Uloga probavnih enzima u optimalnoj probavi i probavnim smetnjama

Email facebook twitter LinkedIn gbuzz
Autorica članka: doc.dr.sc. Darija Vranešić Bender, Vitaminoteka

U suvremeno doba kod mnogih osoba javljaju se brojne tegobe u probavnom sustavu. Ponekad su tegobe poput nadutosti, dispepsije, neprobavljivosti i nepodnošenja hrane izazvane nedostatkom enzima…

 
Uloga probavnih enzima u optimalnoj probavi i probavnim smetnjama

Tijekom povijesti, brojni su veliki mislioci imali izjave o probavi, tom moćnom procesu o kojem ovisi naš život. Tako je Jean Jacques Rousseau govorio da „sreću čine dobar bankovni račun, dobar kuhar i dobra probava“. Voltaire je fenomenu probave dao još veći značaj rekavši kako „sudbina čitave nacije ovisi o dobroj ili lošoj probavi premijera“. Probavne smetnje doista mogu značajno utjecati na kvalitetu života, ali i psihološki profil osobe. Stoga je bitno dobro poznavati sve dijelove probavnog sustava, kao i proces probave, da bismo lakše shvatili etiologiju i terapijske opcije za probleme dispepsije, sve češćeg poremećaja suvremene populacije.

 

O probavi pobliže

S ciljem hranjenja tijela, gastrointestinalni sustav vrši komplicirani zadatak koji započinje žvakanjem, podmazivanjem i gutanjem hrane, potom transportiranjem, miješanjem, sekrecijom, apsorpcijom, transportom i pohranom, a na kraju uklanjanjem ostataka. Procesiranje hrane ovisi o adekvatnom motilitetu probavnog sustava, ali i o prisustvu i dostupnosti različitih enzima i transportnih sustava. 

Većina nutrijenata u neprobavljenoj hrani vezana je u makromolekule koje su prevelike da bi mogle proći iz crijeva u krvotok. Stoga je zadaća probavnog sustava razgradnja velikih molekula u manje, koje se mogu lako apsorbirati. Kad nutrijenti dospiju u krvotok, transportiraju se do ciljnih tkiva gdje se obavlja njihova osnovna zadaća.  S druge strane, neprobavljivi i neapsorbirani dijelovi hrane moraju se pripremiti za eliminaciju iz tijela. 

Cjelokupni gastrointestinalni sustav sadrži glatko mišićje u stijenkama koje pomažu pokretanje hrane u pravome smjeru. Ti mišići kontrahiraju se u vidu valova što se naziva peristaltika, te se tako crijevni sadržaj pokreće u probavnom sustavu.

Gutanje je prvi značajni pokret mišića u probavi. Akt gutanja ili degluticija može se podijeliti u tri faze, a to su: oralna, faringealna (orofaringealna) i ezofaringealna faza. Oralna faza je pod voljnim utjecajem, a na nju se nastavljaju faringealna i ezofagealna faza koje su refleksno uvjetovane i na koje ne možemo utjecati slobodnom voljom. Donji ezofagealni sfinkter radi kao ventil između jednjaka i želuca. Taj prstenasti mišić je obično čvrsto zatvoren i štiti od prelaska želučane kiseline u jednjak, a opušta se kada se približava hrana da bi je propustio u želudac. Ako taj ventil ne radi kako treba, hrana i želučana kiselina mogu se vraćati u jednjak (što se naziva gastroezofagealni refluks) i izazivati iritaciju, upalu i žgaravicu. Na drugom kraju želuca nalazi se drugi mišićni kraj - pilorus koji drži želučani sadržaj u želucu dok traje probava. 

Probavni sustav započinje u ustima, gdje prisustvo hrane potiče žlijezde slinovnice na lučenje sline koja u sebi sadrži enzim ptijalin (vrstu amilaze) potreban za početak razgradnje ugljikohidrata. Probavni enzimi mogu djelovati samo na površinu hrane, te je stoga temeljito žvakanje, ili za djecu usitnjavanje hrane, neobično važno za probavu hrane koja tada može doći u dodir s probavnim enzimima. Temeljito sažvakana hrana omogućit će nutrijentima da se oslobode iz oklopa prehrambenih vlakana. Primjerice, kora jabuke odličan je izvor vlakana, a istodobno sadrži vitamine i minerale inkorporirane u dugačke molekule prehrambenih vlakana. Ti važni mikronutrijenti teško se mogu pravilno apsorbirati ako ih usitnjavanjem ne odvojimo od vlakana.

Prolaskom kroz jednjak, hrana ulazi u želudac. Želudac služi kao privremeno skladište za hranu koja se tamo miješa sa želučanim sokovima, te tvori polutekuću masu. U želucu ostaje od 1 do 4 sata. Brzina pražnjenja želuca određena je količinom i sastavom obroka. Ugljikohidrati najbrže napuštaju želudac, a zatim proteini, dok se masti zadržavaju najdulje. Neki čimbenici, poput tuge i straha usporavaju pražnjenje želuca, dok agresija pospješuje motilitet i ubrzava pražnjenje želuca.

