Что такое ферменты и какова их роль в пищеварении

Употребление полезной пищи в сочетании с ферментами, которые способствуют пищеварению, позволяет освободить нашу энергию и направить её в правильное русло. Сбалансированное питание не только благотворительно влияет на внешний вид человека, оно способно предупреждать и множество заболеваний, в том числе онкологические. Чтобы организм полноценно функционировал, ему ежедневно необходимы витамины, белки, минеральные вещества, жиры, углеводы, вода, а также пищеварительные ферменты, если вырабатываемых организмом не хватает.

Пищеварительные ферменты и их действие

Самая важная роль в процессе химической переработки пищи принадлежит разнообразным ферментам, которые вырабатываются в желудке, слюнных железах, поджелудочной железе и кишечнике. Все ферменты для пищеварения имеют некоторые общие свойства. Им присуща особая специфичность, а именно каждый фермент существует для катализации лишь одной отдельной реакции и действует только на один тип связи. Каждый из них активен при определенном значении рН (активная реакция среды) и действует в узком промежутке температур – 36-37°С. За этими пределами их активность критически снижается, что провоцирует нарушение процесса пищеварения.

Ферменты для пищеварения высокоактивны и расщепляют огромное число органических веществ, таких как углеводы, белки и жиры, это способствует качественному усвоению пищи. Вследствие высокой специфичности влияния ферментов, происходит тонкая регуляция и организация жизненно важных процессов клеток и организма в целом. Различают три группы этих веществ:

• Липаза – входящая в состав желудочного сока и вырабатываемая поджелудочной железой. Эти ферменты нужны для усвоения организмом жира.
• Протеаза — ферменты для пищеварения, способствующие расщеплению белков и нормализирующие микрофлору желудочно-кишечного тракта. К протеазам относят химозин и пепсин желудка, химотрипсин, трипсин, эрепсин килечного сока, карбоксипептидазу поджелудочной железы.
• Амилаза – служит для переработки углеводов, под ее воздействием они легко разрушаются и проникают в кровь. К амилазам принадлежат лактаза поджелудочного сока, амилаза и мальтаза слюны.

Кроме веществ, выработанных в организме, способны улучшить пищеварение продукты, содержащие собственные ферменты: ананас, банан, манго, пророщенные зерна разнообразных сортов зерновых. Некоторые ферменты для пищеварения не только облегчат переваривание пищи, они могут снять воспалительные процессы.

Процесс пищеварения

Ферменты для пищеварения, которые выделяет поджелудочная железа, пребывают в панкреатическом соке, они неактивны. В двенадцатиперстной кишке происходит их активация для пищеварения под воздействием желчи и энтероцитов (ферментов, производимых клетками в слизистой оболочке кишечника).

В зависимости от объема и характера пищи, которую вы потребляете, поджелудочная железа способна вырабатывать соответствующее количество нужных ферментов для пищеварения. Например, если в организм поступает большое количество углеводной пищи, ваша поджелудочная железа будет синтезировать преимущественно фермент для расщепления углеводов (амилазу), а остальных веществ меньше. Но постоянный дисбаланс в процессе выработки ферментов может привести к острому и/или хроническому заболеванию поджелудочной железы.

Поэтому главное правило для достижения здорового баланса в образовании пищеварительных ферментов и максимально качественной работы поджелудочной железы, а также ее длительного здорового состояния: организм должен потреблять пищу в одно и то же время, в достаточных, но не чрезмерных количествах, сбалансированную по содержанию углеводов, белков и жиров. Ведь процесс синтеза ферментов очень сложный, он легко может нарушиться при перегрузке поджелудочной железы.

Многие считают, что пищеварение происходит исключительно в желудке, однако это не так. В пищеварении участвует множество органов, и этот процесс начинается в момент жевания, а заканчивается в кишечнике. На протяжении всего пути на пищевой комок воздействуют различные ферменты, благодаря которым пища расщепляется на отдельные компоненты и усваивается. Что это за вещества, откуда они берутся и почему ферменты так важны для здоровья?

Какие бывают пищеварительные ферменты и для чего они нужны?

