu byť zrejme absorbované bunkami črevnej sliznice pinocytózou. Vo vode nerozpustný cholesterol, podobne ako mastné kyseliny, sa vstrebáva v čreve za prítomnosti žlčových kyselín.

Obrázok 10.6. Trávenie a vstrebávanie acylglycerolov a mastných kyselín.

Pretože tukov zle rozpustný vo vode, proces trávenia a absorpcie tukov (lipidov) spotrebovaných v kompozícii produkty na jedenie, má nejaké charakteristické rysy. Viac ako 90 % tuku v strave je neutrálne lipidy(triglyceridy) a zvyšných 10 % pochádza z cholesterol, estery cholesterolu, fosfolipidy A vitamíny rozpustné v tukoch.

Predtým, ako sa triglyceridy môžu absorbovať v tenkom čreve, musia sa enzýmom rozložiť na voľné mastné kyseliny a monoglyceridy. lipázy. Spolu s lipázou vytvorenou v palatinálnej časti jazyka sa lipidy dostávajú do žalúdka, kde sa rozkladá 10 – 30 % tukov z potravy. Trávenie lipidov potom pokračuje v dvanástniku, kde je ukončené o pankreatická lipáza A fosfolipázy.

Podmienky pre kontakt enzýmov s lipidmi vstupujúcimi do čreva sú vytvorené predbežnou emulgáciou lipidov (tvorba drobných kvapôčok tuku vo vodnom prostredí) pod vplyvom žlčových kyselín tvorených v pečeni a zásobovaných žlčou vo forme solí.

Trávenie uhľohydrátov

Hlavná časť sacharidy potravu predstavuje polysacharid - rastlinný škrob. Zvyšné sacharidy sú aživočíšny glykogén, disacharidy(ako je sacharóza) a monosacharidy ako je glukóza (dextróza) a fruktóza (ovocný cukor).

Trávenie sacharidov začína v ústna dutina z enzymatického štiepenia škrobu na menšie fragmenty (oligosacharidy, disacharidy) pod vplyvom amylázy(ptialin) sliny. Predpokladá sa, že je to uľahčené intenzívnym žuvaním a miešaním jedla so slinami.

V tenkom čreve pokračuje trávenie uhľohydrátov v prítomnosti ďalšej amylázy (amylázy pankreatickej šťavy), ako aj mnohých ďalších enzýmov, ktoré štiepia cukry. Po rozklade sacharidov disacharidázami (napr. maltázou, laktázou, sacharidázou) sú výsledné konečné produkty, monosacharidy (napr. glukóza, galaktóza, fruktóza) absorbované aktívnym alebo pasívnym transportom epitelovými bunkami tenkého čreva. Odtiaľ sa dostávajú do krvného obehu a pečene. Mnoho ľudí má nedostatok niektorých enzýmov, ako je laktáza, pri ktorej sa laktóza nerozkladá, a preto sa nemôže vstrebať. To vedie k výraznej tvorbe plynov a hnačke, pretože laktóza osmoticky zadržiava vodu v tenkom čreve.

Trávenie bielkovín

Na rozdiel od trávenia lipidov a sacharidov, rozklad bielkoviny nezačne, kým nevstúpia do žalúdka. Vylučuje sa v žalúdku v vysoká koncentrácia kyselina chlorovodíková denaturuje proteíny, čím uľahčuje rozkladný efekt žalúdočné enzýmy, ktoré sa tvoria ako prekurzory (pepsinogény) v hlavných (zymogénnych) bunkách. Pod vplyvom kyseliny chlorovodíkovej vylučovanej parietálnymi (parietálnymi) bunkami sa pepsinogén premieňa na aktívny pepsín. Pepsíny(endopeptidázy) rozkladajú veľké molekuly bielkovín na menšie fragmenty (polypeptidy, peptidy).

Akonáhle sú v neutrálnom prostredí dvanástnika, fragmenty proteínových molekúl podliehajú ďalšiemu rozkladu pôsobením špeciálnych pankreatických enzýmov (trypsín, chymotrypsín). Tieto enzýmy (exopeptidázy) pôsobia na koncové peptidové väzby molekúl polypeptidov, pričom štiepia dipeptidy alebo tripeptidy (malé proteínové fragmenty pozostávajúce z dvoch alebo troch aminokyselín).

Avšak predtým, ako sa jednotlivé aminokyseliny, dipeptidy alebo tripeptidy môžu absorbovať do črevnej steny, musia sa väčšie úseky tripeptidov a dipeptidov rozdeliť na ich zložky. aminokyseliny. Na rozdiel od uhľohydrátov sa molekuly dipeptidov a tripeptidov, ako aj voľných aminokyselín, absorbujú neporušené. Existujú špecifické transportné systémy pre dipeptidy, tripeptidy a rôzne aminokyseliny (neutrálne, kyslé a zásadité). Sú aktívne absorbované epitelové bunky tenkého čreva a odtiaľ sa dostávajú do krvného obehu. Približne 10% potravinových bielkovín končí v hrubého čreva nestrávené a tam ich rozkladajú baktérie.

Zdrojom energie pre ľudský organizmus sú bielkoviny, tuky, sacharidy, ktoré tvoria 90% sušiny všetkých potravín a dodávajú 100% energie. Všetky tri živiny poskytujú energiu (meranú v kalóriách), ale množstvo energie na gram sa líši:

• 4 kilokalórie na gram uhľohydrátov alebo bielkovín;
• 9 kcal na gram tuku.

Gram tuku obsahuje 2-krát viac energie pre telo ako gram sacharidov a bielkovín.

Títo živiny sa tiež líšia v tom, ako rýchlo dodávajú energiu. Sacharidy sa dodávajú rýchlejšie a tuky pomalšie.

