Гниение белков в кишечнике биохимия

Гниение белков в кишечнике биохимия

Проблемы ЖКТ влияют на весь организм

Уменьшение переваривания белков из-за низкой протеолитической активности в желудке (пониженная кислотность) или в кишечнике (хронические панкреатиты), нарушение целостности стенки кишечного тракта вследствие гельминтозов или неполной нейтрализации соляной кислоты (гиперацидный гастрит, нарушение желчевыделения) приводит к последствиям, которые отражаются на деятельности всего организма.

Пищевые аллергии

В раннем постнатальном периоде (у новорожденных и до 2-3 месяцев) проницаемость стенки кишечника у детей даже в норме повышена. Такая особенность обеспечивает проникновение антител молозива и материнского молока в кровь ребенка и создает младенцу пассивный иммунитет. Молозиво также содержит ингибитор трипсина, предохраняющий иммуноглобулины от быстрого гидролиза.

Однако при наличии неблагоприятных обстоятельств (гиповитаминозы, индивидуальные особенности, неправильное питание) проницаемость кишечной стенки возрастает и создается повышенный поток в кровь младенца пептидов коровьего молока, яиц и других веществ – развивается пищевая аллергия. Аналогичная ситуация может наблюдаться у старших детей и взрослых при нарушениях желчевыделения, при гельминтозах, дисбактериозах, поражении слизистой оболочки кишечника токсинами и т.п.

Некоторые пептидные участки альбумина коровьего молока и человеческого инсулина схожи между собой. Поэтому при переходе их через кишечный барьер у носителей антигенов главного комплекса гистосовместимости D3/D4 может возникнуть перекрестная иммунная реактивность и, как следствие, аутоиммунный ответ против собственных β-клеток островков Лангерганса. Считается, что в случае искусственного вскармливания младенцев это может привести к инсулинзависимому сахарному диабету.

Целиакия – наследственное прогрессирующее заболевание, приводящее к изменениям в тощей кишке: воспалению и сглаживанию слизистой оболочки, исчезновению ворсинок и атрофии щеточной каемки, к появлению кубовидных энтероцитов. Причиной является врожденная непереносимость белка клейковины злаков глютена, или точнее – его растворимой фракции глиадина. Заболевание проявляется после введения в рацион младенца глиадин-содержащих продуктов, в первую очередь манной каши. Патогенез заболевания до сих пор не выяснен, имеются гипотеза о прямом токсическом воздействии на стенку кишечника и гипотеза иммунного ответа на белок в стенке кишки.

Катаболизм аминокислот в толстом кишечнике

В некоторых ситуациях, а именно:

  • при ухудшении всасывания аминокислот,
  • при избытке белковой пищи,
  • при нарушении деятельности пищеварительных желез,
  • при снижении перистальтики кишечника (запоры)

аминокислоты и недопереваренные фрагменты белков достигают толстого кишечника, где подвергаются воздействию кишечной микрофлоры. Такой процесс получил название гниение белков в кишечнике. При этом образуются продукты разложения аминокислот, представляющие собой

  • токсины (аммиак, кадаверин, путресцин, крезол, фенол, скатол, индол, пиперидин, пирролидин, сероводород, метилмеркаптан (СН3SН) и другие),
  • нейромедиаторы (серотонин, гистамин, октопамин, тирамин, триптамин).

Всасываясь в кровь, эти вещества вызывают общую интоксикацию, колебания артериального давления, головные боли, понижение аппетита, понижение болевой чувствительности, анемии, миокардиодистрофии, нарушение желудочной секреции, в тяжелых случаях возможны угнетение дыхания, сердечной деятельности и кома.

Реакции превращения тирозина и триптофана Реакции првращения лизина и аргинина

Вы можете спросить или оставить свое мнение.

  • ВКонтакте

Download SocComments v1.3

Превращения аминокислот под действием микрофлоры кишечника

Известно, что микроорганизмы кишечника для своего роста также нуждаются в доставке с пищей определенных аминокислот. Микрофлора кишечника располагает набором ферментных систем, отличных от соответствующих ферментов животных тканей и катализирующих самые разнообразные превращения пищевых аминокислот. В кишечнике создаются оптимальные условия для образования ядовитых продуктов распада аминокислот: фенола, индола, крезола, скатола, сероводорода, метилмер-каптана, а также нетоксичных для организма соединений: спиртов, аминов, жирных кислот, кетокислот, оксикислот и др.

Все эти превращения аминокислот, вызванные деятельностью микроорганизмов кишечника, получили общее название «гниение белков в кишечнике». Так, в процессе распада серосодержащих аминокислот (цистин, цистеин, метионин) в кишечнике образуются сероводород h3S и метил-меркаптан Ch4SH. Диаминокислоты – орнитин и лизин – подвергаются процессу декарбоксилирования с образованием аминов – путресцина и кадаверина.

Из ароматических аминокислот: фенилаланин, тирозин и триптофан – при аналогичном бактериальном декарбоксилировании образуются соответствующие амины: фенилэтиламин, параоксифенилэтиламин (или тира-мин) и индолилэтиламин (триптамин). Кроме того, микробные ферменты кишечника вызывают постепенное разрушение боковых цепей циклических аминокислот, в частности тирозина и триптофана, с образованием ядовитых продуктов обмена – соответственно крезола и фенола, скатола и индола.