U tankom crijevu odvija se 95% probave. Probavu olakšavaju izlučevine iz samog crijeva, te sokovi, soli i enzimi koje luče žuč i gušterača. Apsorpcija vode, vitamina, minerala i produkata probave ugljkohidrata, masti i proteina, odvija se uglavnom u tankom crijevu.

Struktura tankog crijeva pridonosi maksimalnoj apsorpciji nutrijenata. Uz samu dužinu crijeva, tanko crijevo ima još tri karakteristike koje optimiraju apsorptivnu površinu. Stijenka tankog crijeva formirana je kao kružni ili spiralni nabori koji povećavaju površinu doticaja s nutrijentima. Cjelokupna unutarnja površina tankog cijeva pokrivena je crijevnim resicama, a svaka crijevna resica pokrivena je sićušnim mirkrovilima. Sve te strukture zajedno čine iznimno veliku apsorptivnu površinu.

Komponente hrane koje se ne apsorbiraju u tankom crijevu dolaze u debelo crijevo. Iako se apsorpcija većine nutrijenata odvija u tankom crijevu, voda te neki vitamini i minerali apsorbiraju se i u debelom crijevu. Voda, nutrijenti i feces mogu se zadržati u debelom crijevu i 24 sata, dok se u tankom crijevu zadržavaju svega nekoliko sati. To sporo pokretanje omogućuje rast bakterija koje čine intestinalnu mikrobiotu. Pojam „mikrobiota“ odnosi se na cijelu populaciju mikroorganizama koji koloniziraju probavni sustav ili druge organe i organske sustave i ne odnosi se samo na bakterije. Naime, osim bakterija mikrobiotu čine i gljive (kvasci), arheje (prabakterije), virusi i protozoe (praživotinje).  Iako se ranije smatralo da se crijevna mikrobiota sastoji od 500–1.000 vrsta mikroba, novija istraživanja pokazuju da se mikrobiota čovjeka sastoji od 35.000 različitih vrsta.

Iz perspektive utjecaja na imunosni sustav čovjeka, mikroorganizmi se promatraju kao patogeni za domaćina čiji ih imunosni sustav prepoznaje i eliminira.  Međutim, većina bakterija u crijevima su nepatogene i kohabitiraju s enterocitima u simbiotskom odnosu. Crijevni komensalni mikroorganizmi najčešće pomažu u metabolizmu nutrijenata i lijekova, preveniraju kolonizaciju patogenih mikroorganizama i štite funkciju crijevne barijere. Imunosni sustav ko-evoluirao je da bi egzistirao u kolaborativnom odnosu sa zdravom mikrobiotom i istodobno štitio u obrani od invazivnih patogenih mikroorganizama. 

Eksponencionalni rast interesa za mikoorganizmima s korisnim učincima na zdravlje i razmatranje crijevne mikrobiote kao zasebnog „virtualnog“ organa, rezultirali su velikim tržišnim potencijalom za probiotike kao kategoriju u farmaceutskoj i prehrambenoj industriji. Bakterijske vrste Lactobacillus casei, Lactobacillus planatarum, Lactobacillus bulgaricus, Lactobacillus acidophilus, Bifidobacterium longum, Bifidobacterium infantis, Streptococcus thermophilus, E. coli Nissle 1917, neke su od detaljno istraženih probiotičkih bakterija koje imaju dokazan imunomodulatorni učinak te čuvaju integritet crijevne barijere. 

Spomenuti, ali i brojni drugi probiotici (poput kvasca Saccharomyces boulardii) koriste se komercijalno i u eksperimentalne svrhe u potpornoj terapiji različitih bolesti i tegoba probavnog sustava, ali sve češće i u svrhu prevencije i suportivne terapije metaboličkih i autoimunih bolesti. Temeljni koncept primjene tih mikroorganizama u medicini je oponašanje fizioloških korisnih učinaka „dobrih bakterija“ zdrave mikrobiote čovjeka.

 

Probavni enzimi – osnova dobre probave

Enzimi čine temelj života, predstavljaju katalizatore gotovo svake biokemijske reakcije u tijelu. Postoje tri temeljne skupine enzima: probavni, metabolički i prehrambeni enzimi. Probavni enzimi luče se u probavni sustav i omogućuju probavu hrane te olakšavaju njezinu apsorpciju. Metabolički enzimi kataliziraju brojne biokemijske reakcije u tijelu, a prehrambeni enzimi u tijelo dospijevaju putem sirove hrane. Unos prehrambenih enzima putem hrane potpomaže probavne procese koje kataliziraju naši endogeni probavni enzimi. Budući da se prehrana tijekom posljednjih desetljeća sve više temelji na kuhanoj i procesiranoj hrani, često je deficitarna prehrambenim enzimima.

