Ernährung: Wissenschaft und tägliche Anwendung

Lipidverdauung und-absorption stellen besondere Herausforderungen dar. Triglyceride sind große Moleküle, und im Gegensatz zu Kohlenhydraten und Proteinen sind sie nicht wasserlöslich. Aus diesem Grund sammeln sie sich gerne in großen Tröpfchen an, wenn sie sich in einer wässrigen Umgebung wie dem Verdauungstrakt befinden. Der Verdauungsprozess muss diese großen Fetttröpfchen in kleinere Tröpfchen zerlegen und dann enzymatisch Lipidmoleküle mit Enzymen verdauen, die als Lipasen bezeichnet werden., Mund und Magen spielen dabei eine geringe Rolle, aber die meisten enzymatischen Verdauungen von Lipiden finden im Dünndarm statt. Von dort werden die Produkte der Lipidverdauung in den Kreislauf aufgenommen und um den Körper transportiert, was wiederum eine besondere Handhabung erfordert, da Lipide nicht wasserlöslich sind und sich nicht mit dem wässrigen Blut vermischen.

Beginnen wir am Anfang, um mehr über den Weg der Lipide durch den Verdauungstrakt zu erfahren.

1., Lipidverdauung im Mund

Im Mund passieren einige Dinge, die den Prozess der Lipidverdauung beginnen. Beim mechanischen Kauen werden Lebensmittel in kleinere Partikel zerlegt und mit Speichel vermischt. Ein Enzym namens linguale Lipase wird von Zellen auf der Zunge produziert („lingual“ bedeutet in Bezug auf die Zunge) und beginnt eine enzymatische Verdauung von Triglyceriden, wobei einzelne Fettsäuren aus dem Glycerinrückgrat gespalten werden.

2. Lipidverdauung im Magen

Im Magen hilft das Mischen und Churning, Nahrungspartikel und Fettmoleküle zu zerstreuen., Zellen im Magen produzieren eine andere Lipase, Magenlipase genannt („Magen“ bedeutet in Bezug auf den Magen), die auch zur enzymatischen Verdauung von Triglyceriden beiträgt. Linguale Lipase, die mit Nahrung und Speichel verschluckt wird, bleibt auch im Magen aktiv. Zusammen spielen diese beiden Lipasen jedoch nur eine untergeordnete Rolle bei der Fettverdauung (außer bei Säuglingen, wie unten erläutert), und die meisten enzymatischen Verdauungen finden im Dünndarm statt.

Abbildung 5.21. Überblick über die Lipidverdauung im menschlichen Gastrointestinaltrakt.

3., Lipidverdauung im Dünndarm

Wenn der Mageninhalt in den Dünndarm gelangt, sind die meisten diätetischen Lipide unverdaut und in großen Tröpfchen zusammengefasst. Galle, die in der Leber hergestellt und in der Gallenblase gespeichert wird, wird in den Zwölffingerdarm, den ersten Abschnitt des Dünndarms, freigesetzt. Gallensalze haben sowohl eine hydrophobe als auch eine hydrophile Seite, so dass sie sowohl von Fetten als auch von Wasser angezogen werden. Dies macht sie zu wirksamen Emulgatoren, was bedeutet, dass sie große Fettkügelchen in kleinere Tröpfchen zerlegen., Die Emulgierung macht Lipide für Verdauungsenzyme zugänglicher, indem sie die Oberfläche vergrößert, auf der sie wirken können (siehe Abb. 5.22 unten).

Die Bauchspeicheldrüse sekretiert Pankreaslipasen in den Dünndarm, um Triglyceride enzymatisch zu verdauen. Triglyceride werden zu Fettsäuren, Monoglyceriden (Glycerinrückgrat mit einer noch anhaftenden Fettsäure) und etwas freiem Glycerin abgebaut. Cholesterin und fettlösliche Vitamine müssen nicht enzymatisch verdaut werden (siehe Abb. 5.22 unten).

4., Lipidabsorption aus dem Dünndarm

Als nächstes müssen diese Produkte der Fettverdauung (Fettsäuren, Monoglyceride, Glycerin, Cholesterin und fettlösliche Vitamine) in den Kreislauf gelangen, damit sie von Zellen im Körper verwendet werden können. Auch hier hilft Galle bei diesem Prozess. Gallensalze gruppieren sich um die Produkte der Fettverdauung, um Strukturen zu bilden, die als Mizellen bezeichnet werden und den Fetten helfen, nahe genug an die Mikrovilli der Darmzellen heranzukommen, damit sie absorbiert werden können., Die Produkte der Fettverdauung diffundieren über die Membran der Darmzellen, und Gallensalze werden zurückgeführt, um mehr Arbeit zu leisten, Fett zu emulgieren und Mizellen zu bilden.

Abbildung 5.22. Lipidverdauung und-absorption im Dünndarm.