Человеческий организм вырабатывает огромное количество пищеварительных ферментов — десятки разных типов. Для чего так много? Дело в том, что каждый выполняет определенную часть работы. Одни ферменты могут расщеплять только молочный сахар — лактозу, другие отвечают за расщепление белковой пищи, третьи занимаются жирами, четвертые — исключительно желатином и так далее.

Обработка пищи начинается еще во рту, при пережевывании пищи. Слюнные железы выделяют фермент под названием альфа-амилаза. Он отвечает за расщепление крахмала и превращение его в сахар. Любой способен проследить, как работает альфа-амилаза: попробуйте пожевать две–три минуты небольшой кусочек хлеба, и вы почувствуете, как во рту появится сладковатый привкус. В хлебе содержится очень много крахмала, который под воздействием фермента распадается на легкоусвояемые сахара.

Пройдя обработку слюной, пища попадает в желудок, где за нее принимается целый ряд ферментов: пепсин, расщепляющий белки, желатиназа, которая обрабатывает коллаген (например, хрящи и соединительные ткани мяса), амилаза, которая завершает начатое во рту расщепление крахмала, липаза, с помощью которой начинается усвоение жиров.

Большинство людей думает, что в желудке все и заканчивается, но нет — здесь все только начинается. Пища, обработанная только желудочными ферментами, не может полноценно усвоиться. Поэтому она направляется в двенадцатиперстную кишку и там подвергается обработке ферментами, вырабатываемыми поджелудочной железой. Их очень много, не менее 20. Только в кишечнике компоненты пищи наконец-то начинают всасываться и усваиваться организмом.

Над обработкой пищи трудится огромное количество ферментов, и сбой на любом из этапов приводит к различным проблемам с пищеварением: диарее или запорам, вздутию, изжоге, отрыжке. В норме вся система работает как часы, тем не менее иногда ферменты не могут выполнять свою работу как положено.

Наш организм вырабатывает ограниченное количество ферментов, и иногда их не хватает для полноценного переваривания пищи.

Читайте также:  Эндометриоз боли внизу живота

Нехватка пищеварительных ферментов, как правило, обусловлена функциональными или органическими заболеваниями органов пищеварения. К ферментной недостаточности приводят воспалительные заболевания поджелудочной железы (в частности, панкреатит), воспаления кишечника, гастрит, патологии печени и желчевыводящих путей, патологии слизистой оболочки кишечника, характерные для некоторых аутоиммунных заболеваний.

Но гораздо чаще симптомы нехватки ферментов проявляются не по причине того, что организм вырабатывает слишком мало этих веществ, а потому что количество пищи слишком велико. Да, переедание и несбалансированная диета — наиболее распространенные причины проблем с пищеварением.

В среднем объем желудка составляет около литра, а если вы съедаете больше, пищеварительной системе сложно выработать достаточно ферментов для усвоения такого количества пищи. Ситуацию может усугубить слишком жирная и острая еда, а также алкоголь.

Плохое переваривание пищи грозит не только бурлением в животе, изжогой и болью. Последствия могут быть и более тяжелыми. Непереваренные фрагменты пищи — это отличная питательная среда для патогенной микрофлоры, которая в норме не представляет опасности. Но если таких условно безопасных бактерий станет слишком много, они могут нанести вред здоровью. Например, сахар — отличное питание для грибка, вызывающего кандидоз. Не полностью расщепленная пища и сама по себе вредит внутренним органам. В частности, нерасщепленные жиры раздражают стенки кишечника и вызывают воспаление.

Для того чтобы определить количество ферментов, нужно пройти врачебное обследование. Но вы и сами можете заметить признаки того, что ферментов не хватает. Недостаток этих веществ проявляется такими неприятными симптомами, как:

• изжога после еды;
• чувство тяжести в верхней части живота;
• вздутие и метеоризм;
• отрыжка;
• неприятный привкус во рту;
• тошнота, особенно после жирной пищи;
• обильный жидкий стул.

