Najważniejsze informacje:

• Enzymy trawienne rozkładają składniki odżywcze zawarte w pokarmach na prostsze związki chemiczne — cukry proste, aminokwasy czy kwasy tłuszczowe, które potem są wchłaniane do organizmu.
• Za produkcję enzymów trawiennych odpowiadają gruczoły trawienne. 
• Są różne grupy enzymów odpowiedzialnych za trawienie innych rodzajów składników pokarmowych.
• Enzymy są niezbędne do prawidłowego trawienia pokarmów, a co za tym idzie – dostarczenia organizmowi substancji niezbędnych do funkcjonowania. 

Organizm człowieka do prawidłowego funkcjonowania potrzebuje niezbędnych składników odżywczych. Ich źródła powinny pochodzić z dobrze zbilansowanej diety. Co jednak dzieje się z pożywieniem, które trafia do układu pokarmowego? Z procesami trawienia wiąże się wiele skomplikowanych procesów, które mogą przebiegać dzięki obecności enzymów trawiennych, rozkładających składniki pokarmowe na prostsze związki chemiczne.

Co to są enzymy trawienne?

Enzymy to białka, które umożliwiają i katalizują (czyli przyspieszają) reakcje chemiczne zachodzące w organizmie człowieka. 

W układzie pokarmowym wyróżnia się m.in. enzymy trawienne, które odpowiadają za rozkład poszczególnych składników pokarmowych: białek, tłuszczów i węglowodanów.

Jak zbudowane są enzymy trawienne?

Enzymy są zbudowane z łańcuchów aminokwasów, które tworzą specyficzną strukturę przestrzenną. Taka budowa umożliwia im wiązanie się z określonymi cząsteczkami (substratami). Każdy enzym jest wyspecjalizowany w rozkładaniu konkretnych związków chemicznych. 

Jak działają enzymy trawienne?

Działanie enzymów przypomina mechanizm zamka i klucza — enzym łączy się z substratem w ściśle określonym miejscu — efektem tego jest reakcja chemiczna, która jest częścią złożonych procesów trawiennych. 

Każdy enzym działa w określonym miejscu — w jamie ustnej, żołądku lub jelicie cienkim. Za produkcję i wydzielanie enzymów odpowiedzialne są gruczoły trawienne połączone z przewodem pokarmowym — ślinianki i trzustka, ale także te niewielkie skupiska lub komórki zlokalizowane w żołądku (gruczoły żołądkowe) i w ścianach jelita cienkiego (gruczoły jelitowe). 

Dzięki ich obecności w układzie pokarmowym organizm jest w stanie rozkładać składniki odżywcze z pożywienia na pojedyncze cząsteczki (np. białka na aminokwasy, tłuszcze na kwasy tłuszczowe czy węglowodany na cukry proste).

Proces ten ma charakter stopniowy. Enzymy trawienne są wydzielane w kolejnych odcinkach przewodu pokarmowego, rozkładają określone rodzaje składników odżywczych i robią to na różnych stopniach złożoności tych związków (trawią je na coraz prostsze związki chemiczne).

Rodzaje enzymów trawiennych

Enzymy trawiące białka (określane mianem enzymów proteolitycznych):

• Pepsyna — rozpoczyna trawienie białek, rozkłada je na polipeptydy.
• Trypsyna — odpowiada za dalsze trawienie łańcuchów polipeptydowych.
• Chymotrypsyna — kontynuuje proces rozkładania białek na oligopeptydy (jeszcze mniejsze związki).
• Karboksypeptydaza — działa w dalszym etapie, odcinając pojedyncze aminokwasy od końców łańcucha peptydowego.

Enzymy trawiące węglowodany (enzymy amylolityczne):

• Amylaza ślinowa — rozkłada skrobię na dekstryny i maltozę.
• Amylaza trzustkowa — kontynuuje rozkład skrobi.
• Sacharaza — rozkłada sacharozę na glukozę i fruktozę.
• Maltaza — przekształca maltozę w dwie cząsteczki glukozy.
• Laktaza — rozkłada laktozę na glukozę i galaktozę (enzym niezbędny do trawienia cukru mlecznego).

