De macronutriënten koolhydraten, vetten en proteïnen leveren energie en bouwstoffen aan het lichaam. Hiervoor moeten deze nutriënten wel eerst verteerd en geabsorbeerd worden. De vertering van koolhydraten start al in de mond onder invloed van het enzym amylase. De vertering van eiwitten start in de maag. De vertering van vetten start in de twaalfvingerige darm (duodenum).
Vertering van macronutriënten door hydrolyse
Vertering van koolhydraten
De vertering van koolhydraten begint in de mond en in de maag. Speeksel wat door de drie verschillende speekselklieren (submandibulair, sublinguaal en parotis) in de mondholte wordt uitgescheiden, bevat het enzym ptyaline (een alfa-amylase). Ptyaline hydrolyseert amylose (zetmeel) in maltose (een disaccharide) en andere polymeren van glucose (een monosaccharide). Minder dan 5% van de hoeveelheid zetmeel van een maaltijd wordt gehydrolyseerd voordat het door wordt geslikt. De vertering van het amylose gaat echter in de maag nog ongeveer 1 uur door. De activiteit van ptyaline wordt door maagzuur geinhibeerd. Desondanks is ptyaline verantwoordelijk voor 30 tot 40% van de hydrolyse van amylose tot maltose.
De pancreas scheidt ook alfa-amylase uit. Het alfa-amylase wat door de pancreas wordt uitgescheiden heeft dezelfde werking als alfa-amylase in het speeksel. Het pancreasamylase is echter veel krachtiger. Nadat de voedselbrij via de maag in het duodenum komt, wordt bijna al het amylose verteerd.
Disacchariden en kleine glucosepolymeren worden door enzymen van het darmepitheel gehydrolyseerd. De microvilli van de borstelzoom bevatten enzymen die de disacchariden lactose, sacharose, maltose en glucosepolymeren in monosacchariden splitsen. Het eindproduct van de koolhydraatvertering is meestal glucose. Er zijn echter ook andere monosacchariden die het eindproduct van de koolhydraatvertering zijn:
• Lactose wordt gesplitst in een molecuul galactose en een molecuul glucose.
• Sacharose wordt gesplitst in een molecuul glucose en een molecuul fructose.
• Maltose wordt gesplitst in een glucose.
Vertering van proteïnen
De vertering van eiwitten begint in de maag. Pepsine is verantwoordelijk voor de vertering van collageen. Pepsine wordt in de vorm van het inactieve pepsinogeen in de maag uitgescheiden. Pepsinogeen wordt door het maagzuur in de maag in het actieve pepsine omgezet. Collageen moet eerst verteerd worden voordat enzymen die vlees kunnen verteren hierop kunnen werken. Met name de pancreasenzymen zijn verantwoordelijk voor de eiwitvertering. Proteïnen verlaten de maag in de vorm van proteosen, peptonen en grote polypeptiden. Deze worden vervolgens verteerd door de pancreasenzymen in tripeptiden, dipeptiden en soms in wat grotere peptiden. Enkele eiwitten worden volledig tot aminozuren afgebroken.
• Trypsine en chymotrypsine splitsen eiwitten in kleine polypeptiden. Trypsine komt in de vorm van trypsinogeen vrij en wordt door pepsine geactiveerd tot trypsine. Chymotrypinogeen wordt door trypsine geactiveerd tot chymotrypsine.
• Carboxypolypeptidase splitst aminozuren van het carboxyleinde van een polypeptide. Ook caboxypolypeptidase komt in het inactieve procaboxypolypeptidase vrij en wordt door trypsine geactiveerd.
• Prolelastase wordt omgezet in elastase. Elastase verteert elastinevezels in vlees.
• Uiteindelijk worden 99% van alle peptiden tot aminozuren afgebroken. De vertering van peptiden tot aminozuren is het resultaat van enzymen die door de enterocyten worden afgegeven. Aminopolypeptidase en verscheidene andere dipeptidasen splitsen grote polypeptiden in tripeptiden, dipeptiden en aminozuren. Deze worden vervolgens in de enterocyten getransporteerd. In het enterocyt worden bijna alle peptiden tot aminozuren gesplitst.
Vertering van vet
De eerste stap van vetvertering bestaat uit emulsiferen van vetten door galzure zouten en lecithine. Emulsificatie is het zeer fijn verdelen van vet in kleine vetdruppeltjes. Emulsificatie zorgt voor een vergroot oppervlak waarop verteringsenzymen kunnen inwerken.
Triglyceriden worden door pancreaslipase verteerd. Pancreaslipase is het belangrijkste enzym van de vetvertering. Bijna alle triglyceriden worden door pancreaslipase in monoglyceride en vrij vetzuren gesplitst. Galzure zouten vormen micellen die de vetvertering versnellen. De hydrolyse van triglyceriden is zeer reversibel. Ophoping van monoglyceriden en vrije vetzuren heeft snel een stagnatie van een verdere vetvertering tot gevolg. Galzure zouten vormen echter micellen waarin de monoglyceriden en vrije vetzuren worden opgesloten. De galzure zouten vormen de hydrofiele mantel van de micel. De micellen zijn ook verantwoordelijk voor het transport van verteerde vetten over de borstelzoom.
Bronnen:
JE. Hall, 2006, Pocket Companion to Textbook of Medical Physiology, Elsevier Inc
GA Thibodeau, Patton KT 2007, Anatomy & Physiology, Mosby/Elsevier
EN Marieb, Hoehn K 2007, Human Anatomy & Physiology, Pearson/Benjamin Cummi
