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  • Aus dem Rega-Institute for Medical Research in Leuven (Belgien).

    Die Membranverdauung der Starke. 3. Mitt. Der EinfluS von alimentaren Komponenten des Chymus

    auf die Membranverdauung der Starkel

    P. DE LAEY

    DK 612.396.111:612.332 St&ke, Darmverdauung EinfluD von Nahrungsbestandteilen

    Es wurde der EinfluD von Zucker, Fettsauren und Proteinen auf die Intensitat der Verdauung von Starke bei weif3en Ratten bestimmt. Bei Gegenwart von Glucose einer Konzentration von 5 % (g/v) wird die Verdauung ,,in vivo" teilweise gehemmt. Die Aktivitat der Amylase der Darmflache indert sich nicht. Maltose von 10% hemmt in gleicher Ar t die ,,in vitro"- und ,,in vivo"-Verdauung, wiihrend die Gegenwart von Lactose und Saccharose (10%) die Verdauung der Starke ,,in vivo" signifikant ernied- rigt. Die pathologischen Fragen dieser Befunde werden diskutiert. Olein- und Stearin- saure in Konzentrationen von 5 % vergroDern die ,,in vitro"-Verdauung; hierbei nicht auf die Membranverdauung einwirkend. Bei Gluten (es ist ein Unterschied von 0 , 1 5 O / O zwischen Weizenmehl und glutenfrei gewaschenern Weizenmehl) beobachtet man eine signifikante Hemmung der ,,in vivo"- und ,,in vitro"-Starkeverdauung. Casein und Milch vermindern nur die Membranverdauung. Auf Grund der gewonnenen Resultate hangt die Starkeverdauung zum Zustand der Darmflache, so vom Vorliegen von alimen- taren Stoffen im Darmchymus ab.

    DaB alimentare Komponenten einander bei der Resorption beeinflussen, ist verschiedentlich und wiederholt beschrieben worden. Das kompetitive Ver- halten der Zucker (FISCHER [I], CRANE [z], JORGENSEN [3,4]) sowie von Amino- sauren bei ihrer Resorption (WISEMAN [5 ] , NATHANS u. a. [6] , HAGIHIRA u. a. [7], FINCH u. a. [8], OXENDER [9], CHRISTENSEN [IO]). ist eindeutig bewiesen.

    Der EinfluW von Cholsaure (PARKINSON [II]) bzw. von Elektrolyten (CRANE [IZ -141 )auf die Zucker-Resorption ist ebenfalls sichergestellt. Schwankungen in der Lipase-Aktivitat werden nicht allein nach der Adaptation der enzyma- tischen Aktivitat des Pankreassaftes an die Nahrung beobachtet (REROUD u. a. [IS]), sondern sie entstehen auch durch eine veranderte enzymatische Kinetik infolge Variationen der Adsorptions-Eigenschaften des heterogenen Systems

    Es ist zu erwarten, dal3 der Verdauungsmechanismus der Amylase ebenfalls eine Funktion der Beschaffenheit des Chymus ist ; denn die Gegenwart der ali- mentaren Stoffe im Lumen durfte auf die Reaktionskinetik der Amylase Ein- flu0 nehmen. So konnte durch die Zweigestaltigkeit der Membranverdauung -

    (BENZONAN.4 U . a. [16]).

    * L. Mitt. Nahrung TO, 649 (1966).

  • 656 DE LAEY

    -

    Perf usions- zeit

    infolge der Besetzung der aktiven Adsorptionsorte auf der Membran durch ali- mentare Produkte - diese Art der Verdauung herabgesetzt sein.

    Anhand vorliegender Versuche haben wir die intestinale Starkeverdauung bei Ratten in Gegenwart verschiedener Nahrungskomponenten bestimmt, nam- lich von Glucose, Disacchariden, Fettsauren und Proteinen.