После всасывания эти продукты через воротную вену попадают в печень, где подвергаются обезвреживанию путем химического связывания с серной или глюкуроновой кислотой с образованием нетоксичных, так называемых парных, кислот (например, фенолсерная кислота или ска-токсилсерная кислота). Последние выделяются с мочой. Механизм обезвреживания этих продуктов изучен детально. В печени содержатся специфические ферменты – арилсульфотрансфераза и УДФ-глюкоронилтран-сфераза, катализирующие соответственно перенос остатка серной кислоты из ее связанной формы – 3′-фосфоаденозин-5′-фосфосульфата (ФАФС) и остатка глюкуроновой кислоты также из ее связанной формы – уридил-дифосфоглюкуроновой кислоты (УДФГК) на любой из указанных продуктов.

Индол (как и скатол) предварительно подвергается окислению в индоксил (соответственно скатоксил), который взаимодействует непосредственно в ферментативной реакции с ФАФС или с УДФГК. Так, индол связывается в виде эфиросерной кислоты. Калиевая соль этой кислоты получила название животного индикана, который выводится с мочой (см. главу 18). По количеству индикана в моче человека можно судить не только о скорости процесса гниения белков в кишечнике, но и о функциональном состоянии печени. О функции печени и ее роли в обезвреживании токсичных продуктов часто также судят по скорости образования и выделения гиппуровой кислоты с мочой после приема бензойной кислоты (см. главу 16).

Таким образом, организм человека и животных обладает рядом защитных механизмов синтеза, биологическая роль которых заключается в обезвреживании токсичных веществ, поступающих в организм извне или образующихся в кишечнике из пищевых продуктов в результате жизнедеятельности микроорганизмов.

Предыдущая страница | Следующая страница

23. Гниение белков и аминокислот в кишечнике. Пути образования продуктов гниения. Примеры.

Не всосавшиеся аминокислоты поступают в толстую кишку, где подвергаются процессам гниения. Это процесс бактериального распада веществ под действием микрофлоры иди ферментов, вырабатывающихся этой микрофлорой, В норме в толстой кишке подвергаются аминокислоты, а при патологии — белки. Это происходит и в других отделах ЖКТ.

ПУТРЕСЦИН и КАДАВЕРИН являются токсическими веществами, входят в состав трупных ядов.

24. Механизм обезвреживания продуктов гниения белков. Роль фафс и удф-гк в этом процессе (конкретные примеры).

Все токсические вещества (индол, скатол, фенол), образующиеся при гниении, поступают в печень, где и происходит их обезвреживание. В печени имеется две системы, участвующие в обезвреживании этих веществ:

1. УДФГК — УРИДИНДИФОСФОГЛЮКУРОНОВАЯ К-ТА.

2. ФАФС — ФОСФОАДЕНОЗИНФОСФОСУЛЬФАТ.

Процесс обезвреживания — это процесс конъюгации токсических веществ с одной из этих систем и образование конъюгатов, которые являются уже нетоксическими веществами.

Индол предварительно подвергается ГИДРОКСИЛИРОВАНИЮ.

ИНДОКСИЛСУЛЬФАТ нейтрализуется и превращается в натриевую или калиевую соль.

Все эти вещества выводятся из организма с мочой. В норме реакция на индол должна быть отрицательна. При положительной реакции на индол — нарушена детоксикационная функция печени. Положительная реакция на ИНДИКАН наблюдается при очень активном гниении белков в толстом кишечнике.

25. Переаминирование и декарбоксилирование аминокислот. Химизм процессов, характеристика ферментов и коферментов. Образование амидов.

1). Основной путь превращения аминокислот в тканях — это реакции ПЕРЕАМИНИРОВАНИЯ -реакции между АМИНО- и КЕТОКИСЛОТАМИ. Эти реакции катализирует фермент — АМИНОТРАНСФЕРАЗА. ТРАНСАМИНИРОВАНИЮ могут подвергаться все аминокислоты кроме ЛИЗ и ТРЕ. Наибольшее значение имеют AT, донорами аминогрупп которых являются АЛА, АСП, ГЛУ.

Роль реакций ТРАНСАМИНИРОВАНИЯ:

1. используются для синтеза заменимых аминокислот.

2. Является начальным этапом катаболизма аминокислот

3. В результате ТРАНСАМИНИРОВАНИЯ образуются альфа -КЕТОКИСЛОТЫ, которые включаются в гЛЮКОНЕОГЕНЕЗ.

4. Протекают в разных тканях, но более всего в печени. Определение активности AT имеет диагностическое значение в клинике. При избытке АЛАНИНА или недостатке АСПАРАГИНОВОЙ К-ТЫ:

1. АЛА + альфа-КГК ↔ ГЛУ + ПВК

2. ГЛУ + ЩУК ↔АСП + альфа-КГК

26.Декарбоксилирование аминокислот,роль витамина в6.Образование биогенных аминов

2).Реакции ДЕКАРБОКСИЛИРОВАНИЯ — разрушение СООН-группы с выделением СО2. При этом аминокислоты в тканях образуют биогенные амины, которые являются биологически активными веществами (БАВ):

1. НЕЙРОМЕДИАТОРОВ (СЕРЕТОНИН, ДОФАМИН, ГАМК),

2. Гормоны (АДРЕНАЛИН, НОРАДРЕНАЛИН),

3. Регуляторы местного действия ( ГИСТАМИН).

