食物蛋白质和核苷酸的消化
(一)食物蛋白质的消化
人体内含蛋白水解酶的消化液仅有胃液和胰液。胃液中的胃蛋白酶属于内肽酶(endopeptidase),食物蛋白质在胃内经胃蛋白酶的作用后,主要分解为多肽和少量游离氨基酸。由于胃液中仅有胃蛋白酶,且食物在胃内停留的时间较短,因而对蛋白质的消化很不完全。另一方面,胃蛋白酶对乳液中的酪蛋白具有凝乳作用,乳液经凝乳(curd)作用形成乳块后可延长在胃内停留的时间,有助于乳液的充分消化,这对乳儿有较大意义。
食物蛋白质的消化主要发生在小肠内,在胰液和肠黏膜细胞分泌的多种蛋白酶和肽酶的共同作用下,可将食物蛋白质完全分解为游离氨基酸。胰液是消化食物蛋白质最重要的消化液。胰液中的胰蛋白酶、糜蛋白酶和弹性蛋白酶属于内肽酶,这些酶对不同氨基酸组成的肽键有一定的专一性。胰液中的羧基肽酶(carboxypeptidase)属于外肽酶(exopeptidase),主要有羧基肽酶A和羧基肽酶B,它们从肽链的羧基末端开始,每次水解一个氨基酸。它们对不同氨基酸组成的肽键也有一定的专一性。蛋白质在胰酶的作用下,最终分解为游离氨基酸和寡肽。
蛋白质经胃液和胰液中各种蛋白酶的水解后,消化产物中的游离氨基酸仅约1/3,其余约2/3为寡肽,肠黏膜细胞的刷状缘和细胞内存在一些寡肽酶(oligopeptidase),如氨基肽酶(aminopeptidase)和二肽酶(dipeptidase),氨基肽酶可从肽链的氨基末端逐个水解出氨基酸,最后生成二肽,二肽再在二肽酶的作用下分解为游离氨基酸。
由于各种蛋白质水解酶对肽键作用的专一性不同,经过它们的共同作用后,蛋白质消化的效率很高。正常情况下,约95%的食物蛋白质可被完全水解,但有些纤维状蛋白质只能部分被水解。
既然胰液中含有多种蛋白水解酶,但正常情况下,胰液为何不消化胰腺自身而发生胰腺炎呢?这是因为这些蛋白水解酶是以无活性的酶原形式分泌的。同时,腺泡细胞还能分泌少量胰蛋白酶抑制物(trypsininhibitor),它能与胰蛋白酶和糜蛋白酶结合而形成无活性的化合物,从而防止胰腺自身被消化。但胰蛋白酶抑制物在胰液中的含量较少,作用有限,当胰腺导管梗阻、痉挛或饮食不当引起胰液分泌急剧增加时,可因胰管内压力升高导致胰小管和胰腺腺泡破裂,胰蛋白酶原渗入胰腺间质而被组织液激活,出现胰腺组织的自身消化,从而发生急性胰腺炎。
此外,胰液分泌存在反馈性调节。实验性向动物十二指肠内注入胰蛋白酶抑制剂,可刺激缩胆囊素(CCK)释放和胰酶分泌;若向十二指肠内灌注胰蛋白酶,则可抑制CCK和胰酶的分泌。这一现象提示肠腔内胰蛋白酶对胰酶的分泌具有负反馈调节作用。进一步的研究表明,蛋白质水解产物及脂肪酸可刺激小肠黏膜中I细胞释放一种胰蛋白酶敏感物质,即CCK释放肽(CCK-releasingpeptide, CCK-RP),它可介导CCK的释放,进而促进胰酶的分泌。可见,当食糜进入小肠后,一方面刺激CCK-RP释放,引起CCK和胰酶的分泌;另一方面,分泌的胰蛋白酶又可使CCK-RP失活,反馈抑制CCK和胰蛋白酶的进一步分泌。胰蛋白酶分泌反馈性调节的生理意义在于防止胰蛋白酶的过度分泌。慢性胰腺炎患者由于胰酶分泌减少,其反馈性抑制作用减弱,将导致CCK释放增加,刺激胰腺分泌,因而产生持续性疼痛。
(二)食物核酸的消化
食物中的核酸(包括RNA和DNA)主要以核蛋白的形式存在。核蛋白在胃中胃酸的作用下,分解为核酸和蛋白质。核酸进入小肠后,受胰液和肠液中各种水解酶的作用而逐步被水解。胰液中的核糖核酸酶和脱氧核糖核酸酶分别将RNA和DNA分解为单核苷酸,单核苷酸在胰和肠核苷酸酶(磷酸单酯酶)的作用下分解为磷酸和核苷,核苷再在核苷酶的作用下分解为碱基和戊糖或磷酸戊糖。戊糖在被吸收后参加体内的戊糖代谢,嘌呤和嘧啶等碱基主要被分解而排出体外。人体内的核苷酸主要由机体细胞自身合成,而食物中的嘌呤和嘧啶碱基则很少被机体利用。

