On-line-Wellness.com

Введение в Велнес

Наше Здоровье

Нутрициология - наука о питании

Как Похудеть?

Основы Нутрициологии (Книги)

Об авторе сайта

ПИЩЕВАРИТЕЛЬНЫЙ КОНВЕЙЕР ЖЕЛУДОЧНО-КИШЕЧНОГО ТРАКТА

Современная классификация и характеристика пищеварительных ферментов.

Что такое ферменты? Роль ферментов в организме человека.

История применения ферментных препаратов

От авторов


Пользовательского поиска

Пищевые волокна и энтеросорбция

Автор: Дружинин П.В. РУДН. Новиков Л.Ф. РУДН. Лысиков Ю.А. НИИ Питания РАМН

Дата: 2011-04-04

В основе очень многих клинических и физиологических эффектов, которые связаны с действием пищевых волокон, лежат процессы и механизмы энтеросорбции. Как мы уже говорили выше, подавляющее большинство пищевых волокон обладают способностью связывать воду и другие вещества, начиная с самых мелких, например, макро- и микроэлементов, моносахаридов, аминокислот, витаминов, желчных кислот, и заканчивая белками, крупными надмолекулярными комплексами пищевых веществ и бактериями.

Для того чтобы понять, как это происходит и какие это может иметь последствия для пищеварения и работы всего организма, необходимо коснуться физиологических основ и механизмов энтеросорбции.


СОРБЦИЯ (адсорбция) — (от слова sorbcio — поглощение) — «поглощение веществ твердым телом или жидким веществом из окружающей среды». Поглощающее тело называется сорбентом, а поглощаемое - сорбатом. Различают абсорбцию — поглощение вещества всем телом, адсорбцию — поглощение (связывание) вещества поверхностным слоем твердого или жидкого сорбента.
Обычно, когда говорят о сорбции, подразумевают связывание веществ на поверхности сорбента. При этом рельеф поверхности может быть простым, что характерно для большинства пищевых волокон, имеющих линейное строение макромолекул или небольшие размеры. Однако рельеф поверхности сорбента может быть и сложным — иметь пористую структуру (макро- мезо- или микропоры), что характерно, например, для активированного угля, модифицированного лигнина — полифепана и некоторых разветвленных полисахаридов, которые образуют трехмерную пространственную структуру (гемицеллюлоза, альгинаты).
Сорбция может быть физической — в этом случае она носит обратимый характер сорбции - десорбции, когда более сильный сорбат может вытеснять с поверхности сорбента более слабый. Например, свинец вытесняет с поверхности альгинатов кальций, а тот, в свою очередь может вытесняться кобальтом или никелем. В этом случае мы говорим о высвобождении — десорбции связанного ранее вещества. Десорбция веществ имеет место и при разрушении сорбента, что происходит при бактериальном переваривании некоторых пищевых волокон в толстой кишке, например, пектинов, гемицеллюлозы, камеди, целлюлозы, гликозаминогликанов, гликопротеинов слизи.
Может иметь место и химический характер связывания веществ сорбционной матрицей с образованием прочной химической связи, что происходит, например, при связывании стронция с пектином или при связывании кальция и магния с фитиновой кислотой. В этом случае сорбция носит необратимый характер.
Сорбция является одним из основных механизмов взаимодействия веществ между собой на молекулярном и надмолекулярном уровнях. Процессы сорбции (связывания или поглощения веществ) лежат в основе большинства биохимических, иммунологических и физиологических процессов в организме человека и животных. Они составляют начальные этапы взаимодействия между ферментами и пищевыми субстратами, между антигенами и антителами, между гормонами и другими биологически активными веществами и клеточными рецепторами, между бактериями и вирусами и клетками организма. В биологических системах адсорбция — это «первая стадия поглощения веществ различными структурами (твердыми, жидкими, в том числе коллоидными)».

