Храносмилателни ензими – същност, видове и роля в човешкото тяло

Храносмилателни ензими са вид протеини, сгънати в сложни форми. Намират се в човешките клетки и присъстват в цялото тяло. Произвеждат се в организма ни естествено и са необходими за правилната функция на храносмилателната система.

В следващите редове ще разгледаме каква е ролята на храносмилателните ензими в човешкото тяло, какви видове съществуват и в кои храни можем да ги открием.

Роля на ензимите в човешкото тяло

Химическите реакции, които ни поддържат живи – нашият метаболизъм – разчитат на работата, която извършват храносмилателните ензими. Те спомагат за ускоряването (катализирането) на химичните реакции в човешкото тяло.

В някои случаи могат да предизвикат химическа реакция милиони пъти по-бързо, отколкото би било без тях.

Важни функции на ензимите:

• Храносмилателните ензими помагат на тялото да разгражда по-големи сложни молекули на по-малки като глюкоза, така че да ги използва като гориво.
• Всяка клетка в тялото ни съдържа ДНК. Всеки път, когато клетката се раздели, тази ДНК трябва да бъде копирана. Процесът се нарича репликация на ДНК. Ензимите помагат в този процес, като развиват ДНК спиралата и копират информацията.
• Чернодробните ензими разграждат токсините в тялото.
• Ензимите са особено необходими за дишането, храносмилането на храната, мускулната и нервната функция, наред с други важни роли.

Специфичност на ензимното действие

Ензимите се свързват с молекулите и ги променят по специфични начини. Субстратът се свързва с активното място на ензима и се превръща в продукт. След като продуктите напуснат активното място, ензимът е готов да се прикрепи към нов субстрат и да повтори процеса.

Моделът „ключ-ключалка“ от 1894 г. гласи следното – активното място на ензима е със специфична форма и само субстратът може да се побере в него, точно както ключът влиза в ключалката.

Актуализираният модел се нарича модел на „индуцирано прилягане“. Според него активният център променя формата си, когато взаимодейства със субстрата. След като субстратът се заключи в точното положение, катализата може да започне.

Видове храносмилателни ензими

В тялото на човек има хиляди ензими, които се категоризират спрямо реакциите, които катализират.

Ето някои от тях:

• Амилаза – ензим, който се намира в слюнката. При консумирането на храна, съдържаща нишесте или въглехидрати, още в устата амилазата ги разгражда до прости захари.
• Протеаза – разгражда протеините до аминокиселини.
• Липаза – разгражда липидите (мазнините и маслата) до глицерол и мастни киселини.
• Малтаза – разгражда малтозата до глюкоза. Малтозата се съдържа в храни като картофи, тестени изделия и бира. Намира се в слюнката.
• Трипсин – разгражда протеините до аминокиселини. Намира се в тънките черва.
• Лактаза – разгражда лактозата (млечната захар) до глюкоза и галактоза. Намира се в тънките черва.
• Ацетилхолинестераза – разгражда невротрансмитера ацетилхолин в нервите и мускулите.
• Хеликаза – разплита ДНК молекулата.
• ДНК полимераза – синтезира ДНК от дезоксирибонуклеотиди.

В стомаха, панкреаса и тънките черва се произвеждат храносмилателни ензими. Те се отделят и от слюнчените жлези, където служат за разграждане на храната в устата още по време на дъвчене. Могат да се приемат под формата на добавки при някои проблеми с храносмилането.

Защо ензимите са важни за храносмилането?

Въглехидратите са най-бързият източник на енергия за тялото. Протеините са нужни за изграждане и възстановяване на мускулите. За да се абсорбират и използват от човешкото тяло, макронутриентите (въглехидрати, мазнини и протеини), трябва да бъдат разградени до по-простите си форми.

Ензимите са особено важни за правилното храносмилане, както и за цялостното ни здраве. Заедно със стомашната киселина и жлъчката те помагат за разграждането на храната до по-лесни за усвояване молекули.

Нужни са за извършването на широк спектър от телесни функции. Нека разгледаме как различните видове ензими действат в храносмилателната система.

Амилазата

Ензимът амилаза се произвежда в слюнчените жлези, панкреаса и тънките черва. Птиалин е вид амилаза, който се произвежда в слюнчените жлези. Той започва да разгражда нишестетата още докато храната е в устата ни и остава активен дори след като преглътнем.

