Пищеварительные ферменты: какова их роль в организме и чем грозит нехватка этих веществ

В статье мы расскажем:

1. Что такое ферменты
2. Недостаточность ферментной системы — генетика или результат нерационального питания
3. Как работают пищеварительные ферменты
4. Какие пищеварительные ферменты вырабатываются в человеческом организме
5. Поджелудочная железа — ферментатная станция
6. Топ-15 продуктов богатые ферментами
7. Симптомы ферментной недостаточности
8. Анализы для оценки уровня ферментов
9. Лечение ферментной недостаточности
10. Когда показан прием ферментов
11. Виды ферментных добавок
12. Рекомендации по приему ферментов

Первые обсуждения важности ферментов начались уже тысячи лет назад! Одно из самых ранних письменных упоминаний ферментов встречается в греческих поэмах Гомера, датируемых примерно 800 годом до нашей эры, где упоминалось, что ферменты использовались в производстве сыра.

Что такое ферменты

Ферменты

– это вещества белковой природы, которые выполняют роль катализаторов, ускоряющих химические реакции. Они активны в специальных условиях:

1. температура должна быть 37-39 С;
2. при кипячении разрушаются;
3. зависят от среды: ферменты слюны и поджелудочной железы активны в слабощелочной среде, ферменты желудка – в кислой.

Известно, что ферменты катализируют около 4000 биохимических реакций в живых организмах. Скорость большинства ферментативных реакций в миллионы раз выше, чем скорость некатализированных реакций. Они могут преобразовывать реакции за считанные секунды и в отсутствии ферментов эти процессы могут занять сотни лет!

Откуда происходит название определенных видов ферментов? Все просто – чаще всего к названию субстрата, с которым происходит реакция, или же к названию типа реакции, которую они катализируют, добавляется суффикс «аза». Например, фермент уреаза катализирует реакцию гидролиза мочевины, а тирозиназа катализирует синтез меланина и других пигментов из их предшественника тирозина. Во всех правилах есть исключения, так же и здесь – пепсин и трипсин не имеют стандартных суффиксов, но тоже относятся к классу ферментов.

Классификация ферментов в зависимости от типа катализируемой реакции

:

• Оксидоредуктазы

  – окислительно-восстановительные реакции. В свою очередь делятся на 17 подклассов. Все ферменты содержат белковую часть и небелковую часть в виде гема или производных витаминов рибофлавина (В2), пантотеновая кислота (В5). Так, например, входящий в этот класс фермент печени цитохром гидроксилирует липофильные ксенобиотики (чужеродные для организма вещества).

• Трансферазы

  – отвечают за перенос радикалов от одной молекулы к другой. Например, представитель ацилтрансферазы – кофермент А переносит ацильную группу и образует нейромедиатор ацетилхолин.

• Гидролазы

  – катализируют реакции гидролиза, то есть расщепление веществ с присоединением молекулы воды. К этому классу относятся преимущественно пищеварительные ферменты, они не содержат небелковой части. Так, амилаза активно участвует в реакциях с углеводами и расщепляет крахмалы до олигосахаридов. А лактаза способна гидролизовать лактозу (молочный сахар) на две составные части – галактозу и глюкозу. Она вырабатывается различными микроорганизмами, а также синтезируется в тонком кишечнике человека и других млекопитающих, помогая полностью переваривать молоко.

• Лиазы

  – катализируют реакции расщепления без присоединения молекулы воды. Эти ферменты имеют небелковую часть в виде тиаминпирофосфата (В1) и пиридоксальфосфата (В6).

• Лигазы

  – катализируют реакции синтеза сложных веществ из простых. Такие реакции идут с затратой энергии АТФ. К названию ферментов этой группы прибавляют «синтетаза» – Атф-синтетаза катализирует образование молекулы-накопителя энергии аденозинтрифосфата (АТФ) с использованием аденозиндифосфата (АДФ) и неорганического фосфата.

• Изомеразы

  – катализируют реакции изомеризации.

Как мы уже выяснили, подавляющее большинство ферментов – это белки. Но многие представители ферментов для проявления каталитической активности нуждаются в присутствии веществ небелковой природы — кофакторов. Различают две группы кофакторов: ионы металлов (таких как Fe3+, Mg2+, Mn2+ или Zn2+) и коферменты.