Bielkoviny, tuky a sacharidy sa trávia v črevách, kde sa rozkladajú na základné jednotky:

• sacharidy v cukre
• proteíny v aminokyselinách
• tuky v mastných kyselinách a glycerole.

Telo z týchto základných jednotiek vytvára látky, ktoré sú nevyhnutné na vykonávanie základných životných funkcií (vrátane iných sacharidov, bielkovín, tukov).

Druhy uhľohydrátov

V závislosti od veľkosti môžu byť molekuly sacharidov jednoduché alebo zložité.

• Jednoduché Sacharidy: Rôzne druhy cukrov, ako je glukóza a sacharóza (stolový cukor), sú jednoduché sacharidy. Sú to malé molekuly, takže ich telo rýchlo absorbuje a sú rýchlym zdrojom energie. Rýchlo zvyšujú hladinu glukózy v krvi (cukru v krvi). Obsahuje ovocie, mliečne výrobky, med a javorový sirup veľké množstvo jednoduché sacharidy, ktoré poskytujú sladkú chuť vo väčšine cukríkov a koláčov.
• Komplexné Sacharidy: Tieto sacharidy sa skladajú z dlhých reťazcov jednoduchých sacharidov. Pretože komplexné sacharidy sú veľké molekuly, musia sa pred vstrebaním rozložiť na jednoduché molekuly. Majú teda tendenciu dodávať energiu telu pomalšie ako obyčajné, no stále rýchlejšie ako bielkoviny alebo tuky. Je to preto, že sa trávia pomalšie ako jednoduché sacharidy a je menej pravdepodobné, že sa premenia na tuk. Tiež zvyšujú hladinu cukru v krvi pomalšie a na nižších úrovniach ako obyčajné, ale na dlhšiu dobu. Komplexné sacharidy zahŕňajú škrob a bielkoviny, ktoré sa nachádzajú v pšeničných výrobkoch (chlieb a cestoviny), ostatné obilniny (raž a kukurica), fazuľa a koreňová zelenina (zemiaky).

Sacharidy môžu byť:

• rafinované
• nerafinované

Rafinovaný– spracované , vláknina a otruby, ako aj mnohé vitamíny a minerály, ktoré obsahujú, sú odstránené. Metabolizmus teda tieto sacharidy rýchlo spracuje a poskytuje málo výživy, aj keď obsahujú približne rovnaké množstvo kalórií. Rafinované potraviny sú často obohatené, čo znamená, že vitamíny a minerály sú umelo pridávané na zlepšenie nutričná hodnota. Diéta s vysoký obsah Jednoduché alebo rafinované sacharidy majú tendenciu zvyšovať riziko obezity a cukrovky.

Nerafinované sacharidy z rastlinné produkty. Obsahujú sacharidy vo forme škrobu a vlákniny. Ide o produkty ako zemiaky, celozrne, zelenina ovocie.

Ak ľudia konzumujú viac sacharidov, ako potrebujú, telo časť týchto sacharidov uloží do buniek (ako glykogén) a zvyšok premení na tuk. Glykogén je komplexný sacharid, ktorý sa dá premeniť na energiu a ukladá sa v pečeni a svaloch. Svaly využívajú energiu glykogénu počas obdobia intenzívneho cvičenia. Množstvo uhľohydrátov uložených ako glykogén môže poskytnúť kalórie na deň. Niekoľko ďalších telesných tkanív ukladá komplexné sacharidy, ktoré nemôžu byť použité ako zdroj energie pre telo.

Glykemický index uhľohydrátov

Glykemický index sacharidy označujú, ako rýchlo ich konzumácia zvyšuje hladinu cukru v krvi. Hodnoty sa pohybujú od 1 (najpomalšia absorpcia) do 100 (najrýchlejší, čistý glukózový index). To, ako rýchlo hladiny skutočne stúpajú, však závisí od prijímaných potravín.

Glykemický index je vo všeobecnosti nižší komplexné sacharidy ako pri jednoduchých sacharidoch, existujú však výnimky. Napríklad fruktóza (cukor v ovocí) má malý vplyv na hladinu cukru v krvi.

Glykemický index je ovplyvnený technológiou spracovania potravín a zložením:

• Spracovanie: Spracované, sekané alebo jemne mleté ​​potraviny majú tendenciu mať vysoký glykemický index
• typ škrobu: Rôzne druhy škrobu sa absorbujú odlišne. Zemiakový škrob sa strávi a pomerne rýchlo sa vstrebáva do krvi. Jačmeň sa trávi a vstrebáva oveľa pomalšie.
• Obsah vlákniny: Čím viac vlákniny potravina obsahuje, tým je ťažšie stráviteľná. V dôsledku toho sa cukor vstrebáva do krvi pomalšie
• zrelosť ovocia: čím je ovocie zrelé, tým viac cukru obsahuje a tým má vyšší glykemický index
• obsah tuku alebo kyselín: jedlo obsahuje viac tuku alebo kyseliny, pomaly sa trávi a jeho cukry sa pomaly vstrebávajú do krvi
• Varenie: Spôsob prípravy jedla môže ovplyvniť, ako rýchlo sa vstrebáva do krvného obehu. Vo všeobecnosti varenie alebo mletie potravín zvyšuje ich glykemický index, pretože je ľahšie stráviteľné a absorbované po procese varenia.
• iné faktory : Výživové procesy v tele sa líšia od človeka k človeku v tom, ako rýchlo sa sacharidy premenia na cukor a absorbujú. Dôležité je, ako dobre je jedlo rozžuté a ako rýchlo sa prehltne.

