В панкреатичних ліпаз (тріацілгліцеріни ацил гідролази) представляють собою ферменти , що секретуються підшлункової залози в тонку кишку і відповідають за перетравлення тригліцеридів в раціоні споживається, виробляючи вільних жирних кислот і гліцерину.
Іншими словами, це ферменти, що перетравлюють жири, особливо нейтральні жири, які є найбільш рясними в їжі (тригліцериди). Ці жири складаються з ядра гліцерину, до якого стерифікуються три молекули жирних кислот.
Графічна схема, на якій представлений процес всмоктування тригліцеридів через стінку травного тракту. Панкреатична ліпаза перетворює тригліцериди в моногліцериди та вільні жирні кислоти (Джерело: Posible2006 через Wikimedia Commons)
Інші ферменти, що розщеплюють жир, також містяться в панкреатичних секреціях, відомих як фосфоліпази А і В, здатні розщеплювати жирну кислоту лецитин та ізолецитин відповідно.
Підшлункова залоза є органом подвійної функції; З одного боку, він виділяє гормони, пов'язані з метаболізмом вуглеводів (інсуліну та глюкагону), а з іншого - виділяє ферменти для травної функції, такі як ліпази (які перетравлюють жири), протеази (які перетравлюють білки) та амілази (які перетравлюють вуглеводи).
На відміну від протеаз, панкреатичні ліпази секретуються в тонкий кишечник як активні білки, і їх активність може бути підвищена в присутності жовчних кислот та інших сполук.
Сік підшлункової залози не тільки складається з ферментів, але також містить рідину та інші хімічні компоненти, такі як, наприклад, бікарбонат, всі синтезовані клітинами, окрім підшлункової залози, і за суворими регуляторними механізмами.
Деякі захворювання підшлункової залози характеризуються дефіцитом ферментів із нормальною секрецією рідини або навпаки, тобто дефіцитом секреції рідини та нормальною секрецією ферментів.
Будова
У людини панкреатична ліпаза - це фермент, що складається з єдиного поліпептидного ланцюга, молекулярна маса якого близько 50 кДа, аналогічний ферменту великої рогатої худоби, овець і свиней.
Це глікопротеїн, який має у своєму складі вуглеводні залишки маннози, фукози, галактози, глюкози та N-ацетил глюкозаміну. У людини запропоновано два ізоферменти панкреатичної ліпази з ізоелектричними точками 5,80 і 5,85 відповідно.
Згідно з деякими дослідженнями, цей фермент кодується геном, який має близько 1395 нуклеотидів, трансляційний продукт яких відповідає молекулі приблизно 465 амінокислот.
N-кінцевому кінці повністю обробленого та зрілого білка передує послідовність або сигнальний пептид із 16 гідрофобних амінокислот, які відіграють важливу роль у транслокації цього ферменту після його синтезу.
Людський фермент має активну ділянку, розташовану на кінцевому кінці С, де є тріада амінокислот: Asp-His-Ser, з яких серин, здається, є найбільш важливим каталітично.
Активація та гальмування
Цей фермент виділяється у своїй активній формі, але його активність збільшується у присутності амінокислот, іонів кальцію та жовчних солей. Жовчні солі, зокрема, відповідають за зниження рН кишкового просвіту з 8,1 до 6, що є оптимальним рН для ферменту.
Деякі автори зазначають, що якщо концентрація жовчних солей збільшується занадто сильно, панкреатична ліпаза гальмується, але це інгібування протидіє або відміняється іншим ферментом, колипазою, який функціонує як кофактор панкреатичної ліпази і кодується різними генами. по-перше.
Однак деякі автори стверджують, що ліпаза підшлункової залози, як і фосфоліпази, насправді синтезується і секретується як неактивні «зимогени», які потребують протеолітичного перетравлення, здійсненого ферментом трипсином, що також міститься в соки підшлункової залози.
Також виявлено, що надмірна присутність солей важких металів, таких як мідь, залізо та кобальт, є інгібітором панкреатичної ліпази. Те саме, що присутні галогени, йод, фтор і бром.
