Makronährstoffverdauung und -absorption

Die Verdauung und Absorption von Makronährstoffen ist der Prozess, bei dem Kohlenhydrate, Proteine und Fette aus der Nahrung zu resorbierbaren Einheiten abgebaut und vom Darm aufgenommen werden. Luminale und Bürstensaumenzyme hydrolysieren Polysaccharide, Proteine und Triglyceride, und die resultierenden Zucker, Aminosäuren und Peptide sowie Fettsäuren und Monoglyceride überqueren die Enterozyten über Transporter-vermittelte und lipidspezifische Wege.

Definition

Die Verdauung und Absorption von Makronährstoffen ist die enzymatische Umwandlung von Kohlenhydraten, Proteinen und Lipiden aus der Nahrung in Monosaccharide, Peptide und Aminosäuren sowie Fettsäuren und Monoglyceride, gefolgt von deren Transport über das Darmepithel in Blut oder Lymphe.

Scope

Dieses Thema behandelt den enzymatischen Abbau der drei Makronährstoffe und die Membranmechanismen, die ihre Produkte in den Körper transportieren – natriumgekoppelter und erleichterter Zuckertransport, Peptid- und Aminosäuretransporter sowie die Mizellen-abhängige Aufnahme und Wiederveresterung von Lipiden. Es handelt sich um Referenzphysiologie und bietet keine diätetischen Vorschriften.

Core questions

• Wie werden Kohlenhydrate, Proteine und Fette aus der Nahrung in resorbierbare Einheiten zerlegt?
• Welche Transportmechanismen bewegen Zucker, Aminosäuren und Lipidverdauungsprodukte über die Enterozyten?
• Warum hängt die Lipidabsorption von Gallensalzen und Mizellenbildung ab und nicht von einfachen Transportern?

Key concepts

• Luminale und Bürstensaum-Hydrolyse
• Natrium-Glukose-Cotransport (SGLT1) und erleichterter Transport (GLUT2, GLUT5)
• Peptid- und Aminosäuretransporter
• Gallensalze, gemischte Mizellen und Lipidsolubilisierung
• Fettsäureaufnahme und Chylomikronenbildung
• Membranverdauung am Bürstensaum

Mechanisms

Die Kohlenhydratverdauung beginnt mit Amylase und wird durch Bürstensaum-Disaccharidasen fortgesetzt. Die freigesetzten Monosaccharide werden durch natriumgekoppelte und erleichterte Transporter absorbiert: Glukose und Galaktose gelangen über SGLT1 in die Zelle und verlassen sie über GLUT2, während Fruktose GLUT5 nutzt (Wright et al., 2011). Protein wird durch gastrische und pankreatische Proteasen sowie Bürstensaum-Peptidasen gespalten, und die resultierenden Aminosäuren und kleinen Peptide werden von spezifischen natrium- oder protonengekoppelten Transportern aufgenommen. Nahrungs-Triglyceride werden emulgiert, durch Pankreaslipase hydrolysiert und in Gallensalz-Mischmizellen solubilisiert; Fettsäuren und Monoglyceride gelangen dann in die Enterozyten, werden wiederverestert und als Chylomikronen in die Lymphe exportiert (Iqbal & Hussain, 2009). Alle drei Wege wirken über die vergrößerte Dünndarmfläche, die die Absorptionsfläche für die Aufnahme bereitstellt (Helander & Fändriks, 2014).

Clinical relevance

Diese Mechanismen erklären, wie Zustände wie Laktosemalabsorption, Pankreasenzyminsuffizienz und Fettmalabsorption in den Gesundheitswissenschaften verstanden werden. Der Eintrag ist beschreibendes Referenzmaterial und keine Grundlage für individuelle Diagnosen, diätetische Verschreibungen oder Behandlungen.

Seminal works

• wright-2011
• iqbal-hussain-2009

Frequently asked questions

Warum wird die Glukoseabsorption als „aktiv“ beschrieben?

Glukose wird durch den Natrium-Glukose-Cotransporter SGLT1 gegen ihren Konzentrationsgradienten in die Enterozyten transportiert, der die Glukoseaufnahme an die durch die Natriumpumpe angetriebene Natriumbewegung koppelt.

Warum benötigt die Fettabsorption Galle?

Nahrungsfett ist schlecht wasserlöslich, daher emulgieren Gallensalze es und bilden gemischte Mizellen, die Fettsäuren und Monoglyceride zur Absorptionsfläche transportieren, wodurch sie in die Enterozyten gelangen können, um dort wieder zusammengesetzt und transportiert zu werden.