Glykemický index niektorých potravín

Produkty	Zlúčenina	Index
Fazuľa	Semená fazule	33
	Červená šošovica	27
	Sójové bôby	14
Chlieb	ražný chlieb	49
	biely	69
	Celá pšenica	72
Obilniny	Všetky otruby	54
	Kukuričné ​​lupienky	83
	Ovsené vločky	53
	Bez dychu na ryži	90
	Nastrúhaná pšenica	70
Mliekareň	Mlieko, zmrzlina a jogurt	34 – 38
Ovocie	Apple	38
	Banán	61
	mandarínka	43
	pomarančový džús	49
	Jahodový	32
Kukurica	Jačmeň	22
	hnedá ryža	66
	biela ryža	72
Cestoviny	-	38
Zemiak	Instantné pyré (cez mixér)	86
	Pyré	72
	Sladké pyré	50
Občerstvenie	Kukuričné ​​lupienky	72
	Ovsené sušienky	57
	Čipsy	56
Cukor	Fruktóza	22
	Glukóza	100
	Med	91
	Rafinovaný cukor	64

Glykemický index je dôležitý parameter, pretože uhľohydráty zvyšujú hladinu cukru v krvi, ak rýchlo (s vysokým glykemickým indexom) stúpa hladina inzulínu. Zvýšenie inzulínu môže viesť k nízky level hladina cukru v krvi (hypoglykémia) a hlad, ktorý má tendenciu konzumovať extra kalórie a priberá na váhe.

Sacharidy s nízkym glykemickým indexom hladinu inzulínu príliš nezvyšujú. Výsledkom je, že ľudia sa po jedle cítia dlhšie sýti. K viac vedie aj konzumácia sacharidov s nízkym glykemickým indexom zdravú úroveň cholesterolu a znižuje riziko obezity a cukrovky u ľudí s cukrovkou, riziko komplikácií v dôsledku cukrovky.

Napriek spojitosti medzi potravinami s nízkym glykemickým indexom a zlepšeným zdravím, používanie indexu na výber potravín nevedie automaticky k zdravému stravovaniu.

Napríklad vysoký glykemický index v čipsy a niektoré sladkosti nie sú na výber Zdravé stravovanie, no niektoré potraviny s vysokým glykemickým indexom obsahujú cenné vitamíny a minerály.

Glykemický index by sa preto mal používať len ako všeobecné vodítko pri výbere potravín.

Glykemická záťaž potravín

Glykemický index ukazuje, ako rýchlo sa sacharidy z potravy vstrebávajú do krvi. Nezahŕňa množstvo sacharidov v jedle, čo je dôležité.

Glykemická záťaž, relatívne nový pojem, zahŕňa glykemický index a množstvo sacharidov v potravine.

Potraviny ako mrkva, banány, vodný melón alebo celozrnné pečivo môžu mať vysoký glykemický index, ale obsahujú relatívne málo sacharidov a teda majú nízku glykemickú nálož potravín. Takéto potraviny majú malý vplyv na hladinu cukru v krvi.

Proteíny v potravinách

Proteíny sa skladajú zo štruktúr nazývaných aminokyseliny a tvoria zložité útvary. Pretože proteíny sú zložité molekuly, telu trvá dlhšie, kým ich absorbuje. Vďaka tomu sú pre ľudský organizmus oveľa pomalším a dlhodobejším zdrojom energie ako sacharidy.

Existuje 20 aminokyselín. Ľudské telo syntetizuje niektoré zložky v tele, ale nedokáže syntetizovať 9 aminokyselín – nazývaných esenciálne aminokyseliny. Mali by sa konzumovať v strave. Každý potrebuje 8 z týchto aminokyselín: izoleucín, leucín, lyzín, metionín, fenylalanín, treonín, tryptofán a valín. Deti potrebujú aj 9. aminokyselinu, histidín.

Percento bielkovín, ktoré môže telo použiť na syntézu esenciálnych aminokyselín sa líši. Telo dokáže využiť 100 % bielkovín vo vajciach a vysoké percento z mliečnych a mäsových bielkovín, ale dokáže využiť o niečo menej ako polovicu bielkovín z väčšiny zeleniny a obilnín.

Telo každého cicavca potrebuje bielkoviny na udržanie a nahradenie tkanív počas rastu. Proteín sa vo všeobecnosti nepoužíva ako zdroj energie pre ľudské telo. Ak však telo nedostáva dostatok kalórií z iných živín alebo z tuku uloženého v tele, na energiu sa využívajú bielkoviny. Ak je bielkovín viac, ako je potrebné, telo bielkoviny premení a uloží ich zložky ako tuk.

Živé telo obsahuje veľké množstvo bielkovín. Proteín je hlavným stavebným kameňom v tele a je hlavnou zložkou väčšiny buniek. Napríklad svaly spojivové tkanivo a koža sú vyrobené z bielkovín.

Dospelí by mali zjesť asi 60 gramov bielkovín denne (1,5 gramu na kilogram telesnej hmotnosti alebo 10 – 15 % celkový počet kalórií).

Dospelí, ktorí sa snažia rozvíjať svaly, potrebujú trochu viac. Deti tiež potrebujú viac bielkovín, keď rastú.

Tuky

Tuky sú zložité molekuly zložené z mastných kyselín a glycerolu. Telo potrebuje tuky pre rast a ako zdroj energie pre telo. Tuk sa používa aj na syntézu hormónov a iných látok potrebných pre fungovanie orgánov (napríklad prostaglandíny).

Tuky sú pomalým zdrojom energie, no energeticky najefektívnejším druhom potravy. Každý gram tuku dodáva telu približne 9 kalórií, čo je viac ako dvojnásobok množstva dodávaného bielkovinami alebo sacharidmi. tuky - efektívna forma energiu a telo ukladá prebytočnú energiu ako tuk. Telo ukladá prebytočný tuk brušná dutina(mentálny tuk) a pod kožu (subkutánny tuk), ktoré sa majú použiť, keď je potrebné viac energie. Telo môže tiež odstrániť prebytočný tuk z cievy a z orgánov, kde môže blokovať prietok krvi az poškodených orgánov, čo často spôsobuje vážne problémy.