На основе сорбционных механизмов в настоящее время создана целая гамма лекарственных препаратов, обладающих пролонгированным (удлиненным во времени) действием. В основе механизма пролонгированного действия лежит связывание лекарственной формы с матрицей сорбента, в качестве которого могут выступать производные целлюлозы, хитозаны, «диоксид кремния» - кремнийорганический сорбент аэросил и др. В процессе прохождения такого лекарственного препарата через желудочно-кишечный тракт происходит постепенная десорбция лекарственной формы с поверхности сорбционной матрицы и всасывание препарата в кровь. В результате на протяжении длительного времени в крови удается поддерживать высокую - терапевтическую концентрацию лекарственного препарата и избежать инактивации и потери значительной части препарата, что является неизбежным при его быстром всасывании во внутреннюю среду организма.
В настоящее время созданы и применяются пролонгированные формы витаминов и других биологически активных веществ. Эффект пролонгирования всегда возникает при соединении лекарственного или иного вещества с любым энтеросорбентом, к числу которых можно отнести и пищевые волокна, которые будут связывать эти вещества и задерживать их всасывания в кишечнике.

В желудочно-кишечном тракте человека в процессах пищеварения сорбционные механизмы играют одну из ведущих ролей. Они лежат в основе ферментативного гидролиза пищевых веществ, который происходит в просвете желудка, тонкой и толстой кишки, в пристеночной зоне эпителия и на поверхности эпителиальных клеток кишечника. Сорбционные механизмы определяют транспортные потоки пищевых веществ на различных этапах пищеварительно-транспортного конвейера, всасывания и переноса пищевых субстратов через эпителиальный барьер кишечника. Процессы сорбции и десорбции составляют основу функционирования субстрат-связывающих белков, желчных кислот, гликопротеинов слизи и гликокаликса апикальной мембраны энтероцитов. Сорбционные механизмы лежат в основе иммунологической защиты слизистой оболочки желудочно-кишечного тракта от пищевых антигенов, токсических веществ, бактериальных токсинов, других веществ, обладающих антигенными свойствами.
Процесс пищеварения в желудочно-кишечном тракте представляет собой сложный комплекс взаимодействия пищевых веществ с пищеварительными ферментами, субстрат-связывающими и транспортными компонентами энтеральной среды и кишечного эпителия, кишечными бактериями. Наряду с этим происходит активное взаимодействие пищевых субстратов между собой, а также с другими компонентами пищевого рациона, которые обладают высокой субстрат-связывающей активностью. В первую очередь к ним можно отнести различные виды пищевых волокон, основную долю которых составляют пищевые волокна растительного происхождения, которые обладают достаточно высокой сорбционной емкостью, благодаря наличию большого числа связывающих групп (сайтов) на поверхности биополимеров. Значительной субстрат-связывающей активностью обладает и кишечная микрофлора, количество клеток которой в желудочно-кишечном тракте превышает общий пул клеток всего организма, а суммарная биомасса, по некоторым оценкам, может составлять 1,5-3,0 кг. Таким образом, в процессе пищеварения, а также в межпищеварительном периоде в желудочно-кишечном тракте может находиться значительное количество не только экзогенных (пищевых), но и эндогенных веществ, которые могут выступать в качестве сорбентов.

СОРБЦИОННЫЕ ПРОЦЕССЫ В ЖЕЛУДОЧНО-КИШЕЧНОМ ТРАКТЕ
взаимодействие пищевых веществ с гидролитическими ферментами,
взаимодействие пищевых веществ с субстрат-связывающими белками, желчными кислотами, гликопротеинами слизи, связывающими рецепторами гликокаликса эпителиальных клеток и другими компонентами, которые проявляют субстрат-связывающую активность,
взаимодействие пищевых веществ, обладающих свойствами антигенов, с секреторными иммуноглобулинами, а также с иммуноглобулинами других классов, которое осуществляется в просвете кишки и в слизистой оболочке,
взаимодействие пищевых веществ с пищевыми волокнами,
взаимодействие пищевых веществ между собой, а также с компонентами пищевого рациона, обладающими сорбционной способностью,
•              взаимодействие пищевых веществ с кишечными бактериями,