Особливості
Основна функція ферменту панкреатичної ліпази полягає у сприянні кишковому засвоєнню тригліцеридів, що приймаються за допомогою дієти, функцію, яку він досягає, гідролізуючи ці сполуки та вивільняючи суміш дигліцеридів, моногліцеридів, вільних жирних кислот та молекул гліцерину.
Панкреатична ліпаза, як правило, гідролізує зв’язки в положеннях 1 і 3 тригліцеридів, які вона атакує; він також каталізує травлення деяких синтетичних ефірів, і в обох випадках він може це робити лише на межі між водою та жирами, тому чим тонша емульсія, тим більша активність ліпази.
Графічна схема жирів, що приймаються через дієту. У кишечнику вони емульгуються в дванадцятипалій кишці амфіпатичними розчинами у вигляді жовчних солей та фосфоліпідів, які потім можуть бути атаковані панкреатичною ліпазою (Джерело: Cruithne9 Via Wikimedia Commons)
Першим кроком для перетравлення жирів у тонкому кишечнику є їх "емульгування" в кишковій рідині, завдяки наявності жовчних солей з печінки та кишкових перистальтичних рухів.
Важливо зазначити, що в процесі перетравлення жирів коротколанцюгові вільні жирні кислоти (від 2 до 10 атомів вуглецю) та молекули гліцерину швидко всмоктуються через слизову кишечника.
Тригліцериди, зазвичай характеризуються наявністю довголанцюгових жирних кислот (з більш ніж 12 атомами вуглецю), засвоюються ліпазами підшлункової залози, як тільки вони «розміщуються» в структурах, відомих як міцели, продукт емульгування.
Нормальні значення
Підшлункова залоза, як і кожен орган в організмі, може зазнавати різних захворювань інфекційного, запального, пухлинного, токсичного або травматичного походження, які можуть мати серйозні наслідки для системної роботи.
Ферменти амілаза та панкреатична ліпаза часто використовують як сироваткові індикатори деяких патологій, пов’язаних із травною системою та її прилеглими залозами.
Було встановлено, що зазвичай високий рівень ліпаз у сироватці крові може бути наслідком панкреатиту, і те ж саме було запропоновано стосовно іншого ферменту, виробленого підшлунковою залозою, амілази.
Нормальні значення ліпази підшлункової залози у людини становлять від 0 до 160 Од / л у плазмі, тоді як показник, більший за 200 Од / л, - це значення, при якому підозрюють наявність панкреатиту або іншого стану підшлункової залози. .
Рівень панкреатичної ліпази може не тільки підвищуватися в сироватці крові через хронічне або гостре запалення підшлункової залози (панкреатит), але також може бути ознакою раку підшлункової залози, важкого гастроентериту, виразки дванадцятипалої кишки, ВІЛ-інфекцій, тощо.
Він може виникати також у людей із сімейною недостатністю ліпопротеїнової ліпази.
Список літератури
- Best, CH, & Taylor, NB (1961). Фізіологічні основи медичної практики (т. 541). Балтімор: Вільямс і Вілкінс.
- De Caro, A., Figarella, C., Amic, J., Michel, R., & Guy, O. (1977). Людська панкреатична ліпаза: глікопротеїн. Biochimica et Biophysica Acta (BBA) -протеїнова структура, 490 (2), 411-419.
- Frank, B., & Gottlieb, K. (1999). Амілаза нормальна, ліпаза підвищена: це панкреатит? Американський журнал гастроентерології, 94 (2), 463.
- Холл, JE (2015). Гайтон та Холл підручник з електронної книги з медичної фізіології. Науки про здоров’я Ельзев'є.
- Marcin, J. (2017). Healthline. Отримано 26 грудня 2019 року з www.healthline.com/health/amylase-and-lipase-tests
- Ruch, TC, Patton, HD, & Howell, WH (1973). Фізіологія та біофізика. Сондерс.
- Winkler, FK, d'Arcy, A., & Hunziker, W. (1990). Структура ліпази підшлункової залози людини. Природа, 343 (6260), 771.