Enzymy trawienne - działanie, rodzaje i funkcje

Życie człowieka jest nierozerwalnie związane z procesami trawienia, które umożliwiają przyswajanie niezbędnych składników odżywczych. Bez prawidłowego funkcjonowania układu pokarmowego organizm nie byłby w stanie efektywnie korzystać z dostarczanej mu energii i materiałów budulcowych, czy cząsteczek o funkcjach regulacyjnych. Kluczową rolę w tych skomplikowanych procesach odgrywają enzymy trawienne, które czynią reakcje chemiczne zachodzące w przewodzie pokarmowym procesami harmonijnymi i efektywnymi.

1. Działanie enzymów jako białek
2. Rodzaje enzymów trawiennych
3. Wsparcie funkcji przewodu pokarmowego
4. Suplementacja enzymów trawiennych

Działanie enzymów jako białek

Czym są enzymy

Enzymy to specjalne białka, które pełnią rolę biokatalizatorów w organizmach żywych, co oznacza, że przyspieszają różnorodne reakcje chemiczne. W każdej reakcji, którą katalizują, obniżają energię aktywacji, czyli ilość energii potrzebnej do jej rozpoczęcia. Dzięki temu reakcje, które normalnie zachodziłyby bardzo wolno lub w ogóle, mogą przebiegać szybko i efektywnie w warunkach fizjologicznych.

Specyficzna grupa białek

Wszystkie enzymy charakteryzują się specyficznością, co oznacza, że działają na określone cząsteczki. Proces ten odbywa się w miejscu aktywnym enzymu, które ma unikalną strukturę dopasowaną do kształtu i właściwości danej cząsteczki lub grupy cząsteczek. W kontekście całej klasy białek, które są enzymami, enzymy trawienne stanowią specyficzną grupę. Zajmuje się rozkładaniem złożonych cząsteczek pokarmowych na prostsze w budowie związki, które mogą być łatwo przyswojone i wykorzystane przez organizm.

Rodzaje enzymów trawiennych

Przykłady enzymów trawiennych to amylaza, lipaza i proteaza. Każdy z tych enzymów działa w określonych warunkach środowiskowych, takich jak odpowiednie pH i temperatura, aby skutecznie wspierać proces trawienia.

Amylaza - jak działa?

Amylaza, występująca głównie w ślinie i soku trzustkowym, odpowiada za rozkład skrobi i glikogenu do maltozy i innych cukrów prostych. Proces ten rozpoczyna się już w jamie ustnej, gdzie pH jest lekko zasadowe. Następnie, w dwunastnicy, amylaza trzustkowa kontynuuje ten proces, działając w optymalnym dla siebie pH około 7, czyli w neutralnej kwasowości.

Lipaza - jak działa?

Lipaza, produkowana przede wszystkim przez trzustkę, odgrywa kluczową rolę w trawieniu tłuszczów. Enzym ten umożliwia przemianę trójglicerydów do wolnych kwasów tłuszczowych i glicerolu. Działa w dwunastnicy, gdzie tłuszcze zmieniają swoją konsystencję poprzez emulgację pod wpływem soli żółciowych. Zjawisko to zwiększa powierzchnię dostępną dla działania lipazy. Optymalne pH dla lipazy trzustkowej wynosi około 8, zatem jest zasadowe.

Proteazy - jak działają?

Proteazy to grupa enzymów odpowiedzialnych za trawienie białek. W żołądku działa pepsyna, która inicjuje rozkład białek w środowisku silnie kwaśnym, pH około 2. Następnie, w dwunastnicy i jelicie cienkim, kontynuują to proteazy trzustkowe, takie jak trypsyna. Te enzymy działają w mniej kwaśnym środowisku, z optymalnym pH wynoszącym około 7-8. Proteazy rozkładają białka na krótsze peptydy, które są dalej degradowane do aminokwasów przez enzymy peptydazy.

Przykładowe enzymy trawiące podstawowe substancje odżywcze

Wsparcie funkcji przewodu pokarmowego

Enzymy trawienne zawarte w suplementach diety mogą pochodzić z różnych źródeł, co wpływa na ich efektywność i zakres działania. Na przykład bromelaina, pochodząca z ananasów oraz papaina z owoców papai, są enzymami roślinnymi, które wykazują właściwości proteolityczne, czyli zdolność do rozkładania białek na mniejsze peptydy i aminokwasy.

