gastro-jРоссийский журнал гастроэнтерологии, гепатологии, колопроктологииRussian Journal of Gastroenterology, Hepatology, Coloproctology1382-43762658-6673«Gastro» LLCgastro-j-1407Research ArticleОРИГИНАЛЬНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯORIGINAL ARTICLESДва механизма мембранного пищеварения: ферментативно-транспортный ансамбль существует и для олигопептидовTwo mechanisms of membrane digestion: enzymatic-transport ensemble exists for oligopeptides as wellМетельскийC. Т.MetelskyS. T.ИвашкинВ. Т.IvashkinV. T.2011040520112131923Copyright © Метельский C.Т., Ивашкин В.Т., 20112011Метельский C.Т., Ивашкин В.Т.Metelsky S.T., Ivashkin V.T.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://www.gastro-j.ru/jour/article/view/1407

Цель исследования. Определить, какой механизм транспорта дипептидов реализуется в созданных в ходе эксперимента условиях – транспорт интактных дипептидов через PEPT1 или транспорт высвободившихся в результате мембранного гидролиза дипептидов аминокислот через системы транспорта для свободных аминокислот.Материал и методы. На изолированных отрезках тонкой кишки крыс регистрировали величины ответов тока короткого замыкания (ТКЗ), характеризующих скорость Na+-зависимого всасывания нутриентов, на добавление в омывающий раствор дипептидов и аминокислот при различных pH.Результаты. Установлено, что при рН 8,5 наблюдается бóльшая эффективность дипептидного транспорта (ответы ТКЗ на дипептиды больше ответов на смесь аминокислот). Напротив, при рН 5,5 отмечается обратное соотношение – ответы ТКЗ на смесь аминокислот больше ответов на дипептиды. Таким образом, исследователь, работая при рН 5,5, обнаружит, что всасывание из смеси аминокислот протекает более эффективно, чем из раствора дипептида.Выводы. Увеличивающийся с рН натрийзависимый компонент стимулирующего эффекта легкогидролизуемых дипептидов обусловлен мембранным пищеварением. Снижающийся с рН натрийнезависимый компонент транспорта дипептидов связан, по-видимому, с функционированием в апикальной мембране энтероцитов протонзависимого PepT1. Мы полагаем, что такое последовательное «выдерживание» содержимого желудка при всевозрастающих рН по мере перемещения вдоль желудочно-кишечного тракта (от желудка к толстой кишке) приводит к своевременному переключению двух механизмов всасывания олигопептидов и соответственно к более оптимальному их усвоению.

Aim of investigation

Aim of investigation. To determine, which mechanism of dipeptide transport is realized under experimental conditions: PEPT1-mediated transport of the intact dipeptides or transport of the amino acid formed as a result of membrane hydrolysis of dipeptides through transport systems for free amino acid.

Material and methods

Material and methods. Amplitudes of short circuit current (SCC) response reflecting rate of Na+-dependent absorbtion of nutrients on addition of dipeptides and amino acids to washing solution at different pH were registered in isolated fragments of the small intestine of rats. Results. Higher efficacy of dipeptide transport (SCC responses to dipeptides were more intensive, than responses to amino acids mixture) was observed at рН 8,5. On the contrary, at рН 5,5 is inverse ratio: stronger SCC responses to amino acid mixture than to dipeptides was revealed. Thus, the explorer, working at рН 5,5, will find, that absorbtion from mixture of aminoacids is more effective, than from dipeptide solution.

Conclusions

Conclusions. Increase of sodium-dependent component of stimulating effect of easily hydrolyzed dipeptides along with рН is caused by membrane digestion. Decrease of sodium-independent dipeptide transport component along with рН is related, apparently, to functioning of proton-dependent PepT1 in enterocyte apical membrane. We believe, that such serial «incubation» of gastric contents at increasing рН at gastro-intestinal transit (from the stomach to the large intestine) results in well-timed diversion of two mechanisms of oligopeptide absorbtion and respectively to their optimal digestion.

