Этапы гидролиза и всасывания углеводов

С пищей за сутки организм получает около 400 г углеводов. Это полисахариды: крахмал, гликоген, целлюлоза, пектиновые вещества, декстрины, декстраны; дисахариды: сахароза, мальтоза, лактоза; моносахариды: глюкоза, фруктоза, галактоза, ксилоза, арабиноза.| Однако не все эти углеводы усваиваются организмом, так как не ко всем из них имеются необходимые глюкозидазы, или карбогидразы. Хорошо усваиваются глюкоза, сахароза, мальтоза, галактоза, лактоза, рафиноза (трисахарид), инулин, крахмал, декстрины. Не усваива-

ются целлюлоза, пектиновые веще­ства, декстраны (у коров целлюло­за в рубце под влиянием микроор­ганизмов разлагается до глюкозы и потому используется организ­мом, у человека в толстом кишеч­нике под влиянием микроорганиз­мов целлюлоза разлагается не до глюкозы, а до летучих жирных кис­лот — уксусной, пропионовой, масляной). Наиболее распростра­ненный продукт питания — сахар. Он представляет собой 99,8% р-р сахарозы (димер глюкоза+фрукто-за). Сладость углеводов различна. Если сладость сахарозы принять за 100 единиц, то относительная сла­дость фруктозы — 173 ед., глюко­зы — 74, сорбита — 48, ксилозы — 40, мальтозы —32, галактозы — 32, рафинозы — 23, лактозы — 16. Лактоза — довольно часто упо­требляемый продукт питания, так

как содержится в женском (7,7%) и коровьем молоке (4,8%). Вместе с тем у многих людей в ЖКТ не вырабатывается фермент лактоза, поэтому этот молочный сахар не усваивается, и люди, носители этого вида аномалии, не переносят молоко, но достаточно хорошо усваи­вают кефир, где этот сахар частично потреблен кефирными дрожжами. У людей, которые не усваивают лактозу, обычно в толстом кишечнике развиваются микроорганизмы, живу­щие на лактозе, поэтому у таких людей развивается обильное газообразование (более 100— 500 мл/сутки), и это вызывает пучение живота.

Самый распространенный пищевой углевод — крахмал. На его долю приходится 80% от всех углеводов. Его много в крупах и макаронных изделиях (55—70%), бобовых (40—45%), хлебе (30—40 %), картофеле (16%). Крахмал состоит из двух фракций — амилозы и амилопектина. Гидролизу подвергается амилоза, на долю которой приходится около 70—80%.

Клетчатка, хотя и не переваривается организмом человека, является важным компонентом пищевого рациона. Замечено, что употребление продуктов, лишенных клетчатки, напри-

322

мер, белого хлеба, приводит к ряду серьезных нарушений в деятельности ЖКТ и к развитию рака толстой кишки. Много клетчатки в отрубях зерновых, в сырой моркови, капусте, ябло­ках. Пектин также является ценным «балластом» продуктов питания — он необходим для нормализации микрофлоры толстого кишечника, регуляции уровня в крови холестерина и удаления желчных кислот. Клетчатка и пектин образуют вместе так называемые пищевые волокна. Найдено, что ежесуточное применение их в пище (до 10— 15 г/сутки) является опти­мальным вариантом. Эта доза содержится в хлебе грубого помола, в овощах и фруктах.

Гидролиз углеводов проводится с участием таких ферментов как альфа-амилаза, мальтаза, инвертаза, изомальтаза, лактаза, трегалаза. Альфа-амилаза секретируется слюнными железами, панкреатической железой, кишечными железами, а также энтероцитами, прини­мающими участие в пристеночном пищеварении. Альфа-амилаза действует на амилозу крах­мала, вызывая ее деполимеризацию вначале до декстринов, а затем до мальтозы и при дли­тельном действии — до глюкозы. Процесс воздействия начинается в ротовой полости, по­том пища попадает в желудок, и пока содержимое желудка не станет кислым, амилаза про­должает действовать. Основное место действия амилазы — это 12-перстная кишка и тощая кишка, где совершается гидролиз крахмала до мальтозы. В кишечном соке имеется мальтаза, которая заполняет гликокаликс и частично расщепляет мальтозу до двух молекул глю­козы. Однако основное расщепление мальтозы происходит на апикальной части энтерцита с участием ферментов пристеночного пищеварения. Другие продукты (сахароза, мальтоза, лактоза) в основном подвергаются деполимеризации непосредственно на апикальной мем­бране энтероцита, и продукты гидролиза (глюкоза, фруктоза, галактоза) транспортируются через энтероцит в интерстиций, а затем в кровь.

Считается, что транспорт моносахаридов осуществляется с участием вторично-актив­ного транспорта, зависимого от транспорта натрия. Энтероциты, которые способны погло­щать из тонкого кишечника моносахариды, обычно содержат на базальной и латеральной мембранах натриевые насосы, которые активно выкачивают входящие через апикаль­ную мембрану ионы натрия в интерстиций и таким образом постоянно поддерживают градиент натрия (внутри клетки его концентрации примерно 14 ммоль, а в интерстиции более 150 ммоль). В результате этого натрий из полости кишки, где его концентрация примерно такая же, как в крови (140 ммоль/л) по градиенту устремляется внутрь энтероци­та. Но делает он это следующим образом: на апикальной мембране энтероцита имеется специфический для глюкозы (фруктозы, галактозы) переносчик, с которым взаимодейству­ет молекула глюкозы. К комплексу присоединяется натрий, и этот ион за счет градиента концентрации «вносит» комплекс на внутреннюю поверхность апикальной мембраны энте­роцита. Здесь, внутри клетки, комплекс распадается, переносчик возвращается в исходное положение, ионы натрия выделяются из клетки натриевым насосом, а молекула глюкозы соединяется с переносчиком, локализованным на базально-латеральной мембране энтеро­цита, и с его помощью переносится в интерстиций, откуда попадает в кровь. Таким обра­зом, в этом процессе транспорта используется энергия, которая первично была затрачена на работу натриевого насоса.