Коферменты

– это небольшие органические соединения, которые связываются с активным центром ферментов, изменяют структуру субстрата или перемещают электроны, протоны и химические группы между ферментом и субстратом. Чтобы механизм был более понятен, можно назвать кофакторы «инструментами», а белковую часть фермента «мастером», который использует данные инструменты для более эффективной рабочей деятельности. В таком случае, мастер и инструменты работают слаженно для достижения наилучшего результата!

Недостаточность ферментной системы-генетика или результат нерационального питания

Ферментная система может страдать в результате наследственных патологий, а также модифицироваться после рождения. В организме разделяют 2 класса ферментов – метаболические и пищеварительные. Внутри нас синтезируется 2700 ферментов и у каждого из них особенная роль!

Расстройства, связанные с патологией метаболических ферментов, включают широко распространенные клинические проявления и могут охватывать практически любую систему органов: лимфатическую, сердечно-сосудистую, нервную, эндокринную, мочевыделительную, печеночную и репродуктивную. Как правило, такие расстройства возникают в результате генетических мутаций и наследуются по рецессивному признаку. Например:

• Дефицит ферментов порфиринового обмена

  – это группа заболеваний, в основе которых лежат нарушения цикла биосинтеза гема. Каждая ферментативная реакция в цикле биосинтеза гема катализируется отдельным ферментом и недостаточность любого (кроме первого) из ферментов, катализирующих определенную ступень биосинтеза гема, может привести к развитию клинической стадии определенной формы порфирий. В результате чего происходит поражение либо нервной системы, либо кожных покровов.

• Повреждение нервной системы

  также происходит при снижении активности арилсульфатазы, в результате чего происходит нарушение метаболизма миелина и накопление сульфатида цереброзида в миелиновых оболочках в пределах центральной и периферической нервной системы – метахроматическая лейкодистрофия.

• Галактоземия

  относится к наследственным болезням углеводного метаболизма и объединяет несколько генетических форм. В основе заболевания лежит недостаточность одного из трех ферментов, участвующих в метаболизме галактозы: галактозо-1-фосфатуридилтраснферазы (ГАЛТ), галактокиназы (ГАЛК) и уридин-дифосфат (УДФ)-галактозо-4-эпимиразы (ГАЛЭ).

• Фруктозурия

  – повышенное содержание фруктозы в моче в результате недостаточности фермента фруктокиназы.

Людям с такими особенностями показана лишь симптоматическая терапия, чего не скажешь о проблемах с системой пищеварительных 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.

Как работают пищеварительные ферменты

Всасывание питательных веществ происходит при адекватном уровне пищеварительных ферментов. Как мы знаем, процесс пищеварения начинается с ротовой полости – тут же и проявляется первая активность ферментов амилазы и мальтазы, расщепляющих углеводы и синтезируемых слюнными железами. Но здесь действие ферментов не заканчивается, они продолжают выделяться в желудке, поджелудочной железе, печени, тонком кишечнике. В норме вся система работает слаженно и желудочно-кишечный тракт выполняет свою функцию на 100% без приема экзогенных ферментных добавок. Однако, если вы столкнулись с такими проблемами пищеварения, как кислотный рефлюкс, синдром раздраженного кишечника, воспалительные заболевания кишечника или нарушение всасывания питательных веществ (синдром мальабсорбции), то добавки в виде пищеварительных ферментов могут помочь вам облегчить такие состояния.

Непереносимость определенных видов продуктов тоже может быть связана с дефицитом ферментов. Так, например, при лактазной недостаточности будет наблюдаться непереносимость молочных продуктов, появятся боли и урчание в животе, метеоризм, понос с выделением водянистых пенистых фекалий.

Сегодня все больше людей принимают пищеварительные ферменты, особенно те, у кого есть определенные проблемы со здоровьем – желудочно-кишечные заболевания, к которым относятся язвенный колит или болезнь Крона, гипохлоргидрия (слишком низкий уровень желудочной кислоты) или недостаточность поджелудочной железы (слишком низкая выработка панкреатических ферментов).

Добавки пищеварительных ферментов – это широкий класс, который включает в себя панкреатические ферменты, ферменты растительного происхождения и ферменты грибкового происхождения. Такие добавки могут помочь облегчить проблемы с желудочно-кишечным трактом, помогая правильно расщеплять пищу. Они помогают превратить макронутриенты, то есть более крупные молекулы пищи (белки, жиры и углеводы) в легко усваиваемые частицы (аминокислоты, жирные кислоты, холестерин, простые сахара и нуклеиновые кислоты), которые организм в дальнейшем сможет использовать для нормального функционирования и получения энергии. В человеческом организме вырабатываются особые пищеварительные ферменты, способствующие усвоению различных видов пищи.