ЭНДОГЕННЫЕ СОРБЕНТЫ И СУБСТРАТ-СВЯЗЫВАЮЩИЕ КОМПОНЕНТЫ ЭНТЕРАЛЬНОЙ СРЕДЫ

Субстрат-связывающие белки (Са-связывающий белок, Zn-связывающий белок, фактор Кастла и др.) - секретируются слизистой оболочкой желудка (фактор Кастла), кишечника, а также другими пищеварительными железами (слюнными, желудочными, Бруннеровыми, поджелудочной железой, печенью).
Желчные кислоты - секретируются печенью и поступают в просвет кишки с желчью.
Секреторный IgA — секретируется энтероцитами.
Сывороточные иммуноглобулины всех классов, комплементы — активно и пассивно секретируются в просвет желудочно-кишечного тракта пищеварительными железами и с поверхности слизистых оболочек.
Пищеварительные ферменты — секретируются слюнными железами, главными клетками желудка, эпителием Бруннеровых желез, поджелудочной железой, эпителиальными клетками тонкой и толстой кишки.
Гликопротеины слизи — секретируются слюнными железами, слизистыми клетками желудка, эпителием Бруннеровых желез, бокаловидными клетками тонкой и толстой кишки.
Гликокаликс (олигосахаридные цепочки, связанные с белками плазматической мембраны) апикальной мембраны эпителиальных клеток кишечника.
Кишечные бактерии и фрагменты их клеточных стенок.

ЭКЗОГЕННЫЕ СОРБЕНТЫ, ПОСТУПАЮЩИЕ В ЖЕЛУДОЧНО-КИШЕЧНЫЙ ТРАКТ

Экзогенные сорбенты, которые поступают в желудочно-кишечный тракт человека, могут быть пищевыми и непищевыми, они представлены четырьмя основными классами веществ:

ПИЩЕВЫЕ ВОЛОКНА, а также другие пищевые субстраты, обладающие способностью связывать или вступать в химические реакции с другими пищевыми веществами (таннины, фитаты, соли некоторых металлов, образующие нерастворимые соединения с макро и микроэлементами и другими пищевыми веществами).
ПИЩЕВЫЕ ДОБАВКИ и вспомогательные вещества (альгинаты, пектины, производные целлюлозы, камеди, аэросилы и др.), поступающие


в желудочно-кишечный тракт вместе с пищей в достаточно большом количестве, оказывая существенное влияние на процессы пищеварения, микробиоценоз кишечника и детоксикацию организма.
БИОЛОГИЧЕСКИ АКТИВНЫЕ ДОБАВКИ - пищевые волокна и энтеросорбенты других классов.
ЭНТЕРОСОРБЕНТЫ - ЛЕКАРСТВЕННЫЕ ПРЕПАРАТЫ.

Таким образом, в желудочно-кишечном тракте находится сложный и многокомпонентный ансамбль различных веществ, которые в той или иной степени обладают свойствами сорбентов.
Энтеросорбенты представляют собой вещества самой разной химической структуры и обладают различными физико-химическими, сорбционными и, в конечном счете, физиологическими свойствами. Они могут существенным образом различаться и по уровню сорбционной емкости, селективности и прочности связывания веществ и другим характеристикам. Подавляющая часть пищевых энтеросорбентов являются пищевыми волокнами, перевариваются ферментами бактерий и перестают существовать в толстой кишке. При этом в толстой кишке происходит массивная десорбция пищевых субстратов, в том числе, токсических веществ. Большинство непищевых энтеросорбентов представляют собой макромолекулы полимеров или надмолекулярные структуры, обладающие развитой поверхностью и исключительно высокой сорбционной емкостью. В отличие от них сорбционная емкость субстрат-связывающих белков, желчных кислот или иммуноглобулинов намного меньше, но они поступают в просвет кишки в очень больших количествах, что позволяет компенсировать низкую сорбционную емкость. Общее, что их объединяет, является способность связывать одни и те же пищевые субстраты, поэтому они конкурируют между собой.

Просмотров: 3518

Комментарии к этой заметке:

Добавить ваш комментарий:

Введите сумму чисел с картинки

Copyright © 2010 On-line-Wellness.com
использование материалов с сайта возможно только при ссылке на On-line-Wellness.com