Для чего нужны ферменты? Наука объяснила

Ферменты обеспечивают переваривание пищи, выработку энергии и нормальный обмен веществ. Мы разобрались, как они работают, что происходит при их недостатке и почему иногда назначают ферментные препараты.

Каждый прием пищи является ярким примером роли ферментов. Чтобы белки, жиры и углеводы всасывались в кровь, пища должна быть «разложена» на мельчайшие компоненты. Эту работу осуществляют ферменты пищеварительного сока. Без них даже самая полезная пища не смогла бы обеспечить организм энергией.

Врач объяснил, к чему может привести избыток витаминов

О ферментах простыми словами

Ферменты – это белки-катализаторы. Их основная задача — ускорение химических реакций в организме. Они помогают веществам реагировать гораздо быстрее.

Примечательно, что каждый фермент «заточен» под свою задачу. Он связывается только с определенным веществом и вызывает определенную реакцию. При этом сам ферментне расходуется и не разрушается.После завершения реакции он возвращается к работе.

Как работают ферменты?

Как правило, ферменты состоятиз двух частей. Белковая основа называется апоферментом. Для правильного функционирования ей часто необходим помощник – кофактор или кофермент. Кофакторами могут быть минеральные ионы (например, магния или цинка), а коферментами – производные витаминов. При соединении апофермента с кофактором образуется активная форма – фермент готов выполнять свои функции.

Как ферменты помогают переваривать пищу

Все начинаетсяв полости рта. В слюне содержится фермент амилаза, запускающий расщепление сложных углеводов (крахмал).

В желудке основную роль играет пепсин – фермент, расщепляющий белки. Он активен в кислой среде желудочного сока и разрезает длинные белковые цепи на более короткие фрагменты. Это подготавливает белки к дальнейшему перевариванию.

Основной «фабрикой ферментов» организма является поджелудочная железа. Он секретирует в двенадцатиперстную кишку целый набор ферментов:

трипсин и химотрипсин продолжают расщеплять белки;

липазаотвечает за переваривание жиров;

амилаза продолжает переваривать углеводы.

Отдельно стоит упомянуть желчь. Она не содержит ферментов, но играет ключевую роль в переваривании жиров. Он эмульгирует жиры, разбивая их на мельчайшие капли. Благодаря этому значительно облегчается работа липазы и расщепляются жиры.

В тонком кишечнике расщепление пищи завершается:

белки расщепляются на аминокислоты;

углеводы – глюкоза и другие простые сахара;

жиры – жирные кислоты и глицерин.

Только в таком виде питательные вещества могут пройти через стенку кишечника и попасть в кровь.

Коферменты и кофакторы: почему они важны

Не все ферменты работают независимо. Для активации многим из них необходимы кофакторы – небольшие молекулы или ионы, без которых реакция просто не начнется.

Витамины и минералы часто играют роль кофакторов. Например, витамины группы В входят в состав коферментов, участвующих в энергетическом обмене. Именно поэтому при дефиците витаминов и микроэлементов нарушается обмен веществ и развиваются заболевания.

Мифы о правильном питании: что на самом деле говорит наука

Когда ферментов недостаточно

Иногда организм не вырабатывает достаточное количество пищеварительных ферментов. Например, так бывает при хроническом панкреатите, после операций на поджелудочной железе или желудке. В таких случаях пища переваривается медленнее(или не полностью). Это приводит к вздутию живота, диарее, болям в животе и дефициту питательных веществ (что способствует развитию многих других заболеваний).

В таких случаях используютсяферментные препараты.Они часто изготавливаются из экстрактов поджелудочной железы животных. Ключевым показателем таких препаратов является количество единиц липазы, отвечающей за переваривание жиров. При тяжелом дефиците ферментов расчетная доза может составлять 25 000–40 000 (в некоторых источниках 50 000) единиц липазы на прием пищи.

Ферменты в продуктах питания

Некоторые фрукты и овощи также содержат ферменты. Например, папайя богата папаином, ананас – бромелаином. Ферменты также содержатся в авокадо, бананах, манго и ростках зерновых. Эти вещества могут немного облегчить переваривание пищи, особенно белков. Но они не заменяют собственные ферменты организма.

Поскольку ферменты представляют собой белки, они оченьчувствительны к температуре и разрушаются при нагревании. Поэтому термически обработанная пища практически не содержит активных ферментов.

Ферменты как диагностические маркеры

Некоторые ферменты крови используются как маркеры заболеваний и состояний, например:

аланинаминотрансфераза(АЛТ) и аспартатаминотрансфераза(AST) – их повышение часто связано с поражением печени;

гамма-глутамилтрансфераза(ГГТ) – часто повышается при застое желчи или токсическом воздействии на печень;

лактатдегидрогеназа (ЛДГ) является общим маркером повреждения клеток; его уровень может повышаться при повреждении внутренних органов (например, инфаркте), воспалении и травме.

Главное: ферменты необходимы для нормальной жизнедеятельности

Ферменты являютсяускорителями биохимических реакций. Они необходимы для расщепления пищи, усвоения питательных веществ инормального обмена веществ.

В некоторых случаях в организме не хватает собственных ферментов. Затем используются ферментные препараты, которые помогают эффективно переваривать пищу. Их должен назначать только врач. Самолечение такими препаратами может нанести вред.

Важные исследования

Глубина химического времени и сила ферментов как катализаторов

Роль α-амилазы слюны в переваривании крахмала

Витамины группы В: функции и применение в медицине.

Заместительная ферментная терапия поджелудочной железы