Les sucs digestifs et leurs enzymes.
Une enzyme est une protéine capable de déclencher une réaction chimique sans modifier les produits finaux. Ce sont des catalyseurs biologiques fabriqués par les êtres vivants. Les enzymes agissent à très faible dose mais on les retrouve intactes à la fin de la réaction. Elles sont actives dans des conditions plus ou moins strictes de température et d’acidité. La pepsine par exemple présente un maximum d’efficacité à 40ºC dans une solution aqueuse de PH égal à 2. Une enzyme est spécifique d’une réaction chimique déterminée et elle n'agit que sur un type de substrat. Le rôle des enzymes digestives est de découper les aliments en substances de plus en plus petites : elles favorisent une hydrolyse c’est-à-dire, une décomposition sous l’action de l’eau. Les enzymes digestives sont donc des hydrolases.
1/ La salive.
Dans la bouche, la salive provenant des glandes est mélangée aux aliments.
Nous produisons environ un litre et demi de salive par jour. C’est un liquide visqueux facilitant la déglutition et composé à 99% d’eau. Chez l'homme, la salive contient une enzyme appelée amylase produite par les glandes salivaires.
2/ Les sucs gastriques.
Le brassage énergique des aliments dans l’estomac conduit à la formation d’une bouillie alimentaire, le chyme, contenant des éléments solides de 1 millimètre environ. La présence de nourriture dans l’estomac déclenche la sécrétion du suc gastrique et du mucus qui se mélangent au bol alimentaire. Le suc gastrique est un liquide incolore fortement acide (PH = 1) contenant de l’eau, de l'acide chlorhydrique et des enzymes qui décomposent les aliments : la lipase gastrique agit sur les graisses (agrégation des gouttes), la pepsine découpe les grosses protéines comme l’albumine, la présure fait coaguler les protéines du lait. La pepsine et la présure deviennent actives en milieu acide. Le mucus se dépose sur les parois de l’estomac pour le protéger des acides et des enzymes. Il y a aussi une absorption d’eau, de sels minéraux et les éléments prédigérés passent graduellement dans l’intestin grêle par le pylore à la base de l’estomac.
3/ Les sucs intestinaux.
Dans le duodénum, la partie supérieure de l’intestin grêle, les éléments prédigérés déversés par l’estomac, subissent l’action de trois sucs digestifs puissants : le suc pancréatique, le suc intestinal et la bile. C’est dans cette partie du tube digestif que se déroule l’étape la plus importante de la digestion chimique et l’hydrolyse complète de la plupart des aliments. Le transit dure environ 5 heures durant lequel il y a absorption des nutriments et réabsorption d’eau.
a- Le suc intestinal.
Il renferme de l'entérokinase qui active des enzymes : des saccharases, des maltases, des lactases et des peptidases. La première enzyme duodénale, la sécrétine neutralise l’acidité gastrique qui permet l’action digestive du suc pancréatique. La deuxième enzyme sécrétée est la CCK qui provoque les contractions de la vésicule biliaire, la bile arrive dans le duodénum par le canal cholédoque.
b- Le suc pancréatique.
Il arrive à l’intestin grêle par différents canaux. La sécrétion est stimulée par la consommation de protéines et de graisses. Le pancréas est une glande annexe de l’appareil digestif qui produit environ 2 litres de suc par jour. Ce liquide incolore au PH neutre est le plus important pour la digestion. Il contient plusieurs enzymes : deux protéinases (la trypsine et la chymotrypsine) découpent les protéines, une lipase décompose les graisses, l’amylase achève l’hydrolyse de l’amidon en maltose qui sera ensuite transformé en sucres simples assimilables (glucose et fructose).
c- La bile.
Elle est synthétisée par le foie et stockée dans la vésicule biliaire. La présence de graisse dans l’estomac et dans le duodénum provoque la sécrétion de bile dans l’intestin grêle.
Les sels biliaires (glycocholate et taurocholate de sodium) jouent un rôle important dans la digestion et l'absorption des graisses. En se combinant avec les lipides, la bile forme des micelles solubles dans le sang. Sans la bile les lipides ne sont pas digérés.
4/ La flore bactérienne.
Le gros intestin ne produit pas d’enzymes mais renferme une flore bactérienne très importante et variée qui participe à la digestion. Ces bactéries transforment l’urée en ammoniac et participent à la fermentation des glucides non absorbés au niveau de l’intestin grêle. Dans cette partie terminale du tube digestif, il y a une absorption de l’eau qui provoque une concentration des matières fécales.
Après cette déshydratation des selles, il ne reste que les substances non digérées (telle que la cellulose) au niveau du colon.