Enzymy trawiące tłuszcze (enzymy lipolityczne):

• Lipaza żołądkowa — rozpoczyna wstępny rozkład tłuszczów.
• Lipaza trzustkowa — rozkłada trójglicerydy.
• Fosfolipaza A2 — hydrolizuje fosfolipidy do kwasów tłuszczowych i lizofosfolipidów.
• Cholesterolaza — rozkłada estry cholesterolu, umożliwia wchłanianie cholesterolu.

Enzymy trawiące kwasy nukleinowe:

• Deoksyrybonukleaza (DNaza) — rozkłada DNA na nukleotydy.
• Rybonukleaza (RNaza) — rozkłada RNA na nukleotydy.

Aktywność enzymów trawiennych – od czego zależy?

Aktywność enzymów trawiennych jest dokładnie regulowana i uzależniona od różnych czynników. Niektóre enzymy są wydzielane w formie proenzymów (nieaktywnych substancji), które muszą zostać aktywowane przez inne substancje lub specyficzne warunki środowiska, zanim rozpoczną procesy trawienne.

Wpływ na aktywność enzymów trawiennych ma również:

• obecność enzymów wspomagających,
• odpowiednie pH środowiska,
• stan błony śluzowej w narządach trawiennych,
• ilość wydzielanych enzymów,
• czynniki oddziałujące na równowagę mikroflory jelitowej.

Enzymy trawienne a białka enzymatyczne

Nie wszystkie enzymy w organizmie człowieka odpowiadają za trawienie. Białka enzymatyczne pełnią różne funkcje — niektóre biorą udział w procesach metabolicznych, inne wspierają naprawę komórek.

Enzymy trawienne są wyspecjalizowaną grupą enzymów, które wspierają działanie układu pokarmowego — działają wyłącznie na substancje odżywcze.

Proces trawienia — działanie enzymów w układzie pokarmowym

Można dokonać podziału enzymów trawiennych według rodzaju substancji, które są przez nie rozkładane. Warto wziąć jednak pod lupę cały układ pokarmowy i tym razem skupić się na ich lokalizacji oraz kolejnym działaniu w przewodzie pokarmowym. Dzięki temu można lepiej zrozumieć, dlaczego proces rozkładu substancji odżywczych przebiega w określonej kolejności.

Enzymy trawienne w jamie ustnej

Proces trawienia rozpoczyna się już w jamie ustnej. Gruczoły ślinowe, w tym ślinianki podjęzykowe, wydzielają ślinę, która zawiera amylazę ślinową. To enzym trawienny, który odpowiada za wstępne trawienie węglowodanów do cukrów prostych.

W ślinie obecna jest także lipaza ślinowa, jednak jej rola w trawieniu jest mniej znacząca w porównaniu z amylazą ślinową. Uczestniczy w trawieniu tłuszczów. Jej aktywność w jamie ustnej jest jednak ograniczona. Optymalne pH dla jej działania wynosi około 4-6 — oznacza to, że staje się bardziej aktywna dopiero w kwaśnym środowisku żołądka.

Enzymy żołądkowe

W żołądku procesy trawienia nabierają tempa, rozpoczyna się tu też trawienie białek. Gruczoły żołądkowe obecne w błonie śluzowej produkują pepsynogen (nieaktywny proenzym), który w kwaśnym środowisku żołądka przekształca się w pepsynę. Pepsyna to jeden z enzymów odpowiedzialnych za hydrolizę wiązań peptydowych w białkach. Rozkłada je na krótsze łańcuchy zwane polipeptydami.

Soki trawienne utrzymują bardzo niskie pH, które jest niezbędne dla aktywności enzymów żołądkowych.

Enzymy trzustkowe

Trzustka jest bardzo ważnym gruczołem, który produkuje enzymy trawienne. Wydziela je do dwunastnicy (początkowej części jelita cienkiego).