Mastné kyseliny

Keď telo potrebuje mastné kyseliny, dokáže si niektoré z nich vyrobiť (syntetizovať). Niektoré kyseliny, nazývané esenciálne mastné kyseliny, sa nedajú syntetizovať a musia sa prijímať v strave.

Esenciálne mastné kyseliny tvoria asi 7 % tuku skonzumovaného v bežnej strave a asi 3 % celkových kalórií (asi 8 gramov). Patria sem linoleové a kyselina linolénová, ktoré sú prítomné v niektorých rastlinných olejoch. Kyselina eikozapentaénová a kyselina dokosahexaénová, čo sú mastné kyseliny nevyhnutné pre vývoj mozgu a možno ich syntetizovať z kyseliny linolovej. Nachádzajú sa však aj v niektorých produktoch z morských rýb, ktoré sú účinnejším zdrojom.

Kde sa nachádza tuk?

Druh tuku	Zdroj
Mononenasýtené	Avokádo, olivový olej Arašidové maslo
Polynenasýtené	Repka, kukurica, sója, slnečnica a mnoho ďalších tekutín rastlinné oleje
Nasýtený	Mäso, najmä hovädzie Plnotučné mliečne výrobky ako napr plnotučné mlieko, maslo a syr Kokosový a palmový olej Umelo hydrogenované rastlinné oleje
Omega-3 mastné kyseliny	Ľanové semienko Jazerný pstruh a niektoré hlbokomorské ryby ako makrela, losos, sleď a tuniak Zelená listová zelenina Vlašské orechy
Omega-6 mastné kyseliny	Rastlinné oleje (vrátane slnečnicového, svetlicového, kukuričného, ​​bavlníkového a sójového oleja) Rybí tuk Žĺtky
Trans-tuky	Komerčne pečené jedlá, ako sú sušienky, sušienky a šišky Hranolky a iné vyprážané jedlá Margarín Čipsy

Linoleové a kyselina arachidónová pozostávajú z omega-6 mastných kyselín.

Kyselina linolénová, kyselina eikozapentaénová a kyselina dokosahexaénová sú omega-3 mastné kyseliny.

Strava bohatá na omega-3 mastné kyseliny môže znížiť riziko aterosklerózy (vrátane koronárnej artérie). Jazerný pstruh a niektoré hlbokomorské ryby obsahujú vysoké množstvo Omega-3 mastných kyselín.

Musí sa konzumovať dostatočné množstvo omega-6 mastné kyseliny

Druhy tukov

Existujú rôzne druhy tukov

• mononenasýtené
• polynenasýtené
• bohatý

Konzumácia nasýtených tukov zvyšuje hladinu cholesterolu a riziko aterosklerózy. Produkty pochádzajúce zo zvierat zvyčajne obsahujú nasýtené tuky ktoré sú pri izbovej teplote zvyčajne tuhé. Tuky pochádzajúce z rastlín zvyčajne obsahujú mononenasýtené alebo polynenasýtené mastné kyseliny, ktoré sú zvyčajne tekuté pri izbovej teplote. Výnimkou sú palmové a Kokosový olej. Obsahujú viac nasýtených tukov ako iné rastlinné oleje.

Transmastné kyseliny (transmastné kyseliny) sú ďalšou kategóriou tukov. Sú umelé a vznikajú pridávaním atómov vodíka (hydrogenáciou) k mononenasýteným alebo polynenasýteným mastným kyselinám. Tuky môžu byť úplne alebo čiastočne hydrogenované (nasýtené atómami vody). Hlavným nutričným zdrojom transmastných kyselín sú čiastočne hydrogenované rastlinné oleje v komerčne pripravovaných potravinách. Konzumácia trans-tukov môže negatívne ovplyvniť hladinu cholesterolu v tele a môže prispieť k riziku aterosklerózy.

Tuky v strave

• Tuk by mal byť obmedzený na menej ako 30 % celkových denných kalórií (alebo menej ako 90 gramov denne)
• Nasýtené tuky by mali byť obmedzené na 10%.

Keď sa príjem tukov zníži na 10 % alebo menej z celkových denných kalórií, hladina cholesterolu dramaticky klesne.

Sacharidy, bielkoviny a tuky predstavujú pre človeka hlavné zdroje energie potrebnej pre život a ich kvalita je dôležité pre dobré zdravie.

IN diéta osoba Existujú len tri hlavné zdroje uhľohydrátov: (1) sacharóza, ktorá je disacharidom a je bežne známa ako trstinový cukor; (2) laktóza, ktorá je disacharidom mlieka; (3) škrob je polysacharid prítomný takmer vo všetkých rastlinných potravinách, najmä v zemiakoch a rôzne druhy obilniny. Ďalšie sacharidy, ktoré sú stráviteľné v malých množstvách, sú amylóza, glykogén, alkohol, kyselina mliečna, kyselina pyrohroznová, pektíny, dextríny a najmenšie množstvo- deriváty sacharidov v mäse.

Jedlo tiež obsahuje veľké množstvo celulózy, čo je sacharid. V ľudskom tráviacom trakte však neexistuje žiadny enzým, ktorý by dokázal celulózu rozložiť, preto sa celulóza nepovažuje za potravinový výrobok vhodný na ľudskú spotrebu.