Панкреатичната амилаза се произвежда в панкреаса и достига до тънките черва. Там амилазата продължава да разгражда молекулите до захари, които се усвояват в глюкоза от други храносмилателни ензими. След това се абсорбират в кръвообращението на тялото през стената на тънките черва.

Протеазата

Протеазата се произвежда в стомаха, тънките черва и панкреаса. Повечето от химичните реакции, които катализира, протичат в стомаха и тънките черва. В стомаха пепсинът е основният храносмилателен ензим, атакуващ протеините. Няколко други панкреатични ензими работят, когато протеиновите молекули достигнат тънките черва.

Липазата

Липазата се произвежда в тънките черва и панкреаса. Вид липаза се среща и в майчиното мляко, за да помогне на бебето по-лесно да усвои мастните молекули от кърмата. Липидите имат много роли, включително дългосрочно съхранение на енергия и поддържане на клетъчното здраве.

Какво влияе на ензимната активност?

Специфичната форма на всеки ензим е свързана с неговата функция. Високите температури, болестите или суровите химични условия могат да увредят ензимите и да променят формата им.

При това те започват да функционират неправилно. Това се отразява на телесните процеси, които ензимът подпомага. Ето някои фактори, които влияят на ензимната активност.

Температурата

Ензимите действат най-добре при нормална телесна температура. Средната телесна температура на човек е 37 градуса, но тя може да варира от 36,1 до 37,2 градуса.

При висока температура и повишаването й твърде много, структурата на ензимите се разпада и те вече не функционират правилно. Регулирането й до оптималния диапазон ще помогне за възстановяването на здравето на ензимите.

Здравословното състояние

Определени здравословни състояния също могат да намалят броя и ефективността на някои храносмилателни ензими. Пример за такова състояние е панкреатитът, който представлява възпаление на панкреаса.

Нивото на pH

Нивото на pH на стомаха или червата също може да повлияе на ензимната активност. Ниското pH (<7) означава, че средата е киселинна. Високото pH (<7), че средата е алкална. Ензимите работят най-добре в сравнително тесен диапазон на pH.

Ензимите в червата са най-функционални при pH 7,5, докато тези в стомаха при pH  2, защото pH  на стомаха е много по-кисело.

Ако околната среда около тях  стане твърде кисела или твърде алкална, или температурата е твърде висока, функцията на ензима ще се промени. Освен това формата на активното място също се променя, така че субстратите да не могат да се свържат с ензима (той вече е денатуриран).

Кофактори

Някои храносмилателни ензими не могат да функционират, ако нямат специфична непротеинова молекула, свързана с тях. Те се наричат кофактори. Например, карбоанхидразата – ензим, който помага да се поддържа pH на тялото, не може да функционира, освен ако не е прикрепен към цинков йон.

Диетата

Диетата също може да повлияе на ензимната активност. Много храни съдържат храносмилателни ензими, които помагат да се разпредели тежестта на естествено срещащите се ензими в тялото.

Например, бананите съдържат амилаза. Въпреки че плодът е богат на въглехидрати, той съдържа и амилаза – ензим, който е нужен за усвояването му и използването на въглехидратите за енергия по-късно.

Храненето с богати на ензими храни може да засили ензимната активност в тялото ни.

Общото здравословно състояние на организма ни също може да повлияе на това колко добре то произвежда, съхранява и освобождава храносмилателни ензими и колко ефективно функционират те. При всеки човек това е индивидуално.

Консумирането на умерени количества храна и поддържането на добро здраве ще помогне на ензимната активност на тялото. Ако периодично преяждаме с големи количества храна, може да имаме неблагоприятни ефекти върху здравето като лошо храносмилане, гадене или дори диария. Това се случва при недостатъчно лесно достъпни за храносмилането eнзими.

Ензимно инхибиране

За да се гарантира, че системите на тялото работят правилно, понякога трябва да се забави скоростта на катализиране на реакции от ензимите. Например, ако ензимът произвежда твърде много от продукта, трябва да има начин за намаляване или спиране на производството.