Sok trzustkowy zawiera liczne substancje, w tym:

• amylazę trzustkową (odpowiedzialną za dalszy rozkład węglowodanów),
• lipazę trzustkową (odpowiedzialną za trawienie tłuszczów),
• trypsynogen (proenzym), który przekształca się w trypsynę i kontynuuje rozkładanie białek,
• nukleazy trzustkowe, które biorą udział w trawieniu kwasów nukleinowych.

Zaburzenia w działaniu trzustki, jak np. zmniejszona ilość enzymów w soku trzustkowym, mogą prowadzić do problemów z wchłanianiem składników odżywczych.

Enzymy wątrobowe

Rola enzymów wątrobowych nieco różni się od roli enzymów trawiennych. Związki produkowane w wątrobie zaangażowane są głównie w metabolizm, detoksykację, syntezę i rozkład różnych związków chemicznych w organizmie.

Wątroba jednak pośrednio wspiera procesy trawienia dzięki produkcji żółci, która trafia do dwunastnicy. Żółć nie jest enzymem, ale emulguje tłuszcze — dzieli je na znacznie mniejsze części i ułatwia enzymom trawiennym dostęp do konkretnych składników treści jelitowej.

Wątroba współdziała z trzustką, a także uczestniczy w neutralizowaniu toksyn i metabolizowaniu substancji odżywczych. Wspomaga również prawidłowe funkcjonowanie całego układu pokarmowego.

Enzymy jelitowe – produkowane w jelicie cienkim

Ostatni etap procesu trawienia zachodzi w jelicie cienkim. Tu gruczoły jelitowe wytwarzają m.in. enzym laktazę, maltazę czy sacharazę, które umożliwiają końcowy rozkład węglowodanów na cukry proste — glukozę, fruktozę i galaktozę.

Jelito cienkie jest miejscem, w którym odbywa się trawienie i wchłanianie substancji odżywczych do krwiobiegu.

W dalszej części przewodu pokarmowego — w jelicie grubym — standardowe procesy trawienne nie zachodzą. Warto jednak wiedzieć, że mikroflora jelitowa odgrywa ważną rolę w rozkładzie niektórych niestrawionych składników. Bakterie jelitowe fermentują błonnik i inne niestrawione węglowodany. Wytwarzają w ten sposób krótkołańcuchowe kwasy tłuszczowe (SCFA), które są wchłaniane przez komórki jelita grubego i stanowią źródło energii.

Procesy fermentacji i gnicia (w tym przypadku rozkład białek) są więc formą mikrobiologicznego „trawienia”.

Niedobór enzymów trawiennych – czym jest i z czego wynika?

Niedobór enzymów oznacza zmniejszoną zdolność układu pokarmowego do ich produkowania lub aktywowania (w przypadku proenzymów).

Może wynikać z wielu przyczyn — chorób przewlekłych, zaburzeń metabolicznych, uwarunkowań genetycznych czy niewłaściwej diety.

Zaburzenia prowadzą do zmniejszenia efektywności trawienia, które mogą skutkować niedoborem energii i problemami z wchłanianiem niezbędnych składników. Niewystarczająca ilość niezbędnych substancji wiąże się także z częstymi dolegliwościami ze strony przewodu pokarmowego (wzdęcia, bóle brzucha, biegunka).

Niedobór enzymów bywa również wynikiem zniszczenia lub zaniku komórek odpowiedzialnych za ich produkcję — taki skutek obserwuje się na przykład w przebiegu celiakii czy mukowiscydozy.

Suplementacja enzymów trawiennych a ich niedobór

W sytuacjach, gdy organizm nie wytwarza wystarczającej ilości enzymów, pomocna może okazać się suplementacja.

Przykładem są preparaty zawierające amylazę, lipazę czy enzym trawienny laktazę, które uzupełniają niedobory i poprawiają komfort trawienia. Ważne jest jednak, aby sięgać po suplement diety wyłącznie po konsultacji z lekarzem. Specjalista zleca dodatkowe testy diagnostyczne (najczęściej badania laboratoryjne) i dopiero na ich podstawie jest w stanie określić, jakie enzymy warto wdrożyć i jaką ich ilość (porcję) suplementować.

Q&A – enzymy trawienne – co warto wiedzieć?