Для чего нужны ферменты: разобрались по науке
Ферменты обеспечивают переваривание пищи, выработку энергии и нормальный обмен веществ. Разобрались, как они работают, что происходит при их дефиците и зачем иногда назначают ферментные препараты.
Без ферментов пища переваривалась бы неделями, а получение энергии из еды становилось бы почти невозможным. Большинство биохимических процессов протекали бы в сотни и тысячи раз медленнее.
Каждый приём пищи — наглядный пример роли ферментов. Для всасывания белков, жиров и углеводов в кровь еда должна быть «разобрана» на мельчайшие компоненты. Эту работу выполняют ферменты пищеварительных соков. Без них даже самая полезная еда не смогла бы обеспечить организм энергией.
Врач рассказала, к чему может привести избыток витаминов
О ферментах простыми словами
Ферменты — это белки-катализаторы. Их главная задача — ускорять химические реакции в организме. Они помогают веществам вступать в реакцию гораздо быстрее.
Примечательно, что каждый фермент «заточен» под свою задачу. Он связывается только с определённым веществом и запускает конкретную реакцию. При этом сам фермент не расходуется и не разрушается. После завершения реакции он снова берётся за работу.
Как устроены ферменты
Как правило, ферменты состоят из двух частей. Белковая основа называется апоферментом. Для полноценной работы ему часто нужен помощник — кофактор или кофермент. Кофакторами могут быть ионы минералов (например, магния или цинка), а коферментами — производные витаминов. Когда апофермент соединяется с кофактором, образуется активная форма — фермент готов выполнять свои функции.
Как ферменты помогают переваривать пищу
Всё начинается в полости рта. Слюна содержит фермент амилазу, которая запускает расщепление сложных углеводов (крахмала).
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.
Основная «ферментная фабрика» организма — поджелудочная железа. Она выделяет в двенадцатиперстную кишку целый набор ферментов:
- трипсин и химотрипсин продолжают расщеплять белки;
- липаза отвечает за переваривание жиров;
- амилаза продолжает переваривать углеводы.
Отдельно стоит упомянуть желчь. Она не содержит ферментов, но играет ключевую роль в переваривании жиров. Она эмульгирует жиры — разбивает их на мельчайшие капли. Благодаря этому существенно облегчается работа липазы, и жиры расщепляются.
В тонкой кишке расщепление пищи завершается:
- белки распадаются на аминокислоты;
- углеводы — на глюкозу и другие простые сахара;
- жиры — на 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 самостоятельно. Для активации многим из них нужны кофакторы — небольшие молекулы или ионы, без которых реакция просто не запускается.
В роли кофакторов часто выступают витамины и минералы. Например, витамины группы B входят в состав коферментов, участвующих в энергетическом обмене. Именно поэтому при дефиците витаминов и микроэлементов нарушается обмен веществ и развиваются болезни.
Мифы о правильном питании: что на самом деле говорит наука
Когда ферментов не хватает
Иногда организм производит недостаточно пищеварительных ферментов. Например, это бывает при хроническом панкреатите, после операций на поджелудочной железе или желудке. В таких случаях пища переваривается медленнее (или не полностью). Это приводит к вздутию, диарее, боли в животе, а также к дефициту питательных веществ (это служит причиной для развития многих других заболеваний).
В таких случаях используют ферментные препараты. Часто они изготовлены на основе экстрактов поджелудочной железы животных. Ключевой показатель таких препаратов — количество единиц липазы, которая отвечает за переваривание жиров. При выраженной ферментной недостаточности ориентировочная доза может составлять 25 000–40 000 (в некоторых источниках — 50 000) единиц липазы на один приём пищи.
Ферменты в продуктах
Некоторые фрукты и овощи также содержат ферменты. Например, папайя богата папаином, ананас — бромелайном. Ферменты также есть в авокадо, бананах, манго и проростках зёрен. Эти вещества могут немного облегчить переваривание пищи, особенно белков. Но при этом они не заменяют собственных ферментов организма.
Поскольку ферменты — это белки, они очень чувствительны к температуре и разрушаются при нагревании. Поэтому термически обработанная пища практически не содержит активных ферментов.
Ферменты как диагностические маркеры
Некоторые ферменты в крови используются как маркеры заболеваний и состояний, например:
- аланинаминотрансфераза (АЛТ) и аспартатаминотрансфераза (АСТ) — их повышение часто связано с поражениями печени;
- гамма-глутамилтрансфераза (ГГТ) — часто повышается при застое желчи или токсическом воздействии на печень;
- лактатдегидрогеназа (ЛДГ) — общий маркер повреждения клеток, её уровень может повышаться при поражении внутренних органов (например, инфаркте), воспалениях и травмах.
Главное: ферменты необходимы для нормальной жизнедеятельности
Ферменты — это ускорители биохимических реакций. Они нужны для расщепления пищи, усвоения питательных веществ и нормального метаболизма.
В некоторых случаях организму не хватает собственных ферментов. Тогда применяют ферментные препараты, которые помогают эффективно переваривать пищу. Только назначать их должен врач. Самолечение такими препаратами может нанести вред.