Verdauungsenzyme

Verdauungsenzyme sind spezialisierte Proteine, die als Katalysatoren der Verdauung wirken. Sie beschleunigen die hydrolytische Spaltung von Kohlenhydraten, Proteinen, Fetten und Nukleinsäuren in kleinere Moleküle, die im Dünndarm aufgenommen werden können. Die Enzyme werden in verschiedenen Abschnitten des Verdauungstrakts gebildet und sezerniert, darunter Speicheldrüsen, Magen, Bauchspeicheldrüse und die Enterozyten des Dünndarms.

Zu den wichtigsten Verdauungsenzymen gehören Speichelamylase (Ptyalin) im Mund, Pepsin im Magen und Gastriclipase. Im Dünndarm wirken pankreasische Enzyme wie Pankreasamylase, Proteasen (Trypsinogen, Chymotrypsinogen, Carboxypeptidasen) und Lipase. Zusätzlich sitzen an den Bürztsaumzellen des Dünndarms Enzyme wie Lactase, Sucrase, Maltase sowie Aminopeptidasen und Dipeptidasen, die Spaltreaktionen an den intestinalen Oberflächen durchführen.

Die Aktivierung der Enzyme erfolgt häufig durch Proteasen aus dem gleichen System. So wird Trypsinogen durch Enterokinase in Trypsin aktiviert, und Trypsin wiederum aktiviert weitere Proteasen wie Chymotrypsinogen zu Chymotrypsin sowie einzelne Zymogene der Carboxypeptidasen. Die Enzyme arbeiten optimal bei unterschiedlichen pH-Wert-Bedingungen: Speichelamylase wirkt bei neutralem pH, Pepsin im sauren Magenmilieu, während pankreasische Enzyme im leicht alkalischen Milieu des Duodenums mit Hilfe von Bicarbonat arbeiten.

Reguliert wird die Verdauung durch hormonelle Signale wie Secretin, das die Bicarbonatsekretion erhöht, und Cholecystokinin, das pankreasische Enzyme und Gallensäuren freisetzt. Störungen können zu Malabsorption führen, etwa bei exokriner Pankreasinsuffizienz oder Laktoseintoleranz, die eine Enzymersatztherapie oder diätetische Anpassungen erforderlich machen.