Пищеварительные ферменты делятся на три класса

:

1. протеолитические ферменты, необходимые для переваривания белков;
2. липазы, необходимые для переваривания жиров;
3. амилазы, необходимые для переваривания углеводов.

Преимущества пищеварительных ферментов

:

• Предупреждает нарушения всасывания питательных веществ (синдром мальабсорбции). Такой синдром наблюдается как из-за низкого уровня желудочной кислоты, так и при ферментативной недостаточности.
• Уменьшение симптомов кислотного рефлюкса и синдрома раздраженного кишечника (СРК).
• Минимизация таких симптомов, как вздутие, газы, боль в животе, диарея и усталость.
• Помогает лечить дырявый кишечник, снимая нагрузку с органов желудочно-кишечного тракта.
• Предотвращение симптомов пищевой непереносимости, например, путем расщепления определенных белков и сахаров –– глютена, казеина и лактозы.

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.

Какие пищеварительные ферменты вырабатываются в человеческом организме

• трипсин, химотрипсин, эрипсин, эластаза, трансамидиназа, карбоксипептидаза, коллагеназа — протеолитическая функция

  — участвуют в расщеплении и переваривании белков, в результате чего происходит образование аминокислот;

• рибонуклеаза, дезоксирибонуклеаза — нуклеолитическая функция

  — расщепляют нуклеиновые кислоты до нуклеотидов;

• амилаза, мальтаза, лактаза, глюкозидаза, фруктофуронидаза — гликолитическая функция

  — участвуют в расщеплении и переваривании углеводов, в результате чего образуются сахара;

• липаза, фосфолипаза, холестеролэстераза, липопротеинлипаза, эстераза — липолитическая функция

  — участвуют в расщеплении и переваривании жиров, в результате чего образуются жирные кислоты и глицерин.

Для работы ферментов необходима щелочная реакция среды. Именно поэтому мы всё чаще слышим о защелачивании организма с помощью растительных продуктов.

Да-да, овощи способствуют нормальной функции не только желудочного, но и поджелудочного сока!

Мёд

Мёд богат множеством полезных веществ, в том числе пищеварительными ферментами (до 10%).

Основными биологически активными веществами, по мнению учёных, являются: диастазы, амилазы, протеазы и инвертазы (разрушают сахарозу до глюкозы и фруктозы).

Мёд улучшает расщепление и последующее всасывание практических всех поступающих с пищей основных веществ (крахмал, сахароза, белки), за исключением жиров.

Также, по мнению итальянских косметологов, высокое содержание пищеварительных ферментов благоприятно влияет на кожные покровы (особенно при местном применении). Отмечается смягчение и увлажнение кожи, замедление образования морщин, снижение риска развития инфекционно-воспалительных заболеваний.

Важно отметить, что полезными свойствами обладает только натуральный мёд, который не был подвержен термической обработке (температура более 60 градусов способствует разрушению ферментативных компонентов).

Мёд содержит большое количество пищеварительных ферментов, которые оказывают положительное влияние не только на пищеварительную систему, но и на кожные покровы.

Поджелудочная железа — ферментатная станция

Поджелудочная железа играет важную роль как в пищеварении, так и в усвоении питательных веществ, так как она выделяет панкреатические ферменты, которые облегчают расщепление пищи на более мелкие молекулы и способствуют усвоению белков, жиров, углеводов, витаминов, и минералов. Она является главной ферментной станцией нашего организма.

Здоровье поджелудочной железы зависит от состояния организма в целом – ее работа может ухудшаться на фоне патологических состояний печени, желчного пузыря, кишечника, желудка.

Какие факторы влияют на состояние ферментной станции?

