Всмоктування продуктів гідролізу білків

Як зазначалось вище, основними продуктами гідролізу білків є амінокислоти і невелика кількість простих пептидів Основна маса продуктів розщеплення білків всмоктується в кінцевій частині дванадцятипалої і на початку тонкої клубової кишок. Всмоктування амінокислот є досить складним біологічним процесом. У ньому беруть участь осмос, дифузія й активна всмоктуюча дія кишкових ворсинок. Амінокислоти можуть всмоктуватись внаслідок перенесення їх через мембрану клітин слизової оболонки кишок. Цей процес тісно пов'язаний з використанням енергії і наявністю в клітинах іонів натрію.

Перенесення амінокислот крізь біологічні мембрани

Дослідження, проведені з різними ізольованими клітинами, тканинними препаратами, а також у дослідах in vivo, дозволили припустити, що в перенесенні амінокислот крізь біологічні мембрани беруть участь не менше п'яти специфічних систем. Кожна з них відповідає за перенесення лише певної групи амінокислот, близьких за будовою І властивостями. Згідно з цим виділяють такі групи амінокислот: а) амінокислоти, що містять малі радикали; б) амінокислоти, що містять великі радикали; в) амінокислоти, що виявляють основні властивості; г) амінокислоти, що виявляють кислотні властивості; д) імінокислоти.

Нещодавно одержано дані щодо активного перенесення амінокислот крізь клітинні мембрани в кишках, нирках і мозку. Механізм цього

352

процесу дістав назву углутамілтрансферазного циклу. В ньому беруть участь один мембрашю-зв'язаннй фермент і п'ять ферментів цитоплазми, а також глутатіон (углутамілцистеїнілгліцин), який міститься в усіх тканинах організму. Головну роль у углутамілтрансферазному циклі відіграє мембранно-зв'язаний фермент углутамілтрансфераза, яка каталізує реакцію

Y-Глутамілтрансфераза, перебуваючи в клітинній мембрані, здійснює трапслокацію амінокислот з позаклітинного простору внаслідок реакції транспептидування залишку углутамінової кислоти з глутаті-ону на транспортовану амінокислоту і перенесення утвореної сполуки 7-глутаміламінокислоти в клітину. Сюди ж надходить і цистеїнілглі-цин. Стід зазначити, що донорами залишку у-глутаміиової кислоти можуть бути й інші глутамілпептиди, а всі амінокислоти, крім проліну, можуть виступати у ролі акцепторів.

На наступному етапі у-глутаміламінокислота за участю ферменту V-глутамілциклотрансферази розщеплюється з утворенням вільної амінокислоти і 5-оксипроліну:

Інша сполука, яка утворюється на першому етапі реакції (цистеї-ніл-гліцин), під впливом ферменту пептидази розщеплюється на цисте-

12 5-287

353

ї н і гліцин:

NH_a-CH—CO-NH-CH₂-COOH ^Ї!2ЇЦ NH₂-CH-COOH+NH_a-CH_a—COOH.

І І

СН_а СН_а

І \

SH • SH

У процесі здійснення зазначених вище трьох реакцій відбувається перенесення в клітину однієї молекули амінокислоти, при цьому використовується енергія пептидних зв'язків глутатіону.

Для продовження процесу в клітинах відбувається регенерація глутатіону з використанням енергії АТФ. Спочатку 5-оксипролін за участю ферменту 5-оксипролінази перетворюється на L-глутамінову кислоту:

Далі ця кислота взаємодіє з цистеїном з утворенням дипептиду — Y-глутамілцистеїну. Реакцію каталізує •у^глУ^тамі^ЛІі^истеїн — синтетаза

і, нарешті, Y-глутамілцистеїн взаємодіє з гліцином, внаслідок чого утворюється глутатіон. Реакцію каталізує глутатіонсинтетаза

Глутатіон, що утворився, може вступати в новий цикл і переносити в клітину наступну молекулу амінокислоти.

354

Ферменти v-глутамілтрансферазного циклу виявлено в ряді тканин, в яких проходить"активний транспорт амінокислот. Ключовий фермент циклу — -у-глутамілтрансфераза у високих концентраціях трапляється в епітелії ворсинок тонкої кишки, в нирках та інших органах.

Разом з цим слід наголосити, що у-глутамілтрансферазний цикл є, очевидно, лише одним з кількох механізмів, які забезпечують транспорт амінокислот у клітинах. Після всмоктування амінокислоти надходять у кров і по системі ворітної вени потрапляють у печінку.

Гниття білків у кишках

Окремі амінокислоти, які не всмоктались у тонкій кишці, та деякі білки, що не розщепились, потрапляють у товсту кишку, де за участю мікроорганізмів піддаються різним перетворенням. Цей процес дістав назву гниття білків. У процесі перетворення з амінокислот утворюються аміни, жирні кислоти, спирти, феноли, індол, скатол та інші сполуки, частина з яких є отруйними для організму.

Так, під час декарбоксилювання діаміномопокарбонових кислот орнітину і лізину утворюються відповідно путресцнн і кадаверин:

Ці аміни є отруйними сполуками. Вони належать до трупних отрут.

Циклічна амінокислота триптофан під дією мікроорганізмів перетворюється на скатол та індол:

Ті*

355

Скатол та індол — отруйні речовини з досить неприємним запахом. Під час розкладання циклічної амінокислоти тирозину утворюються крезол і фенол:

)Н

Сполуки індол, скатол, крезол і фенол з кишок через систему ворітної вени потрапляють у печінку, де знешкоджуються, взаємодіючи з активними формами сірчаної та глюкуронової кислот. Цей процес у печінці проходить досить інтенсивно.

Активується сірчана кислота внаслідок взаємодії з АТФ, в результаті чого утворюється фосфоаденозинфосфосульфат, тобто активна форма сульфату:

KM,»

З' -Фосфоаденозин-5'-фосфосульфат (ФАФС)

Активною формою глюкуронової кислоти є уридиндифосфоглюку-ронова кислота

356

Сполуки, які утворюються під час знешкодження отруйних речовин, дістали назву парних сполук, оскільки вони складаються із залишків двох речовин. Наприклад, під час взаємодії фенолу з активною формою сірчаної кислоти утворюється фенолсірчана кислота:

9^Н o-s-он

Аналогічно взаємодіє з фенолом УДФГК з утворенням фенолглю-куронової кислоти:

Уридиндифосфо- Фенол Фенолі люк>ройова кислота

глюкуронова кислота

Подібно відбувається знешкодження індолу і скатолу. Відмінність полягає в тому, що ці сполуки спочатку окислюються, а вже потім взаємодіють з ФАФС і УДФГК з утворенням парних сполук, які виводяться з організму з сечею.

Слід зазначити, що під дією мікроорганізмів зазнає перетворення ще ряд амінокислот, наприклад, сірковмісних, з утворенням отруйних для організму сполук, які, в свою чергу, знешкоджуються і переважна більшість їх виводиться з організму. Процеси гниття білків інтенсивно розвиваються при потраплянні в організм недоброякісної їжі, порушенні режиму харчування, захворюваннях травного каналу та інших захворюваннях. Утворення токсичних продуктів негативно впливає на здоров'я людини та продуктивність сільськогосподарських тварин.