желудочно-кишечный трактдипептидысмесь аминокислотмеханизм транспортаток короткого замыканияgastro-intestinal tractdipeptidesmixture of amino acidstransport mechanismshort circuit currentReferencesМетельский С.Т. Изучение активного транспорта натрия через слизистую оболочку кишки крысы при помощи автоматического непрерывного фиксатора потенциала // Бюлл. эксперим. биол. мед. – 1984. – Т. 97.– С. 563–565.Метельский С.Т. Изучение активного транспорта натрия через слизистую оболочку кишки крысы при помощи автоматического непрерывного фиксатора потенциала // Бюлл. эксперим. биол. мед. – 1984. – Т. 97.– С. 563–565.Метельский С.Т. рН-зависимость ионных токов, обусловленных котранспортом с нутриентами, через стенку тонкой кишки крыс: Доклады Акад. наук СССР. –1989. – Т. 308, № 5. – С. 1270–1273.Метельский С.Т. рН-зависимость ионных токов, обусловленных котранспортом с нутриентами, через стенку тонкой кишки крыс: Доклады Акад. наук СССР. –1989. – Т. 308, № 5. – С. 1270–1273.Метельский С.Т. Транспортные процессы и мембранное пищеварение в слизистой оболочке тонкой кишки. – М.: Анахарсис, 2007. – 271 с.Метельский С.Т. Транспортные процессы и мембранное пищеварение в слизистой оболочке тонкой кишки. – М.: Анахарсис, 2007. – 271 с.Метельский С.Т., Ивашкин В.Т. Два механизма мембранного пищеварения: ферментативно-транспортный ансамбль существует // Рос. физиол. журн. им. И.М. Сеченова. – 2010. – Т. 20, № 5. – С. 4–9.Метельский С.Т., Ивашкин В.Т. Два механизма мембранного пищеварения: ферментативно-транспортный ансамбль существует // Рос. физиол. журн. им. И.М. Сеченова. – 2010. – Т. 20, № 5. – С. 4–9.Уголев A.M. Мембранное пищеварение. Полисубстратные процессы, организация и регуляция. – Л.: Наука,1972. – 172 с.Уголев A.M. Мембранное пищеварение. Полисубстратные процессы, организация и регуляция. – Л.: Наука,1972. – 172 с.Abe M., Hoshi T., Taijama A. Characteristics of transmural potential changes associated with the proton-peptide co-transport in toad small intestine // J. Physiol. –1987. – Vol. 394. – P. 481–499.Abe M., Hoshi T., Taijama A. Characteristics of transmural potential changes associated with the proton-peptide co-transport in toad small intestine // J. Physiol. –1987. – Vol. 394. – P. 481–499.Hoshi Т., Himucai M. Na+-coupled transport of organic solutes in animal cells // Transport and bioenergetics in biomembranes / Eds. R. Sato, Y. Kagawa. – Tokyo: Japan Sci. Soc. Press.; Plenum Press, 1982. – P. 111–135.Hoshi Т., Himucai M. Na+-coupled transport of organic solutes in animal cells // Transport and bioenergetics in biomembranes / Eds. R. Sato, Y. Kagawa. – Tokyo: Japan Sci. Soc. Press.; Plenum Press, 1982. – P. 111–135.Kushak R.I., Basova N. The absorption of free and «peptide» amino acids in small intestine of Chicks // Comp. Biochem. Physiol. – 1988. – Vol. 89A, N 3. – P. 317–322.Kushak R.I., Basova N. The absorption of free and «peptide» amino acids in small intestine of Chicks // Comp. Biochem. Physiol. – 1988. – Vol. 89A, N 3. – P. 317–322.Matеhews D.M. Intestinal absorption of peptides // Physiol. Rev. – 1975. – Vol. 55, N 4. – P. 537–608.Matеhews D.M. Intestinal absorption of peptides // Physiol. Rev. – 1975. – Vol. 55, N 4. – P. 537–608.Matthews D.M., Payne J.M. Transmembrane transport of small peptides // Current topics in membranes and transport / Eds. F. Bronner, A. Kleinzeller. – N.Y.: Acad. Press, 1980. – Vol. 14. – P. 331–425.Matthews D.M., Payne J.M. Transmembrane transport of small peptides // Current topics in membranes and transport / Eds. F. Bronner, A. Kleinzeller. – N.Y.: Acad. Press, 1980. – Vol. 14. – P. 331–425.Robinson G.B., Shaw B. The hydrolysis of dipeptides different regions of rat small intestine // Biochem. J.– 1960. – Vol. 77, N 2. – P. 351–356.Robinson G.B., Shaw B. The hydrolysis of dipeptides different regions of rat small intestine // Biochem. J.– 1960. – Vol. 77, N 2. – P. 351–356.Rubino A., Field М., Shwachman H. Intestinal transport of amino acid residues of dipeptides. I. Influence of the glycyl-L-proline across mucosal border // J. Biol. Chem.– 1971. – Vol. 246, N 11. – P. 3542–3548.Rubino A., Field М., Shwachman H. Intestinal transport of amino acid residues of dipeptides. I. Influence of the glycyl-L-proline across mucosal border // J. Biol. Chem.– 1971. – Vol. 246, N 11. – P. 3542–3548.

The authors declare that there are no conflicts of interest present.