ИССЛЕДОВАНИЕ ФЕРМЕНТАТИВНОЙ АКТИВНОСТИ СОКА ПОДЖЕЛУДОЧНОЙ ЖЕЛЕЗЫ

Пища, побывавшая в желудке и подвергшаяся действию же­лудочного сока, небольшими порциями переходит в двенадца­типерстную кишку. Здесь происходит дальнейшая химическая обработка пищи под влиянием сока панкреатической железы, а также желчи и кишечного сока. Когда кислый химус, посту­пая в двенадцатиперстную кишку, соприкасается с ее стенками, слизистая двенадцатиперстной кишки начинает секретировать кишечный сок и два гормона: холецистокенин-панкреозимин и секретин. Панкреозиминовый компонент первого гормона и се­кретин доставляются кровью в поджелудочную железу и сти­мулируют ее секреторную деятельность. Панкреозимин вызы­вает образование панкреатического сока с высоким содержа­нием ферментов, секретин - выделение панкреатического сока с высоким содержанием бикарбоната. Продукт деятельности секреторных клеток поджелудочной железы - панкреатический сок, по ее протокам поступает в двенадцатиперстную кишку. За сутки у человека выделяется 1,5-2,0 л панкреатического сока рН 7,8-8,5. Чистый панкреатический сок может быть получен из протока поджелудочной железы путем выведения его на кожу брюшной стенки, как это сделал впервые И.П. Павлов. Этот сок предста­вляет собой бесцветную, прозрачную жидкость щелочной реак­ции (рН 7,8-8,4). Эта реакция обусловлена содержанием в соке двууглекислого натрия - важнейшего компонента неорганиче­ских соединений, входящих в состав сухого остатка. Органи­ческая составная часть сока представлена слизью и белковыми соединениями - в основном ферментами. Ферменты сока под­желудочной железы оказывают действие на пищевые вещества всех трех групп: белки, углеводы, жиры. В состав панкреатического сока входят протеолитические (трипсиноген, химотрипсиноген, прокарбоксипептидазы А и В, проэластаза), липолитические (липаза, фосфолипаза А и эстераза), амилолитические (α-амилаза, мальтаза) ферменты и нуклеазы (рибонуклеаза и дезоксирибонуклеаза), расщепляющие белки, жиры, углеводы и нуклеиновые кислоты. Протеолитические фер­менты секретируются в виде проэнзимов. Под влиянием энтерокиназы двенадцатиперстной кишки трипсиноген превращается в трипсин, который активирует и другие пропептидазы. Панкреа­тическая липаза активна в присутствии солей желчных кислот.

Комплекс протеолитических ферментов поджелудочного со­ка состоит из трипсина (трипсиногена), катализирующего рас­щепление белков на более короткие полипептиды, химотрипсина (химотрипсиногена), расщепляющего белки до аминоки­слот, карбоксипепптдазы, расщепляющей пептиды до аминоки­слот, и нуклеазы, превращающей нуклеиновые кислоты в нуклеотиды. Таким образом, панкреатический сок осуществляет глубокое расщепление белков вплоть до конечных продуктов - аминокислот. Оптимальной средой, при которой трипсин ока­зывает свое влияние на белки, является щелочная (рН 8,0-8,7), однако он действует и в нейтральной или слабокислой среде.

Полученный непосредственно из протока железы трипсин не обладает переваривающим действием, так как находится в не­активном состоянии, т.е. в виде трипсиногена. Активатором трипсиногена служит открытый в лаборатории И.П. Павлова фермент энтерокиназа, содержащийся в кишечном соке.

Жировой фермент панкреатического сока - липаза, является основным ферментом кишечного тракта, участвующим в пере­варивании жиров. Липаза расщепляет молекулы нейтрального жира на глицерин и соответствующие жирные кислоты, кото­рые, взаимодействуя со щелочами, образуют мыла. Липаза вы­деляется секреторными клетками панкреатической железы так­же в неактивном состоянии и активируется солями желчных ки­слот.