ГАМК является НЕИРОМЕДИАТОРОМ тормозного действия. ДОФАМИН является НЕИРОМЕДИАТОРОМ возбуждающего действия. Он является основой для синтеза АДРЕНАЛИНА и НОР АДРЕНАЛИНА.

ГИСТАМИН повышает секрецию желудочного сока, поэтому применяется в клинической практике при зондировании. Обладает сосудорасширяющим действием, понижает АД.

Обезвреживание продуктов гниения белков в кишечнике

Аминокислоты, которые не всосались в кровь через слизистую оболочку тонкой кишки, подвергаются воздействию микроорганизмов в толстом кишечнике. При этом ферменты микроорганизмов расщепляют аминокислоты и превращают их в амины, жирные кислоты, спирты, фенолы и другие вещества, нередко ядовитые для организма.

Этот процесс иногда называют гниением белков в кишечнике. В его основе лежит декарбоксилирование аминокислот, при этом из аминокислот образуются биологические амины. Так, из аминокислоты орнитина Nh3(Ch3)3CH(Nh3)COOH образуется путресцин h3N(Ch3)4Nh3 (токсическое вещество из группы полиаминов), из лизина h3N(Ch3).4CH(Nh3).COOH образуется кадаверин Nh3(Ch3)5Nh3 (токсическое вещество из группы птомаинов).

Читать еще:  Антибиотики которые не всасываются в кишечнике

Путресцин и кадаверин выводятся из организма с фекальными массами. В тех случаях, когда эти соединения попадают в кровь, они выводятся с мочой в неизмененном виде.

Из тирозина OHC6h5Ch3CH(Nh3)COOH образуется крезол СН3С6Н4ОН (производное фенола, обладающее токсическими свойствами и специфическим неприятным запахом), а если процесс идёт дальше, то и фенол С6Н5ОН (карболовая кислота – гидроксибензол, производное бензола, токсическое вещество).

Из аминокислоты триптофана C13h20O2N2 образуются скатол NC₈H₆CH₃ (бесцветное кристаллическое вещество с очень неприятным запахом) и индол C8H7N (токсическое вещество со специфическим неприятным запахом).

При глубоком разрушении кишечными микроорганизмами серосодержащих аминокислот — цистина C6h22N2S2O4, цистеина HSCh3CH (Nh3) COOH и метионина Ch4SCh3Ch3CH (Nh3) COOH — образуется сероводород (h3S, газ с резким неприятным запахом), меркаптан (Ch4SH, летучее вещество с сильным удушливым запахом) и другие серосодержащие соединения.

Продукты гниения белков всасываются в венозную кровь, затем попадают в печень, где и обезвреживаются с помощью эндогенной серной кислоты или глюкуроновой кислоты. Индол и скатол также обезвреживаются в печени при участии серной и глюкуроновой кислот. Однако они предварительно окисляются: скатол в скатоксил, индол в индоксил и в виде парных кислот выводятся из организма с мочой.

Некоторые ядовитые вещества, например, бензойная кислота C6H5COOH, образующаяся из аминокислоты фенилаланина C3H5Ch3CH (Nh3) COOH, обезвреживаются в печени с помощью аминокислоты глицина. При этом образуется гиппуровая кислота C6H5CONh3Ch3COOH — безвредное соединение, которое выводится с мочой.

Возможности печени в обезвреживании продуктов гниения белков, образованных в толстом кишечнике и всосавшихся в кровь, не безграничны. При снижении ее функциональной способности (например, в связи с перенесенными ранее заболеваниями) поступление значительного количества ядовитых веществ может оказаться чрезмерной нагрузкой.

Тогда часть необезвреженных ядовитых веществ разносится (большим кругом кровообращения) по всему организму, вызывая его отравление. Происходит преждевременное старение клеток и их гибель. При этом отмечается ухудшение самочувствия человека, его мучают головные боли.

Для предупреждения негативного воздействия ядовитых веществ на организм необходимо рационально планировать пищевой рацион. В него должны быть включены продукты, содержащие не только белки, но и жиры и углеводы, полезные кисломолочные продукты, так как молочнокислые бактерии способствуют ускорению гибели гнилостных микроорганизмов толстой кишки. В рационе необходима пища, которая является источником пектиновых веществ и клетчатки, что, повышая двигательную активность кишечника, способствуют выведению шлаков (в том числе и ядовитых веществ) из организма.

«Обезвреживание продуктов гниения белков в кишечнике» — это вторая статья из цикла «Обмен белков в организме человека». Первая статья — «Расщепление белков в пищеварительном тракте» Третья статья «Обмен аминокислот в тканях»

Метаболизм продуктов гниения белка в организме

Ещё в начале ХХ века великий физиолог И. Мечников утверждал, что процессы гниения белковой пищи в кишечнике и вызываемая ими аутоинтоксикация — главное препятствие в достижении долголетия. В своих экспериментах он вводил подопытным животным гнилостные продукты из кишечника человека и получал у них различные патологические состояния организма.