1. Воспалительные процессы в органах ЖКТ – панкреатит, гастрит, энтерит.
2. Наличие камней в желчном пузыре, в результате чего возникает нарушение оттока секрета поджелудочной железы.
3. Низкая кислотность желудка, на фоне которого уменьшается выработка пищеварительных ферментов и соляной кислоты.
4. Муковисцидоз.
5. Инфекции приводят к чрезмерному выделению панкреатических ферментов, которые начинают переваривать собственную поджелудочную.
6. Дисбактериоз — патогенные микроорганизмы повреждают ферменты кишечного сока. Количество лактазы, мальтазы и трегалазы снижается.
7. Авитаминоз (недостаток витаминов В, С, Е, РР, никотиновой кислоты).
8. Переедание, в результате которого желудочно-кишечный тракт не справляется и не может вырабатывать энзимы в нужном объеме.
9. Скудное питание и строгие диеты.
10. Паразитоз и глистные инвазии.
11. Аутоиммунные расстройства.
12. Частые приемы алкоголя.
13. Хирургические операции на желудочно-кишечном тракте.
14. Длительный приём лекарственных средств, разрушающих клетки поджелудочной железы.

Вот несколько примеров продуктов, которые необходимо включать в ваш прием пищи для поддержания здоровья поджелудочной железы:

• Пища, богатая антиоксидантами – сырые овощи, ягоды и несладкие фрукты.
• Полезные жиры – кокосовое, оливковое, авокадо, гхи, МСТ;
• Ферментированные продукты.
• Качественный белок – дикая рыба, яйца от птиц свободного выгула, мясо животных свободного выгула.
• Семена и орехи (желательно предварительно замоченные);
• Проростки.
• Травы и специи.

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.

Топ-15 продуктов богатые ферментами

1. ананас;
2. папайя;
3. киви;
4. кефир;
5. йогурт;
6. бананы;
7. манго;
8. мисо;
9. темпе;
10. домашняя квашеная капуста;
11. кимчи;
12. авокадо;
13. пчелиная пыльца;
14. яблочный уксус;
15. сырой мед.

Какие продукты вредят ферментной станции?

• Алкоголь.
• Фреш из сладких фруктов.
• Жареное, копченое, соленое.
• Транс-жиры и фаст-фуд.
• Обработанные и рафинированные продукты.

Симптомы ферментной недостаточности

• Метеоризм.
• Тошнота и рвота.
• Зловонная диарея — увеличение частоты испражнений, каловые массы с излишками жиров, которые плохо смываются с унитаза, приобретают серый цвет и гнилостное зловоние.
• Обезвоживание организма.
• Общая слабость.
• Вздутие живота и газообразование.
• Чувство тяжести в желудке.
• Болезненные ощущения в нижней части живота, в области пупочного кольца. Как правило, они отдают в бока.
• Урчание и бурление в желудке.
• Снижение аппетита и уменьшение массы тела.
• Сухость и серость кожных покровов.

Рекомендуем

«Углеводы в крупах: полезные свойства и их важность при похудении» Подробнее

У детей признаки недостаточности будут схожи. Можно заметить изменение их поведения – вялость, отсутствие аппетита, но в то же время частое опорожнение кишечника. Подобные симптомы можно спутать с кишечной инфекцией, конечный результат покажет лабораторная диагностика.

Анализы для оценки уровня ферментов

Лабораторная диагностика ферментной недостаточности включает

:

1. Общий клинический анализ крови.
2. Анализ крови на сахар, содержание витаминов и жирных кислот,
3. Биохимический анализ крови на определение уровня ферментов поджелудочной железы и желудка: альфа-амилазы и амилазы панкреатической, липазы, а также пепсиногена I и пепсиногена II, пепсина.
4. Копрограмма.
5. Иммуноферментный эластазный тест (определение уровня эластазы-1 в кале).

Лечение ферментной недостаточности

В лечении ферментной недостаточности огромную роль играет режим и правила питания — обеспечение организма необходимым количеством нутриентов, поддержание нормального уровня сахара в крови, щадящее воздействие на поджелудочную железу и устранение триггеров. Для этого необходимо соблюдать несколько важных принципов:

• Рекомендуется есть небольшими порциями (100–300 г).
• Употребление легко усваиваемой белковой пищи.
• Щадящий температурный режим — холодные и горячие блюда раздражают поджелудочную, необходимо употреблять тёплую пищу.
• Исключение из меню жареного и острого: рекомендуется варка, приготовление на пару или запекание.
• Тщательное пережевывание, поскольку при ферментной недостаточности организму очень трудно переварить крупные куски пищи.
• Ограниченное потребления соли.
• Не пить сразу после еды, поскольку можно уменьшить концентрацию желудочного сока и помешать пищеварению.

