هضم پروتئین

 

پروتئین‌ها عملکردهای مختلفی را ایفاء می‌کنند که به جهت برخورداری از عملکرد سالم بدن انسان ضروری می‌باشند. پپسین، تریپسین و کیموتریپسین، آنزیم‌هایی بوده که هضم پروتئین را تسهیل می‌سازند. این مقاله اطلاعاتی در خصوص این فرایند فراهم ساخته است.
هضم فرایندی است که بوسیله‌ی آن مواد غذایی به مولکول‌های کوچکتر و ساده‌تر شکسته شده، به طوریکه بتوانند به راحتی توسط بدن جذب شوند. پروتئین‌ها به عنوان گروهی از ماکرو مولکولهای آلی پیچیده تعریف می‌شوند. این‌ها از اسیدهای آمینه سنتز می‌شوند، که اغلب به عنوان اجزاء سازنده‌ی بدن انسان از آنها یاد می‌شود. پروتئین‌ها از یک یا تعداد بیشتری زنجیره‌ی اسید آمینه تشکیل شده و شامل کربن، اکسیژن، هیدروژن، نیتروژن و سولفور می‌باشند. به منظور ساخت آنزیم‌ها، هورمون‌ها و آنتی بادی‌ها به آنها نیاز است. هضم پروتئین‌ها در معده و روده‌ی کوچک انجام می‌شود. در بخش‌های بعد این فرایند را توضیح می‌دهیم.

هضم پروتئین در معده

به طور کلی، فرایند هضم از دهان شروع می‌شود. با این حال، درون معده و روده کوچک است که پروتئین‌ها به اسیدهای آمینه شکسته می‌شوند. دیواره‌های معده از عضلاتی قوی تشکیل شده‌اند. پس از آنکه مواد غذایی به وسیله‌ی دندانها به قطعات کوچک تبدیل شدند، با حرکات دودی و با انقباضات موج مانند عضلات از مری به داخل معده حرکت می‌کنند. این انقباضات همچنین به زیر و رو کردن مواد غذایی کمک می‌کنند. پوشش معده حاوی غددی است که شیره‌ی معده را که بی‌رنگ و اسیدی و با PH بین 1 و 3 می‌باشد را ترشح می‌کنند. اجزاء اصلی شیره‌ی معده، آنزیم‌های گوارشی، اسید هیدروکلریک و مخاط می‌باشند.
اسید هیدروکلریک توسط سلول‌های جداری موجود در جداره‌ی معده تولید می‌شود. اسید هیدروکلریک بسیار غلیظ بوده و می‌تواند خود معده را به آسانی هضم یا تحلیل برد. با این حال، سلول‌های اپیتلیال محلولی غنی از بیکربنات را ترشح می‌کنند که غشاء مخاطی را پوشش داده و اسید ترشح شده توسط سلول‌های جداری را خنثی می‌کند. سلول‌های جداره‌ی معده که توسط اسید هیدروکلریک نابود می‌شوند به وسیله‌ی سلولهای جدیدتر جایگزین می‌گردند. پوشش معده هر سه روز یکبار به طور کامل جایگزین می‌شود.
هضم پروتئین در معده عمدتاً به دلیل عمل اسید هیدروکلریک (HCl) و آنزیمی به نام پپسین رخ می‌دهد. پپسین زمانی در معده شکل می‌گیرد که پپسینوژن با اسید هیدروکلریک واکنش نشان دهد. پپسین بر روی پروتئین عمل کرده و در نتیجه پیوندهای پپتیدی را به زنجیره‌ای از اسیدهای آمینه مرتبط با هم تجزیه می‌کند. اینها به پلی پپتید اشاره دارند.
آنزیم‌های مورد نیاز برای هضم پروتئین پروتئیناز و پروتئازها نامیده می‌شوند. این آنزیم‌ها مولکولهای پروتئین را به وسیله‌ی فرایند دی پلیمریزاسیون (depolymerisation) تحت عنوان هیدرولیز به اسیدهای آمینه تجزیه می‌شوند. این به عنوان یک واکنش شیمیایی توصیف می‌شود که در آن یک مولکول آب به کاتیون‌های هیدروژن و آنیون‌های هیدروکسید تجزیه می‌شود.
میزان عمل این آنزیم‌های گوارشی تحت تأثیر عواملی مانند غلظت و مقدار آنزیم، مقدار پروتئین که نیاز به هضم دارد، درجه حرارت ماده‌ی غذایی، اسیدیته غذا، اسیدیته معده، و وجود آنتی اسیدها و یا سایر مهار کننده‌های هضم قرار می‌گیرد. وظیفه‌ی آنزیم‌ها شکستن یا تجزیه‌ی مولکول‌های پروتئین به ساختارهای ساده‌ای بنام پپتون و پروتیوس می‌باشد. آنها معده را ترک کرده و به کمک حرکات دودی وارد روده‌ی کوچک می‌شوند. تمام این فرایند حدود 4 ساعت به طول می‌انجامد.

هضم پروتئین در روده کوچک

ماده‌ی غذایی نیمه هضم شده، که همچنین تحت عنوان کیموس (chyme) نامیده می‌شود، وارد دوازدهه یا اثنی عشر که بخشی از روده‌ی کوچک است، می‌شود. کیموس ماهیتاً اسیدی بوده اما پس از مخلوط شدن با ماده‌ی مترشحه‌ی آلکالین، خنثی می‌شود. پانکراس یا لوزالمعده آنزیم‌های گوارشی بنام تریپسین و کیموتریپسین ترشح می‌کند. این آنزیم‌ها به اثنی عشر رسیده و پلی پپتیدها و یا مولکول‌های پروتئین پیچیده را به پپتیدهای کوچکتر تجزیه می‌کنند. این آنزیم‌ها، اسیدهای آمینه‌ی خاص را از زنجیره‌های پپتیدی کوتاه جدا کرده، در نهایت پپتید را از طریق فرایند هیدرولیز به اسیدهای آمینه‌ی منحصر به فرد یا مجزائی می‌شکنند.
پرزهای روده که برآمدگی‌های انگشت مانندی بوده و در دیواره‌های روده‌ی کوچک وجود دارند، ناحیه‌ی سطح روده‌ی کوچک را حدود 600 برابر افزایش می‌دهند. هر پرز شامل شبکه‌ای از مویرگهای خونی و عروق لنفاوی است. اسیدهای آمینه از طریق دیواره‌های مویرگی عبور کرده و توسط جریان خون از طریق این شبکه حمل می‌شوند. در این روش، اسیدهای آمینه‌ی اینگونه تولید شده، جذب و توسط بدن جهت ساخت پروتئین‌ها مورد استفاده قرار می‌گیرند. این پروتئین‌ها پس از آن توسط بدن برای ساخت آنتی بادی‌ها، ساخت و ترمیم عضلات، و غیره استفاده می‌شوند.
از آنجا که معده و روده کوچک نقش حیاتی در هضم پروتئین‌ها بازی می‌کنند، در صورتی که این اندامها تحت تأثیر عوارض پزشکی و یا آسیب قرار گیرند، مشکلاتی می‌تواند بوجود آید.