PREBAVA OGLJIKOVIH HIDRATOV IN LIPIDOV
spisala Franjo Naji-Husam in Damjan Osredkar



PREBAVA IN ABSORBCIJA OGLJIKOVIH HIDRATOV

Ogljikovi hidrati so glavni energetski vir v človekovi prehrani. Absorbirajo se lahko le monosaharidi, zato mora človeško telo s hidrolitičnimi encimi disaharide in polisaharide pred absorbcijo še razgraditi na monosaharide. Disaharide razgrajujejo površinski encimi tankega črevesja, polisaharide pa še pankreatične amilaze.

Škrob, rastlinski polisaharid, je glavno hranivo (M=100.000). Sestavljen je iz amiloze, linearnih verig glukoznih molekul, povezanih z 1-4 glikozidnimi vezmi, in amilopektina, ki tvori vejasto razrasle strukture iz glukoznih molekul, povezanih z 1-4 in 1-6 glikozidnimi vezmi. Razmerje med številom 1-4 in 1-6 glikozidnih vezi v škrobu je 20:1. Živalski polisaharid glikogen ima podobno strukturo kot škrob, le da vsebuje več 1-6 glikozidnih vezi, razcepišč.

Hidratiran škrob in glikogen cepijo endosaharidaze - amilaze, ki jih najdemo v slini in soku trebušne slinavke. Amilaze so specifični encimi, ki cepijo notranje 1-4 glikozidne vezi, produkti njihovega delovanja pa so glukoza, trisaharid maltotrioza in a-limit dekstrini, ki so v povprečju sestavljeni iz osmih glukoznih enot in vsebujejo vsaj eno 1-6 glikozidno vez. Secerniranje pankreatičnih encimov za razgradnjo škroba je sorazmerno količini škroba, ki ga zaužijemo; pankreatični encimi so pomembnejši od encimov iz sline.

Zadnji del hidrolize di- in oligosaharidov do monosaharidov se izvrši pod vplivom površinskih encimov, ki jih izločajo epitelijske celice tankega črevesa. V glavnem so ti encimi eksoencimi, monosaharidne enote odcepljajo posamič, z nereducirajočega konca. Encimov za odcepljanje glukoznih enot in za cepljenje sukroznih disaharidov je navadno v organizmu dovolj, medtem ko encimov za razgradnjo laktoze, mlečnega sladkorja, večkrat primanjkuje. Posledici pomanjkanja laktaze sta nezmožnost absorbcije lahktoze in bakterijska fermentacija zaužite laktoze v spodnjem delu tankega črevesja. Bakterijska fermentacija se kaže v produkciji plinov, kar spremeni osmotske razmere, v katerih voda prehaja v lumen črevesja in povzroča diarejo. Osebe s pomanjkanjem laktaze pa pogosto lahko uživajo jogurt, ker je bila laktoza le-tega že delno hidrolizirana med procesom fermentacije.

Di-, oligo- in polisaharidi, ki jih a-amilaze in površinski encimi tankega črevesja niso uspeli hidrolizirati, se ne morejo absorbirati. Te saharide lahko uporabijo bakterije, ki se nahajajo od spodnjega delu ileuma naprej, ker imajo precej več vrst saharidaz, kot človek sam. Monosaharide, ki se sprostijo ob delovanju bakterijskih encimov, anaerobno razgradijo kar bakterije same, pri čemer nastajajo disimilacijski produkti kot so kratke maščobne kisline, laktat, vodikov plin, metan in ogljikov dioksid. Dobro znan problem napihovanja v črevesu, ki se pojavi po uživanju zelenjavnih semen (naprimer fižola, soje ali graha), ima svoj vzrok v oligosaharidih, ki jih človeški encimi ne morejo razgraditi. V teh semenih se namreč nahaja spremenjena sukroza, ki jo lahko razgradijo le bakterijski encimi. V mladih gobah se nahaja trehaloza, ki jo lahko razgradi le poseben encim- trehalaza.

Glavni monosaharidi, ki se tako sproščajo pri prebavi ogljikovih hidratov so D-glukoza, D-galaktoza in D-fruktoza. Absorbcija teh in ostalih monosaharidov je proces, pri katerem sodelujejo prenašalne molekule in ima nekaj značilnosti kot so: specifičen substrat, stereospecifičnost, kinetika nasičenja in inibicija z specifičnimi encimi.

Znanih je več mehanizmov, ki omogočajo absorbcijo monosaharidov:
· Na+-monosaharidni kotransporter je tetrameren peptid, ki prenaša D-glukozo in D-galaktozo
· od Na+ neodvisna, olajšana difuzija, ki je specifična zaD-fruktozo
· od Na+ neodvisen monosaharidni transporter specifičen za D-glukozo in D-galaktozo

Od Na + neodvisni transporterji olajšujejo tok D-glukoze po njenem koncentracijskem gradientu navzdol.

METABOLIZEM ŽOLČNIH KISLIN

Vse žolčne kisline se sintetizirajo v jetrih iz holesterola (primarne žolčne kisline), encimi bakterij v lumnu črevesja pa jih lahko modificirajo (sekundarne žolčne kisline) na mestu 7 v obročni strukturi kisline. V jetrih so tako primarne kot sekundarne žolčne kisline vezane na glicin ali taurin z izopeptidno vezjo. Ti derivati se imenujejo glicero- in taurokonjugati in v taki obliki se izločajo v žolč; v tej konjugirani obliki so žolčne kisline ionizirane v večjem območju pHja. V črevesju se lahko izopeptidne vezi hidrolizirajo in žolčne kisline se tako sprostijo iz konjugata.

Žolčne kisline krožijo po telesu, približno 5-14 krat na dan prepotujejo pot med jetri in lumnom tankega črevesja. Večina resorbcije žolčnih kislin poteka s pomočjo pasivne difuzije vzdolž tankega črevesja. Spodnji del ileuma pa vsebuje tudi specializirane kotransportne sisteme, pri katerih je prehajanje žolčnih kislin v portalno kri povezano z prehajanjem natrija. Reabsorbcija žolčnih kislin je zelo učinkovita: od približno 16-70g kolikor jih v enem dnevu izloči odrasel človek, se z fecesom izloči le 0.5g žolčnih kislin.

Kadar zaužijemo hrano se iz žolčnika in jeter sprostijo žolčne kisline v zgornji del tankega črevesja, potujejo navzdol po lumnu tankega črevesa, kjer jih v spodnjem delu epitelijske celice zopet reabsorbirajo v portalno kri, iz katere jih ponovno izločijo parenhimske celice jeter. Ta proces se imenuje enterohepatična cirkulacija. Koncentracija žolčnih kislin v krvi je največja med obedom, ko je enterohepatična cirkulacija najbolj aktivna.