Невсосавшиеся в кишечнике человека аминокислоты высокобелковой пищи используются патогенной микрофлорой толстой кишки в качестве энергетического субстрата. Ферменты этих гнилостных бактерий расщепляют аминокислоты и превращают их в амины, фенолы, индол, скатол, сероводород и другие ядовитые для организма соединения.

В теле человека эти чужеродные вещества (ксенобиотики) превращаются в менее токсичные, и даже нейтральные вещества. Процессы метаболизма ксенобиотиков осуществляются в любой клетке и обычно они приводят к превращению этих веществ в более водорастворимые и менее токсичные продукты обмена. Происходит это путем окисления токсинов специальными ферментами — оксидазами, а затем конъюгации (соединения) полученных метаболитов с теми или иными нейтральными веществами.

ПЕРВАЯ ФАЗА МЕТАБОЛИЗМА — ОКИСЛЕНИЕ

Этот процесс происходит на главных путях поступления ксенобиотиков в организм — пищевом (печень и желудочно-кишечный тракт) и дыхательном (легкие). Здесь необходимо отметить, что окисление, восстановление и гидролиз чужеродных соединений осуществляют в основном микросомальные и пероксимальные ферменты.

Пероксисомы и микросомы — микротельца клеток, которые можно рассматривать как специализированные окислительные органеллы.

Это значит, что ходе этого процесса в организме человека образуется большое количество свободных радикалов, известных своими мутагенными и канцерогенными свойствами. Помимо этого, согласно современным исследованиям по гериатрии, повышенное образование свободных радикалов в организме значительно ускоряет старение его тканей.

В клетках печени в результате микросомального и пероксимального окисления эндотоксины приобретают функциональную группу, с которой затем смогут связаться особые нейтрализующие соединения.

ВТОРАЯ ФАЗА МЕТАБОЛИЗМА — КОНЪЮГАЦИЯ

Основная функция этой фазы это присоединение к эндотоксину обезвреживающих элементов, например серной или глюкуроновой кислоты. Такое изменение свойств исходной молекулы токсина увеличивает её гидрофильность, то есть способствует появлению вокруг ксенобиотика сольватной оболочки из поляризованных молекул воды.

Возникновение сольватной оболочки изменяет физические свойства и улучшает растворимость ксенобиотиков, что в конечном итоге способствует его быстрой экскреции (выделения) из организма.

Функционирование второй фазы ограничивается тем, что в ней участвуют только те вещества, которые уже прошли первую фазу метаболизма ксенобиотиков. Но с другой стороны эта фаза имеет важное достоинство — ферменты ответственные за присоединение нейтрализующих молекул есть во всех клетках. Поэтому во второй фазе уже вся совокупность клеток организма борется с токсинами, что позволяет эффективно осуществлять или завершать детоксикацию.

СВЯЗЫВАНИЕ, ТРАНСПОРТ И ВЫВЕДЕНИЕ КСЕНОБИОТИКОВ

Система обезвреживания образовавшихся в результате гниения белков пищи токсинов включает множество разнообразных ферментов, под действием которых практически любой ксенобиотик может быть нейтрализован.

Большинство ксенобиотиков в результате метаболизма становятся более гидрофильными, поступают в плазму крови, откуда они удаляются почками с мочой. Вещества более гидрофобные или с большой молекулярной массой (>300 кД) чаще выводятся с желчью в кишечник и затем удаляются с калом.

«Кооператив» печень — почки играет важнейшую роль в обезвреживании и выведении из организма большинства ксенобиотиков. Однако несмотря на доминирующую роль печени и почек в метаболизме ксенобиотиков, другие органы также принимают участие в этом процессе. В детоксикации организма, хоть и в меньшей степени принимают слизистые оболочки – желудочно-кишечного тракта, легких и верхних дыхательных путей. Благодаря диффузии ксенобиотики также могут выводиться с молоком кормящих матерей и секретом потовых, сальных, слюнных желез. Существует прямая корреляция между активностью гнилостных процессов в кишечнике и содержанием ксенобиотиков в крови и секрете желез(. )

Образование и обезвреживание крезола и фенола

Под действием ферментов бактерий из аминокислоты тирозина могут образовываться фенол и крезол путём разрушения боковых цепей аминокислот микробами (рис. 2).

Рис. 2. Катаболизм тирозина под действием бактерий. E — бактериальные ферменты.

Всосавшиеся продукты по воротной вене поступают в печень, где обезвреживание фенола и крезола может происходить путём конъюгации с сернокислотным остатком (ФАФС) или с глюкуроновой кислотой в составе УДФ-глюкуроната. Реакции конъюгации фенола и крезола с ФАФС катализирует фермент сульфотрансфераза (рис. 3).

Рис. 3. Конъюгация фенола и крезола с ФАФС. E — сульфотрансфераза.

Конъюгация глюкуроновых кислот с фенолом и крезолом происходит при участии фермента УДФ-глюкуронилтрансферазы. Итоговые продукты конъюгации хорошо растворимы в воде и выводятся с мочой через почки. Повышение количества конъюгатов глюкуроновой кислоты с фенолом и крезолом обнаруживают в моче при увеличении продуктов гниения белков в кишечнике.