Probavni enzimi nastaju sekrecijom u organizmu, te omogućuju iskorištavanje tvari iz hrane za proizvodnju energije u organizmu. Takvi enzimi pomažu u eliminaciji ostataka hrane i toksina, a dijele se na proteaze, lipaze i amilaze – enzime koji su potrebni za razgradnju proteina, masti i ugljikohidrata.

Probava započinje u usnoj šupljini djelovanjem alfa-amilaze (ptijalin) koju luče žlijezde slinovnice. Ona djeluje na molekule škroba unesenog hranom. Hrana se u želucu omekšava djelovanjem želučane kiseline (HCl), a u takvom se kiselom mediju aktivira i enzim pepsin koji pospješuje razgradnju makromolekula bjelančevina na aminokiseline. Gušterača, nadalje, luči mješavinu ostalih, najvažnijih enzima za probavu bjelančevina, masti i ugljikohidrata.

Prehrambeni enzimi prisutni u sirovim namirnicama, obično u količinama dovoljnim za probavu pojedine namirnice (ne skladište se u organizmu) uništavaju se preradom hrane (kuhanje, pečenje). Točnije, svi enzimi se deaktiviraju na temperaturi od 48°C prilokom kuhanja, te na temperaturi od 65°C u suhom stanju.

U današnje doba, kod mnogih osoba izloženih suvremenom načinu života i neadekvatnoj prehrani javljaju se brojne tegobe u probavnom sustavu. Ponekad su tegobe poput nadutosti, dispepsije, neprobavljivosti i nepodnošenja hrane, izazvane nedostatkom enzima i stoga se mogu olakšati njihovim dodatnim uzimanjem. U svrhu supstitucije probavnih enzima danas se koriste različite mješavine amilaza, proteaza, lipaza i celulaza. Smatra se da su pripravci koji sadrže više različitih vrsta enzima iz spomenutih enzimskih skupina učinkovitiji od monosupstancija. Vrste i količine enzima koji se primjenjuju kao dodaci prehrani imaju brojne značajke u smislu učinkovitosti. Enzimi mogu biti životinjskog ili biljnog porijekla (u tu se skupinu ubrajaju i oni mikrobnog porijekla, tzv. plant based enzimi). Enzimski pripravci biljnog porijekla imaju  puno širi raspon pH (3-9) u kojem pokazuju željenu aktivnost, u usporedbi s enzimima životinjskog porijekla koji su funkcionalni isključivo u lužnatom mediju. Temeljna primjena pankreatičnih enzima životinjskog porijekla ograničena je na indikacije poput pankreatitisa, insuficijencije gušterače te maligne bolesti gušterače. Bogate i raznolike mješavine enzima biljnog porijekla imaju puno širi spektar primjene, a preporučuju se u različitim situacijama loše probavljivosti i raznolikih tegoba u probavnom sustavu. Aktivnost određene vrste enzima mjeri se u jedinicama koje se primjenjuju za taj pojedini enzim, poput laktaze, amilaze, glukoamilaze, alfa-galaktozidaze, lipaze i raznih drugih enzima.

Enzimski pripravci obično sadrže mješavinu različitih vrsta enzima. Primjerice, za probavu ugljikohidrata primijenjuju se amilaza, pektinaza/fitaza, invertaza, maltaza i alfa galaktozidaza. Alfa galaktozidaza posebno pomaže u razgradnji fermentabilnih ugljikohidrata, poput graha, te na taj način pomaže u smanjivanju nadutosti. Proteaza, bromelain i papain olakšavaju probavu prehrambenih bjelančevina, a enzim lipaza pomaže u razgradnji molekula masti na masne kiseline i glicerol. Dodavanjem celulaze kompleksu, pospješuje se razgradnja hrane bogate vlaknima.

Dodatni adut pripravaka temeljenih na enzimima je dodatak specifičnih biljnih ekstrakata s dokazanim blagotvornim djelovanjem na probavni sustav, poput ulja paprene metvice, kumina, anisa, kamilice, komorača, đumbira, kičice i drugog bilja sa zaštitnim djelovanjem. Ekstrakti navedenih biljaka pružaju podršku prirodnom procesu probave, reguliraju motilitet crijeva, utječu na glatku muskulaturu te pospješuju eliminaciju probavnih plinova.

Uz pripravke na bazi enzima također je poželjno uzimati probiotičke bakterije za cjelovit učinak na optimizaciju probavnih procesa.

 

Kada i kome preporučiti nadomjesno uzimanje enzima?

  • dispepsija
  • IBS
  • intolerancije na hranu
  • neredovita, nekvalitetna prehrana
  • konzumacija pretežito kuhane i procesirane hrane
  • loša, nepotpuna probava
  • osjećaj nadutosti, meteorizam, flatulencija
  • razne probavne tegobe nejasne etiologije

 

 


Email facebook twitter LinkedIn gbuzz
Banner