Sobald Sie sich in der Darmzelle befinden, können kurz – und mittelkettige Fettsäuren und Glycerin direkt in den Blutkreislauf aufgenommen werden, aber größere Lipide wie langkettige Fettsäuren, Monoglyceride, fettlösliche Vitamine und Cholesterin benötigen Hilfe bei der Absorption und dem Transport in den Blutkreislauf., Langkettige Fettsäuren und Monoglyceride setzen sich in der Darmzelle zu Triglyceriden zusammen und werden zusammen mit Cholesterin und fettlöslichen Vitaminen in Transportfahrzeugen, sogenannten Chylomikronen, eingebaut. Chylomikronen sind große Strukturen mit einem Kern aus Triglyceriden und Cholesterin und einer äußeren Membran aus Phospholipiden, die mit Proteinen (Apolipoproteinen) und Cholesterin durchsetzt sind. Diese äußere Membran macht sie wasserlöslich, so dass sie in der wässrigen Umgebung des Körpers reisen können., Chylomikronen aus dem Dünndarm gelangen zuerst in Lymphgefäße, die sie dann in den Blutkreislauf abgeben.

Chylomikronen sind eine Art Lipoprotein-Transportfahrzeuge für Lipide in Blut und Lymphe. Auf der nächsten Seite erfahren Sie mehr über andere Arten von Lipoproteinen.

Abbildung 5.23. Struktur eines chylomicron. Cholesterin ist in dieser Abbildung nicht dargestellt, aber Chylomikronen enthalten Cholesterin sowohl im Lipidkern als auch auf der Oberfläche der Struktur.,

Spezielle Anpassungen für die Lipidverdauung bei Säuglingen

Lipide sind ein wichtiger Bestandteil der Ernährung eines Säuglings. Muttermilch enthält etwa 4 Prozent Fett, ähnlich wie Vollmilch. Ob gestillt oder mit Formel gefüttert, Fett liefert etwa die Hälfte der Kalorien eines Kindes und spielt eine wichtige Rolle bei der Entwicklung des Gehirns., Säuglinge werden jedoch mit einer geringen Sekretion von Galle-und Pankreasenzymen geboren, die bei älteren Kindern und Erwachsenen einen wesentlichen Beitrag zur Lipidverdauung leisten. Wie verdauen Babys das gesamte Fett in ihrer Ernährung?

Säuglinge haben einige spezielle Anpassungen, die es ihnen ermöglichen, Fett effektiv zu verdauen. Erstens haben sie von Geburt an viele linguale und Magenlipasen. Diese Enzyme spielen bei Säuglingen eine viel wichtigere Rolle als bei Erwachsenen. Zweitens enthält Muttermilch tatsächlich Lipaseenzyme, die im Dünndarm des Babys aktiviert werden., Mit anderen Worten, die Mutter macht Lipasen und schickt sie in die Muttermilch, um ihrem Baby zu helfen, die Milchfette zu verdauen. Erstaunlich, oder? Zwischen der erhöhten Aktivität von lingualen und Magenlipasen und den in der Muttermilch enthaltenen Lipasen können Kleinkinder Fett effizient verdauen und seinen Nährwert für Wachstum und Gehirnentwicklung ernten. Studien zeigen, dass die Fettverdauung bei Frühgeborenen, die mit Muttermilch gefüttert werden, effizienter ist als bei Säuglingen, die mit Milch gefüttert werden., Sogar pasteurisierte Muttermilch, wie sie verwendet wird, wenn Muttermilch für die Fütterung von Babys im Krankenhaus gespendet wird, ist etwas schwerer verdaulich, da Hitze die Lipasen denaturiert. (Säuglinge können immer noch pasteurisierte Muttermilch und Formel verdauen; Sie sind nur weniger effizient dabei und absorbieren weniger der Produkte der Triglyceridverdauung.)1

• Lindshield, B. L. Kansas State University die Menschliche Ernährung (FNDH 400) Flexbook. goo.gl/vOAnR
• OpenStax Anatomie und Physiologie. OpenStax CNX., 28.08.2019 http://cnx.org/contents/[email protected].
• University of Hawai ‚ I at Mānoa Food Science and Human Nutrition Program, „Verdauung und Absorption von Lipiden,“ CC BY-NC 4.0
• 1American Academy of Pediatrics Committee on Nutrition, 2014. Kapitel 2: Entwicklung der gastrointestinalen Funktion. In: Kleinman RE, Greer FR, eds. Pädiatrische Ernährung. 7. Aufl. Elk Grove Village, IL: American Academy of Pediatrics.

Bildnachweis:

• „all eating ice cream“ von salem elizabeth ist unter CC BY 2.0 lizenziert
• Abbildung 5.21., „Überblick über die Lipidverdauung „von Alice Callahan ist unter CC BY 4.0 lizenziert; herausgegeben von“ Digestive system diagram edit “ von Mariana Ruiz, herausgegeben von Joaquim Alves Gaspar, ist Jmarchn gemeinfrei
• Abbildung 5.22. „Lipidverdauung und-absorption im Dünndarm „von Alice Callahan ist unter CC BY 4.0 lizenziert; herausgegeben von“ Lipidabsorption “ von OpenStax ist unter CC BY 4.0 lizenziert
• Abbildung 5.23., „Chylomikronen Enthalten Triglyceride Cholesterin Moleküle und andere Lipide“ von OpenStax College, Anatomy & Physiologie, Connexions Website ist lizenziert unter CC BY 3.0
• „IMGP1686“ (stillen baby) von Celeste Burke ist lizenziert unter CC BY 2.0