Механизмы всасывания макронутриентов в кишечнике

Макронутриенты всасываются только после того, как пищеварение расщепляет их до мелких транспортируемых единиц: углеводы — до моносахаридов, белки — до аминокислот и малых пептидов, а пищевые жиры — до жирных кислот и моноглицеридов. Каждый класс пересекает кишечный эпителий с помощью характерных транспортных механизмов, начиная от натрий-сопряженного активного транспорта до облегченной диффузии и поглощения в липидной фазе.

Definition

Кишечное всасывание макронутриентов — это транспорт продуктов переваривания углеводов, белков и жиров через эпителий тонкого кишечника в организм посредством специфических мембранных переносчиков и путей поглощения липидов.

Scope

В этой статье описывается, как основные макронутриенты поглощаются через эпителий тонкого кишечника после полостного пищеварения, с акцентом на задействованные мембранные транспортеры и физические пути. Она сосредоточена на переносчиках углеводов и аминокислот, а также на обработке липидов, рассматривая абсорбцию как биохимическую и физиологическую тему, а не как клиническое руководство.

Core questions

• Как пищевые сахара транспортируются через энтероцит после переваривания?
• Какими переносчиками абсорбируются аминокислоты и малые пептиды?
• Как продукты переваривания жиров поглощаются и повторно собираются?
• Какие этапы транспорта макронутриентов являются активными, а какие пассивными?

Key concepts

• Натрий-глюкозный котранспорт (SGLT1)
• Облегченный транспорт глюкозы и фруктозы (семейство GLUT)
• Транспортеры аминокислот и пептидов
• Переваривание на щеточной кайме, предшествующее поглощению
• Образование мицелл и поглощение липидов
• Сборка хиломикронов и лимфатический транспорт
• Активный, облегченный и пассивный транспорт

Mechanisms

Углеводы всасываются в виде моносахаридов: глюкоза и галактоза поглощаются против своего градиента натрий-глюкозным котранспортером SGLT1 на щеточной кайме, который связывает поступление сахара с входящим градиентом натрия, поддерживаемым базолатеральным натриевым насосом, в то время как фруктоза поступает путем облегченной диффузии; затем сахара выходят из энтероцита в кровь с помощью облегченных транспортеров (Wright et al., 2011). Белки расщепляются до аминокислот и малых пептидов, которые пересекают щеточную кайму через набор натрий-сопряженных и протон-сопряженных транспортеров аминокислот и пептидов. Пищевые жиры, после эмульгирования и липолиза, солюбилизируются в смешанных мицеллах, поглощаются через апикальную мембрану, реэстерифицируются внутри энтероцита, упаковываются в хиломикроны и экспортируются в лимфу. Эффективность этих этапов, наряду с пищевой матрицей, определяет, сколько из ingested макронутриентов становится доступным (Srinivasan, 2001).

Clinical relevance

Эти транспортные пути объясняют, как организм извлекает энергию и строительные блоки из пищи, и обеспечивают механистическую основу для понимания мальабсорбции и разработки стратегий пероральной регидратации, использующих натрий-сопряженный транспорт глюкозы. Статья предназначена для справки и образования и не предоставляет диагностических или лечебных рекомендаций.

History

Связывание поглощения сахара с транспортом натрия было предложено в середине двадцатого века и позднее подтверждено на молекулярном уровне с клонированием и характеристикой семейства натрий-глюкозных котранспортеров, подробно рассмотренных Райтом и коллегами (Wright et al., 2011); эта работа также послужила основой для обоснования пероральной регидратационной терапии.

Key figures

• Ernest M. Wright
• Bruce A. Hirayama

Seminal works

• wright-2011

Frequently asked questions

Почему абсорбция глюкозы связана с натрием?

Глюкоза переносится в энтероцит с помощью SGLT1, который перемещает натрий и глюкозу вместе; входящий градиент натрия, поддерживаемый базолатеральным натриевым насосом, обеспечивает энергию, позволяющую глюкозе абсорбироваться даже против собственного градиента концентрации.

Все ли макронутриенты абсорбируются одинаково?

Нет. Сахара и аминокислоты используют специфические мембранные переносчики, тогда как продукты переваривания жиров поглощаются через мицеллы, повторно собираются внутри клетки и экспортируются в лимфу в виде хиломикронов.