Эти симптомы неприятны сами по себе, но длительная ферментная недостаточность вызывает и более существенные неприятности. Поскольку при нехватке ферментов пища усваивается плохо, организм недополучает основные нутриенты, витамины и минералы. Такая ситуация приводит к мышечной слабости и быстрой утомляемости из-за недостатка белков, жиров и углеводов, а также из-за анемии, так как железо из пищи не поступает в кровь. Вдобавок это провоцирует нервное истощение, ухудшает состояние волос, кожи и ногтей, снижает остроту зрения, служит причиной проблем в половой сфере и множества других болезненных состояний, вызванных дефицитом витаминов.

Если вам знакомы перечисленные выше симптомы, необходимо срочно обратиться к врачу. Как мы уже говорили, нехватка ферментов для пищеварения может быть следствием серьезных болезней и патологических состояний. Если же обследование не выявит никаких заболеваний, врач порекомендует изменить диету. К счастью, у здоровых людей пересмотр меню может практически полностью снять симптомы недостатка пищеварительных ферментов и наладить работу ЖКТ. Главный принцип диетотерапии при недостатке ферментов для пищеварения — умеренное дробное питание. Есть желательно понемногу, но каждые три–четыре часа. Нелишне исключить очень жирную пищу — бекон и сало, еду, приготовленную во фритюре. Также придется отказаться от алкоголя и неумеренного потребления сладостей и выпечки. А вот фрукты и овощи, прошедшие термическую обработку, помогают пищеварению, поэтому их следует есть больше.

Для улучшения пищеварительных процессов у здоровых людей врачи могут посоветовать дополнительно принимать ферментные препараты. Они дополнят действие собственных ферментов и помогут справиться с большими объемами пищи или непривычной едой. Однако не стоит воспринимать такие средства как панацею и разрешение есть что угодно и в любых количествах. Они все же предназначены для особых ситуаций — например, обильных и продолжительных праздничных обедов. Ферментные препараты не могут заменить сбалансированную диету.

Определенно, не стоит заниматься самолечением, используя ферментные средства. Они хорошее подспорье, но назначать препараты такого типа должен врач. Не забывайте, что недостаток ферментов для пищеварения часто является проявлением патологий, требующих серьезной терапии.

Сегодня фармацевтическая промышленность выпускает десятки ферментных препаратов для улучшения пищеварения. Так, например, ферментное средство Микразим® принадлежит к последнему поколению. Микразим® выпускается в виде капсул с микрогранулами панкреатина. Каждая микрогранула защищена оболочкой, устойчивой к воздействию желудочного сока. Это позволяет ферментам активироваться только в кишечнике, то есть там, где они нужны больше всего. Гранулы с ферментами очень мелкие, они быстро перемешиваются с пищей и начинают работать практически сразу же. Согласно инструкции, Микразим® нужно принимать во время еды. Обычно достаточно одной капсулы — она содержит необходимое количество ферментов, способствующих нормализации пищеварения. Этот препарат предназначен для улучшения расщепления пищи в случае переедания, употребления слишком жирной или острой пищи, нерегулярного питания. Однако в любом случае, прежде чем принимать Микразим®, нужно посоветоваться с врачом. Препарат противопоказан при остром панкреатите и обострении хронического, а также при индивидуальной непереносимости.

Регистрационный номер препарата Микразим® в Государственном реестре лекарственных средств — ЛС-000995 от 18 октября 2011 года, переоформлен бессрочно 16 января 2018 года. Лекарственный препарат включен в перечень ЖНВЛП [1] .

Микразим ® — ферментный препарат, который способствует нормализации пищеварения и полноценному усвоению жиров, белков и углеводов.

Нерациональное питание (переедание, употребление жирной пищи, нерегулярный прием пищи) способно вызывать тяжесть в животе после еды.

Причиной диспепсии (или несварения), проявляющейся как дискомфорт, тяжесть в верхней части живота, жидкий стул, метеоризм, может быть дефицит ферментов, вырабатываемых органами ЖКТ.

Микрогранулы Микразим ® защищены кислотоустойчивой оболочкой от разрушения в желудке и благодаря маленькому размеру они легко попадают вместе с пищей в верхние отделы кишечника, где начинают активно работать.

