Переваривание и всасывание липидов

Переваривание липидов – это гидролиз жиров под действием фермента панкреатической липазы. У взрослых людей переваривание жира идет только в кишечнике по схеме: «выделение желчи  эмульгирование жира  действие панкреатической липазы».

Для действия этого фермента необходимы следующие условия: значение рН, близкое к нейтральной среде, белок колипаза, синтезируемый в поджелудочной железе и секретируемый вместе с панкреатической липазой. Необходимое значение рН создается в результа­те нейтрализации кислого содержимого, поступаю­щего из желудка, бикарбонатом, секретируемым поджелудочной железой.

Расщепление липидов происходит в 12-перстной кишке, куда поступают липаза с соком поджелудочной железы и конъюгированные желчные кислоты в составе желчи.

Желчь — это вязкая жидкость желто-зеленого цвета, содер­жащая мицеллы из компонентов, продуцируемых печеночны­ми клетками; она накапливается в желчном пузыре. Важнейшие компоненты желчи: желчные кислоты — 6,2 %; желчные пигменты (продукты распада гема) — 3,2 %; холестерин — 0,5 %; фосфолипиды — 0,5%.

Основная функция желчи — участие в переваривании и всасывании липидов. Эту функцию выполняют желчные кис­лоты, эмульгирующие жиры и таким образом обеспечивающие гидролиз жиров панкреатической липазой. Секреция желчи является также основным путем выведения избытка холесте­рина из организма. Он выводится как в виде желчных кислот, которые синтезируются в печени из холестерина, так и в сво­бодном виде. Холестерин — гидрофобное вещество, поэтому в растворенном состоянии в виде мицелл желчи его удержи­вают желчные кислоты. Соотношение желчных кислот и хо­лестерина должно быть приблизительно 12:1 (рис. 3).

Образующиеся в печени холевая и хенодезоксихолевая кислоты называются первичными желчными кислотами. Они этерифицируются глицином и таурином, давая парные или конъюгированные желчные кислоты, и в такой форме секретируются в желчь. В гликохолевой кислоте в гидрофильный участок представлен остатком глицина, в таурохолевой кислоте гидрофильный участок представлен таурином. Гидрофобным компонентом всех желчных кислот является производное холестерина.

Ключевым, регуляторным ферментом синтеза желчных кислот является 7-гидроксилаза, активность которой может регулироваться: фосфорилированием-дефосфорилированием и изменением количества фермента, причем холестерин индуцирует транскрипцию гена, а желчные кислоты, ее подавляют. Активаторами синтеза фермента являются гормоны щитовидной железы — Т₃ и Т₄, а корпрессором - эстрогены. Это обстоятельство объясняет, почему желчнокаменная болезнь встречается у женщин в 3—4 раза чаще, чем у мужчин.

В кишечнике под действием ферментов микрофлоры кишечника конъюгированные желчные кислоты теряют таурин, глицин и превращаются во вторичные желчные кислоты: дезоксихолевую и литохолевую. У человека примерно 95% желчных кислот, поступающих в кишечник, повторно всасывается стенкой кишечника и через кровь снова возвращаются в печень, участвуя, таким образом, в энтерогепатической циркуляции.

Эмульгирование жира - обязательное условие для переваривания, так как делает гидрофобный субстрат более доступным для действия гидролитических ферментов - липаз. Эмульгирование происходит при участии желчных кислот, которые из-за своей амфифильности, окружают каплю жира и снижают поверхностное натяжение, что приводит к дроблению капли.

1. Гидролиз жира осуществляется при участии панкреатической липазы, которая, сорбируясь на поверхности капель жира, расщепляет эфирные связи в триацилглицеринах (ТАГ). Сам по себе этот фермент обладает очень низкой активностью. Но в поджелудочной железе вырабатывается белок, который, попадая в кишечник, способен активировать панкреатическую липазу. Колипаза вырабатывается в виде неактивного предшественника – проколипазы, который активируется трипсином в кишечнике. Колипаза не является классическим активатором, она лишь связывает субстрат и приближает его к активному центру липазы.

Жирные кислоты отщепляются прежде всего из  -положения. В результате образуется - диацилглицерин, затем  -моноацилглицерин, который является основным продуктом гидролиза. Под действием эстеразы липидов часть моноацилглицеринов может подвергаться гидролизу с образованием глицерина и жирных кислот.

Таким образом, продуктами переваривания жира являются глицерин, жирные кислоты и моноацилглицерины.

Всасывание происходит также при участии желчных кислот, которые образуют вместе с моноацилглицеринами, холестерином и жирными кислотами смешанные мицеллы - растворимые комплексы, обеспечивающие переход продуктов гидролиза в клетки слизистой кишечника.

Желчные кислоты с током крови доставляются в печень, затем снова секретируются желчью в кишечник, то есть повторно используются, циркулируя по кругу: печень - кишечник - печень. Однако в течение суток примерно 0,3 г желчных кислот не всасываются, а выводятся с калом. Потери восполняются за счет синтеза в печени из холестерина.

Ресинтез триацилглицеринов из продуктов расщепления происходит в клетках слизистой кишечника: В процессе ресинтеза происходит образование жиров, близких по составу к жирам организма.

Транспорт ресинтезированного жира через лимфатическую систему и кровоток возможен только после включения его в состав липопротеинов. В кишечнике образуются два типа липопротеинов: хиломикроны - ХМ и в небольшом количестве липопротеины очень низкой плотности - ЛОНП. В составе хиломикронов экзогенные жиры доставляются в органы и ткани. Образовавши­еся в энтероцитах липопротеины представляют собой незрелые хиломикроны, которые сначала попадают в лимфу путем экзоцитоза. Через нее они попадают в большой круг кровообращения, минуя печень. В крови незрелые хило­микроны получают другие апопротеины — C-II и Е и превращаются в зрелые хиломикроны. Хиломикроны являются короткоживущими частицами, полупериод жизни которых составляет 0,5—2 ч. (рис. 4)

Липопротеинлипаза (ЛП-липаза) - фермент, обеспечивающий потребление экзогенных жиров тканями. ЛП-липаза, располагающаяся в эндотелии сосудов, взаимодействует с хиломикронами кровотока и гидролизует триацилглирины на глицерин и жирные кислоты, которые поступают в клетку. По мере извлечения ТАГ из хиломикронов последние превращаются в остаточные хиломикроны и затем поступают в печень (рис.3). В жировой ткани из продуктов гидролиза триацилглицеринов снова происходит ресинтез жира (второй), и он депонируется там, пока не будет востребован.

Потребность в жирах составляет 50-100 г. в сутки - в зависимости от характера питания и энергетических затрат.

Основные события и локализация переваривания и всасывания жиров представлены на рисунке 5.