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食品营养学
1.6.3.2 二、蛋白质的消化和吸收
二、蛋白质的消化和吸收

1.消 化

胃中的消化:胃分泌的盐酸可使蛋白变性,容易消化,还可激活胃蛋白酶,胃蛋白酶可自催化激活,分解蛋白产生蛋白胨。胃的消化作用很重要,但不是必需的,胃全切除的人仍可消化蛋白。

肠是消化的主要场所。肠分泌的碳酸氢根可中和胃酸,为胰蛋白酶、糜蛋白酶、弹性蛋白酶、羧肽酶、氨肽酶等提供合适环境。肠激酶激活胰蛋白酶,再激活其他酶,所以胰蛋白酶起核心作用,胰液中有抑制其活性的小肽,防止在细胞中或导管中过早激活。外源蛋白在肠道分解为氨基酸和小肽,经特异的氨基酸、小肽转运系统进入肠上皮细胞,小肽再被氨肽酶、羧肽酶和二肽酶彻底水解,进入血液。所以饭后门静脉中只有氨基酸。

2.氨基酸的吸收机制

蛋白质消化的终产物为氨基酸和小肽(主要为二肽、三肽),可被小肠黏膜所吸收。但小肽吸收进入小肠黏膜细胞后,即被胞质中的肽酶(二肽酶、三肽酶)水解成游离氨基酸,然后离开细胞进入血循环,因此门静脉血中几乎找不到小肽。

肠黏膜上皮细胞的黏膜面的细胞膜上有若干种特殊的运载蛋白(载体),能与某些氨基酸和Na+在不同位置上同时结合,结合后运载蛋白的构象发生改变,从而把膜外(肠腔内)氨基酸和Na+都转运入肠黏膜上皮细胞内。Na+则被钠泵打出至胞外,造成黏膜面内外的Na+梯度,有利于肠腔中的Na+继续通过运载蛋白进入细胞内,同时带动氨基酸进入。因此肠黏膜上氨基酸的吸收是间接消耗ATP,而直接的推动力是肠腔和肠黏膜细胞内Na+梯度的电位势。氨基酸的不断进入使得小肠黏膜上皮细胞内的氨基酸浓度高于毛细血管内,于是氨基酸通过浆膜面其相应的载体而转运至毛细血管血液内。黏膜面的氨基酸载体是Na+依赖的,而浆膜面的氨基酸载体则不依赖Na+。现已证实前者至少有6 种,各对某些氨基酸起转运作用:①中性氨基酸,短侧链或极性侧链(丝、苏、丙)载体。②中性氨基酸,芳香族或疏水侧链(苯丙、酪、甲硫、缬、亮、异亮)载体。③亚氨基酸(脯、羟脯)载体。④氨基酸(丙氨酸、牛磺酸)载体。⑤碱性氨基酸和胱氨酸(赖、精、胱)载体。⑥酸性氨基酸(天、谷)载体。

肾小管对氨基酸的重吸收也是通过上述机制进行的。

1969年Meister 发现,小肠黏膜和肾小管还可通过γ-谷氨酰基循环吸收氨基酸。谷胱甘肽在这一循环中起着重要作用。这也是一个主动运送氨基酸通过细胞膜的过程,氨基酸在进入细胞之前先在细胞膜上转肽酶的催化下,与细胞内的谷胱甘肽作用生成γ-谷氨酰氨基酸并进入细胞质内,然后再经其他酶催化将氨基酸释放出来,同时使谷氨酸重新合成谷胱甘肽,进行下一次转运氨基酸的过程,因为氨基酸不能自由通过细胞质膜。