Амилолитические ферменты панкреатического сока - амила­зы, катализируют гидролиз крахмала, гликогена и родственных им полисахаридов, переводя их через ряд декстринов в дисахара, а затем в моносахара.

Для работы необходимы: штатив с пробирками, водяная ба­ня или термостат, термометр, спиртовка, спички, бюретки. Панкреатический сок (сок поджелудочной железы), ки­шечный сок, фибрин, желчь, пищевой белок (мясо вареное и сырое, яич­ный белок), нейтральный растительный жир (растительное масло), 1% крахмальный клейстер, 1% раствор сырого крах­мала, крахмал (порошок), спиртовой раствор фенолфталеина (или розаловая кислота), реактив Люголя (I в KI), 10%-ный раствор NaOH, 2%-ный раствор CuSO₄, 0,5% HCl, бромная вода (4%-ный раствор брома в воде), 0,01 н раствор NaOH, стеклограф. Вместо сока поджелудочной железы можно использовать панкреатин (1 г растворяют в 250 мл 0,3%-ного раствора NaHCO₃), но активность его ферментов может быть ниже, чем у натурального сока поджелудочной железы.

Проведение работы.

В работе используют панкреатиче­ский сок, полученный у собаки, имеющей фистулу протока поджелудочной железы, или приготовленный из поджелудочной же­лезы, взятой у животного в остром опыте.

Пронумеровать 11 пробирок. В первые три пробирки поло­жить одинаковые порции мелко нарезанного фибрина. В про­бирку 1 налить 2 мл активированного кишечным соком панкреа­тического сока. В пробирку 2 налить 2 мл неактивного панкре­атического сока. В пробирку 3 налить 2 мл панкреатического сока и добавить 1 мл прокипяченного кишечного сока. Пробир­ки 2 и 3 служат контрольными к пробирке 1.

В следующие три пробирки (№№ 4-6) положить вареный яич­ный белок (в пробирку 4), вареное мясо (в пробирку 5) и сырое мясо (в пробирку 6). Налить в каждую пробирку по 2 мл акти­вированного панкреатического сока.

Для исследования действия панкреатического сока на жиры в пробирки 7-9 налить по 0,5 мл нейтрального жира, а затем в пробирку 7 добавить 2 мл панкреатического сока, 0,1 мл желчи и две-три капли индикатора (1%-ный спиртовой раствор фенолф­талеина); в пробирку 8 - 2 мл панкреатического сока и одну-две капли индикатора; в пробирку 9 - 2 мл прокипяченного панкре­атического сока, одну-две капли желчи и одну-две капли инди­катора. Пробирки 8 и 9 служат контрольными к пробирке 7.

Действие амилазы панкреатического сока может быть иссле­довано в том же объеме, как это делалось для птиалина слюны. Однако для характеристики амилолитического фермента под­желудочного сока можно ограничиться двумя пробами. Так, в пробирку 10 налить 2 мл поджелудочного сока и 2 мл 1% крахмаль­ного клейстера, в пробирку 11 - 2 мл поджелудочного сока и 2 мл 1% сырого крахмала (водной взвеси).

Все 11 пробирок поместить на 30 мин в водяную баню или в термостат с температурой 37-38 ^оС. По истечении указанного времени пробирки вынуть, охладить, исследовать содержимое пробирок визуально и провести качественные пробы. В про­бирках 1-6 отметить наличие или отсутствие пищевого белка; с жидким содержимым провести биуретовую пробу. Отметить изменение окраски содержимого пробирок 7 и 8 по сравнению с пробиркой 9, что объясняется образованием кислой реакции после расщепления жира на жирные кислоты и глицерин. Из­менение цвета должно быть резче выражено в пробирке 7. С содержимым пробирок 10 и 11 провести пробы Троммера на са­хар и Люголя на крахмал. Все полученные данные занести в таблицу 4.

Таблица 4

Результаты работы и их оформление. Составить таблицу 4 и внести в нее результаты опытов.

Проанализировать результаты опытов и сделать выводы о влиянии сока поджелудочной железы на белки, жиры и угле­воды; о его ферментативной активности в различных экспери­ментальных условиях.

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА № 4