酶和胃酸可以消化食物蛋白,为什么没有把胃和肠道“吃掉”呢?

人的胃组织与动物肉类组织一样, 广义而言都是含有大量蛋白质的“肉类”。 有趣的是,胃蛋白酶只消化摄取的外源食物蛋白质, 却不会消化人胃组织自身的蛋白质。
人体是靠什么生理机制避免胃肠蛋白的自身消化?
今天,小编以专业的角度来讲一下,酶和消化之间的关系,本文将围绕胃肠为何消化食物而不消化自身来讲述。

为什么没有把胃“吃掉”呢?
胃液中的主要消化酶是胃蛋白酶原。它是胃壁细胞产生的酶原,在胃酸的作用下转化为活性胃蛋白酶。胃蛋白酶主要负责分解蛋白质,将其分解成更小的肽。
当我们吃东西时,胃蛋白酶开始工作。它与胃酸结合形成酸性环境,有利于胃蛋白酶的活性。
胃初步将食物蛋白大分子水解成更小的短肽,这些短肽在肠道中进一步消化水解成更小的肽和氨基酸,以便人体吸收和利用。
胃具有的屏障功能,不止物理学,还有化学。
这是因为胃具有屏障功能,可以保护自身免受各种损伤。胃屏障功能是指各种损伤因素所引起的胃黏膜局部或全身的保护反应。这种功能不仅表现在对各种损伤因素的防御上,还体现在损伤后的自我修复等方面。各级防御机制相互协调,共同保护胃免受伤害。
其中,胃黏液-碳酸氢盐屏障是胃黏膜保护的第一道防线,抵御胃酸和胃蛋白酶的侵袭。
胃黏液-碳酸氢盐屏障的奇妙之处,就在于以物理性屏障为载体,兼有化学性屏障之湮灭胃酸和胃蛋白酶的功能。
胃的黏液细胞能产生大量黏液,覆盖在胃腔细胞的表面,形成约0.5 mm厚的黏液膜。这层黏液与胃黏膜的表面上皮细胞分泌的HCO3-共同构成一个防护屏障,称为黏液-碳酸氢盐屏障。
胃酸的主要成分是盐酸(HCl),而盐酸由氢离子(H+)和氯离子(Cl-)构成,如果大量的氢离子(H+)进入胃黏膜,会引起胃黏膜的pH值下降,造成黏膜损伤。
黏液-碳酸氢盐屏障的作用在于,当胃腔中的氢离子(H+)向胃黏膜扩散时,碱性的碳酸氢根离子,逐步与从胃腔渗透而来的胃酸氢离子相遇,发生中和反应,生成二氧化碳和水。
随着胃酸被逐渐中和,这层0.5 mm厚的胃黏液屏障两侧出现了“酸碱度差”:接触食物的一侧呈酸性,利于胃蛋白酶消化食物中的蛋白质;而靠近胃组织细胞的一侧pH值则呈中性或弱碱性,不利于胃蛋白酶消化胃本身的组织蛋白质。

最终,胃细胞表面一侧的黏液层完全湮灭了胃酸的氢离子,pH值接近7,此时的胃蛋白酶因处于pH大于5的环境中而发生不可逆的变性,彻底失去活性,不再具备消化蛋白质的活性和能力。因此,有了胃黏液-碳酸氢盐屏障,人的胃能消化食物蛋白,却不会消化掉自身。
食物蛋白从胃向下进入到肠道中,开始进一步消化。与胃内酸性环境相反,肠道内因为有大量的胆汁、胰腺液、小肠液等碱性体液,所以肠道内的整体环境偏碱性。
胃蛋白酶对食物蛋白的消化,是将食物蛋白大分子初步消化、剪切为较小的短肽,主要产物是蛋白胨。
蛋白胨需要在肠道内进一步消化水解为氨基酸,才能被人体吸收利用。
这一过程主要靠胰腺产生分泌至肠道的胰蛋白酶和糜蛋白酶执行完成。

胃和肠上皮细胞更新速度快,每三天更新一次。受损肠道细胞随即被淘汰更新。因此,人的肠道组织不会被胰蛋白酶消化水解。
人类的胃肠,消化各种外源食物蛋白而自身无虞,彰显生理学之美,人体生理机制的平衡、巧妙,实在是令人叹服。