Trávenie uhľohydrátov v ústach a žalúdku. Pri žuvaní sa jedlo zmieša so slinami, ktoré obsahujú tráviaci enzým ptyalín (amylázu), vylučovaný najmä príušnými žľazami. Tento enzým hydrolyzuje škrob na disacharid maltózu a iné malé polyméry glukózy obsahujúce 3 až 9 molekúl glukózy. Potrava sa však nachádza v ústnej dutine krátky čas a pravdepodobne nie viac ako 5 % škrobu sa hydrolyzuje pred prehltnutím.

napriek tomu trávenie škrobu niekedy pokračuje v tele a funde žalúdka ďalšiu 1 hodinu, kým sa potrava nezačne miešať so žalúdočnými sekrétmi. Aktivita slinnej amylázy je potom blokovaná kyselinou chlorovodíkovou žalúdočná sekrécia, pretože amyláza ako enzým je v princípe neaktívna, keď pH média klesne pod 4,0. Napriek tomu sa v priemere až 30 – 40 % škrobu hydrolyzuje na maltózu predtým, ako sa jedlo a sprievodné sliny úplne zmiešajú so žalúdočnými sekrétmi.

Trávenie uhľohydrátov v tenkom čreve. Trávenie pankreatickou amylázou. Sekrét pankreasu, podobne ako sliny, obsahuje veľké množstvo amylázy, t.j. svojimi funkciami je takmer úplne podobná slinnej amyláze, ale je niekoľkonásobne účinnejšia. Teda nie viac ako 15-30 minút po odstránení chymu dostane sa do žalúdka V dvanástnik a zmieša sa s pankreatickou šťavou, prakticky všetky sacharidy sa strávia.

V dôsledku toho predtým sacharidy bude presahovať duodenum alebo hornú časť jejunum sú takmer úplne prevedené na maltózu a/alebo iné veľmi malé polyméry glukózy.

Hydrolýza disacharidov a malé polyméry glukózy na monosacharidy pomocou enzýmov črevného epitelu. Enterocyty vystielajúce klky tenkého čreva obsahujú štyri enzýmy (laktázu, sacharázu, maltáziu a dextrinázu) schopné štiepiť disacharidy laktózu, sacharózu a maltózu, ako aj iné malé glukózové polyméry, na ich konečné monosacharidy. Tieto enzýmy sú lokalizované v mikroklkoch kefového lemu pokrývajúceho enterocyty, takže disacharidy sú trávené hneď, ako sa dostanú do kontaktu s týmito enterocytmi.

Laktóza sa štiepi na molekulu galaktózy a molekulu glukózy. Sacharóza sa rozkladá na molekulu fruktózy a molekulu glukózy. Maltóza a iné malé glukózové polyméry sa rozkladajú na početné molekuly glukózy. Konečnými produktmi trávenia sacharidov sú teda monosacharidy. Všetky sa rozpúšťajú vo vode a sú okamžite absorbované do portálneho krvného obehu.

V normálnom jedlo, ktorý obsahuje najviac škrobu zo všetkých sacharidov, viac ako 80% finálny produkt trávenie uhľohydrátov pozostáva z glukózy a galaktózy a fruktózy - zriedkavo viac ako 10%.

Všetky potraviny sa skladajú hlavne z bielkovín, sacharidov a lipidov. Počas procesu trávenia gastrointestinálny trakt u cicavcov, tri hlavné zložky potravy: uhľohydráty, tuky a bielkoviny podliehajú enzymatickej hydrolýze, pričom sa rozkladajú na základné stavebné kamene, z ktorých sa tvoria. Tento proces je nevyhnutný na likvidáciu potravy, pretože bunky vystielajúce črevá dokážu absorbovať do krvného obehu len relatívne malé molekuly. Absorpcia polysacharidov a dokonca aj disacharidov je možná až po ich úplnej hydrolýze tráviacimi enzýmami na monosacharidy. Podobne musia byť bielkoviny a lipidy tiež hydrolyzované na stavebné kamene, z ktorých sú postavené.

Proces trávenia začína v ústach a žalúdku, zatiaľ čo konečné štádiá trávenia všetkých hlavných zložiek potravy a vstrebávanie ich stavebných blokov do krvi sa vyskytujú v tenkom čreve. Anatomicky je tenké črevo vhodné na vykonávanie tejto funkcie, keďže má veľmi veľká plocha povrch, cez ktorý dochádza k nasávaniu. Tenké črevo je charakteristické nielen svojou veľkou dĺžkou (≈ 4,5 m), ale aj prítomnosťou vnútorný povrch veľa záhybov s veľkým počtom prstovitých výbežkov nazývaných klky. Každý vil je pokrytý epitelovými bunkami nesúcimi početné mikroklky. Klky vytvárajú obrovský povrch, cez ktorý sa produkty trávenia rýchlo transportujú do epiteliálnych buniek a z nich do kapilár obehového systému a do lymfatické cievy nachádza sa v črevnej stene. Plocha ľudského tenkého čreva je ≈ 180 m2, t.j. len o niečo menej detské ihrisko tenisový kurt.

Mikroklky obsahujú zväzky aktínových mikrofilamentov spojených na báze mikroklkov so sieťou myozínových vlákien. Tento systém nití zabezpečuje vlnité vibrácie mikroklkov, vďaka čomu dochádza k lokálnemu premiešaniu a lepšiemu vstrebávaniu strávených živín.