    _____- - - in vivo-Aktivitat in mg in vitro-Aktivitat in mg

    hydrolysierte Starke/ml/min hydrolysierte St&rke/ml/min + 5%ige 1 Kontroll- Glucose tiere Glucose tiere

    + 5%ige I Kontroll-

    Methoden und Ergebnisse

    in vivo-Aktivitat in mg Perf usions- hydrolysierte Starke/ml/min

    I p zeit + 10% Kontroll- I Maltose 1 tiere . .__-

    Die Perfusionstechnik und die Bestimmung der luminalen und der totalen Starkeverdauung entsprechen den Angaben der I. Mitt2.

    in vitro-Aktivitat in nig hydrolysierte Starke/ml/min

    + 10% I Kontroll- Maltose tiere

    I . Der EinfluP von Zuckern. auf die Starkeverdauung

    Glucose. Die gleichzeitige Perfusion einer opgy0igen Starkelosung in Ringer- Puffer in Gegenwart von Glucose verschiedener Konzentrationen erfolgte bei 20 mannlichen Ratten (Wistarzucht) im Gewicht von IOO bis 150 g. Losungen mit 0,15, 0,5 und 1% Glucose lassen einen Einflul3 auf die ,,in vivo"- und ,,in vitro'l-Verdauung der Starke nicht erkennen.

    Gleichzeitige Perfusionen mit 5yoiger Glucoselosung und der 0~5y~igenStarke- losung erniedrigen die ,,in vivo"-Starkeverdauung, wohingegen die in vitro- Amylase-Aktivitiit nicht abgeschwacht ist (Tab. I).

    Tabel le 2 EinfluD der Maltose auf die Starkeverdauung; Losungen von 10% Maltose und 0,15% Stlrke; Perfusion im proximalen Dunndarm von Wistarratten.

    I. X t t . Nahrung 10 (1966).

  • Membranverdauung der Starke 111. 657

    in vivo-Aktivitat in rng

    Lactose tiere l p + 10% Kontroll- Pcrfusions- hydrolysierte Starke/ml/rnin

    zeit

    in vitro-Aktivitat in mg hydrolysierte Starkc/rnl/rnin

    + 10% 1 Kontroll- Lactosc , tiere

    2 min ! 1.07 0.1 0.5

    10 min 0,22

    Bei diesen Versuchen sind die Gehalte an freigesetzter Glucose und Galaktose in der Perfusatfliissigkeit bestimmt worden. Die Glucosebestimmung erfolgt rnit Glucoseoxydase (Boehringer), die der Galaktose mit Galaktoseoxydase (Wortington). Der Lactoserest des Perfusats wird aus der Differenz des Glucose- gehaltes des Perfusats vor und nach Inkubation (15 min bei 37 "C) mit Laktase (I mg/ml)3 nach der Methode von DAHLQVIST [17] ermittelt. Abb. I zeigt den Gehalt an Lactose, Glucose und Galaktose im Perfusat als Funktion der Per- fusionsdauer. In den ersten 2 min werden 60% der Lactose resorbiert ; der Glucose- und Galaktosegehalt des Perfusats steigt nur um einen Betrag an, der 5% des anfanglichen Lactosegehalts ausmacht.

    .\bb. I. Der Lactose-, Glucosc- und Galaktose-Gehalt im Per- fusat vahrend einer Diinndarrnperfusion mit Io%iger Lactose

    und o,rg:/,iger Starke-Losung in Ringer-Puffer. Obere weiDe Flache: Lactoserest;

    gestrichelte Flache : Glucose- und Galaktoserest im Perfusat; untere weille FUche: Glucose- und Galaktoseabsorption 0 2 4 6 8 1 0

    &&sianszeit fmmj Laktase von Koninklijke Gist- en Spiritusfabriek, N. V. Delft, Holland.

    44 Die Nahrung, Heft 8

  • 658 DE LAEY

    Saccharose. Die Untersuchungen mit Saccharose in 100/0 Losungen liefern nach Tab. 4 analoge, aber noch deutlichere Resultate als die mit Lactose, d. h. es manifestiert sich ein gesicherter Nachweis der ,,in vitro"-Hemmung, ohne daB die ,,in vitro"-Aktivitat verandert wird.

    Tabel le 4 EinfluD der Saccharose auf die Starke-Verdauiing;

    Losungen yon ro:& Saccharose und 0.15% Starke; Perfusion im proximalen Diinndnrm von Wistarratten.

