Химический состав желудочного сока

Желудочный сок представляет собой кислую жидкость. Концентрация соляной кислоты составляет 0,4—0,5%. Кроме соляной кислоты, в состав желудочного сока входят белки (мукоиды, пепсин, липаза) и минеральные соли.
Наиболее важной составной частью желудочного сока является пепсин, который обладает при резко кислой реакции переваривающим, а при слабо кислой — створаживающим действием. В сычуге молодых телят содержится сычужный фермент (химозин), створаживающий молоко.
Пепсин был открыт в 1836 г., и только в 1930 г., почти через 100 лет, он был получен в кристаллическом виде Нортропом (рис. 30).

Кристаллический пепсин обладает очень высокой каталитической активностью: 1 г кристаллического пепсина переваривает 50 кг вареного белка в течение 2 час. По химической природе он является простым белком; простетическая группа в нем не обнаружена.
Пепсин вырабатывается слизистой оболочкой желудка в неактивной ферме, в виде пепсиногена, который в желудке превращается в пепсин под действием соляной кислоты. По химическим свойствам пепсиноген отличается от пепсина большей стойкостью к действию щелочей.
В 1936 г. пепсиноген был получен в кристаллическом виде. Автокаталитическим путем при pH меньше 6 он превращается в пепсин.
На рис. 31 показана кинетика автокаталитического превращения пепсиногена в пепсин при pH 4,6 и температуре 25°.

При превращении пепсиногена в пепсин от пепсиногена отщепляется парализатор, представляющий собой полипептид. Такой процесс протеолиза, приводящий к образованию белка в форме, отличной от исходного белка, называется ограниченным протеолизом.
Другим примером ограниченного протеолиза является превращение фибриногена в фибрин, катализируемое тромбином. В этом процессе от фибриногена также отщепляются полипептиды.
Пепсин ускоряет гидролиз почти всех нативных белков, кроме кератинов, фиброина шелка и муцинов. Он не действует на протамины и низкомолекулярные продукты гидролиза; устойчив в кислой среде; оптимальный pH действия пепсина 1,5—2,5.
Выделение желудочного сока активируется: химическими раздражителями — экстрактивными веществами мяса, поваренной солью, полипептидами, водой, соком овощей, молоком, алкоголем в малых дозах, а также видом пищи, вкусом ее и запахом.
Выделение желудочного сока задерживается: химическими раздражителями — жирами в большом количестве, алкоголем, в большом количестве или высоких концентрациях; поихическими раздражителями — гнев, горе, тоска.
На пепсин вредно действуют соли тяжелых металлов, эфир, хлороформ, карболовая и салициловая кислоты, танин, желчь, накопление продуктов переваривания. Сахароза при содержании ее в желудочном соке более 3% и глюкоза при концентрации выше 2% задерживают действие пепсина. Алкоголь при содержании его в желудочном соке в количестве 3% и более понижает скорость переваривания; в больших количествах он осаждает пепсин.
Изучая химический состав желудочного сока, И. П. Павлов пришел к выводу, что ферментативная активность желудочного сока пропорциональна содержанию в нем белка. Это навело его на мысль, что ферменты являются белками.
И. П. Павлов установил, что существует пропорциональность между количеством сока и количеством пищи в зависимости от вида пищи.
Кислотность повышается при употреблении мясной пищи и снижается при употреблении хлебной. Содержание пепсина увеличивается при употреблении хлеба, уменьшается при употреблении мяса и особенно молока. Следовательно, казеин молока переваривается легче, чем белки мяса, растительные белки перевариваются труднее.
При недостаточном выделении пепсина или соляной кислоты слизистой оболочкой желудка белки пищи не подвергаются гидролитическому расщеплению и переходят в кишечник не подготовленными для действия ферментов поджелудочного сока.
При пониженной кислотности желудочного сока пепсин мало активен. Кроме того, вследствие понижения кислотности дезинфицирующее значение желудочного сока уменьшается, обильно развиваются микроорганизмы и усиливаются процессы брожения и гниения.
При нарушении работы слизистой оболочки желудка с целью улучшения пищеварения применяют готовый желудочный сок, получаемый из парной или мороженой слизистой оболочки желудка свиней, которая весит 0,25—0,3 г.
Из измельченной слизистой оболочки желудка пепсин извлекают путем настаивания ее с водой. Отфильтрованную водную вытяжку подкисляют соляной кислотой до концентрации 0,3—0,5 % и консервируют хлороформом или спиртом.
Технология получения желудочного сока должна быть направлена на то, чтобы пепсин был получен в растворе в наиболее чистом виде, с наименьшим содержанием сопутствующих белков, придающих мутность желудочному соку; с этой целью пепсин извлекают водой, а не соляной кислотой. После фильтрации раствор пепсина подкисляют соляной кислотой.
Кроме того, получают в виде порошка медицинский пепсин. В отличие от желудочного сока медицинский пепсин извлекают раствором соляной кислоты. Медицинский пепсин получают из парной или мороженой слизистой оболочки желудка свиней. Извлекать пепсин можно двумя способами: 1) 0,3%-ным раствором соляной кислоты при настаивании и трехкратной смене кислоты и последующим высаливанием пепсина поваренной солью и 2) путем автолиза измельченной ткани слизистой оболочки желудка под действием содержащегося в ней пепсина, при подкислении соляной кислотой до pH 1,5—2,5 (оптимум действия пепсина) и при температуре 35—38°.
В процессе автолиза ткань слизистой оболочки растворяется и пепсин переходит в раствор. Дальнейшая операция сводится к высаливанию пепсина, отделению его от образовавшихся продуктов распада белков. Слишком длительный автолиз может привести к тому, что пепсин не будет высаливаться в результате самопереваривания и произойдет потеря его протеолитической активности.
Пищевой пепсин получают из парной или замороженной слизистой оболочки сычугов крупного рогатого скота трехкратным настаиванием в слабом растворе соляной кислоты и последующим высаливанием поваренной солью из фильтрата. После отделения ферментной массы от раствора ее сушат и тщательно измельчают. Пищевой пепсин применяют для свертывания молока при изготовлении сыров. Пищевой пепсин не должен обладать переваривающей способностью. Активность его проверяют по скорости свертывания молока. Для получения стандартной активности медицинский пепсин разбавляют лактозой, а пищевой — поваренной солью. Медицинский пепсин применяют как лечебный препарат при нарушении нормального выделения желудочного сока.