Образование и обезвреживание индола и скатола

В кишечнике из аминокислоты триптофана микроорганизмы образуют индол и скатол. Бактерии разрушают боковую цепь триптофана, оставляя нетронутой кольцевую структуру. Индол образуется в результате отщепления бактериями боковой цепи, возможно, в виде серина или аланина (рис. 5).

Рис. 4. Катаболизм триптофана под действием бактерий. E — бактериальные ферменты.

Скатол и индол обезвреживаются в печени в два этапа. Сначала в результате микросомального окисления они приобретают гидроксильную группу. Так, индол переходит в индоксил, а затем вступает в реакцию конъюгации с ФАФС, образуя индоксилсерную кислоту, калиевая соль которой получила название животного индикана (рис. 6).

Рис. 5. Участие сульфотрансферазы в обезвреживании индола. E — сульфотрансфераза.

ПОСЛЕДСТВИЯ ГНИЕНИЯ БЕЛКА В КИШЕЧНИКЕ ЧЕЛОВЕКА

1) Закисление тканей и нарушение микроциркуляции. Вследствие того, что в организме человека все вышеперечисленные токсичные продукты гниения белка подвергаются обезвреживанию путем химического связывания с серной или глюкуроновой кислотой, в тканях тела происходит накопление кислых продуктов метаболизма. А, как известно, при сдвигах рН в кислую сторону, происходит дегидратация соединительной ткани и переход межклеточного вещества в состояние плохо проницаемого геля.

В итоге у человека возникает отек и ухудшение микроциркуляции тканей, что неизбежно приводит к нарушению их нормального метаболизма и ослаблению функциональной активности.

Читать еще:  Диета при запорах при синдроме раздраженного кишечника

2) Воспалительный процесс в кишечнике и печени. Как известно, в зависимости от характера предпочитаемого пищевого субстрата кишечную микрофлору человека разделяют на две основные группы:

Сахаролитическая нормофлора (расщепляет сахара) относится в преимущественно к грамположительным микроорганизмам это бифидобактерии, лактобактерии, энтерококки, клостридии и т.д.

Протеолитическая микрофлора (расщепляет белки) относится в основном к грамотрицательным микроорганизмам это кишечная палочка, бактероиды, протей, фузобактерии и т.д.

Примечательным моментом в этом распределении кишечной микрофлоры является то, что все гнилостные микроорганизмы помимо того, что выделяют ядовитые для организма человека продукты распада аминокислот, ещё и содержат особый эндотоксин — липополисахарид. Это биологически активное вещество является компонентом наружной стенки ВСЕХ грамотрицательных бактерий.

В организме человека эндотоксин проникает через слизистую в ткани и кровь, где распознаётся иммунными клетками (в первую очередь макрофагами) и вызывает сильный иммунный ответ. Именно поэтому бактериальный эндотоксин гнилостной микрофлоры играет ключевую роль в развитии воспалительного процесса в толстом кишечнике, печени и эндотелии кровеносных сосудов.(i)

3) Гипераммониемия (повышение уровня аммиака в организме). В результате гниения белков в кишечнике человека образуется и всасывается в кровь аммиак.

Аммиак — токсичное соединение. Даже небольшое повышение его концентрации оказывает неблагоприятное действие на организм, и прежде всего на ЦНС. Этот ядовитый газ легко проникает через мембраны в клетки и изменяет течение некоторых биохимических реакций в митохондриях. Результатом воздействия аммиака на метаболизм тканей мозга является кислородное и энергетическое голодание нейронов, изменение нормального обмена аминокислот, а также подавление синтеза некоторых нейромедиаторов.(i) Поэтому активное гниение белковой пищи в кишечнике может приводить к различным неврологическим и психическим нарушениям.

4) Агрегация эритроцитов. Избыток белка в рационе, приводит к ещё одному нежелательному последствию — агрегации (склеиванию) эритроцитов в монетные столбики или в более крупные комки

Происходит это потому что при обезвреживания эндотоксинов активированные купферовские клетки и гепатоциты являются источником свободных радикалов, которые инициируют гибель этих клеток.(i)

В этом процессе клетки печени выделяют особые соединения — белки острой фазы воспаления. Как известно именно эти вещества в плазме крови создают оптимальные условия для склеивания красных клеток крови.(i) В свою очередь появление слипшихся монетных столбиков и других агрегатов из эритроцитов вызывает закупоривание мелкие сосудов и капилляров, что в конечном итоге нарушает нормальную микроциркуляцию крови.

Вывод

Организм человека вынужден применять целый ряд защитных механизмов для обезвреживания токсичных веществ, образующихся в кишечнике из пищевых продуктов с высокой концентрацией белка. Это оказывает повышенную нагрузку на все клетки тела человека и неизбежно приводит к возникновению различных нарушений метаболизма, а также вызывает преждевременное старение организма.(i)

Наполняя свой рацион овощами и фруктами, и ограничивая употребление высокобелковой пищи, люди естественным образом подавляют активность гнилостных микроорганизмов. Уменьшение потока ксенобиотиков и эндотоксинов на низкобелковом питании снижает нагрузку на печень, иммунную и выделительную системы. При этом в теле человека нормализуется обмен веществ, снижается риск возникновения многих заболеваний и продлевается срок жизни клеток всего организма.