Читайте также:  В кишках что-то шевелится

Если симптомы нарушения пищеварения наблюдаются регулярно, это может свидетельствовать о дефиците ферментов поджелудочной железы.

Микразим ® — это микрогранулы с активными ферментами для обмена веществ и улучшения пищеварения.

Не­ре­гу­ляр­ное пи­та­ние и при­выч­ка есть на хо­ду то­же мо­гут стать при­чи­ной пе­ре­еда­ния и не­хват­ки фер­мен­тов. Съедая пор­цию фаст­фу­да за пять ми­нут, мы не успе­ва­ем по­чувст­во­вать на­сы­ще­ние во­вре­мя и съеда­ем боль­ше, чем тре­бу­ет­ся. К то­му же в спеш­ке труд­но про­же­вать пи­щу тща­тель­но, вследст­вие че­го пи­ще­ва­ри­тель­ная сис­те­ма не справ­ля­ет­ся с фраг­мен­та­ми пи­щи, ко­то­рые не про­шли пер­вич­ную об­ра­бот­ку слю­ной.

Часто наряду с витаминами, минералами и другими полезными для организма человека элементами упоминают вещества под названием ферменты. Что такое ферменты и какую функцию в организме они выполняют, какова их природа и где они находятся?

Что это такое?

Ферменты – это синтезирующиеся живыми клетками белковые молекулы. Их более сотни насчитывается в каждой клетке. Роль этих веществ колоссальна. Они влияют на течение скорости химических реакций при температуре, которая подходит для данного организма. Другое название ферментов – биологические катализаторы. Увеличение скорости химической реакции происходит за счет облегчения ее протекания. Как катализаторы, они не расходуются в процессе реакции и не изменяют ее направления. Главные функции ферментов заключаются в том, что без них очень медленно в живых организмах протекали бы все реакции, а это бы заметно сказывалось на жизнеспособности.

Например, при пережевывании продуктов, которые содержат крахмал (картофель, рис), во рту появляется сладковатый привкус, что связано с работой амилазы – фермента для расщепления крахмала, присутствующего в слюне. Сам по себе крахмал безвкусный, так как является полисахаридом. Сладкий вкус имеют продукты его расщепления (моносахариды): глюкоза, мальтоза, декстрины.

Все ферменты белков делятся на простые и сложные. Первые состоят только из белка, а вторые – из белковой (апофермент) и небелковой (кофермент) части. Коферментами могут быть витамины групп В, Е, К.

Классы ферментов

Традиционно эти вещества разделены на шесть групп. Название им первоначально давали в зависимости от субстрата, на который действует определенный фермент, путем добавления к его корню окончания –аза. Так, те ферменты, что гидролизируют белки (протеины) стали называть протеиназами, жиры (липос) – липазами, крахмал (амилон) – амилазами. Потом ферменты, катализирующие сходные реакции, получили названия, которые указывают на тип соответствующей реакции – ацилазы, декарбоксилазы, оксидазы, дегидрогеназы и другие. Большинство этих названий и сегодня используется.

Позже Международный биохимический союз ввел номенклатуру, согласно которой название и классификация ферментов должны соответствовать типу и механизму катализируемой химической реакции. Данный шаг принес облегчение в систематизации данных, что относятся к различным аспектам метаболизма. Реакции и катализирующие их ферменты делятся на шесть классов. Каждый класс состоит из нескольких подклассов (4-13). Первая часть названия фермента отвечает названию субстрата, вторая – типу катализируемой реакции с окончанием –аза. У каждого фермента по классификации (КФ) есть свой кодовый номер. Первой цифре отвечает класс реакции, следующей – подкласс и третьей – подподкласс. Четвертой цифрой обозначен номер фермента по порядку в его подподклассе. Например, если КФ 2.7.1.1, то фермент принадлежит ко 2-му классу, 7-му подклассу, 1-му подподклассу. Последней цифрой обозначается фермент гексокиназа.

