15.6. Сучасна система асиміляції їжі

Асиміляційний цикл складається з певного ланцюга реакцій. При цьому задіяно низку локальних і загальних систем, що забез­печує координацію діяльності різних відділів травного каналу. Тобто процес асиміляції їжі є не локальним процесом вилучення нутрієнтів із травного каналу і передавання їх у внутрішнє сере­довище організму, а загальним процесом, що входить у загальні реакції організму.

Крім особисто нутрієнтних функцій травний канал виконує складну захисну функцію, що реалізовується механічним бар’єром, яким є клітини слизової оболонки кишок з їх глікокаліксом і мем­браною, та імунологічним і ферментним бар’єрами — трансфор­маційні системи і система внутрішньоклітинних гідролаз.

Після відкриття мембранного травлення традиційну дволанко- ву систему асиміляції поживних речовин (порожнинне травлен­ня — всмоктування) було змінено на триланкову (порожнинне травлення — мембранне травлення — всмоктування).

Ще в 1946 р. D. Melnick, B. Oser і S. Weiss дійшли висновку, що для оптимального використання харчових білків усі незамінні АМК мають бути не тільки доступними для травлення, а й виві­льнятися при травленні зі швидкістю, що забезпечує їх запас у тканинах, і швидкістю вивільнення АМК у кишках.

Так, при перетравленні соєвого білка метіонін відщеплюється з меншою швидкістю, ніж лейцин або лізин, а при прогріванні цьо­го білка метіонін відщеплюється з більшою швидкістю, що підви­щує поживну та біологічну цінність цього білка в цілому, бо в цьо­му разі підвищується ступінь його засвоєння.

Відомо, що низька швидкість відщеплення і засвоєння ізолей­цину, лейцину, метіоніну, триптофану пригнічує амінокислоти, які всмоктуються з великими швидкостями. Є відмінність у швид­кості всмоктування між проліном і триптофаном, лізином і аспа­рагіновою кислотою.

Змінюються початкові швидкості всмоктування АМК для білка яйця у треоніну, аспарагінової і глютамінової кислот, але вони майже не змінюються у цистину, метіоніну, ізолейцину, лейцину і проліну.

На підставі своїх досліджень М.П. Черніков припустив, що є певний оптимальний темп надходження екзогенних АМК у печін­ку, який забезпечує їх найпродуктивніше засвоєння. Зміна цього темпу може призводити до посилення метаболізму АМК, тобто ви­користання їх на енергетичному шляху засвоєння.

М.П. Черніков довів, що оптимальна потреба в НАК залежить від:

♦ амінокислотного складу тканинних білків;

♦ відносної маси цих білків в організмі;

♦ швидкості їх обміну;

♦ рівня використання НАК на другому і третьому метаболічних шляхах;

♦ виділення НАК у незмінному, малозмінному вигляді з екс­крементами, тобто підтримання азотного балансу організму.

При цьому слід ураховувати амінограми людського організму, час активності, життєздатність ферментів та їх регенерацію.

Білково-біологічна цінність їжі змінюється під впливом техноло­гічних факторів. Так, вивчаючи відщеплення НАК при кислотному, лужному та ферментативному гідролізі прогрітого та перегрітого жирного соєвого шроту, було доведено, що під час тривалого нагрі­вання при кислотному гідролізі зменшується швидкість відщеп­лення лізину, аргініну та триптофану. В результаті помірного теп­лового оброблення відщеплення НАК при гідролізі трипсином під­вищувалося, а надлишкового — знижувалося. Це засвідчило, що поліпшення поживної цінності шроту під час термічного оброблен­ня не тільки залежить від знешкодження інгібіторів, а й від інших факторів. Амінокислотний склад білка, визначений при кислотно­мугідролізі, не може бути критерієм для висновку щодо ступеня відщеплення тієї чи іншої АМК при ферментативному перетрав­ленні. Тобто залежність біологічної цінності від амінокислотного складу має багато факторів, що коригують процес ферментування.

їжа має максимально задовольняти кінетику утворення і реге­нерації білка організму людини, що й відтворюватиме справжню корисність цього продукту.

Для більш повного використання їжі, підвищення поживної і біологічної цінності потрібно моделювати, коригувати швидкість вивільнення нутрієнтів продукту у вільному стані за допомогою ха­рчових волокон. Ці волокна структурують процес травлення і є бар’єром, який забезпечує, завдяки своїм сорбційним, комплексо­утворювальним можливостям, подразнювальному ефекту периста­льтики кишок, стабільну буферну концентрацію харчового потоку.

Без цього буфера система травлення людського організму була

б дуже відкритою і не лабільною до надлишкових концентрацій вільних АМК та біологічно активних речовин (вітамінів), які в надлишку можуть бути токсичними.

Для вищих організмів характерна комбінація порожнинного травлення як основного механізму початкових етапів гідролізу їжі

і мембранного травлення як основного механізму проміжних і за­ключних етапів гідролізу і переходу до всмоктування. Мембранне травлення реалізується ферментами, які локалізовані в недосяж­ній для бактерій зоні щіткової кайми, і запобігає поглинанню бак­теріями нутрієнтів та забезпечує стерильність цього процесу.

Стерильність мембранного травлення можна розглядати як пристосування макроорганізму до співіснування з бактеріальною флорою кишок і як фактор, що забезпечує переважно поглинання нутрієнтів макроорганізмом зі швидкістю, яка визначається кон­центрацією вільних нутрієнтів харчового потоку та їх специфіч­ною прохідною здатністю, що залежить від фізіологічних особли­востей організму споживача.