При традиционном питании взрослый человек в среднем употребляет 100–120 гр. белка в сутки. На фрукторианстве при наличии в рационе высококалорийных фруктов или растительного масла достаточно употреблять в среднем около 3-4 кг растительной пищи в сутки, в которой общее количество белка находится в пределах 40–60 гр. Это в ДВА-ТРИ РАЗА меньше чем белковая нагрузка всеядного рациона(. ) Но это больше, чем установленный учёными физиологами белковый минимум для взрослого человека (70 кг), определённый на границе 37 гр. белка в сутки.(Чукичев И.П. Физиология человека. 1961)

В наблюдениях проводившихся многие месяцы на людях, было установлено, что можно обеспечить азотистое равновесие посредством именно этого количества белка в рационе. Однако в экспериментах с животными на длительное время (более 5% от средней продолжительности жизни) при белковом минимуме были получены расстройства в ряде систем организма, падения удоев у коров, мышечная атрофия, заболевания кожи и бесплодие. Это означает, что в рационе здорового человека количество белка должно обязательно превышать значение белкового минимума. И это естественным образом получается при сбалансированном рационе состоящем из овощей и фруктов.

Про гниение белка в ЖКТ .

Если ввести в поисковую строку Яндекса/Google и пр. фразу «Гниение белка», то можно получить кучу ссылок на чрезвычайно красочное описание сего действа якобы происходящего в человеческом ЖКТ.

Некоторые (например, Веганисты Церкви Ссудного Дня), при этом умудряются раздувать из искры пламя, рисуя чудовищные адовы картины зловонных разложений в ЖКТ, которые непременно происходят после употребления мяса (попутно именуя едоков мяса «трупоедами», хотя я не об этом). Что уж говорить об обычных людях, которые мясо едят, но слышат такой термин как «гниение белка», «подслащенный» образами немясоедов, у них тоже перед глазами часто стоит ужасающая картинка, хотя на самом деле, естественно, все это выглядит не как кусок гниющего мяса облепленный мухами, пронизанный опарышами.

В биохимии и впрямь существует такое понятие как «гниение белка». Микрофлора кишечника располагает набором ферментных систем, отличных от соответствующих ферментов животных тканей и катализирующих самые разнообразные превращения пищевых аминокислот. Микроорганизмы кишечника для своего роста также нуждаются в доставке с пищей определенных аминокислот. И аминокислоты, не всосавшиеся в клетки кишечника, используются микрофлорой толстой кишки в качестве питательных веществ. В кишечнике, ферменты бактерий расщепляют аминокислоты и превращают их в фенолы, индолы, крезолы, скатолы, сероводород, метилмер-каптан, а также в нетоксичные для организма соединения: спирты, амины, жирные кислоты, кетокислоты, оксикислоты и др. Все эти превращения аминокислот, вызванные деятельностью микроорганизмов кишечника, получили общее название «гниение белков в кишечнике». В основе «гниения» лежат реакции декарбоксилирования и дезаминирования аминокислот. Все это можно прочитать во всех учебниках по биохимии (например Биохимия: Учеб. для вузов, Под ред. Е.С. Северина., 2003. 779 с. ISBN 5-9231-0254-4 | I. МЕХАНИЗМЫ ОБЕЗВРЕЖИВАНИЯ КСЕНОБИОТИКОВ или «БИОЛОГИЧЕСКАЯ ХИМИЯ» Березов Т.Т., Коровкин Б.Ф. | Превращения аминокислот под действием микрофлоры кишечника и др.)

Т.е., речь о естественном ферментативном процессе, который относится к любому типу белка, и животному и растительному, а не к конкретному пищевому продукту его (белок) содержащему (к тому же этот самый процесс «гниения» происходит уже в кишечнике, куда пища попадает в виде частично переваренной полужидкой массы (химус), которая затем поступает в двенадцатиперстную кишку, т.е. как бы уже тут ни о каких «зловонных кусках трупов» речи не идет, и в этой каше и животные источники и растительные). Дабы не быть голословным, насчет того, что любой белок подвергается «гниению» в ЖКТ, то вот, к примеру, цитата из одного тематического обзорного исследования [5], где , как раз говориться, о том, что белок который достигает толстой кишки, не ограничивается, лишь белком полученным из животных источников, свою роль в обеспечении белковой нагрузки, играют и белки из бобовых (соевые бобы, арахис, нут), и прочие растительные источники. Т.е. данный ферментативный процесс протекает с тем же успехом и у людей которые отказались полностью или частично от животных источников белка.

«. However, protein that reaches the colon is not restricted to those derived from animal sources, legumes like soya bean (G. max), peanuts (A. hypogaea) and chickpeas (C. arietinum) also contribute to dietary protein load, specifically in those who do not consume animal derived proteins. These ingredients constitute the major source of essential amino acids for those on vegetarian and vegan diets; however this does not imply a reduced dietary protein intake. Dietary macronutrient load of four diets including vegan, lacto-vegetarian, whole food omnivore and average omnivore were carried out by Lockie et al. 36 This showed that dietary protein intake did not differ by a large amount, with those following a vegan diet consuming slightly less. «

А вот тут [6] цифры по кол-ву образующихся продуктов описанной ферментной реакции, от различных типов белка (животный, растительный)

Да, данный процесс обладает определенного рода токсичностью, но для нивелирования отрицательных последствий такого процесса существует целый ряд защитных механизмов синтеза (например тут есть более подробное их описание), биологическая роль которых заключается в обезвреживании токсичных веществ, поступающих в организм извне или образующихся в кишечнике из пищевых продуктов в результате жизнедеятельности микроорганизмов.