Absorpcia bielkovín

Potravinové bielkoviny sú štiepené enzýmami v gastrointestinálnom trakte na ich aminokyseliny (obr. 1.1). Proteíny vstupujúce do žalúdka stimulujú uvoľňovanie hormónu gastrín, ktorý zase spôsobuje sekréciu kyseliny chlorovodíkovej parietálnymi bunkami žliaz žalúdočnej sliznice, ako aj pepsinogén hlavnými bunkami. Žalúdočná šťava má pH 1,5 až 2,5. Vďaka tejto kyslosti pôsobí ako antiseptikum, zabíja väčšinu baktérií a iných buniek. Navyše v podmienkach nízkeho pH tráviace šťavy globulárne proteíny podliehajú denaturácii, ich molekuly sa rozvinú a v dôsledku toho sa vnútorné peptidové väzby polypeptidových reťazcov stanú prístupnejšími pre enzymatickú hydrolýzu. Pepsinogén, ktorý je neaktívnym prekurzorom enzýmu alebo zymogénom, sa v žalúdočnej šťave mení na aktívny pepsín v dôsledku enzymatického pôsobenia samotného pepsínu, t.j. autokatalýzou. Počas tohto procesu sa 42 odštiepi z N-konca pepsinogénového polypeptidového reťazca

	Aktivita
(K.F. 3.4.4.1)	Tyr, Phe, Tgr, Leu, Glu, Gln
(K.F. 3.4.4.4)	Útočí na peptidové väzby tvorené: Lys, Arg
Chymotrypsín (K.F. 3.4.4.5)	Útočí na peptidové väzby tvorené: Tyr, Phe, Tr p
Karboxypeptidáza (K.F. 3.4.2.1)	Postupné štiepenie C-koncových zvyškov
aminopeptidáza (K.F. 3.4.1.1)	Postupné štiepenie N-koncových zvyškov

Ryža. 1.1. – Trávenie bielkovín: 1 – proteolytické enzýmy

aminokyselinové zvyšky vo forme zmesi krátkych peptidov. Zvyšok molekuly pepsinogénu, ktorý zostáva nedotknutý, je enzymaticky aktívny pepsín (EC 3.4.4.1). V žalúdku pepsín hydrolyzuje tie peptidové väzby v proteínoch, ktoré tvoria aromatické aminokyseliny: tyrozín, fenylalanín a tryptofán, ako aj množstvo ďalších; Výsledkom je, že z dlhých polypeptidových reťazcov vzniká zmes kratších peptidov.

Len čo sa kyslý obsah žalúdka dostane do tenkého čreva, vplyvom nízkeho pH sa začne vylučovať hormón sekretín, ktorý sa dostáva do krvi. Tento hormón zase stimuluje uvoľňovanie bikarbonátu z pankreasu do tenkého čreva, čo vedie k neutralizácii HC1 v žalúdočnej šťave. V dôsledku toho sa pH prudko zvýši z 1,5–2,5 na ≈ 7. V tenkom čreve pokračuje trávenie bielkovín. Vstup aminokyselín do dvanástnika spôsobuje uvoľnenie hormónu cholecystokinínu, ktorý stimuluje sekréciu niekoľkých pankreatických enzýmov s optimálnym pH okolo 7. Tri z nich: trypsín (EC 3.4.4.4), chymotropín (EC 3.4.4.5 ) a karboxypeptidáza (C.F. 3.4.2.1) – sú produkované exokrinnými bunkami pankreasu vo forme enzymaticky neaktívnych zymogénov: trypsinogénu, chymotrypsinogénu a prokarboxypeptidázy, v tomto poradí. Vďaka syntéze proteolytických enzýmov vo forme neaktívnych prekurzorov nie sú exokrinné bunky týmito enzýmami zničené. V tenkom čreve sa trypsinogén pôsobením enterokinázy, špecializovaného proteolytického enzýmu vylučovaného bunkami črevného epitelu, premení na aktívnu formu - trypsín. Voľný trypsín, keď sa tvorí, sa tiež podieľa na katalytickej premene trypsinogénu na trypsín. Tvorba voľného trypsínu je spôsobená odštiepením hexapeptidu z N-konca trypsinogénového polypeptidového reťazca.

Aktívne centrum trypsínu pozostáva z troch aminokyselinových zvyškov: serín-195 (je akceptované, že číslovanie aminokyselinových zvyškov v trypsíne zodpovedá ich pozíciám v proenzýme), histidín-57 a kyselina asparágová-102. Sorpčné miesto obsahuje karboxylovú skupinu kyseliny asparágovej-189, ktorá určuje špecifickosť trypsínu pre kladne nabité substráty. Mechanizmus katalytickej hydrolýzy zahŕňa štádium sorpcie substrátu, štiepenie peptidovej väzby za vzniku acylového enzýmu a prenos acylovej skupiny na nukleofilný akceptor. Trypsín hydrolyzuje peptidové väzby vytvorené za účasti karbonylových skupín lyzínu a arginínu.

Molekula chymotrypsinogénu je jeden polypeptidový reťazec s niekoľkými vnútroreťazcovými disulfidovými väzbami. Keď sa chymotrypsinogén dostane do tenkého čreva, pôsobením trypsínu sa premení na chymotrypsín, ktorý preruší dlhý polypeptidový reťazec chymotrypsinogénu na dvoch miestach, čím sa oddelia dipeptidy. Tri fragmenty vytvorené z pôvodného reťazca chymotrypsinogénu sú však držané pohromade krížovými disulfidovými väzbami. Chymotrypsín hydrolyzuje peptidové väzby tvorené zvyškami fenylalanínu, tyrozínu a tryptofánu. V dôsledku toho trypsín a chymotrypsín rozkladajú polypeptidy vytvorené v žalúdku pôsobením pepsínu na menšie peptidy. Táto fáza trávenia bielkovín nastáva s veľmi vysoká účinnosť pretože pepsín, trypsín a chymotrypsín vykazujú rôzne špecifickosti v hydrolýze polypeptidových reťazcov s ohľadom na peptidové väzby tvorené rôznymi aminokyselinami.