Co więcej, suplementy mogą zawierać enzymy pochodzenia mikrobiologicznego, które są produkowane przez bakterie i grzyby. Na przykład, α-amylaza z Aspergillus oryzae, rozkłada skrobię na cukry proste. Proteaza z Bacillus licheniformis może wspomóc metabolizm białek. Laktaza z Aspergillus oryzae może być cennym dodatkiem do diety dla osób z nietolerancją laktozy, ponieważ rozkłada laktozę na glukozę i galaktozę, ułatwiając trawienie mleka i jego przetworów.

Celulaza z Trichoderma reesei rozkłada celulozę, co jest istotne dla trawienia błonnika pokarmowego, który w nadmiarze może obciążać przewód pokarmowy, np. w dietach wegańskich. Lipaza z Rhizopus oryzae wspomaga z kolei trawienie tłuszczów, ułatwiając pracę m.in. wątrobie.

Probiotyki, czyli korzystne dla organizmu gospodarza bakterie, również mogą stanowić cenne wsparcie dla pracy przewodu pokarmowego związanej z rozkładem substancji odżywczych. Chronią one wyściółkę jelit, zapobiegając przenikaniu szkodliwych patogenów i toksyn do krwiobiegu. Ponadto probiotyki bezpośrednio produkują neuroprzekaźniki, takie jak serotonina, która odgrywa kluczową rolę w regulacji funkcji czuciowych przewodu pokarmowego.

Probiotyki, takie jak bakterie kwasu masłowego, wspomagają także produkcję komórek odpornościowych i cząsteczek, które są niezbędne do kontroli nad stanami zapalnymi. Dodatkowo pomagają w trawieniu i przyswajaniu składników odżywczych, wspierając enzymatyczne rozkładanie złożonych cząsteczek pokarmowych.

Suplementacja enzymów trawiennych

Kiedy warto rozważyć suplementacje enzymami?

Wspomaganie funkcji enzymów trawiennych poprzez suplementację jest często zalecane przy zaburzeniach trawienia związanych z wiekiem czy chorobami. Warto jednak zwrócić też uwagę na to, że niewłaściwa dieta, sięganie po alkohol czy brak umiejętności radzenia sobie ze stresem również mogą się przyczynić do pogorszenia stanu odżywienia. Wyjątkową grupą są też sportowcy, którzy w związku z wysokim poziomem aktywności spożywać muszą bardzo duże ilości pokarmu, co obciążać może „pracę” enzymów.

Codzienne sytuacje

Enzymy trawienne mogą być pomocne w wielu codziennych sytuacjach. Na przykład, po zjedzeniu ciężkostrawnej kolacji suplementacja enzymami, takimi jak proteazy i lipazy, może pomóc w trawieniu białek i tłuszczów, redukując uczucie pełności i wzdęcia. To samo dotyczy diety podczas długich podróży służbowych, a nawet wakacji. W sytuacjach stresowych, takich jak egzaminy, czy ważne prezentacje, gdzie stres może powodować różne „rewolucje” żołądkowe, enzymy trawienne również mogą pomóc w utrzymaniu prawidłowego funkcjonowania układu pokarmowego.

Źródła:

• Roxas M. (2008). The role of enzyme supplementation in digestive disorders. Alternative medicine review : a journal of clinical therapeutic, 13(4), 307–314.
• Ianiro, G., Pecere, S., Giorgio, V., Gasbarrini, A., & Cammarota, G. (2016). Digestive Enzyme Supplementation in Gastrointestinal Diseases. Current drug metabolism, 17(2), 187–193. https://doi.org/10.2174/138920021702160114150137
• Majeed, M., Majeed, S., Nagabhushanam, K., Arumugam, S., Pande, A., Paschapur, M., & Ali, F. (2018). Evaluation of the Safety and Efficacy of a Multienzyme Complex in Patients with Functional Dyspepsia: A Randomized, Double-Blind, Placebo-Controlled Study. Journal of medicinal food, 21(11), 1120–1128. https://doi.org/10.1089/jmf.2017.4172