Правда индивидуумы описывающие «гниение белка» как суть гниющего куска мяса в ЖКТ, настаивают, на том, что вот эта самая токсичность описанных ферментационных процессов, оказывает повышенную нагрузку на все клетки тела человека и неизбежно приводит к возникновению различных нарушений метаболизма (закисление тканей и нарушение микроциркуляции, воспалительный процесс в кишечнике и печени, гипераммониемия (повышение уровня аммиака в организме), агрегация эритроцитов и пр.), а также вызывает преждевременное старение организма. Жуть в общем.

Читать еще:  Рецепты при болях в кишечнике

А что говорит наука то? Есть данные на людях [3], где 6 недель сравнивали уровень токсинов, который должен образовываться при такой вот описанной выше ферментативной реакции. Сравнивали нормальное потребление белка (69.3–78.1 гр/ сут), высокое потребление белка (120.4–157.9 гр/ сут) и низкое потребление белка (43.1–56.7 гр/ сут), в итоге, приписываемая белку демоническая роль повышения токсичности подтверждена не была. (для тех кто сделает преждевременный вывод, о том, что мол на одном исследовании делать такие выводы нельзя, просто посмотрите на кол-во источников в самом исследовании, и к этому одному приплюсуется еще порядка 60 источников; это как говорит «Дядя Сережа» (Сергей Миронов): «Щелчочек для тебя, мой любимый хейтер» 🙂 ).

«. In conclusion, the results obtained in this study do not provide evidence for a role of protein fermentation in gut toxicity in healthy human subjects. «

Вот тут, можно просто сравнить показатели по уровню токсических веществ в ЖКТ, они фактически не отличаются во всех типах диет (и кстати, прежде чем ставить под сомнение значимость данных по p-value и относить их к «не достоверным данным», рекомендую обратить внимание на комментарий к таблице: «P-values refer to Friedman tests» .. про критерий Фридмана, можно почитать например тут: «Стентон Гланц. Медико-биологическая СТАТИСТИКА»).

Или вот, еще есть обзор 2012 года [4] (изучено более 100 источников), где обобщены имеющиеся данные о потенциальной токсичности ферментации белка (рассматриваются данные как полученные в пробирке, так и на животных, так и на человека) . где делается вывод, что имеющихся в настоящее время данных недостаточно, для того что бы признавать наличествующую роль процесса брожения (читай «гниение») белка в риске заболеваний кишечника, и вполне возможно, что вопрос стоит рассматривать комплексно, в совокупности с другими сопутствующими диетическими факторами или аспектами/факторами образа жизни.

» . Available evidence at present seems insufficient to support a role of protein fermentation in the risk of bowel diseases. It is possible that the impact of protein fermentation is overshadowed by other dietary or lifestyle factors. «

Да и в целом, научно подтвержденных долгосрочных контролируемых данных которые могли бы свидетельствовать о явной причинно следственной связи между вредом оказываемым процессом брожения белка и образующихся в результате этого токсичных веществ — на данный момент пока так и нет.

Ниже приведены достаточно односмысловые оговорки в ряде крупных «свежих» метаанализов/ обзоров по данной проблематике:

«. However, the current significance of other protein fermentation metabolites including phenols, indoles or BCFA is poorly studied. « [6]

«. However, the long-term effects of exposure to these metabolites on the gut mucosa and epithelial cells remain unclear. « [7].

«. Several bacterial URMs have been identified that have toxic effects in vitro and that may contribute in vivo to progression to renal failure and mortality in patients with CKD. « [8]

«. On the contrary, studies on stool samples of a cohort of asymptomatic donors and patients with various types of IBD found no statistical difference in the detectable levels of volatile sulfur-containing compounds in the headspace of faecal samples. « [9]

«. However, higher protein intake does not always result in higher fecal levels of protein fermentation products nor does it necessarily increase the genotoxicity of fecal water in humans. » [10]

Что характерно, имеющиеся данные или допущения, и их экстраполяция на людей, были получены либо в пробирках, либо в теоретических моделях, либо в опытах на животных, но они не смогли быть подтверждены на людях в реальности. И как ни странно, не смогли быть подтверждены, даже на тех кто имеет типовые и наиболее распространенные заболевания с ЖКТ (панкреатит, проблемы с поддержанием уровней pH, гастрит/ язвы, синдром раздраженного кишечника и пр.), у этой категории людей, опять же делаются предположения, что токсичность продуктов ферментации может давать усиленную нагрузку на органы, ткани кишечника и организм в целом, но однозначных подтверждений на людях получить не удается, и даются ссылки на потенциально возможный механизм развития процесса, или ссылки на опыты на животных.

Гниение аминокислот в кишечнике и обезвреживание продуктов гниения.