Degradáciu krátkych peptidov v tenkom čreve vykonávajú iné peptidázy. Patria sem predovšetkým karboxypeptidáza, enzým obsahujúci zinok syntetizovaný v pankrease vo forme inaktívnej zymogén prokarboxypeptidázy. Aktívne centrum karboxypeptidázy má tvar vrecka, v dutine ktorého sa nachádza atóm Zn. Aktívne miesto zahŕňa aj zvyšky kyseliny glutámovej, tyrozínu a arginínu. Funkciou posledne menovaného v mechanizme katalýzy je viazanie C-koncovej karboxylovej skupiny. Karboxypeptidáza postupne štiepi C-koncové zvyšky z peptidov.

Tenké črevo tiež vylučuje aminopeptidázu (EC 3.4.1.1), ktorá štiepi N-terminálne zvyšky z krátkych peptidov jeden po druhom.

V dôsledku postupného pôsobenia týchto proteolytických enzýmov a peptidáz sa natrávené proteíny nakoniec premenia na zmes voľných aminokyselín, ktoré sa potom transportujú cez epitelové bunky vystielajúce tenké črevo. Voľné aminokyseliny prenikajú do kapilár klkov a sú transportované krvou do pečene.

V ľudskom gastrointestinálnom trakte nie sú všetky bielkoviny úplne strávené. Väčšina živočíšnych bielkovín je takmer úplne hydrolyzovaná na aminokyseliny, ale niektoré fibrilárne bielkoviny, ako napríklad keratín, sú trávené len čiastočne. Veľa veveričiek rastlinná potrava najmä bielkoviny obilných zŕn nie sú úplne rozložené v dôsledku skutočnosti, že bielkovinová časť semien a zŕn je pokrytá nestráviteľným celulózovým obalom (plevou).

Známy zriedkavé ochorenie steatorea (pretrvávajúca hnačka), pri ktorej črevné enzýmy nie sú schopné tráviť niektoré vo vode rozpustné obilné bielkoviny, najmä gliadín, ktorý poškodzuje bunky črevného epitelu. Výrobky z obilia sú vylúčené z potravy takýchto pacientov. Ďalšie ochorenie spojené s abnormálnou aktivitou proteolytických enzýmov tráviaci trakt, je akútna pankreatitída. Pri tomto ochorení spôsobenom porušením procesu sekrécie pankreatickej šťavy do čreva sa prekurzory proteolytických enzýmov (zymogénov) premieňajú na zodpovedajúce katalytické aktívne formy príliš skoro, ešte vo vnútri pankreatických buniek.

Výsledkom je, že tieto silné enzýmy napádajú tkanivo samotnej žľazy a spôsobujú hlboké a veľmi bolestivé zničenie orgánu, čo môže viesť k smrteľný výsledok. Normálne sa zymogény vylučované pankreasom neaktivujú, kým sa nedostanú do tenkého čreva. Pankreas sa chráni pred vlastným trávením iným spôsobom: syntetizuje špeciálny proteín - špecifický inhibítor trypsínu. Keďže voľný trypsín aktivuje nielen trypsinogén a chymotrypsinogén, ale aj zymogény ostatných dvoch tráviace enzýmy: prokarboxypeptidáza a proelastáza, inhibítor trypsínu úspešne bráni predčasnej tvorbe voľných proteolytických enzýmov v bunkách pankreasu.

Absorpcia sacharidov

U ľudí sú sacharidy trávené hlavne polysacharidmi: škrobom a celulózou obsiahnutými v rastlinnej potrave. Škrob je úplne štiepený enzýmami gastrointestinálneho traktu na jeho základné štrukturálne bloky, a to voľný D-glukóza (obr. 1.2). Tento proces začína v ústach počas žuvania potravy v dôsledku pôsobenia vylučovaného enzýmu amylázy slinné žľazy. Slinná amyláza hydrolyzuje mnohé z α-(1→4)-glykozidových väzieb v škrobe a glykogéne. Vznikne tak zmes pozostávajúca z maltózy, glukózy a oligosacharidov.

Trávenie škrobu a iných stráviteľných polysacharidov za vzniku D-glukóza pokračuje a je dokončená v tenkom čreve, hlavne pôsobením pankreatickej amylázy, ktorá sa syntetizuje v pankrease a prechádza pankreatickým vývodom do hornej časti tenkého čreva. Tento úsek tenkého čreva s najvyššou tráviacou aktivitou sa nazýva dvanástnik.

Celulóza u väčšiny cicavcov nepodlieha enzymatickej hydrolýze a nepoužíva sa kvôli nedostatku enzýmov schopných štiepiť β-(1→4) väzby medzi po sebe nasledujúcimi zvyškami D-glukóza v celulóze. Zároveň nestrávená celulóza z rastlinnej potravy vytvára hmotu (niekedy nazývanú „vláknina“ alebo „vláknina“), ktorá prispieva k normálnej črevnej motilite. U prežúvavcov sa celulóza trávi, ale nie priamo, ale pod vplyvom baktérií nachádzajúcich sa v ich bachore (žalúdku). Tieto baktérie hydrolyzujú celulózu na D-glukóza sa ďalej fermentuje D-glukóza na laktát, acetát a propionát, ktoré sa vstrebávajú a dostávajú sa do krvi. Laktát a propionát sa potom premieňajú na krvný cukor v pečeni prežúvavcov.

