1.1.2. Расщепление жиров

Гидролиз триацилглицеролов, в результате которого освобождаются глицерин и выс­шие жирные кислоты, происходит постепенно под действием гидролаз эфиров глицерина — липаз (панкреатическая липаза и липаза тонкого кишечника). Активность липазы в жировой клетке регулируется гормонами.

Специфичность действия липаз определяется положением эфирных связей в триацилглицероле. Панкреатическая липаза активна к гидролизу эфирных связей в 1-м и 3-м положениях, то есть внешних сложноэфирных связей, в результате чего образуется 2-моноацилглицерол:

Гидролиз эфирной связи в положении 2 идет более медленно и катализируется липазой, секретируемой железами тонкого кишечника.

Образующиеся 2-моноглицеролы всасываются стенкой кишечника и либо на­правляются на ресинтез триглицеридов уже в кишечной стенке, либо распадаются далее под действием неспецифических эстераз. Примером может служить гидролиз β-моноглицерида (2-моноглицерола) в присут­ствии алиэстеразы печени:

(2-моноацилглицерол)

Таким образом, схема полного гидролиза триацилглицеролов выглядит следующим образом:

Установлено, что панкреатическая липаза, как и другие пищеварительные ферменты (пепсин, трипсин, химотрипсин), поступает в верхний отдел тонкого кишечника в виде неактивной пролипазы.

Превращение пролипазы в активную липазу происходит при участии желчных кислот и еще одного белка панкреати­ческого сока — колипазы (мол. масса около 10 кДа). Колипаза секретируется в виде проформы — проколипазы, и для ее превращения в активную колипазу тре­буется гидролиз специфических пептидных связей, который происходит при действии трипсина поджелудочного сока. Образовавшаяся активная колипаза образует с липазой комплекс в молярном отношении 1: 1 за счет формирования двух ионных связей лиз - глу и асп - орг. Образование такого комплекса приво­дит к тому, что липаза становится активной и устойчивой к действию трипсина. На скорость катализируемого липазой гидролиза жира не оказывают существен­ного влияния ни степень насыщенности жирных кислот, ни длина ее цепи.

Колипаза не является классическим активатором, она лишь связывает субстрат и приближает его к активному центру липазы. Колипаза сво­им гидрофобным доменом связывается с повер­хностью мицеллы эмульгированного жира. Дру­гая часть молекулы способствует формированию такой конформации панкреатической липазы, при которой активный центр фермента макси­мально приближен к своим субстратам — мо­лекулам жиров, поэтому скорость реакции гидролиза жира резко возрастает.

Пищеварительные липазы кроме человека и млекопитающих животных обнаружены и исследованы у рыб, некоторых беспозвоночных. Однако, как правило, у большинства видов беспозвоночных и костистых рыб липолитическая активность в пищеварительных соках примерно в 1000 раз ниже, чем в панкреатическом соке млекопитающих. Не следует забывать, что жиры могут усваиваться также путем фагоцитоза и сохраняться без предварительного гидролиза до тех пор, пока не прогидролизуются внутриклеточными липазами и, таким образом, примут участие в синтезе липидов в процессах образования энергии. Выяснено, что активность липаз регулируется путем их фосфорилирования - дефосфорилирования:

Кроме жиров, с пищей поступают фосфолипиды, эфиры холестерола, однако количество этих липидов в составе пищи значительно мень­ше, чем жиров (~10%). Расщепление фосфолипидов происходит при участии ферментов фосфолипаз. Стериды, подвергаясь действию гидролитических ферментов типа холестераз, расщепляются в кишечнике с образованием спирта холестерола или эргостерола и соответствующей жирной кислоты. Холестеразы продуцируются поджелудочной железой и активны только в присутствии солей желчных кислот.

Таким образом, образующаяся в результате гидролиза липидов смесь содержит анионы жирных кислот, моно-, ди- и триацилглицерины, хорошо эмульгированные солями жирных кислот и мылами, глицерин, холин, этаноламин и другие полярные компоненты липидов. Исследования с мечеными триацилглицеринами показали, что около 40% жиров пищи гидролизуется полностью до глицерина и жирных кислот, 3-10% всасываются без гидролиза в форме триацилглицеринов, а остальные гидролизуются частично, главным образом до 2-моноацилглицеринов.