    ~ in vivo-Aktivitat in ing hydrolysierte Starke/ml/min

    I p + 10% Kontroll- , Saccharose tiere 3.09

    I

    zeit

    zmin I 0,78 5 niin 0,42 I roniin , 0 ,33

    I in vitro-Aktivitat in mg

    hydrolysierte Starke/ml/min + 10% 1 Kontroll- '

    Saccharose tiere

    1,II 1.4

    0, j

    Bei diesen Versuchen wird ferner die Glucose im Perfusat mit Glucoseoxydase bestimmt. Die Saccharose wird aus der Differenz der Glucosekonzentrationen vor und nach Hydrolyse eines ml Perfusat in I n-Salzsaure (15 min bei IOO "C) gefunden. Abb. 2 stellt die Saccharoseverdauung als Funktion der Zeit dar. Die Hydrolyse dieses Zuckers verlauft nicht so schnell wie die der Lactose: nur 50% der Saccharose verschwinden wahrend 6 min. Die Glucose-Resorption, die in der ersten Minute bis zu 47% der Saccharose ausmacht, vermindert sich nach 10 min der Perfusion bis auf 29%, vermutlich als Folge eineI Saturation m Resorptionsmechanismus der Epithelzelle.

    2. Der EinfluP tion Fettsauren u n d Cholesterin auf die Starkeverdauung

    Perfusionen mit o,15%iger Starkelosung erfolgen in Gegenwart o,50/biger Losungen an Fettsaure (4 Katten; 80 g schwer). Die geringe Loslichkeit der Fettsauren in Wasser zwingt dazu, dieselben zu dispergieren. Perfusion mit Olsaure (o,5%ige Losung) hat keinen EinfluD auf die ,,in vivo"-Aktivitat , er- hoht jedoch nach Abb. 3 die ,,in vitro"-Aktivitat signifikarit (P (0,001). \Viih- rend der ersten 5 min wird eine erhebliche Abschuppung des Intestinalepithels beobachtet. Die alkalische Phosphatase-Aktivitat des Perfusats stellt sich auf

    Abb. 2 . Die Saccharose-Verdauung wahrend einer Diinn- darmperfusion rnit ro%iger Saccharose und 0,15 %igcr

    Starke-Liisung in Ringer-Puffer. Obere weil3e Flache: Saccharoserest :

    gestrichelte Flache : Glucose- und Fructoserest im Perfusat; untcre weiBe Flache : Glucose- und Fructoscabsorption

  • Mcmbranverdauung der Starke 111. 659

    Xbb. 3. Der BinfluG von 0,5?,biger Fettsaurelosung auf die ,,in vivo"- und ,,in vitro"-Verdauung der Starke nach einer

    Perfusion des Rattendfinndarms vonz min Dauer. Weil3e Saule : ,,in vivo"-Verdauung; gestrichelte Saule:

    ,,in vitro"-Verdauung. I = Kontrolltiere; perfundiert rnit o,rg%iger Stiirkelosung

    11 = 0,15:~ige Starke; Perfusion in Gegenwart von 0,5O/oiger

    111 = 0,15~&e Starke; Perfusion in Gegenwart von o,gS,iger

    im Ringer-Puffer;

    &auredispersion;

    S tcarinsaurcdispersion.

    jo bis 84 King-Armstrong-Einheiten/min (Kontrolltiere 0,4 bis 2 King-Arm- strong Einheiten/min). Analoge Beobachtungen wie bei &same werden in Gegenwart von Stearinsaure (o,~g%ige Losung) festgestellt.

    Eine IyGige Losung von Cholesterin hat keinen EinfluB auf die ,,in vivo"- und die ,$in vitro"-Verdauung der Starke.

    3. Der Einflup von Aminosauren und von Proteinen azcf die Starkeverdauung

    Das Aminosauregemisch Nesmida (NestlC, Schweiz) hat keinen EinfluB auf die Starkeverdauung, wenn es in Losungen bis zu 3,3% eingesetzt wird.

    I und 55,ige Losungen von Caseinhydrolysat, zusainmen mit o,xg%iger Starkelosung perfundiert, hemmen die ,,in vivo"-Aktivitat bei jiingeren Ratten (Korpergewicht 40 g) ; die ,,in vitro"-Aktivitat aber bleibt unverandert (Abb. 4). Gluten. Perfusion mit 0,15y0 Weizenmehl (Triticum aesticum) und rnit von Gluten frei gewaschen

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