Значение

Благодаря способности расщеплять крахмал в пищевой промышленности широко используется фермент амилаза. В этой же области применяют липазы, которые расщепляют жиры и протеазы, расщепляющие белки. В пивоварении, виноделии и хлебопечении используют ферменты амилазы. В приготовлении готовых каш и для смягчения мяса применяют протеазы. В производстве сыра используют липазы и сычужный фермент. В косметической промышленности также не обойтись без них. Они входят в состав стиральных порошков, кремов. В стиральные порошки, например, добавляют расщепляющую крахмал амилазу. Белковые загрязнения и белки расщепляются протеазами, а липазы очищают ткань от масла и жира.

Роль ферментов в организме

Два процесса отвечают в организме человека за обмен веществ: анаболизм и катаболизм. Первый обеспечивает усвоение энергии и необходимых веществ, второй – распад продуктов жизнедеятельности. Постоянное взаимодействие этих процессов влияет на усвоение углеводов, белков и жиров и поддержание жизнедеятельности организма. Обменные процессы регулируются тремя системами: нервной, эндокринной и кровеносной. Они могут нормально функционировать с помощью цепи ферментов, которые в свою очередь обеспечивают адаптацию человека к изменениям условий внешней и внутренней среды. В состав ферментов входит как белковая, так и небелковая продукция.

В процессе биохимических реакций в организме, в протекании которых принимают участие ферменты, сами они не расходуются. У каждого из них своя химическая структура и своя уникальная роль, поэтому каждый инициирует только определенную реакцию. Биохимические катализаторы помогают прямой кишке, легким, почкам, печени выводить токсины и продукты жизнедеятельности из организма. Также они способствуют построению кожи, костей, нервных клеток, мышечных тканей. Специфические ферменты используются для окисления глюкозы.

Все ферменты в организме делятся на метаболические и пищеварительные. Метаболические участвуют в нейтрализации токсинов, производстве белков и энергии, ускоряют в клетках биохимические процессы. Так, например, супероксидисмутаза является сильнейшим антиоксидантом, который содержится в естественном виде в большинстве зеленых растений, белокочанной, брюссельской капусте и брокколи, в проростках пшеницы, зелени, ячмене.

Активность ферментов

Для того чтобы данные вещества полностью выполняли свои функции, необходимы определенные условия. На их активность влияет в первую очередь температура. При повышенной возрастает скорость химических реакций. В результате увеличения скорости молекул у них появляется больше шансов на столкновение друг с другом, и возможность протекания реакции, следовательно, увеличивается. Оптимальная температура обеспечивает наибольшую активность. Вследствие денатурации белков, которая происходит при отклонении оптимальной температуры от нормы, снижается скорость химической реакции. При достижении температуры точки замерзания фермент не денатурирует, но инактивируется. Способ быстрого замораживания, который широко используют для длительного хранения продуктов, останавливает рост и развитие микроорганизмов с последующей инактивацией ферментов, которые находятся внутри. Как результат, продукты питания не разлагаются.

Читайте также:  Кишечник забит каловыми массами что делать

На активность ферментов также влияет кислотность окружающей среды. Работают они при нейтральном рН. Только некоторые из ферментов работают в щелочной, сильнощелочной, кислой или сильнокислой среде. Например, сычужный фермент расщепляет белки в сильнокислой среде в желудке человека. На фермент могут действовать ингибиторы и активаторы. Активируют их некоторые ионы, например, металлов. Другие ионы оказывают подавляющее действие на активность ферментов.

Гиперактивность

Избыточная активность ферментов несет свои последствия для функционирования всего организма. Во-первых, она провоцирует повышение скорости действия фермента, что в свою очередь вызывает дефицит субстрата реакции и образование избытка продукта химической реакции. Дефицит субстратов и накопление названных продуктов заметно ухудшает самочувствие, нарушает жизнедеятельность организма, вызывает развитие заболеваний и может закончиться смертью человека. Накопление мочевой кислоты, например, приводит к возникновению подагры и почечной недостаточности. Из-за отсутствия субстрата не возникнет избытка продукта. Это работает только в тех случаях, когда без одного и другого можно обойтись.

Причин избытка активности ферментов несколько. Первая – это мутация гена, она может быть врожденной или приобретенной под влиянием мутагенов. Второй фактор – избыток в воде или пище витамина или микроэлемента, который необходим для работы фермента. Избыток витамина С, к примеру, через повышенную активность ферментов синтеза коллагена нарушает механизмы заживления ран.