1.5.1.Основная масса аминокислот, образовавшихся в пищеварительном тракте в результате переваривания белков, всасывается в кровь и пополняет аминокислотный фонд организма. Определённое количество невсосавшихся аминокислот подвергается гниению в толстом кишечнике.

Гниение – превращения аминокислот, вызванные деятельностью микроорганизмов в толстом кишечнике. Усилению процессов гниения аминокислот могут способствовать:

· избыточное поступление белков с пищей;

· врождённые и приобретённые нарушения процесса всасывания аминокислот в кишечнике;

· снижение моторной функции кишечника.

В результате гниения аминокислот образуются различные вещества, многие из которых являются токсичными для организма. Некоторые примеры продуктов гниения приводятся в таблице 2.

Таблица 2
Продукты гниения аминокислот в кишечнике.

1.5.2. Продукты гниения аминокислот являются ксенобиотиками – веществами, чужеродными для организма человека и должны быть обезврежены (инактивированы).

Обезвреживание продуктов гниения аминокислот происходит в клетках печени после поступления веществ из кишечника с кровью воротной вены. Продукты обезвреживания хорошо растворяются в воде и поэтому легко выводятся из организма. Процесс обезвреживания включает, как правило, две фазы (стадии): фазу модификации и фазу конъюгации.

1.5.3. В фазе модификации вещества вступают в реакции микросомального окисления, в результате которого образуются полярные группы —ОН или —СООН. Если такие группы уже имеются, то обезвреживание может происходить непосредственно путём конъюгации.

Реакции конъюгации заключаются в том, что к указанным группам присоединяется определённое соединение (глюкуроновая кислота, серная кислота, глицин и некоторые другие). Активной формой глюкуроновой кислоты является уридиндифосфоглюкуроновая кислота (УДФГК), активной формой серной кислоты — 3′-фосфоаденозин-5′-фосфосульфат (ФАФС). Формулы этих соединений приводятся на рисунке 1.3.

Рисунок 1.3. Активные формы глюкуроновой и серной кислот.

1.5.4.Запомните некоторые примеры реакций обезвреживания:

1) обезвреживание фенола (реакция глюкуронидной конъюгации):

2) обезвреживание индола:
а) гидроксилирование индола (фаза модификации):

б) сульфатирование индоксила (фаза конъюгации):

в) образование калиевой соли индоксилсульфата в канальцах почек:

По количеству индикана в моче можно сделать заключение о скорость процессов гниения белков в кишечнике (при усилении гниения количество индикана увеличивается) и о функциональном состоянии печени (при нарушении обезвреживающей функции количество индикана уменьшается).

3) обезвреживание бензойной кислоты:

По скорости образования и выведения гиппуровой кислоты с мочой после введения бензойной кислоты можно судить о функциональном состоянии печени. Этот диагностический тест получил название пробы Квика и используется в клинической практике.

Вопросы для повторения:

1. Представьте в виде схемы источники и пути использования аминокислот в организме.

2. Что понимают под азотистым балансом? Что такое положительный азотистый баланс? Когда он наблюдается?

3. Что понимают под азотистым балансом? Что такое отрицательный азотистый баланс? Когда он наблюдается?

4. Какие аминокислоты называют заменимыми и незаменимыми? Приведите примеры каждой группы аминокислот.

5. Какой фермент участвует в переваривании белков в желудке? Укажите его профермент, специфичность действия и образующиеся продукты реакции.

6. Какие реакции катализируют трипсин и химотрипсин? Где и в какой форме вырабатываются эти ферменты?

7. Какие реакции катализируют карбоксипептидаза и аминопептидаза? Где и в какой форме вырабатываются эти ферменты?

8. Назовите проферменты, секретируемые в желудочно-кишечный тракт, их активаторы и механизм активации.

9. Почему ряд протеолитических ферментов пищеварительных желёз вырабатываются в виде неактивных предшественников?

10. Какие ферменты называют экзопептидазами и эндопептидазами? Приведите примеры экзо- и эндопептидаз и укажите отделы желудочно-кишечного тракта, в которых они действуют.

11. Перечислите условия, способствующие активации деятельности гнилостной микрофлоры в кишечнике и назовите токсичные продукты гниения белков.

12. Перечислите продукты, образующиеся в толстом кишечнике при гниении белков. Укажите аминокислоты, из которых они образуются.

13. Напишите формулу уридиндифосфоглюкуроновой кислоты и назовите реакции с ее участием. Какой фермент катализирует эти реакции?

14. Напишите формулу 3’-фосфоаденозин-5’-фосфосульфата и назовите реакции с его участием. Какой фермент катализирует эти реакции?

15. Продуктом гниения какой аминокислоты является крезол? Напишите реакцию его обезвреживания в печени с участием уридиндифосфоглюкуроновой кислоты.

16. Продуктом гниения какой аминокислоты является скатол? Напишите реакции его обезвреживания с участием 3’-фосфоаденозин-5’-фосфосульфата.

17. Напишите реакции образования индикана. Укажите клинико-диагностическое значение определения индикана в моче.

18. Напишите реакции образования гиппуровой кислоты. Какое практическое значение имеет определение скорости выведения гиппуровой кислоты с мочой?

Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector