5 kitaran sintesis kolesterol - apa yang menentukan dan mengapa proses metabolisme kolesterol terganggu?

Diagnosis

Sintesis kolesterol yang berterusan dalam tubuh memastikan fungsi hati. Tetapi, selain ini, sumber sebatian itu adalah usus, di mana lipid diproses dan disintesis. Reaksi juga berlaku pada kulit manusia. Peranan kolesterol dan fungsinya adalah penting. Ia membolehkan penghasilan vitamin D dan hormon. Tetapi berlebihan membawa kepada pengumpulan kolesterol, yang berbahaya untuk kerja jantung..

ciri umum

Kolesterol mendapat namanya pada tahun 1769 dari ahli kimia Perancis Pouletier de la Salle. Pada mulanya, kata itu bermaksud pengeluaran bahan yang disekresikan oleh batu empedu. Dalam pengertian harfiah, ia harus diterjemahkan sebagai "hempedu keras". Tetapi lama-kelamaan, para saintis membuktikan bahawa zat tersebut adalah alkohol semula jadi, jadi lebih tepat menyebutnya sebagai kolesterol. Kolesterol eksogen diperlukan bagi tubuh untuk menghasilkan vitamin D, ia memberikan peredaran enterohepatic asid hempedu, untuk membuat membran sel dan mengangkut eikosanoid. Skema penciptaan lipid adalah kompleks dan merangkumi beberapa peringkat..

Di mana disintesis?

Sintesis kolesterol berlaku di bahagian tubuh berikut:

  • kulit;
  • usus;
  • hati.

Biosintesis kolesterol adalah salah satu proses terpenting yang berlaku di dalam tubuh manusia. Sebilangan besar (di atas 50%) kolesterol eksogen disintesis oleh hati, kerana ia adalah sumber pengawalseliaan sitosol dan retikulum endoplasma. Dalam organ yang sama, penghasilan glikogen bermula. Resynthesis berlaku di usus: asid lemak bergabung dengan alkohol dan memasuki aliran darah, yang dapat mengurangkan kesan degeneratif mereka pada membran. Kegiatan pengeluaran bergantung pada kehadiran dalam tubuh seriod, vitamin D dan sebilangan sebatian yang bertanggungjawab untuk pengangkutan bahan. Tahap utama metabolisme dan cara penggunaannya adalah penghasilan asid mevalonik, isopentenil pirofosfat, squalene, lanosterol, kolesterol.

Kitaran penciptaan

Keistimewaan metabolisme kolesterol dalam tubuh manusia terletak pada kerumitan penciptaannya. Urutannya selalu sama. Proses ini melibatkan enzim yang menjalani beberapa tindakan biokimia. Pelanggaran kitaran mengancam kekurangan atau kelebihan lipid, yang menyebabkan penyakit serius..

Sintesis asid mevalonik

Metabolisme kolesterol dimulakan dengan penciptaan sebatian ini menggunakan HMG-CoA reduktase. Pada peringkat pertama, enzim utama asetil-CoA-asetiltrasferase, semasa peleburan dua molekul, mempengaruhi pengeluaran koenzim A. Hydroxymethyl juga terlibat dalam proses penukaran ini, yang memungkinkan 3-hidroksi-3-metilglutaryl-CoA diperolehi dari asetil dan asetonasetil. Selepas itu, koenzim A berlepas dari sebatian ini, yang formula molekulnya kelihatan seperti HS-CoA. Ini membawa kepada sintesis mevalonat.

Pengeluaran pirofosfat isopentenil

Pada peringkat ini, sintesis berjalan dalam 4 reaksi. Pertama, mevalonate, bersama dengan mevalotkinase, menjadi 5-phosphomevalonate oleh fosforilasi. Kemudian, dalam operasi kedua, formula phosphomevalonate terlibat dalam metabolisme, yang berubah menjadi 5-pyrophosphomevalonate. Selepas itu, ia dipengaruhi oleh hormon kenase, yang memungkinkan untuk mensintesis 3-phospho-5-pyrophosphomevalonate. Pada peringkat terakhir, dekarboksasi dan depososforilasi berlaku, akibatnya isopentil pirofosfat disintesis.

Pengeluaran squalene

Ini adalah peringkat pendek dalam pembentukan alkohol. Enzim pengatur adalah hidroksimetilglutaryl. Laluan squalene dimulakan dengan kesan dimethylallyl pyrophosphate pada enzim yang dihasilkan dengan isomerisasi. Selepas sintesis lipid memberikan kemunculan ikatan elektrik antara enzim, yang membawa kepada pemeluwapan dan pengeluaran geranyl pirofosfat. Tetapi pada masa yang sama, bahagian pirofosfat berlepas dari ikatan, yang muncul semasa biosintesis kolesterol pada tahap kedua.

Pengeluaran Lanosterol

Pada peringkat ini, pembentukan ester dalam hati isopentenil pirofosfat C5 bergabung dengan 10 geranyl pirofosfat. Kemudian pemeluwapan berlaku dan farnesyl pyrophosphate terbentuk. Bahagian yang dipanggil pirofosfat berlepas daripadanya. Pada peringkat terakhir tahap ini, dua molekul farnesyl pyrophosphate bergabung dan mengembun, yang menghasilkan scavalene, melalui pemecahan pirofosfat menjadi sel.

Sintesis lipid

Ini adalah saat utama dan terakhir di mana proses tersebut merangkumi 5 reaksi. Metabolisme kolesterol bermula dengan pengoksidaan dengan penyertaan lanosterol C14. Hasilnya, ia mengaktifkan pengeluaran 14-desmethylanosterol. Dua C4 keluar dari sebatian dan organel menjadi zymosterol. Operasi seterusnya menghasilkan pembentukan δ-7,24-kolestadienol. Kemudian ikatan berganda berubah dan demosterol terbentuk. Pada peringkat terakhir, interaksi dipulihkan dan kolesterol itu sendiri muncul.

Apa yang bergantung kepadanya?

Para saintis menganggarkan bahawa 0.5 hingga 0.8 gram kolesterol dihasilkan setiap hari..

Kitaran penciptaan sebatian endogen dan pertukaran ester dilakukan dengan menggunakan kira-kira 30 tindak balas. Sel-sel utama yang terlibat dalam tindakan ini adalah hepatosit hati, yang mengandungi reticulin. Molekul ini adalah kumpulan lemak dan karbohidrat. Kolesterol mesti dikawal, kerana kelebihan atau kekurangan menyebabkan penyakit serius. Biokimia dan sintesis kolesterol bergantung pada mikroflora badan, termasuk usus. Organ ini mempengaruhi penyerapan lemak, pembentukan ester dan transformasi styren. Tahap fosfolipid, yang mengangkut lemak, memainkan peranan penting. Penting untuk mengekalkan jumlahnya, kerana ini dapat mengawal kadar kolesterol darah..

Gangguan metabolisme kolesterol

Kolesterol berlebihan

Kekurangan aktiviti fizikal, pemakanan yang buruk dan makan berlebihan menyebabkan masalah dengan pengumpulan kolesterol makanan. Pelanggaran seperti itu muncul pada orang yang mempunyai tabiat buruk. Oleh kerana itu, plak kolesterol mula berkumpul di saluran, yang mengganggu peredaran darah. Akibatnya, penyakit jantung berkembang.

Pelanggaran metabolisme kolesterol berlaku kerana penyakit seperti:

  • gangguan hempedu;
  • patologi hati dan buah pinggang;
  • penyakit endokrin.
Kembali ke senarai kandungan

Kekurangan metabolit

Peraturan sintesis kolesterol berlaku melalui pemakanan dan sukan. Aktiviti tinggi (bermain sukan, menari) sangat mempengaruhi biosintesis kolesterol. Sekiranya pada masa yang sama seseorang tidak mengambil alkohol dan tidak merokok, maka jumlah alkohol semula jadi dalam tisu badan dikurangkan secara aktif. Doktor mengesyorkan mengikuti diet yang betul, di mana makanan karbohidrat berlaku, untuk mengurangkan tahap molekul. Sintesis juga ditekan oleh ubat. Tetapi orang yang mengalami proses sintesis terganggu mengalami masalah tekanan dan berisiko terkena serangan jantung..

Metabolisme kolesterol dilakukan oleh lactobacilli

Kolesterol dalam tubuh manusia terdiri daripada 2 jenis: 1) kolesterol yang disertakan dengan makanan melalui saluran pencernaan dan disebut eksogen dan 2) kolesterol yang disintesis dari Ac - CoA - endogen.

Dengan makanan, 0.2-0.5 g dibekalkan setiap hari, 1 g disintesis (hampir semua sel kecuali eritrosit mensintesis kolesterol, 80% kolesterol disintesis di hati.

Hubungan antara kolesterol exo dan endogen sejauh mana kompetitif - kolesterol makanan menghalang sintesisnya di hati.

Dana kolesterol yang terdapat di saluran gastrointestinal terdiri daripada 3 bahagian: kolesterol makanan mukosa usus - boleh mencapai 20% dan kolesterol empedu (kolesterol empedu rata-rata 2,5 - 3,0 g)

Penyerapan kolesterol berlaku terutamanya di jejunum (kolesterol makanan diserap hampir sepenuhnya - jika tidak banyak di dalam makanan), kolesterol dalam hempedu diserap sekitar 50% - selebihnya dikeluarkan.

Penyerapan kolesterol dilakukan hanya setelah pengemulsian ester kolesterol. Pengemulsi adalah asid hempedu, mono- dan digliserida dan lysolecithins. Kolesterida dihidrolisiskan oleh esterase kolesterol pankreas.

Kolesterol diet dan endogen berada dalam lumen usus dalam bentuk yang tidak diuji sebagai sebahagian daripada misel kompleks (hempedu, asid lemak, lysolecithin), dan bukan keseluruhan misel secara keseluruhan, tetapi pecahan individu, memasuki mukosa usus. Penyerapan kolesterol dari misel adalah proses pasif yang mengikuti kecerunan kepekatan. Kolesterol yang memasuki sel-sel membran mukus diesterifikasi oleh kolesterol esterase atau ACHAT (pada manusia, ia terutama asid oleik). Dari sel-sel mukosa usus, kolesterol memasuki limfa sebagai bahagian AONP dan HM, dari mana ia masuk ke LDL dan HDL. Dalam limfa dan darah, 60-80% daripada semua kolesterol dalam bentuk esterifikasi.

Proses penyerapan kolesterol dari usus bergantung pada komposisi makanan: lemak dan karbohidrat menyumbang kepada penyerapannya, steroid tumbuhan (analog struktur) menyekat proses ini. Asid hempedu sangat penting (semua fungsi diaktifkan - meningkatkan pengemulsi, penyerapan). Oleh itu pentingnya bahan perubatan yang menyekat penyerapan asid hempedu.

Peningkatan kolesterol yang tajam dalam makanan (hingga 1.5 g setiap hari) mungkin disertai oleh beberapa hiperkolesterolemia pada orang yang sehat.

Biosintesis kolesterol

Sel-sel hati mensintesis 80% dari semua kolesterol, kira-kira 10% kolesterol disintesis dalam mukosa usus. Kolesterol disintesis bukan hanya untuk dirinya sendiri, tetapi juga untuk "eksport".

Mitokondria adalah substrat untuk sintesis kolesterol. Acetyl-CoA hadir dalam bentuk sitrat dan acetoacet.

Sintesis kolesterol berlaku dalam sitoplasma dan merangkumi 4 peringkat.

Tahap 2 - pembentukan squalene (30 C atom)

Tahap ini (seperti 1) bermula pada fasa berair sel, dan berakhir pada membran retikulum endoplasma dengan pembentukan squalene yang tidak larut dalam air.

6 mol asid mevalonik, 18 ATP, NADP HH dimakan dengan pembentukan struktur rantai dari 30 C - squalene.

Tahap 3 - siklena squalene ke lanosterol.

Tahap 4 - penukaran lanosterol menjadi kolesterol.

Kolesterol adalah alkohol tak jenuh siklik. Mengandungi inti siklopentana-perhydrophenanthrene.

Peraturan biosintesis kolesterol

Dengan kandungan kolesterol yang tinggi, ia menghalang aktiviti enzim β-hidroksi-β-methyluracil-CoA reduktase dan sintesis kolesterol dihambat pada tahap pembentukan asid mevalonik - ini adalah tahap pertama sintesis khusus. -hydroxy- -methyluracil-CoA, yang tidak mengikut sintesis kolesterol, boleh pergi ke sintesis badan keton. Ini adalah peraturan berdasarkan jenis sambungan negatif terbalik..

Pengangkutan kolesterol

Plasma darah orang yang sihat mengandungi 0.8-1.5 g / L VLDL, 3.2-4.5 g / L LDL dan 1.3-4.2 g / L HDL.

Komponen lipid hampir semua ubat diwakili oleh kulit luar, yang dibentuk oleh monolayer PL dan kolesterol dan inti hidrofobik dalaman, yang terdiri daripada TG dan kolesterol. Sebagai tambahan kepada lipid, ubat mengandungi protein - apolipoprotein A, B atau C. Kolesterol bebas di permukaan ubat mudah ditukar antara zarah: kolesterol berlabel yang dimasukkan ke dalam plasma sebagai sebahagian daripada satu kumpulan ubat cepat diedarkan di antara semua kumpulan.

ChM terbentuk dalam sel epitel usus, VLDL dan HDL secara bebas antara satu sama lain terbentuk dalam hepatosit.

LP menukar kolesterol mereka dengan membran sel, terutamanya pertukaran intensif berlaku antara LP dan hepatosit, di permukaan yang terdapat reseptor untuk LDL. Pemindahan kolesterol ke hepatosit memerlukan tenaga.

Kolesterol
EksogenEndogen
Kolesterol gastroususMakanan
Kolesterol mukosa usus
Kolesterol hempedu

Nasib kolesterol dalam sel

1. Pengikatan LDL dengan reseptor fibroblas, hepatosit dan sel lain. Di permukaan fibroblast terdapat 7,500 - 15,000 reseptor yang sensitif terhadap kolesterol. Reseptor LDL mengandungi sel endotel, sel adrenal, telur, dan pelbagai sel barah. Dengan mengikat LDL, sel mengekalkan tahap tertentu LDL ini dalam darah.

Pada semua orang sihat yang diperiksa, internalisasi LDL pasti disertai dengan mengikat reseptor sel. Pengikatan dan internalisasi LDL disediakan oleh protein yang sama, yang merupakan sebahagian daripada reseptor LDL. Pada fibroblas pesakit dengan hiperkolesterolemia keluarga, kekurangan reseptor LDL, internalisasi mereka jarang dihalang.

2. LDL dengan reseptor mengalami endositosis dan dimasukkan ke dalam lisosom. Terdapat LDL (apolipoprotein, kolesterida) pecah. Klorokuin - penghambat hidrolisis lysosomal menghalang proses ini.

3. Kemunculan kolesterol bebas dalam sel menghalang OMG-CoA reduktase dan mengurangkan sintesis kolesterol endogen. Pada kepekatan LDL> 50 μg / ml, sintesis kolesterol dalam fibroblas dihambat sepenuhnya. Pengeraman limfosit selama 2-3 minit dengan serum yang dibebaskan dari LDL meningkatkan kadar sintesis kolesterol sebanyak 5-15 kali. Apabila LDL ditambahkan ke limfosit, sintesis kolesterol menjadi perlahan. Pada pesakit dengan hiperkolesterolemia keluarga yang homozigot, tidak ada penurunan sintesis kolesterol dalam sel.

4. Dalam sel yang mampu menukar kolesterol menjadi steroid lain, LDL merangsang sintesis steroid ini. Sebagai contoh, dalam sel korteks adrenal, 75% kehamilan adalah berasal dari kolesterol dari LDL.

5. Kolesterol bebas meningkatkan aktiviti acetyl-CoA-olesteryl acyltransferase (ACHAT), yang membawa kepada esterifikasi semula kolesterol yang dipercepat dengan pembentukan terutamanya oleate. Yang terakhir kadang-kadang terkumpul dalam sel dalam bentuk kemasukan. Mungkin makna biologi proses ini adalah untuk memerangi pengumpulan kolesterol bebas..

6. Kolesterol bebas mengurangkan biosintesis reseptor LDL, yang menghalang pengambilan LDL oleh sel dan dengan itu melindunginya dari kolesterol yang berlebihan.

7. Kolesterol terkumpul menembusi ke lapisan dua fosfolipid membran sitoplasma. Dari membran, kolesterol dapat masuk ke HDL, beredar di dalam darah.

Penukaran kolesterol dalam badan

Perhatian yang sebelumnya diberikan kepada metabolisme kolesterol ketika membincangkan peranannya dalam tubuh jelas dibesar-besarkan. Peranan struktur kolesterol dalam biomembran pada masa ini berada di barisan hadapan..

Persekitaran ekstraselular (darah)Membran plasmaSel
Bentuk kolesterol pengangkutanKolesterol strukturKolesterol aktif secara metabolik
LP-kolesterol terutamanya ester kolesterol. Kolesterol membran eritrosit - bebasKolesterol tidak terkawalLP - kolesterol (kolesterol esterifikasi)

Sebilangan besar kolesterol bebas dipindahkan secara intraselular. Ester kolesterol diangkut secara intraselular pada kadar yang sangat rendah hanya dengan bantuan protein pembawa khas atau tidak sama sekali.

Pengesteran kolesterol

Meningkatkan ketidak polaritas molekul. Proses ini berlaku di luar dan intraselular; selalu bertujuan untuk menghilangkan molekul kolesterol dari antara muka lipid / air jauh ke dalam zarah lipoprotein. Dengan cara ini, pengangkutan atau pengaktifan kolesterol berlaku.

Pengesteran kolesterol ekstraselular dikatalisis oleh enzim lesitin kolesterol asetiltransferase (LCAT).

Lecithin + Kolesterol Lysoleucine + Kolesterol

Asid linoleat terutamanya boleh diterima. Aktiviti enzimatik LCAT dikaitkan terutamanya dengan HDL. Pengaktif LHAT ialah apo-A-I. Eter kolesterol yang dihasilkan direndam dalam HDL. Pada masa yang sama, kepekatan kolesterol bebas pada permukaan HDL menurun dan dengan itu permukaannya disiapkan untuk penerimaan bahagian baru kolesterol bebas, yang dapat dikeluarkan oleh HDL dari permukaan membran plasma sel, termasuk eritrosit. Oleh itu, HDL, bersama dengan LCAT, berfungsi sebagai sejenis "perangkap" kolesterol.

Dari HDL, ester kolesterol dipindahkan ke VLDL, dan dari yang terakhir ke LDL. LDL disintesis di hati dan dikatabolisme di sana. HDL membawa kolesterol dalam bentuk ester ke hati, dan dikeluarkan dari hati dalam bentuk asid hempedu. Pada pesakit dengan kecacatan LCAT keturunan, plasma mengandungi banyak kolesterol bebas. Pada pasien dengan kerusakan hati, sebagai peraturan, ada aktivitas LCAT yang rendah dan kadar kolesterol bebas yang tinggi dalam plasma darah..

Oleh itu, HDL dan LCAT mewakili sistem tunggal untuk mengangkut kolesterol dari membran plasma sel-sel pelbagai organ dalam bentuk esternya ke hati..

Kolesterol intraselular diesterifikasi dalam reaksi yang dikatalisis oleh acyl-CoA-kolesterol asetiltransferase (ACHAT).

Acyl-CoA + kolesterol kolesterol + HSKoA

Pengayaan membran dengan kolesterol mengaktifkan ACHAT.

Akibatnya, percepatan pengambilan atau sintesis kolesterol disertai dengan percepatan pengesterannya. Pada manusia, asid linoleat paling sering terlibat dalam esterifikasi kolesterol..

Pengesteran kolesterol dalam sel harus dianggap sebagai reaksi yang disertai dengan pengumpulan steroid di dalamnya. Di hati, ester kolesterol setelah hidrolisis digunakan untuk sintesis asid hempedu, dan di kelenjar adrenal, hormon steroid.

Jadi LHAT memunggah membran plasma dari kolesterol, dan AHAT - sel intraselular. Enzim ini tidak mengeluarkan kolesterol dari sel-sel tubuh, tetapi mengubahnya dari satu bentuk ke bentuk yang lain, oleh itu peranan enzim esterifikasi dan hidrolisis ester kolesterol dalam perkembangan proses patologi tidak boleh dibesar-besarkan..

Pengoksidaan kolesterol.

Satu-satunya proses yang dapat menghilangkan kolesterol dari membran dan LP secara tidak dapat dipulihkan adalah pengoksidaan. Sistem oksigenase terdapat dalam hepatosit dan sel organ yang mensintesis hormon steroid (korteks adrenal, testis, ovari, plasenta).

Terdapat 2 cara penukaran oksidatif kolesterol dalam tubuh: salah satunya membawa kepada pembentukan asid hempedu, dan yang lain untuk biosintesis hormon steroid.

Pembentukan asid hempedu memakan 60-80% daripada jumlah kolesterol terbentuk setiap hari, sementara steroidogenesis - 2-4%.

Transformasi oksidatif kolesterol dalam kedua tindak balas berlangsung dalam jalur bertingkat dan dilakukan oleh sistem enzim yang mengandungi pelbagai isoform sitokrom P450. Ciri khas transformasi oksidatif kolesterol dalam tubuh adalah cincin siklopentana perhydrophenanthrene tidak terputus dan dikeluarkan dari badan tidak berubah. Sebaliknya, rantai sisi mudah dibelah dan dimetabolisme.

Pengoksidaan kolesterol ke asid hempedu adalah jalan utama penghapusan molekul hidrofobik ini. Reaksi pengoksidaan kolesterol adalah kes khas pengoksidaan sebatian hidrofobik, iaitu proses yang mendasari fungsi detoksifikasi hati.

Molekul bukan polar di ruang membran

pengoksidaan dalam sistem monoksidase hati dan organ lain

Molekul polar di ruang air

Protein yang berkaitan dengan konjugasi esterifikasi

Sistem monoksidase.

Mengandungi sitokrom P450 mampu mengaktifkan oksigen molekul (dengan penyertaan NADPH) dan menggunakan salah satu atomnya untuk mengoksidakan bahan organik, dan yang lain untuk membentuk air.

Tahap pertama tindak balas (hidroksilasi pada kedudukan 7) adalah tahap pembatas..

Di hati, asid hempedu primer disintesis dari kolesterol (jalur pengoksidaan kolesterol). Dalam lumen usus, asid hempedu sekunder terbentuk dari mereka (di bawah pengaruh sistem mikroorganisma enzimatik).

Asid hempedu utama adalah kolik dan deoksikolik. Di sini mereka diesterifikasi dengan glisin atau taurin, diubah menjadi garam yang sesuai dan dalam bentuk ini dirembeskan menjadi hempedu..

Asid hempedu sekunder dikembalikan ke hati. Kitaran ini dipanggil peredaran asid hempedu enterohepatik. Setiap molekul biasanya membuat 8-10 giliran setiap hari..

Penurunan bekalan asid hempedu ke hati akibat penyaliran aliran darah empedu atau penggunaan resin pertukaran ion merangsang biosintesis asid hempedu dan 7 - hidroksilase. Pengenalan asid hempedu ke dalam diet, sebaliknya, menghalang genesis hempedu dan menghalang aktiviti enzim.

Di bawah pengaruh diet kolesterol, genesis hempedu pada anjing meningkat sebanyak 3 - 5 kali, pada arnab dan marmut peningkatan seperti itu tidak diperhatikan. Pada pasien dengan aterosklerosis, penurunan kadar oksidasi kolesterol hati dicatat. Penurunan ini mungkin merupakan kaitan patologi dalam perkembangan aterosklerosis..

Jalan pengoksidaan kolesterol yang lain membawa kepada pembentukan hormon steroid, walaupun pada kenyataannya secara kuantitatif ia hanya menyumbang beberapa peratus kolesterol yang ditukar. Ini adalah kaedah yang sangat penting untuk menggunakannya. Kolesterol adalah pendahulu utama semua hormon steroid di kelenjar adrenal, ovari, testis dan plasenta.

Rantai biosintetik merangkumi banyak reaksi hidroksilase yang dikatalisis oleh isoform sitokrom P450. Kadar proses dibatasi oleh reaksi pembelahan rantai sisi pertama. Walaupun terdapat sedikit sumbangan steroidogenesis kuantitatif terhadap pengoksidaan kolesterol, penghambatan proses ini pada usia tua yang berlangsung selama bertahun-tahun dapat secara beransur-ansur menyebabkan pengumpulan kolesterol dalam tubuh dan perkembangan aterosklerosis..

Vitamin D terbentuk di kulit dari kolesterol dehidrasi di bawah pengaruh sinar UV3, maka ia diangkut ke hati.

Kolesterol tidak berubah dirembeskan oleh hempedu. Dalam hempedu, kandungannya mencapai 4 g / l. Kolesterol dalam hempedu adalah 1/3 kolesterol tinja, 2/3 dari itu tidak diserap kolesterol dalam makanan.

Metabolisme badan keton.

Acetyl-CoA, terbentuk semasa pengoksidaan asid lemak, terbakar dalam kitaran Krebs atau digunakan untuk sintesis badan keton. Badan keton merangkumi: acetoacetate, -ocusibutyrate, aseton.

Badan keton disintesis dalam hati dari asetil-CoA.

Kolesterol dalam patologi.

I. Kolesterol - perubahan kandungan kolesterol dalam badan.

1. Kolesterol yang tidak rumit - (penuaan fisiologi, usia tua, kematian semula jadi) dimanifestasikan oleh pengumpulan kolesterol dalam membran plasma sel kerana penurunan sintesis hormon steroid (steroidogenesis).

2. Komplikasi - aterosklerosis dalam bentuk penyakit jantung iskemia (infark miokard), iskemia serebrum (strok, trombosis), iskemia ekstremitas, iskemia organ dan tisu yang berkaitan dengan penurunan genesis hempedu.

II. Kolesterol plasma berubah.

1. Hiperkolesterolemia keluarga - disebabkan oleh kecacatan pada reseptor LDL. Akibatnya, kolesterol tidak memasuki sel dan terkumpul di dalam darah. Reseptor adalah protein dengan sifat kimia. Akibatnya, aterosklerosis awal berkembang..

III. Pengumpulan kolesterol pada organ dan tisu tertentu.

Penyakit Wolman adalah xanthomatosis keluarga utama - pengumpulan kolesterol dan ester trigliserida di semua organ dan tisu, penyebab kekurangan esterase kolesterol lisosom. Kematian awal.

Hiperkolesteninemia keluarga atau -lipoproteinemia. Penyerapan LDL oleh sel terganggu, kepekatan LDL, serta kolesterol, meningkat. Dengan -lipoproteinemia, terdapat pengendapan kolesterol dalam tisu, khususnya pada kulit (xanthomas) dan di dinding arteri. Pemendapan kolesterol di dinding arteri adalah manifestasi biokimia utama aterosklerosis.

Kemungkinan aterosklerosis semakin tinggi, semakin besar nisbah kepekatan LDL dan HDL dalam darah (LDL membekalkan sel dengan kolesterol, HDL menghilangkan kolesterol berlebihan dari mereka). Kolesterol membentuk plak di dinding saluran darah. Plak dapat ulserat dan bisul ditumbuhi tisu penghubung (bekas luka terbentuk), di mana garam kalsium disimpan. Dinding kapal berubah bentuk, menjadi kaku, pergerakan kapal terganggu, lumen disempit hingga tersumbat.

Hiperkolesterolemia adalah penyebab utama pemendapan kolesterol dalam arteri. Tetapi kerosakan utama pada dinding saluran darah juga penting. Kerosakan endotel boleh berlaku akibat hipertensi, proses keradangan.

Di kawasan kerosakan endotel, komponen darah menembusi ke dinding vaskular, termasuk lipoprotein, yang diserap oleh makrofag. Sel-sel otot saluran mula membiak dan juga lipoprotein fagositosis. Enzim lisosom menghancurkan lipoprotein, kecuali kolesterol. Kolesterol terkumpul di dalam sel, sel mati, dan kolesterol berakhir di ruang antar sel dan dikemas oleh tisu penghubung - plak aterosklerotik terbentuk.

Di antara pemendapan kolesterol dalam arteri dan lipoprotein darah, terjadi pertukaran, tetapi dengan hiperkolesterolemia, aliran kolesterol ke dinding pembuluh darah mendominasi.

Kaedah untuk pencegahan dan perawatan aterosklerosis bertujuan untuk mengurangkan hiperkolesterolemia. Untuk ini, diet rendah kolesterol digunakan, ubat-ubatan yang meningkatkan penyemperitan kolesterol atau menghambat sintesisnya, penyingkiran kolesterol langsung dari darah oleh hemodiffusion.

Cholestyramine mengikat asid hempedu dan mengecualikannya dari peredaran usus-hepatik, yang menyebabkan peningkatan pengoksidaan kolesterol ke asid hempedu.

Metabolisme kolesterol dalam tubuh manusia

Mendengar perkataan "kolesterol" kebanyakan orang mengaitkannya dengan sesuatu yang buruk, berbahaya, yang membawa kepada penyakit. Walau bagaimanapun, ini tidak sepenuhnya benar. Setiap organisma hidup memerlukan kolesterol, kecuali jamur. Dia mengambil bahagian dalam penghasilan hormon, vitamin, garam. Pertukaran kolesterol yang betul dalam sel-sel tubuh manusia dapat mencegah aterosklerosis, perkembangan penyakit kardiovaskular, dan bahkan memanjangkan masa muda.

Bagaimana rupanya?

Ia adalah pepejal kristal putih yang tergolong dalam kumpulan alkohol berlemak. Dalam hal ini, di kebanyakan negara, namanya digantikan dengan "kolesterol". Di Rusia dan sebilangan negara lain menggunakan nama "lama" - kolesterol.

Mengapa anda memerlukan?

Kristal kolesterol menguatkan membran semua sel yang terlibat dalam vitamin, tenaga, metabolisme hormon. Membran mengelilingi semua sel dan merupakan penghalang selektif di mana komposisi tertentu dikekalkan di dalam sel dan di ruang ekstraselular.

Kolesterol tahan terhadap suhu yang melampau dan menjadikan sel membran telap tanpa mengira iklim dan musim, serta perubahan suhu tubuh manusia. Dengan kata lain, metabolisme kolesterol mempengaruhi keseluruhan biokimia badan..

Dari mana asalnya?

Sebahagian besar dihasilkan oleh badan itu sendiri. Hati, ginjal dan kelenjar adrenal, kelenjar seks, usus mengambil bahagian dalam pengeluaran - kerja mereka memberikan kolesterol kepada tubuh sebanyak 80%. Selebihnya 20% dimakan dengan makanan.

Hampir semua sel dan tisu badan terlibat dalam sintesis. Sebilangan besar adalah sel hati - hepatosit. Sebanyak 10% kolesterol total disintesis oleh sel-sel dinding usus kecil, sekitar 5% - oleh sel-sel kulit.

Dengan kata lain, hati adalah peserta utama metabolisme kolesterol dalam badan. Dia tidak hanya menghasilkan alkohol ini oleh hepatosit, tetapi dia sendiri sangat memerlukan kolesterol untuk mengekalkan fungsi penting mereka. Untuk melakukan ini, hati mengambil lipoprotein dari darah..

Berapa banyak yang awak perlukan?

Biasanya, setiap orang dewasa mempunyai kira-kira 2 gram untuk setiap kilogram berat badan. Iaitu, dengan berat 80 kg. seseorang mengandungi kira-kira 160 gram. kolesterol.

Jumlah ini dikekalkan dengan bantuan metabolisme kolesterol, kerana bahan yang habis digunakan diisi semula. Untuk memastikan jangka hayat, kira-kira 1300 mg dibelanjakan. kolesterol: bahagian dibelanjakan untuk pembentukan hormon, asid, sebahagiannya dikeluarkan dalam tinja, bahagian dengan peluh, sejumlah kecil terkelupas dari permukaan kulit. Lebih kurang 100 gr. badan menghasilkan sendiri, selebihnya berasal dari makanan.

Bagaimana ia diangkut?

Kolesterol adalah pepejal yang tidak larut dalam air. Oleh itu, ia tidak dalam bentuk tulen dalam darah. Ia memasuki aliran darah dalam bentuk sebatian larut - lipoprotein.

Lipoprotein, pada gilirannya, dibezakan menjadi:

  1. Sebatian berat molekul tinggi (lipoprotein berketumpatan tinggi);
  2. Berat molekul rendah (lipoprotein berketumpatan rendah);
  3. Berat molekul yang sangat rendah;
  4. Chylomicron yang dihasilkan usus.

Lipoprotein berketumpatan tinggi mengangkut kolesterol ke hati, dari mana ia kemudian dikeluarkan. Chylomicron, lipoprotein berketumpatan rendah dan sangat rendah, bertanggungjawab untuk mengangkut kolesterol ke tisu periferal.


Kitaran metabolisme kolesterol endogen:
Kitaran metabolisme kolesterol eksogen dalam badan:
  1. Hati bertanggungjawab untuk sintesis kolesterol dalam badan. Ia mensintesis kolesterol dan membebaskannya ke dalam aliran darah menggunakan lipoprotein berketumpatan rendah (VLDL).
  2. VLDL memasuki aliran darah dan dibawa ke tisu periferal.
  3. Dalam tisu otot dan adiposa, VLDL melepaskan sebahagian besar asid lemak dan gliserol, menurun dan menjadi lipoprotein ketumpatan menengah.
  4. Sebilangan lipoprotein perantaraan diubah menjadi lipoprotein berketumpatan tinggi (HDL), yang mengumpulkan LDL ke seluruh badan, dan sebahagiannya diserap dari darah oleh hati, di mana ia dipecah menjadi lipoprotein berketumpatan rendah (LDL).
  1. Kolesterol dari luar diserap ke saluran gastrointestinal dan ditukar menjadi chylomicron.
  2. Chylomicrons diangkut oleh darah ke semua tisu. Apabila bersentuhan dengan lipase lipoprotein, chylomicrons melepaskan lemak.
  3. Residu chylomicrons terlibat dalam penghasilan HDL, yang dihantar ke hati.
  4. Beberapa jenis penyortiran berlaku di hati, selepas itu kelebihan lipoprotein dikeluarkan dari badan..

Peraturan

Sintesis kolesterol diatur mengikut prinsip maklum balas negatif: semakin banyak kolesterol eksogen masuk ke dalam badan, kolesterol endogen kurang dihasilkan. "Lebihan" dikeluarkan dari badan dengan najis dan peluh.

Skema umum metabolisme kolesterol dalam tubuh manusia

Kolesterol jahat dan baik

Hubungan antara metabolisme kolesterol dalam tubuh manusia dan kesihatan telah terbukti secara saintifik. Jadi, sebagai contoh, LDL dengan berat molekul rendah sangat larut dan dapat mendakan di dinding saluran darah, yang membawa kepada pembentukan plak aterosklerotik. Plak menyempitkan lumen saluran darah, mengganggu bekalan darah ke organ, yang pada gilirannya dapat menyebabkan perkembangan penyakit kardiovaskular, serangan jantung, stroke iskemia. Oleh itu, lipoprotein ini disebut "buruk".

HDL dengan berat molekul tinggi terdapat dalam darah orang yang sihat dalam jumlah besar, mereka disebut "baik". Mereka tidak dapat menetap di dinding, kerana mereka mudah larut dalam darah, dengan itu, tidak seperti LDL, melindungi dinding saluran darah dari aterosklerosis.

Dengan peningkatan kolesterol "buruk", ubat-ubatan dan ubat-ubatan digunakan untuk mengatur metabolisme kolesterol. Ini termasuk: diet khas, penggunaan vitamin dan mineral, ubat-ubatan.

Penyakit bersamaan seperti diabetes mellitus, penyakit hati, pundi hempedu, ginjal dan sebilangan yang lain mempengaruhi peningkatan tahap LDL. Oleh itu, ketika mengesan peningkatan kolesterol "buruk", perlu dilakukan pemeriksaan lengkap terhadap pesakit, berusaha untuk mengenal pasti semua kemungkinan penyakit, termasuk penyakit yang diturunkan oleh warisan.

  • Kolesterol (sinonim: kolesterol) memainkan peranan penting dalam semua proses biokimia dalam badan. Dia mengambil bahagian dalam penghasilan hormon seks, dalam pertukaran tenaga dan nutrien, dalam sintesis vitamin D3. Tidak larut, diangkut ke seluruh badan, memecah lipoprotein pelbagai ketumpatan.
  • Kolesterol dihasilkan oleh tubuh manusia (pengeluaran endogen), dan juga berasal dari luar dengan makanan dan minuman (jalur eksogen).
  • Metabolisme kolesterol yang betul membantu menjaga fungsi semua sel dalam tubuh pada tahap yang diperlukan. Lipoprotein berketumpatan tinggi menghalang pembentukan plak aterosklerotik. Lipoprotein dengan berat molekul rendah, sebaliknya, meningkatkan risiko aterosklerosis dan serangan jantung. Kolesterol dengan sendirinya tidak dapat terkumpul; lebihannya dikeluarkan dari badan.
  • Untuk rawatan pelanggaran sintesis kolesterol dan metabolisme dalam tubuh, perlu mengenal pasti semua penyakit bersamaan dan keturunan, untuk memeriksa prestasi semua organ manusia.

Mikroflora usus dan pentingnya prebiotik untuk berfungsi

Mikroflora usus manusia adalah komponen tubuh manusia dan melakukan banyak fungsi penting. Jumlah mikroorganisma yang tinggal di pelbagai bahagian makroorganisma adalah kira-kira dua urutan magnitud lebih tinggi daripada bilangannya

Mikroflora usus manusia adalah komponen tubuh manusia dan melakukan banyak fungsi penting. Jumlah mikroorganisma yang menghuni pelbagai bahagian makroorganisma adalah kira-kira dua urutan magnitud lebih tinggi daripada jumlah selnya sendiri dan sekitar 10 14-15. Berat keseluruhan mikroorganisma dalam tubuh manusia adalah sekitar 3-4 kg. Sebilangan besar mikroorganisma terdapat di saluran gastrointestinal (GIT), termasuk oropharynx (75-78%), selebihnya menjajah saluran urogenital (hingga 2–3% pada lelaki dan hingga 9–12% pada wanita) dan kulit.

Pada individu yang sihat, terdapat lebih daripada 500 jenis mikroorganisma di dalam usus. Jumlah jisim mikroflora usus adalah dari 1 hingga 3 kg. Di bahagian saluran pencernaan yang berlainan, bilangan bakteria berbeza, majoriti mikroorganisma dilokalisasi di usus besar (sekitar 10 10-12 CFU / ml, yang merupakan 35-50% kandungannya). Komposisi mikroflora usus cukup individu dan terbentuk dari hari-hari pertama kehidupan anak, mendekati orang dewasa pada akhir tahun 1 - 2 kehidupan, mengalami beberapa perubahan pada usia tua (Jadual 1). Pada kanak-kanak yang sihat, perwakilan bakteria anaerob fakultatif dari genus Streptococcus, taphylococcus, Lactobacillus, nterobacteriacae, Candida hidup di usus besar dan lebih daripada 80% biocenosis diduduki oleh bakteria anaerobik, lebih sering gram positif: propionobacteria, veilonobilicobilobilicobicobilobilic bakteria gram-negatif dan fusobacteria.

Pembahagian mikroorganisma di sepanjang saluran gastrointestinal mempunyai corak yang cukup ketat dan berkait rapat dengan keadaan sistem pencernaan (Jadual 2). Sebilangan besar mikroorganisma (sekitar 90%) sentiasa ada di jabatan tertentu dan merupakan mikroflora utama (penduduk); kira-kira 10% adalah pilihan (atau tambahan, mikroflora bersamaan); dan 0.01–0.02% dijelaskan oleh mikroorganisma yang tidak disengajakan (atau sementara, sisa). Secara konvensional diandaikan bahawa mikroflora utama usus besar diwakili oleh bakteria anaerob, sementara bakteria aerobik membentuk mikroflora yang menyertainya. Staphylococci, clostridia, proteus dan fungi adalah sisa mikroflora. Di samping itu, kira-kira 10 virus usus dan beberapa wakil protozoa bukan patogen dikesan di usus besar. Selalu ada urutan magnitud yang lebih wajib dan anaerob fakultatif di kolon daripada aerob, dan anaerob yang ketat secara langsung dipatuhi sel epitelium, anaerob fakultatif terletak lebih tinggi, kemudian mikroorganisma aerobik. Oleh itu, bakteria anaerob (terutamanya bifidobakteria dan bakteroid, jumlah bahagiannya adalah sekitar 60% daripada jumlah bakteria anaerob) adalah kumpulan mikroflora usus yang paling berterusan dan banyak yang menjalankan fungsi utama.

Keseluruhan kumpulan mikroorganisma dan makroorganisma membentuk sejenis simbiosis, di mana setiap orang mendapat manfaat daripada kewujudan mereka dan mempengaruhi pasangannya. Fungsi mikroflora usus yang berkaitan dengan makroorganisma direalisasikan di peringkat tempatan dan sistemik, sementara pelbagai jenis bakteria menyumbang kepada pengaruh ini. Mikroflora saluran pencernaan melakukan fungsi berikut.

  • Kesan morfokinetik dan bertenaga (bekalan tenaga epitel, peraturan pergerakan usus, bekalan haba badan, peraturan pembezaan dan penjanaan semula tisu epitelium).
  • Pembentukan penghalang pelindung mukosa usus, penindasan pertumbuhan mikroflora patogen.
  • Peranan imunogenik (rangsangan sistem imun, rangsangan imuniti tempatan, termasuk pengeluaran imunoglobulin).
  • Modulasi fungsi sitokrom P450 di hati dan pengeluaran sitokrom P450.
  • Detoksifikasi bahan dan sebatian toksik eksogen dan endogen.
  • Pengeluaran pelbagai sebatian aktif secara biologi, pengaktifan ubat tertentu.
  • Aktiviti mutagenik / antimutagenik (peningkatan daya tahan sel epitelium terhadap mutagen (karsinogen), pemusnahan mutagen).
  • Peraturan komposisi gas rongga.
  • Peraturan tindak balas tingkah laku.
  • Peraturan replikasi dan ekspresi gen sel prokariotik dan eukariotik.
  • Peraturan kematian sel eukariotik yang diprogramkan (apoptosis).
  • Penyimpanan bahan genetik mikrob.
  • Penyertaan dalam etiopatogenesis penyakit.
  • Penyertaan dalam metabolisme garam air, pemeliharaan homeostasis ionik badan.
  • Pembentukan toleransi imunologi terhadap makanan dan antigen mikroba.
  • Penyertaan dalam penentangan penjajahan.
  • Memastikan homeostasis hubungan simbiotik antara sel prokariotik dan eukariotik.
  • Penyertaan dalam metabolisme: metabolisme protein, lemak (bekalan substrat untuk lipogenesis) dan karbohidrat (bekalan substrat untuk glukoneogenesis), peraturan asid hempedu, steroid, dan makromolekul lain.

Oleh itu, bifidobakteria, kerana fermentasi oligo- dan polisakarida, menghasilkan asid laktik dan asetat, yang menyediakan persekitaran bakterisida, mengeluarkan bahan yang menghalang pertumbuhan bakteria patogen, yang meningkatkan daya tahan tubuh anak terhadap jangkitan usus. Modulasi tindak balas imun kanak-kanak oleh bifidobacteria juga dinyatakan dalam penurunan risiko mengembangkan alergi makanan..

Lactobacilli mengurangkan aktiviti peroksidase, memberikan kesan antioksidan, mempunyai aktiviti antitumor, merangsang penghasilan imunoglobulin A (IgA), menghalang pertumbuhan mikroflora patogen dan merangsang pertumbuhan lacto- dan bifidoflora, mempunyai kesan antivirus.

Dari wakil Enterobacteriaceae, yang paling penting adalah Escherichia coli M17, yang menghasilkan kolik B, kerana ia menghalang pertumbuhan Shigella, Salmonella, Klebsiella, Serration, Enterobacteriaceae dan mempunyai kesan yang tidak dapat diabaikan pada pertumbuhan staphylococci dan jamur. Escherichia coli juga menyumbang kepada normalisasi mikroflora setelah terapi antibakteria dan penyakit radang dan berjangkit..

Enterococci (Enterococcus avium, faecalis, faecium) merangsang imuniti tempatan dengan mengaktifkan limfosit B dan meningkatkan sintesis IgA, pembebasan interleukin-1β dan -6, γ-interferon; mempunyai kesan antiallergik dan antimikotik.

Escherichia coli, bifidobacteria dan lactobacilli melakukan fungsi pembentukan vitamin (mengambil bahagian dalam sintesis dan penyerapan vitamin K, kumpulan B, asid folik dan nikotinik). Dalam kemampuannya untuk mensintesis vitamin, E. coli mengatasi semua bakteria lain dari mikroflora usus, mensintesis tiamin, riboflavin, asid nikotinik dan pantotenik, piridoksin, biotin, asid folik, sianokobalamin dan vitamin K. Bifidobacteria mensintesis asid askorbik, bifidobacteria, dan lact, meningkatkan penyerapan zat besi (kerana penciptaan persekitaran berasid).

Proses pencernaan dapat dibahagikan secara kondisional ke dalam (jarak jauh, rongga, autolitik dan membran), yang dilakukan oleh enzim tubuh, dan pencernaan simbiotik, yang berlaku dengan bantuan mikroflora. Mikroflora usus manusia terlibat dalam penapaian komponen makanan yang sebelumnya tidak pecah, terutamanya karbohidrat seperti kanji, oligo- dan polisakarida (termasuk selulosa), serta protein dan lemak..

Protein dan karbohidrat yang tidak diserap dalam usus kecil di cecum mengalami penurunan bakteria yang lebih dalam - terutamanya oleh E. coli dan anaerob. Produk akhir yang dihasilkan dari proses penapaian bakteria mempunyai kesan yang berbeza terhadap kesihatan manusia. Sebagai contoh, butirat diperlukan untuk keberadaan normal dan fungsi kolonosit, adalah pengatur penting bagi percambahan dan pembezaannya, serta penyerapan air, natrium, klorin, kalsium dan magnesium. Bersama dengan asid lemak mudah menguap yang lain, ia mempengaruhi pergerakan usus besar, mempercepatnya dalam beberapa kes dan memperlahankannya pada yang lain. Apabila polisakarida dan glikoprotein dibelah oleh glikosidase mikroba ekstraselular, antara lain, monosakarida (glukosa, galaktosa, dll.) Terbentuk, pengoksidaan yang membebaskan sekurang-kurangnya 60% tenaga bebas mereka ke persekitaran sebagai haba.

Antara fungsi sistemik mikroflora yang paling penting adalah penyediaan substrat untuk glukoneogenesis, lipogenesis, serta penyertaan dalam metabolisme protein dan peredaran semula asid hempedu, steroid dan makromolekul lain. Penukaran kolesterol menjadi coprostanol, yang tidak diserap dalam usus besar dan transformasi bilirubin menjadi stercobilin dan urobilin, hanya mungkin dilakukan dengan penyertaan bakteria dalam usus.

Peranan perlindungan flora saprofit diwujudkan baik pada peringkat tempatan dan sistemik. Dengan mewujudkan persekitaran berasid, kerana pembentukan asid organik dan penurunan pH kolon menjadi 5.3–5.8, mikroflora simbiotik melindungi seseorang dari penjajahan oleh mikroorganisma patogen eksogen dan menghalang pertumbuhan mikroorganisma patogen, putrefaktif dan pembentuk gas yang sudah ada di dalam usus. Mekanisme fenomena ini terletak pada persaingan mikroflora untuk nutrien dan laman pengikat, serta dalam pengeluaran bahan tertentu yang menghalang pertumbuhan patogen oleh mikroflora normal, yang mempunyai aktiviti bakterisida dan bakteriostatik, termasuk yang serupa dengan antibiotik. Metabolit berat molekul rendah mikroflora sakarolitik, terutamanya asid lemak mudah menguap, laktat, dan lain-lain, mempunyai kesan bakteriostatik yang ketara. Mereka mampu menghalang pertumbuhan salmonella, shenta disentri, banyak kulat.

Juga, mikroflora usus menguatkan penghalang imunologi usus tempatan. Telah diketahui bahawa pada haiwan steril sebilangan kecil limfosit ditentukan dalam lamina propria; di samping itu, haiwan ini kekurangan imun. Pemulihan mikroflora normal dengan cepat membawa kepada peningkatan bilangan limfosit pada mukosa usus dan hilangnya kekurangan imunodefisiensi. Bakteria saprofit pada tahap tertentu mempunyai kemampuan untuk memodulasi tahap aktiviti fagosit, mengurangkannya pada orang yang mengalami alergi dan, sebaliknya, meningkatkannya pada individu yang sihat.

Oleh itu, mikroflora saluran gastrointestinal tidak hanya membentuk imuniti tempatan, tetapi juga memainkan peranan besar dalam pembentukan dan perkembangan sistem imun anak, dan juga menjaga aktivitinya pada orang dewasa. Flora penduduk, terutamanya beberapa mikroorganisma, mempunyai sifat imunogenik yang cukup tinggi, yang merangsang pengembangan alat limfoid usus dan imuniti tempatan (terutamanya disebabkan oleh peningkatan penghasilan pautan utama dalam sistem imuniti tempatan - IgA sekretori), dan juga menyebabkan peningkatan sistemik dalam nada sistem kekebalan tubuh, dengan pengaktifan imuniti sel dan humoral. Rangsangan imuniti sistemik adalah salah satu fungsi mikroflora yang paling penting. Telah diketahui bahawa di makmal mikroba haiwan bukan sahaja kekebalan ditekan, tetapi juga melibatkan organ imunokompeten. Oleh itu, dengan pelanggaran mikroekologi usus, kekurangan bifidoflora dan lactobacilli, penjajahan bakteria usus kecil dan besar yang tidak terhalang, keadaan timbul untuk mengurangkan bukan sahaja pertahanan tempatan, tetapi juga ketahanan organisma secara keseluruhan..

Walaupun imunogenik yang mencukupi, mikroorganisma saprofit tidak menyebabkan reaksi sistem imun. Mungkin ini kerana mikroflora saprophytic adalah sejenis repositori gen plasmid dan kromosom mikrob, bertukar bahan genetik dengan sel inang. Interaksi intraselular direalisasikan melalui endositosis, fagositosis, dan lain-lain. Dengan interaksi intraselular, kesan pertukaran bahan selular dicapai. Akibatnya, wakil mikroflora memperoleh reseptor dan antigen lain yang wujud dalam inang. Ini menjadikan mereka "memiliki" untuk sistem imun makroorganisma. Tisu epitelium memperoleh antigen bakteria akibat pertukaran ini..

Persoalan mengenai penyertaan utama mikroflora dalam menyediakan perlindungan antivirus dari host dibincangkan. Oleh kerana fenomena peniruan molekul dan kehadiran reseptor yang diperoleh dari epitel tuan rumah, mikroflora menjadi mampu memintas dan mengeluarkan virus yang mempunyai ligan yang sesuai.

Oleh itu, bersama dengan pH jus gastrik yang rendah, aktiviti motorik dan rembesan usus kecil, mikroflora saluran gastrousus termasuk dalam faktor pertahanan badan yang tidak spesifik..

Fungsi penting mikroflora adalah sintesis sejumlah vitamin. Tubuh manusia menerima vitamin terutamanya dari luar - dengan makanan yang berasal dari tumbuhan atau haiwan. Vitamin yang masuk biasanya diserap dalam usus kecil dan sebahagiannya digunakan oleh mikroflora usus. Mikroorganisma yang menghuni usus manusia dan haiwan menghasilkan dan menggunakan banyak vitamin. Perlu diperhatikan bahawa mikroba usus kecil memainkan peranan paling penting bagi manusia dalam proses ini, kerana vitamin yang dihasilkan dapat diserap dengan berkesan dan memasuki aliran darah, sementara vitamin yang disintesis dalam usus besar praktikal tidak diserap dan tidak dapat diakses oleh manusia. Penindasan mikroflora (misalnya, antibiotik) mengurangkan sintesis vitamin. Sebaliknya, mewujudkan keadaan yang baik untuk mikroorganisma, misalnya, ketika memakan jumlah prebiotik yang mencukupi, meningkatkan bekalan vitamin kepada makroorganisma..

Aspek-aspek yang berkaitan dengan sintesis mikroflora usus asid folik, vitamin B paling banyak dikaji pada masa ini.12 dan vitamin K.

Asid folik (vitamin Bsembilan, disertakan dengan makanan, diserap dengan berkesan di usus kecil. Folat yang disintesis dalam usus besar oleh wakil mikroflora usus normal digunakan secara eksklusif untuk keperluannya sendiri dan tidak digunakan oleh makroorganisma. Walau bagaimanapun, sintesis folat dalam kolon boleh menjadi penting bagi keadaan normal DNA kolonosit..

Mikroorganisma usus yang mensintesis vitamin B12, tinggal di usus besar dan usus kecil. Di antara mikroorganisma ini, yang paling aktif dalam aspek ini adalah wakil Pseudomonas dan Klebsiella sp. Walau bagaimanapun, kemungkinan mikroflora untuk pampasan penuh hipovitaminosis B12 tidak mencukupi.

Keupayaan epitelium usus untuk melawan karsinogenesis dikaitkan dengan kandungan folat dan cobalamin dalam lumen usus besar, yang diperoleh daripada makanan atau disintesis oleh mikroflora. Diasumsikan bahawa salah satu sebab kejadian tumor kolon yang lebih tinggi berbanding dengan usus kecil adalah kekurangan komponen sitoprotektif, yang kebanyakannya diserap di saluran gastrointestinal tengah. Antaranya ialah vitamin B12 dan asid folik, yang bersama-sama menentukan kestabilan DNA selular, khususnya DNA sel epitel kolon. Walaupun sedikit kekurangan vitamin ini, yang tidak menyebabkan anemia atau akibat serius lain, namun menyebabkan penyimpangan yang signifikan pada molekul DNA kolonosit, yang dapat menjadi asas karsinogenesis. Telah diketahui bahawa bekalan vitamin B tidak mencukupi untuk kolonosit6, DALAM12 dan folat dikaitkan dengan peningkatan kejadian barah usus besar pada populasi. Kekurangan vitamin menyebabkan gangguan proses metilasi DNA, mutasi dan, sebagai akibatnya, barah usus besar. Risiko karsinogenesis kolon meningkat dengan pengambilan serat makanan dan sayur-sayuran yang rendah, yang memastikan fungsi normal mikroflora usus, yang mensintesis faktor trofik dan pelindung untuk usus besar.

Vitamin K terdapat dalam beberapa jenis dan diperlukan oleh tubuh manusia untuk sintesis pelbagai protein yang mengikat kalsium. Sumber vitamin K1, phyloquinone, adalah produk herba, dan vitamin K2, sekumpulan sebatian menaquinone yang disintesis dalam usus kecil manusia. Sintesis mikrob vitamin K2 dirangsang dengan kekurangan phyloquinone dalam diet dan cukup mampu mengimbanginya. Pada masa yang sama, kekurangan vitamin K2 dengan aktiviti mikroflora yang berkurang, ia tidak dapat diperbaiki dengan cara pemakanan. Oleh itu, proses sintetik dalam usus menjadi keutamaan untuk menyediakan makroorganisma dengan vitamin ini. Vitamin K juga disintesis dalam usus besar, tetapi digunakan terutamanya untuk keperluan mikroflora dan kolonosit.

Mikroflora usus mengambil bahagian dalam detoksifikasi substrat dan metabolit eksogen dan endogen (amina, mercaptan, fenol, steroid mutagenik, dan lain-lain) dan, di satu pihak, adalah penyerap besar, menghilangkan produk toksik dengan kandungan usus dari badan, dan di sisi lain, ia menggunakan mereka dalam reaksi metabolik untuk keperluan mereka. Di samping itu, wakil mikroflora saprofit menghasilkan bahan seperti estrogen berdasarkan konjugat asid hempedu, yang mempengaruhi pembezaan dan percambahan epitel dan beberapa tisu lain dengan mengubah ekspresi gen atau sifat tindakan mereka..

Oleh itu, hubungan antara mikro dan makroorganisma adalah kompleks dan dapat dicapai pada tahap metabolik, peraturan, intraselular dan genetik. Walau bagaimanapun, fungsi mikroflora yang normal dapat dilakukan hanya dengan keadaan fisiologi badan yang baik dan, pertama sekali, dengan pemakanan normal..

Pemakanan mikroorganisma yang menghuni usus disediakan oleh nutrien yang berasal dari bahagian atas saluran gastrointestinal, yang tidak dicerna oleh sistem enzimatiknya sendiri dan tidak diserap dalam usus kecil. Bahan-bahan ini diperlukan untuk memenuhi keperluan tenaga dan plastik mikroorganisma. Keupayaan menggunakan nutrien untuk fungsi vitalnya bergantung pada sistem enzim pelbagai bakteria.

Bergantung pada ini, bakteria dengan aktiviti sakarolitik biasanya diasingkan secara konvensional, substrat tenaga utamanya ialah karbohidrat (khas terutamanya untuk flora saprofit), dengan aktiviti proteolitik yang dominan, menggunakan protein untuk tujuan tenaga (khas untuk kebanyakan wakil flora patogenik dan oportunis), dan aktiviti bercampur. Oleh itu, keutamaan nutrien tertentu dalam makanan, pelanggaran pencernaannya akan merangsang pertumbuhan pelbagai mikroorganisma.

Nutrien karbohidrat sangat penting untuk fungsi mikroflora usus normal. Sebelumnya, komponen makanan ini disebut "pemberat", menunjukkan bahawa mereka tidak mempunyai kepentingan yang signifikan bagi makroorganisma, namun, sebagai kajian metabolisme mikroba, menjadi jelas pentingnya mereka bukan hanya untuk pertumbuhan mikroflora usus, tetapi untuk kesihatan manusia secara umum. Menurut definisi moden, prebiotik adalah komponen makanan yang tidak dapat dicerna sebahagian atau sepenuhnya yang secara selektif merangsang pertumbuhan dan / atau metabolisme satu atau lebih kumpulan mikroorganisma yang tinggal di usus besar, memberikan komposisi normal mikrobiosenosis usus. Mikroorganisma kolon menyediakan keperluan tenaga mereka melalui fosforilasi substrat anaerob, metabolit utamanya adalah asid piruvik (PVA). PVC terbentuk dari glukosa semasa glikolisis. Selanjutnya, sebagai hasil pengurangan PVC, terbentuk satu hingga empat molekul adenosin trifosfat (ATP). Tahap terakhir dari proses di atas disebut sebagai fermentasi, yang dapat dilakukan dengan cara yang berbeza dengan pembentukan pelbagai metabolit.

Fermentasi laktik homofermentatif dicirikan oleh pembentukan asid laktik yang dominan (sehingga 90%) dan merupakan ciri khas dari lactobacilli dan streptococci usus besar. Fermentasi susu heteroenzimatik, di mana metabolit lain (termasuk asid asetik) terbentuk, wujud dalam bifidobakteria. Fermentasi alkohol yang membawa kepada pembentukan karbon dioksida dan etanol adalah produk sampingan metabolik di beberapa Lactobacillus dan Clostridium. Jenis enterobacteriaceae tertentu (E. coli) dan clostridia menerima tenaga hasil daripada fermentasi asid formik, propionik, butir, buton aseton atau homoasetat.

Hasil daripada metabolisme mikroba di usus besar, asid laktik, asid lemak rantai pendek (C2 - cuka; DARI3 - propionik; DARI4 - minyak / minyak iso; DARIlima - valerik / isovalerik; DARI6 - nilon / isokaproik), karbon dioksida, hidrogen, air. Karbon dioksida sebahagian besarnya ditukar menjadi asetat, hidrogen diserap dan dikeluarkan melalui paru-paru, dan asid organik (terutamanya asid lemak rantai pendek) digunakan oleh makroorganisma. Mikroflora normal usus besar, memproses karbohidrat yang tidak dicerna dalam usus kecil, menghasilkan asid lemak rantai pendek dengan jumlah minimum isoformnya. Pada masa yang sama, apabila mikrobiosenosis terganggu dan bahagian mikroflora proteolitik meningkat, asid lemak ini mula disintesis dari protein terutamanya dalam bentuk isoform, yang secara negatif mempengaruhi keadaan usus besar, di satu pihak, dan boleh menjadi penanda diagnostik, di sisi lain.

Di samping itu, pelbagai wakil flora saprophytic mempunyai keperluan mereka sendiri untuk nutrien tertentu, kerana keunikan metabolisme mereka. Oleh itu, bifidobakteria menguraikan mono-, di-, oligo- dan polisakarida, menggunakannya sebagai substrat tenaga dan plastik. Lebih-lebih lagi, mereka dapat fermentasi protein, termasuk untuk tujuan tenaga; tidak menuntut kebanyakan vitamin dari makanan, tetapi memerlukan pantotenat.

Lactobacilli juga menggunakan pelbagai karbohidrat untuk tujuan tenaga dan plastik, tetapi mereka kurang menguraikan protein dan lemak, oleh itu mereka memerlukan asid amino, asid lemak, dan vitamin dari luar..

Enterobacteriaceae menguraikan karbohidrat untuk membentuk karbon dioksida, hidrogen dan asid organik. Walau bagaimanapun, terdapat strain negatif laktosa dan positif laktosa. Mereka juga dapat menggunakan protein dan lemak, jadi mereka memerlukan sedikit bekalan asid amino, asid lemak dan kebanyakan vitamin..

Jelaslah bahawa pemakanan mikroflora saprofitik dan fungsi normalnya secara asasnya bergantung pada bekalan karbohidrat yang tidak dicerna (di-, oligo- dan polisakarida) kepadanya untuk tujuan tenaga, serta protein, asid amino, purin dan pyrimidin, lemak, karbohidrat, vitamin dan mineral - untuk pertukaran plastik. Kunci bekalan nutrien yang diperlukan kepada bakteria adalah pemakanan rasional makroorganisma dan proses pencernaan yang normal.