Активността на ензимите може да бъде възпрепятствана по няколко начина:

• Конкурентни инхибитори – молекулата блокира активното място, така че субстратът трябва да се конкурира с инхибитора, за да се прикрепи към ензима.
• Неконкурентни инхибитори – молекулата се свързва с ензим на някъде различно от активното място и намалява ефективното му действие.
• Неконкурентни инхибитори – инхибиторът се свързва с ензима и субстрата, след като се свържат помежду си. Продуктите напускат активното място по-лесно и реакцията се забавя.
• Необратими инхибитори – необратим инхибитор се свързва с ензим и го инактивира трайно.

Химикали, наречени инхибитори, също могат да повлияят на способността на ензима да предизвика химическа реакция. Инхибиторите могат да повлияят по естествен път.

Те също се произвеждат и като лекарства. Антибиотиците са добър пример за фармацевтично произведени инхибитори. Те инхибират или предодвратяват дадени храносмилателни ензими, като по този начин спират разпространението на бактериални инфекции.

Кога е необходимо да се приемат ензимни добавки?

Проблеми с панкреаса (панкреатит, муковисцидоза или рак на панкреаса) могат да намалят броя на важни ензими, които тялото ни произвежда. В резултат на това може да не си набавим достатъчно ензими, за да усвоим напълно храната и да получим цялата хранителна стойност от това, което ядем.

Ако имате някое от тези състояние или други, при които нивата на ензимите са под нормалните или здравословни граници, консултирайте се с лекар за възможностите за лечение.

Храносмилателни ензими могат да се набавят под формата на добавки. Обикновено се приемат по време на хранене.

Може да имате нужда от добавки с ензими, ако сте изложени на различни химикали или пестициди, или ако приготвяте храната си винаги при много високи температури.

Нагряването на храните може да унищожи всички естествени ензими в тях.

Кога не трябва да се приемат ензимни добавки?

Приемането на добавки с ензими може да раздразни стомаха или да причини други неприятни стомашно-чревни странични ефекти. Консултирайте се с лекар, който да ви насочи към най-правилния избор за добавка.

Ако сте в добро здраве и спазвате здравословна диета, включваща растителни храни, няма нужда да приемате ензимни добавки. Те могат да повлияят на метаболизма ви по негативен начин. Приемът на диетични ензими може да окаже положително въздействие върху здравето ви, но само ако наистина се нуждаете от тях.

Съдържание на храносмилателни ензими в някои кето храни

Авокадо

За разлика от други плодове, авокадото е уникално с това, че съдържа високо съдържание на полезни мазнини и ниско съдържание на захар.

То съдържа храносмилателния ензим липаза, който помага за смилането на мастните молекули на по-малки (мастни киселини и глицерол), които тялото по-лесно усвоява. Липазата се произвежда от панкреаса, затова не е необходимо да се набавя от диетата.

Авокадото съдържа и други храносмилателни ензими. Един от тях е полифенол оксидаза, който е отговорен за превръщането на зеленото авокадо в кафяво при наличието на кислород.

Кефир

Кефирът е ферментирала млечна напитка, която е популярна със своите здравни ползи. Прави се чрез добавяне на кефирни „зърна“ към млякото. Те всъщност са култури от дрожди, млечнокисели бактерии и оцетно-кисели бактерии, които приличат на карфиол.

По време на ферментацията бактериите усвояват естествените захари в млякото и ги превръщат в органични киселини и въглероден диоксид. Този процес създава условия, които помагат на бактериите да растат. Също така добавя хранителни вещества, ензими и други полезни съединения.

Кефирът съдържа много храносмилателни ензими, включително липаза, протеази и лактаза.

Лактазата подпомага усвояването на лактоза, захар в млякото, която често се усвоява слабо. Кефирът подобрява храносмилането на лактоза при хора с непоносимост към лактоза.

Кисело зеле

Киселото зеле е вид ферментирало зеле. Процесът на ферментация също добавя храносмилателни ензими, което прави яденето на продукта чудесен начин за увеличаване на приема на ензими.

Освен това, киселото зеле, както и кефират, се считат за пробиотични храни, тъй като съдържат здравословни чревни бактерии, които повишават храносмилателното здраве и имунитета.

Консумацията на пробиотици облекчава проблеми с храносмилането, като подуване на корема, газове, запек, диария и болки в стомаха. Действието на пробиотиците е характерно както при здрави възрастни, така и при тези с болест на Крон и улцерозен колит.

Хранете се със сурово или непастьоризирано кисело зеле, а не с варено кисело зеле. Високите температури могат да деактивират храносмилателните ензими.