Эмульгаторы — вещества амфифильной природы. Снижают поверхностное натяжение и стабилизируют эмульсию. Общее в строении эмульгаторов — наличие гидрофильных и гидрофобных участков. Гидрофильным участком молекула эмульгатора растворяется в воде, гидрофобным — в жире. Благодаря этому создается большая площадь контакта жира с водной фазой, в которой находится фермент. Белки могут выступать в роли эмульгаторов.
В организме человека эмульгаторами являются желчные кислоты — вещества стероидной природы. Синтезируются в печени из холестерина путем окисления по монооксигеназному типу в две первичные желчные кислоты: холевую и хенодезоксихолевую, которые затем связываются с аминокислотными остатками глицина и таурина. Образуются конъюгированные желчные кислоты — гликохолевая (гидрофильный участок представлен остатком глицина) и таурохолевая (гидрофильный участок представлен таурином). Гидрофобный компонент всех желчных кислот — производное холестерина. Образуются и другие желчные кислоты. В составе желчи желчные кислоты поступают в двенадцатиперстную кишку и аллостерически активируют панкреатическую липазу. Собственно переваривание жиров — гидролиз сложноэфирных связей.
Существует три фермента:
1) язычная липаза. Вырабатывается клетками слизистой оболочки задней части языка. Действует только в желудке. Переваривает уже эмульгированный жир. pH-оптимум — 4–5, поэтому в желудке взрослого человека язычная липаза неактивна. Реально жиры перевариваются язычной липазой только у младенцев. У взрослых людей переваривание жира идет только в кишечнике по схеме: «выделение желчи ⇒ эмульгирование жира ⇒ действие панкреатической липазы»;
2) панкреатическая липаза. Самостоятельно обладает очень низкой активностью, но в поджелудочной железе вырабатывается белок (колипаза), который, попадая в кишечник, активирует панкреатическую липазу. Колипаза вырабатывается в виде неактивного предшественника — проколипазы, которая активируется трипсином в кишечнике. Колипаза не является классическим активатором, она лишь связывает субстрат и приближает его к активному центру липазы. Образовавшиеся жирные кислоты и моноацилглицерины могут всасываться в кишечную стенку;
3) эстераза липидов. Под действием этого фермента часть моноацилглицеринов может подвергаться гидролизу с образованием глицерина и жирных кислот. Таким образом, продуктами переваривания жира являются глицерин, жирные кислоты и моноацилглицерины. Всасываются продукты переваривания путем предварительного образования смешанных мицелл с желчными кислотами.
Желчные кислоты выполняют 2 функции:
1) эмульгирование жира;
2) всасывание жирных кислот.
Мицеллы попадают в энтероциты. Там из компонентов мицелл снова образуются триацилглицерины, а желчные кислоты по системе воротной вены возвращаются в печень и могут снова поступать в желчь. Этот процесс — рециркуляция желчных кислот.