Walaupun monosakarida dapat digunakan dengan mudah oleh mikroorganisma kolon, mereka tidak diklasifikasikan sebagai prebiotik..

Dalam keadaan normal, mikroflora usus tidak memakan monosakarida, yang mesti diserap sepenuhnya ke dalam usus kecil. Prebiotik merangkumi beberapa disakarida, oligosakarida, polisakarida dan kumpulan sebatian yang cukup heterogen di mana kedua-dua poli dan oligosakarida hadir, yang telah ditetapkan sebagai serat makanan. Dari prebiotik, laktosa dan oligosakarida terdapat dalam susu manusia.

Laktosa (gula susu) adalah disakarida yang terdiri daripada galaktosa dan glukosa. Biasanya, laktosa dipecah oleh laktase di usus kecil menjadi monomer, yang hampir sepenuhnya diserap dalam usus kecil. Hanya sebilangan kecil laktosa yang tidak dicerna pada anak-anak pada bulan-bulan pertama kehidupan memasuki usus besar, di mana ia digunakan oleh mikroflora, memastikan pembentukannya. Pada masa yang sama, kekurangan laktase menyebabkan kelebihan laktosa di usus besar dan gangguan yang ketara dalam komposisi mikroflora usus dan cirit-birit osmotik..

Laktulosa, disakarida yang terdiri daripada galaktosa dan fruktosa, tidak terdapat dalam susu (betina atau lembu), tetapi dalam jumlah kecil dapat terbentuk ketika susu dipanaskan hingga takat didih. Laktulosa tidak dicerna oleh enzim gastrointestinal, ia diperam oleh lacto- dan bifidobacteria dan berfungsi sebagai substrat untuk metabolisme tenaga dan plastik, dengan itu menyumbang kepada pertumbuhan dan normalisasi komposisi mikroflora, peningkatan biomas dalam kandungan usus, yang menentukan kesan pencaharnya. Sebagai tambahan, aktiviti antikandid laktulosa dan kesan penghambatannya terhadap Salmonella ditunjukkan. Laktulosa yang diperoleh secara sintetik (duphalac) digunakan secara meluas sebagai julap berkesan dengan sifat prebiotik. Sebagai prebiotik untuk kanak-kanak, duphalac diresepkan dalam dos rendah yang tidak memberi kesan pencahar (1.5-2.5 ml 2 kali sehari selama 3-6 minggu).

Oligosakarida adalah polimer linear glukosa dan monosakarida lain dengan panjang rantai tidak lebih daripada 10. Galacto-, fructo-, fucosyl-oligosaccharides, dll dibezakan mengikut struktur kimianya. Kepekatan oligosakarida dalam susu manusia relatif rendah, tidak lebih dari 12-14 g / l, namun, kesan prebiotiknya adalah ketara. Ini adalah oligosakarida yang dianggap hari ini sebagai prebiotik utama susu manusia, yang memastikan pembentukan mikroflora normal usus anak dan pemeliharaannya pada masa akan datang. Adalah penting bahawa oligosakarida terdapat dalam kepekatan yang ketara hanya dalam susu manusia dan tidak ada, khususnya, dalam susu lembu. Oleh itu, prebiotik (galacto- dan fructosaccharides) harus ditambahkan pada komposisi formula susu yang disesuaikan untuk makanan buatan anak yang sihat..

Polisakarida adalah karbohidrat rantai panjang yang terutama berasal dari sayuran. Inulin, yang mengandungi fruktosa, terdapat dalam jumlah besar dalam artichoke, umbi dan akar dahlias dan dandelion; digunakan oleh bifidobacteria dan lactobacilli, mendorong pertumbuhannya. Di samping itu, inulin meningkatkan penyerapan kalsium dan mempengaruhi metabolisme lipid, mengurangkan risiko aterosklerosis..

Serat makanan adalah kumpulan polisakarida heterogen yang besar, yang paling terkenal adalah selulosa dan hemiselulosa. Selulosa adalah polimer glukosa yang tidak bercabang, dan hemiselulosa adalah polimer glukosa, arabinosa, asid glukuronik dan metil esternya. Selain berfungsi sebagai substrat untuk memberi makan lacto- dan bifidoflora dan secara tidak langsung sebagai pembekal asid lemak rantai pendek untuk kolonosit, serat makanan juga mempunyai kesan penting yang lain. Mereka mempunyai kapasiti penjerapan yang tinggi dan menahan air, yang menyebabkan peningkatan tekanan osmotik pada rongga usus, peningkatan jumlah tinja, percepatan perjalanan melalui usus, yang menyebabkan kesan pencahar.

Dalam kuantiti sederhana (1-1.9 g / 100 g produk), serat makanan terdapat pada wortel, paprika, pasli (dalam akar dan ramuan), lobak, lobak, labu, tembikai, prun, buah sitrus, lingonberi, kacang, soba, barli mutiara, "Hercules", roti rai.

Kandungan tinggi (2-3 g / 100 g produk) serat makanan khas untuk bawang putih, cranberry, kismis merah dan hitam, chokeberry, blackberry, oatmeal, dan roti tepung protein-dedak.

Jumlah terbesar (lebih daripada 3 g / 100 g) terdapat dalam dill, aprikot kering, strawberi, raspberi, teh (4.5 g / 100 g), tepung oat (7.7 g / 100 g), dedak gandum (8, 2 g / 100 g), pinggul mawar kering (10 g / 100 g), biji kopi panggang (12.8 g / 100 g), dedak oat (14 g / 100 g). Serat makanan tidak terdapat dalam makanan halus.

Walaupun pentingnya prebiotik untuk pemakanan mikroflora, kesejahteraan saluran gastrointestinal dan keseluruhan organisma secara keseluruhan, dalam keadaan moden terdapat kekurangan prebiotik dalam pemakanan pada semua golongan usia. Khususnya, orang dewasa harus makan sekitar 20-35 g serat makanan setiap hari, sementara dalam keadaan sebenar orang Eropah memakan tidak lebih dari 13 g sehari. Penurunan bahagian pemberian makanan semula jadi pada anak-anak pada tahun pertama kehidupan menyebabkan kekurangan prebiotik yang terkandung dalam susu manusia.

Oleh itu, prebiotik memastikan kesejahteraan mikroflora usus besar, kesihatan usus besar dan merupakan faktor penting dalam kesihatan manusia kerana kesan metaboliknya yang ketara. Mengatasi kekurangan prebiotik dalam keadaan moden dikaitkan dengan penyediaan pemakanan rasional untuk orang dari semua kategori umur, dari bayi baru lahir hingga orang yang berumur lanjut..

Sastera
  1. Ardatskaya M. D., Minushkin O. N., Ikonnikov N. S. Dysbacteriosis usus: konsep, pendekatan diagnostik dan cara pembetulan. Kemungkinan dan kelebihan penyelidikan tinja biokimia: panduan untuk doktor. M., 2004.57 s.
  2. Belmer S.V., Gasilina T.V. Rasional pemakanan dan komposisi mikroflora usus // Soalan mengenai dietologi kanak-kanak. 2003. T. 1. No. 5. P. 17–20.
  3. Doronin A.F., Shenderov B.A. Pemakanan fungsional. M.: GRANT, 2002.296 s.
  4. Kuda I. Ya Karbohidrat: pandangan baru mengenai fungsi dan peranan fisiologi mereka dalam pemakanan // Soalan mengenai dietologi kanak-kanak. 2005. T. 3. No. 1. P. 18–25.
  5. Boehm G., Fanaro S., Jelinek J., Stahl B., Marini A. Konsep prebiotik untuk pemakanan bayi // Acta Paediatr Suppl. 2003; 91: 441: 64–67.
  6. Choi S. W., Friso S., Ghandour H., Bagley P. J., Selhub J., Mason J. B. Kekurangan vitamin B12 menyebabkan anomali penggantian asas dan metilasi dalam DNA epitel kolon tikus // J. Khasiat. 2004; 134 (4): 750-755.
  7. Edwards C. A., Parrett A. M. Flora usus pada bulan-bulan pertama kehidupan: perspektif baru // Br. J. Nutr. 2002; 1: 11-18.
  8. Fanaro S., Chierici R., Guerrini P., Vigi V. Mikroflora usus pada awal usia: komposisi dan perkembangan // Acta Paediatr. 2003; 91: 48-55.
  9. Hill M. J. Flora usus dan sintesis vitamin endogen // Eur. J. Barah. Sebelumnya 1997; 1: 43-45.
  10. Midtvedt A. C., Midtvedt T. Penghasilan asid lemak rantai pendek oleh mikroflora usus semasa 2 tahun pertama kehidupan manusia // J. Pediatrik. Gastroenterol. Khasiat. 1992; 15: 4: 395-403.

S. V. Belmer, Doktor Perubatan, Profesor
A.V. Malkoch, calon sains perubatan
Universiti Perubatan Negeri Rusia, Moscow