Гипоактивность

Как повышенная, так и пониженная активность ферментов негативно сказывается на деятельности организма. Во втором случае возможно полное прекращение активности. Это состояние резко снижает скорость химической реакции фермента. Как результат, накапливание субстрата дополняется дефицитом продукта, что приводит к серьезным осложнениям. На фоне нарушений жизнедеятельности организма ухудшается самочувствие, развиваются заболевания, и может быть летальный исход. Накопление аммиака или дефицит АТФ приводит к смерти. Из-за накопления фенилаланина развивается олигофрения. Здесь также действует принцип, что при отсутствии субстрата фермента не возникнет накопления субстрата реакции. Плохое влияние на организм оказывает состояние, при котором не выполняют своих функций ферменты крови.

Рассматривают несколько причин гипоактивности. Мутация генов врожденная или приобретенная – это первое. Состояние можно откорректировать с помощью генотерапии. Можно попробовать исключить из пищи субстраты отсутствующего фермента. В некоторых случаях это может помочь. Второй фактор – отсутствие в пище витамина или микроэлемента, необходимых для работы фермента. Следующие причины – нарушенная активация витамина, дефицит аминокислот, ацидоз, появление ингибиторов в клетке, денатурация белков. Активность ферментов снижается также со снижением температуры тела. Некоторые факторы влияют на функции ферментов всех типов, а другие — только на работу определенных.

Пищеварительные ферменты

От процесса приема пищи человек получает удовольствие и иногда игнорирует то, что главная задача пищеварения – это превращение продуктов питания в вещества, способные стать источником энергии и строительным материалом для тела, всасываясь в кишечник. Ферменты белков способствуют этому процессу. Пищеварительные вещества вырабатываются органами пищеварения, принимающими участие в процессе расщепления пищи. Действие ферментов нужно для того, чтобы получать необходимые углеводы, жиры, аминокислоты из пищи, что составляет необходимые питательные вещества и энергию для нормальной жизнедеятельности организма.

С целью нормализации нарушенного пищеварения рекомендуется с приемом пищи одновременно применять и необходимые белковые вещества. При переедании можно принять 1-2 таблетки после или во время еды. В аптеках продается большое количество различных ферментных препаратов, которые способствуют улучшению процессов пищеварения. Запастись ими следует при приеме одного вида питательных веществ. При проблемах с пережевыванием или глотанием пищи необходимо во время еды принимать ферменты. Весомыми причинами для их использования могут быть также такие заболевания, как приобретенные и врожденные ферментопатии, синдром раздраженной толстой кишки, гепатит, холангит, холецистит, панкреатит, колит, хронический гастрит. Ферментные препараты следует принимать вместе с лекарствами, влияющими на процесс пищеварения.

Энзимопатология

В медицине есть целый раздел, который занимается поиском связи между заболеванием и отсутствием синтеза определенного фермента. Это область энзимологии – энзимопатология. Недостаточный синтез ферментов также подлежит рассмотрению. Например, наследственное заболевание фенилкетонурия развивается на фоне потери способности клеток печени осуществлять синтез этого вещества, что катализирует превращение в тирозин фенилаланина. Симптомами данного заболевания являются расстройства психической деятельности. Из-за постепенного накопления токсических веществ в организме больного тревожат такие признаки, как рвота, беспокойство, повышенная раздражительность, отсутствие интереса к чему-либо, выраженная усталость.

При рождении ребенка патология не проявляется. Первичную симптоматику можно заметить в возрасте от двух до шести месяцев. Второе полугодие жизни малыша характеризируется выраженным отставанием в психическом развитии. У 60% больных развивается идиотия, менее чем 10% ограничиваются слабой степенью олигофрении. Ферменты клетки не справляются со своими функциями, но это можно поправить. Своевременная диагностика патологических изменений способна приостановить развитие заболевание до периода полового созревания. Лечение заключается в ограничении поступления с пищей фенилаланина.

Ферментные препараты