Когда показан прием ферментов

Человеку, не имеющему проблемы с пищеварением и не испытывающему патологических симптомов, прием ферментов просто не нужен, так как организм должен производить достаточное их количество самостоятельно. Но в иных случаях дополнительные ферменты все же необходимы:

• Хронический панкреатит.
• Другие хронические, аутоиммунные заболевания.
• Рак поджелудочной железы.
• Опухоли поджелудочной железы или двенадцатиперстной кишки.
• Высокий уровень воспаления.
• Высокий уровень триглицеридов.
• Паразитарные инфекции.
• Алкоголизм.
• Недавняя операция по удалению поджелудочной железы.
• Возрастная ферментная недостаточность.
• Наличие изжоги, вздутия, повышенного газообразования, нарушения всасывания, запоров и диареи.
• Сниженный иммунитет.
• Если долго не получается набрать вес.
• После отравления.
• При интенсивных физических нагрузках.
• Пожилой возраст.

Сейчас мы видим все больше исследований о связи между кишечником и мозгом – что может увеличить эффективность лечения детей с расстройствами аутистического спектра (РАС). Одно из таких исследований показало, что в группе детей, принимающих пищеварительные ферменты в течение 3 месяцев, наблюдалось значительное улучшение эмоциональной реакции, снижение аутистического балла, нормализация поведения и проявлений патологических желудочно-кишечных симптомов.

Ананас

Ананас полезен для пищеварительной системы, поскольку содержит особую группу протеолитических ферментов под названием бромелайн.

Согласно научным данным, бромелайн обеспечивает переваривание белковых веществ.

Данный фермент не только улучшает пищеварение, но и оказывает фибринолитическое, антитромботическое, противовоспалительное и противоотёчное действие. Следовательно, он рекомендован больным с нарушениями свёртывания крови, наличием отёчного синдрома кардиогенного или нефрогенного происхождения, а также при аутоиммунных заболеваниях.

Бромелайн эффективен в целях лечения бронхита, синусита; может применяться как профилактическое средство при тромбофлебите. Имеются отдельные данные, что фермент препятствует пролиферации раковых клеток и угнетает процессы естественного старения.

Учёные из Индии также подчёркивают, что бромелайн способен ускорять заживление ран, повышать активность местных и общих факторов иммунитета.

Ананасы имеют в своём составе особую группу протеолитических ферментов – бромелайн. Подобные биологически активные вещества не только нормализуют пищеварительные процессы, но и оказывают благоприятное воздействие на здоровье многих систем организма.

Виды ферментных добавок

Панкреатические ферментные добавки получают как из растительных, так и из животных источников — папайи, ананаса и домашнего скота.

Большинство вариантов содержат панкреатин, который представляет собой комбинацию всех трех групп панкреатических ферментов.

Виды ферментов

:

1. Амилаза — фермент, расщепляющий углеводы.
2. Липаза — фермент, способствующий расщеплению жиров.
3. Протеаза и пептидаза — ферменты, способствующие расщеплению белков.
4. Папаин — участвует в переваривании мяса.
5. Альфа-галктозидаза — фермент, который помогает переваривать сложные углеводы с высоким газообразующим потенциалом (бобовые, зерновые, масличные, корнеплоды).
6. Бета-глюканаза — помогает переваривать клетчатку зерновых и дрожжей.
7. Бета-галактозидаза (лактаза) — фермент, который катализирует расщепление лактозы.
8. Пектиназа — расщепляет пектины из фруктов.
9. Фитаза — расщепляет фитиновую кислоту.
10. Инвертаза — расщепляет сахарозу.
11. Целлюлаза — расщепляет растительную клетчатку.

Выбор схемы лечения ферментной недостаточности определяется лечащим врачом, поскольку каждый случай требует индивидуального комплексного подхода.

Рекомендуем

«Продукты В6: нормы потребления витамина» Подробнее

Многое в выборе зависит от

:

• Вида основного заболевания.
• Характера ферментной недостаточности.
• Выраженности боли.
• Результатов лабораторных анализов.

Только с учетом всех этих факторов можно выбрать адекватное лечение и добиться положительного результата.

Акции

Тест на антитела к коронавирусу (COVID-19)

2000 a

Экспресс тест на коронавирус (COVID-19)

Результат в течение 25 минут, с момента сдачи биоматериала

1600 a

Тест на антитела к коронавирусу (COVID-19) на дому

от 4000 a

Анализ на коронавирус (COVID-19) на дому

от 4200 a

Анализ на коронавирус (COVID-19)

2200 a