Всасывание белков и аминокислот

Всасывание белков и аминокислот — это процесс, при котором пищевой белок, расщепленный желудочными и панкреатическими протеазами, а также пептидазами щеточной каймы, поглощается через эпителий тонкого кишечника в виде свободных аминокислот и малых пептидов. Кишечник всасывает не только отдельные аминокислоты, но и ди- и трипептиды, используя отдельный, широко специфичный пептидный транспортер.

Definition

Всасывание белков и аминокислот — это трансэпителиальное поглощение свободных аминокислот, а также ди- и трипептидов энтероцитами тонкого кишечника после переваривания пищевого белка люминальными протеазами и пептидазами щеточной каймы.

Scope

Данная статья охватывает пищеварение белков до аминокислот и малых пептидов, а также мембранные транспортеры, которые переносят эти продукты в энтероциты. В ней описываются семейства натрий-сопряженных и обменных переносчиков аминокислот, а также протон-сопряженный пептидный транспортер. Это справочное описание нормальной физиологии, а не клиническое руководство.

Core questions

• Как пищевой белок переваривается до абсорбируемых аминокислот и пептидов?
• Какие транспортеры переносят аминокислоты через энтероциты и как они получают энергию?
• Почему кишечник всасывает малые пептиды, а также свободные аминокислоты?
• Как аминокислоты и продукты гидролиза пептидов покидают клетку и попадают в кровь?

Key concepts

• Эндопептидазы и экзопептидазы (пепсин, трипсин, химотрипсин, карбоксипептидазы)
• Пептидазы щеточной каймы (аминопептидазы, дипептидазы)
• Натрий-сопряженные транспортеры аминокислот (например, B0AT1)
• Обменники аминокислот (антипортеры)
• Протон-сопряженный пептидный транспортер PepT1
• Внутриклеточный гидролиз абсорбированных пептидов
• Базолатеральный отток аминокислот

Mechanisms

Желудочный пепсин, а также панкреатические эндопептидазы и экзопептидазы расщепляют пищевой белок до смеси свободных аминокислот и коротких олигопептидов; пептидазы щеточной каймы далее расщепляют их до аминокислот, а также ди- и трипептидов. Свободные аминокислоты поглощаются через апикальную мембрану набором транспортеров с перекрывающимися субстратными специфичностями, некоторые из которых сопрягают поступление аминокислот с градиентом натрия, поддерживаемым базолатеральной Na+/K+-АТФазой, в то время как обменники сопрягают поглощение одной аминокислоты с оттоком другой. Ди- и трипептиды абсорбируются протон-сопряженным транспортером PepT1, который использует направленный внутрь протонный градиент на щеточной кайме для обеспечения поступления пептидов; после попадания внутрь большинство пептидов гидролизуются цитозольными пептидазами до свободных аминокислот. Затем аминокислоты выходят через базолатеральную мембрану посредством облегченных и обменных переносчиков в портальную кровь. Пептидный путь является широко специфичным и существенно способствует поглощению азота.

Clinical relevance

Существование множественных, перекрывающихся переносчиков аминокислот, а также широкоспецифичного пептидного транспортера объясняет, почему всасывание белка остается надежным даже при дефекте одного переносчика аминокислот, поскольку пораженные аминокислоты все еще могут всасываться в виде пептидов. Данная статья описывает нормальную физиологию для справки и не является диагностическим или лечебным советом.

Evidence & guidelines

Описанные здесь транспортеры и этапы пищеварения установлены в молекулярных и физиологических исследованиях и стандартных учебниках; как тема нормальной физиологии, она не регулируется клиническими рекомендациями.

History

Функциональные исследования в середине XX века выявили несколько систем транспорта аминокислот в кишечнике, а наблюдение, что некоторые аминокислоты всасываются быстрее в виде пептидов, чем в виде свободных аминокислот, указало на существование отдельного пептидного пути. Молекулярное клонирование позднее идентифицировало специфические переносчики аминокислот и протон-сопряженный пептидный транспортер PepT1, превратив классические функциональные системы в определенные мембранные белки.

Key figures

• Stefan Bröer
• Hannelore Daniel

Seminal works

• broer-2008
• daniel-2004

Frequently asked questions

Всасывает ли кишечник цельные белки?

У взрослых — практически нет; пищевой белок должен быть расщеплен до свободных аминокислот и малых пептидов, которые затем всасываются переносчиками аминокислот и пептидным транспортером, при этом абсорбированные пептиды обычно расщепляются до аминокислот внутри клетки.

Почему в кишечнике есть пептидный транспортер в дополнение к переносчикам аминокислот?

Протон-сопряженный транспортер PepT1 абсорбирует широкий спектр ди- и трипептидов с помощью одного, широко специфичного переносчика, обеспечивая эффективный и устойчивый путь для поглощения азота, который дополняет более субстратно-специфичные транспортеры аминокислот.