Hydrolýza disacharidov je katalyzovaná enzýmami umiestnenými na vonkajšom okraji epitelových buniek vystielajúcich tenké črevo. Sacharóza alebo trstinový cukor sa hydrolyzuje za vzniku D- glukóza a D-fruktóza pôsobením sacharázy, nazývaná aj invertáza (EC 3.2.1.26); laktóza sa hydrolyzuje na D- glukóza a D-galaktóza pôsobením laktázy, nazývaná aj β-galaktozidáza (EC 3.2.1.23); v dôsledku hydrolýzy maltózy pôsobením maltázy vznikajú dve molekuly D-glukóza. Pre mnohých predstaviteľov ázijských a afrických rás v dospelosti je charakteristická intolerancia laktózy v dôsledku vymiznutia aktivity laktázy v tenkom čreve, ktorá bola prítomná v hrudníku resp. detstva. U ľudí s intoleranciou laktózy zostáva tento cukor v črevách v nestrávenej forme a časť je fermentovaná mikroorganizmami. To spôsobuje hnačku a tvorbu plynu v črevách.

Ryža. 1.2. – Trávenie sacharidov: 1 a 2 – amylolytické enzýmy; 3 – sacharáza (K.F. 3.2.1.26); 4 – laktáza (EC 3.2.1.23)

V epiteliálnych bunkách vystielajúcich tenké črevo, D- fruktóza, D-ralaktóza a D-manóza sa čiastočne premieňa na D-glukóza. Zmes všetkých týchto jednoduchých hexóz je prijímaná epiteliálnymi bunkami lemujúcimi tenké črevo a prenášaná krvou do pečene.

Trávenie tukov

Trávenie triacylglycerolov (neutrálnych tukov) začína v tenkom čreve, kam z pankreasu prichádza zymogénová prolipáza. Tu sa prolipáza premieňa na aktívnu lipázu (EC 3.1.1.3), ktorá sa v prítomnosti žlčových kyselín a špeciálneho proteínu nazývaného kolipáza viaže na kvapôčky triacylglycerolu a katalyzuje hydrolytické štiepenie jedného alebo oboch extrémnych zvyškov mastných kyselín za vzniku zmes voľných mastných kyselín vo forme ich Na+- alebo K+-solí (mydiel) a 2-monoacylglycerolov. Malé množstvo triacylglycerolov zostáva nehydrolyzované (obr. 1.3).

Mastné kyseliny

Ryža. – 1.3. Trávenie lipidov: 1 – lipáza (EC 3.1.1.3), žlčové kyseliny, Na +

Výsledné mydlá a nerozpustené acylglyceroly sa emulgujú na malé kvapôčky peristaltikou (premiešavacie pohyby čriev), ako aj vplyvom žlčových solí a monoacylglycerolov, ktoré sú amfipatickými zlúčeninami, a preto fungujú ako detergenty. Mastné kyseliny a monoacylglyceroly z týchto kvapôčok sú absorbované črevnými bunkami, kde sa z nich syntetizujú najmä triacylglyceroly. Ďalej triacylglyceroly prenikajú nie do krvných vlásočníc, ale do malých lymfatických ciev črevných klkov – lakteálov (inak nazývaných lakteálne alebo chylózne cievy). Tečie z tenké črevá lymfa nazývaná chyle ( mliečna šťava), po strávení tučné jedlá vzhľadom pripomína mlieko vďaka množstvu chylomikrónov v ňom suspendovaných - drobných kvapôčok emulgovaných triacylglycerolov s priemerom asi 1 mikrón. Chylomikróny majú hydrofilný obal pozostávajúci z folipidov a špeciálneho proteínu, ktorý udržuje chylomikróny v suspenzii. Chylomikróny prechádzajú cez hrudný kanál do podkľúčovej žily. Po konzumácii mastných jedál dokonca aj krvná plazma opalescentne kvôli vysokej koncentrácii chylomikrónov v nej, ale táto opalizácia zmizne po 1-2 hodinách, pretože triacylglyceroly sa vylučujú z krvi, dostávajú sa najmä do tukového tkaniva.

Emulgácia a trávenie lipidov v tenkom čreve sú uľahčené žlčovými soľami. Ľudské žlčové soli sú hlavne glykocholát sodný a taurocholát sodný, pričom obidva sú derivátmi kyseliny cholovej, ktorá je kvantitatívne prevládajúcou zo štyroch hlavných žlčových kyselín prítomných v ľudskom tele. Žlčové soli sú silné emulgátory; prichádzajú z pečene do žlče, ktorá prúdi do hornej časti tenkého čreva. Po ukončení absorpcie mastných kyselín a monoacylglycerolov z emulgovaných kvapôčok tuku v dolnej časti tenkého čreva sa reabsorbujú aj žlčové soli, ktoré prispeli k tomuto procesu. Vracajú sa do pečene a znovu sa používajú. Žlčové kyseliny teda neustále cirkulujú medzi pečeňou a tenkým črevom.

Žlčové kyseliny hrajú výlučne dôležitá úloha pri vstrebávaní nielen triacylglycerolov, ale aj všetkých zložiek potravy rozpustných v tukoch. Ak sa tvoria alebo vylučujú žlčové kyseliny v nedostatočné množstvá, ako to už pri rade chorôb býva, vo výkaloch sa objavujú nestrávené a nevstrebané tuky. To zhoršuje absorpciu vitamíny rozpustné v tukoch Môže sa vyskytnúť nutričný nedostatok A, D, E a K a vitamínu A.

Rozložené živiny vstupujúce do krvi sú transportované do pečene. V pečeňových bunkách - hepatocytoch sú glukóza, aminokyseliny a voľné mastné kyseliny zahrnuté do metabolických procesov tela.

Proces asimilácie potravinových produktov u cicavcov sa teda uskutočňuje v gastrointestinálnom trakte a je založený na enzymatickej kyslej hydrolýze:

polysacharidy (škrob a celulóza) na di- a monosacharidy,

proteíny na aminokyseliny,

· lipidov na mastné kyseliny, po ktorých nasleduje absorpcia bunkami tenkého čreva do krvi, vstup do krvného obehu do pečene a začlenenie do metabolické procesy telo.