Les transformations chimiques des aliments.
Les transformations chimiques des aliments nécessitent trois réactions:
-les protides ou protéines (polypeptides) sont fragmentés en acides aminés.
-les lipides ou graisses (glycérol + acide gras) sont émulsionnés et convertis en acides gras.
-les glucides ou sucres (polysaccharides) sont transformés en sucres simples assimilables comme le glucose (monosaccharides).
1/ La digestion des glucides.
La digestion des glucides commence dans la bouche et se poursuit dans l’intestin.
L’amidon, le composant principal des féculents, est une molécule de réserve énergétique. Ce glucide complexe est une macro molécule formée de plusieurs centaines de molécules de glucose. L’amidon insoluble dans l’eau est découpé par l’amylase salivaire puis par l’amylase pancréatique pour produire des disaccharides (maltose.) Ces sucres sont encore dégradés dans l’intestin pour former du glucose soluble (mono-saccharide). Il est absorbé par les cellules intestinales et passe directement dans la circulation sanguine. D’autres sucres comme le lactose (découpé par le lactase en glucose et galactose) et le saccharose (découpé par le saccharase en glucose et fructose), présents dans notre alimentation, sont dégradés au cours de la digestion.
Les fibres alimentaires sont aussi constituées de sucres complexes. Le principal constituant est la cellulose mais l’homme ne possède pas l’enzyme, la cellulase, pour la dégrader. Les fibres fermentent au niveau du gros intestin en produisant des gaz , des acides gras volatils nécessaires au bon état de l’intestin et elles facilitent le transit des selles.
2/ La digestion des protéines.
La dégradation chimique des protéines qui sont constituées par de très longues chaînes d’acides aminés, débute dans l’estomac. Grâce à l ‘acidité, les tissus conjonctifs autour de la viande sont dissous et la pepsine, une enzyme protéase, débite les grosses molécules protéiques en peptides. En sortant de l’estomac, ces peptides sont hydrolysés dans le duodénum par les enzymes du suc pancréatique : les peptidases découpent les peptides en acides aminés ou peptides plus petits. La caséine par exemple est une protéine du lait. Elle est hydrolysée par la trypsine, la pepsine et la chymotrypsine en polypeptides qui sont à leur tour hydrolysés en acides aminés par les peptidases.
3/ La digestion des lipides.
Les lipides de l’alimentation humaine sont en grande partie constitués de triglycérides, de phospholipides et de stérols. Les lipides ont la propriété d’être hydrophobes, ils sont très peu solubles dans l'eau. Leur absorption au niveau de la barrière intestinale est résolue de manière particulière : ils doivent être émulsionnés comme les gouttes d’huile dans une vinaigrette pour être assimilées par l’organisme. Dans le duodénum, la digestion permet de former des micelles, c’est-à-dire des gouttelettes minuscules de 0.5 micron en suspension dans le milieu aqueux du tube digestif. Cette émulsion est amorcée par brassage mécanique et les sels biliaires assurent la formation complète des micelles de triglycérides. Les lipases et les phospholipases produites par le pancréas hydrolysent ensuite les lipides avec un maximum d’efficacité.
La réaction catalysée par la lipase se fait par étapes :
Triglycéride + eau = diglycérides + acide gras
Diglycéride + eau = monoglycérides + 2 acides gras
Monoglycéride + eau = monoglycérides + 3 acides gras
Les monoglycérides, sous l'action de la lipase, se décomposent en glycérol et en acide gras. La digestion des lipides aboutit dans l'intestin à un mélange de monoglycérides, de di et de triglycérides non encore complètement hydrolysés, de glycérol, d'acides gras, de phospholipides et de cholestérol. Lorsqu’elles sont suffisamment petites, les micelles sont absorbées par les parois de l’intestin.
L’absorption des nutriments.
L’intestin grêle est l’organe principal de l’absorption des nutriments. Ce processus est facilité par la longueur de l’intestin grêle et par les villosités qui développent une surface d’échange très importante estimée à plus de 250 m2.
Un réseau très dense de vaisseaux sanguins et lymphatiques est présent dans les micro villosités. Les cellules de la paroi intestinale permettent le passage des produits de la digestion vers le milieu interne de l’organisme.
L’absorption peut se faire de manière spécifique vers le système sanguin ou vers le système lymphatique. Le sang draine tous les nutriments solubles dans l’eau comme les minéraux, les vitamines, les sucres simples, les acides aminés, le glycérol, les acides gras à chaîne courte. Les vaisseaux lymphatiques transportent les molécules solubles dans les graisses.