Fettabbau: 95 % der Lipide werden im Dünndarm gespalten; vor der enzymatischen Spaltung müssen die Lipide als Öl in Wasser Emulsion vorliegen; Abbau erfolgt zu freien Fettsäuren und 2-Monoacylglyceriden; Resorption von 2-Monoacylglyceriden und anderen lipophilen Nahrungsbestandteilen (Vitamine, Cholesterin, Phospholipide) passive Diffusion; intrazelluläre Veresterung der Fettsäuren zu Triglyceriden und Einbau in Chylomikronen, die in die Lymphgefäße exocytiert werden
Proteinabbau: Hydrolyse und Resorption von 85 95 % der Proteine; luminaler Abbau durch Trypsin, Chymotrypsin, Elastase und Carboxypeptidase zu Poly- und Oligopeptiden; prolinreiche Proteine werden im Lumen sehr langsam gespalten; weiterer Abbau durch mehr als 20 Peptidhydrolasen in der membrangebundenen Phase zu Tri- und Dipeptiden und Aminosäuren; Resorption erfolgt über aktive Transporter, intrazelluläre Transaminierungsreaktionen; aktiver Transport der Aminosäuren in das Blut Geringe Aufnahme von Oligopeptiden und Proteinen 1 kda durch spezialisierte Epithelzellen (M-Zellen); wichtig für die Wirkung von Allergenen und Toxinen; bei Säuglingen ist die Aufnahme von intakten Proteinen stärker ausgeprägt (Immunoglobuline aus der Muttermilch)
Immunbiologische Funktion des Darms: diffuse Ansammlung von Lymphocyten im Schleimhautbindegewebe, Lokalisierung verschiedener Immunzellen im GALT = Darm-assoziiertes lymphoides Gewebe zwischen den Epithelzellen; Prozessierung von Antigenen und Sekretion von Antikörpern (v.a. IgA) Abwehr von aufgenommenen Viren, Bakterien und bakteriellen Toxinen; IgE vermittelte Reaktionen: Wassersekretion in das Darmlumen (Ausschwemmen der Antigene und Parasiten) und Motilitätsveränderung (Erbrechen, Durchfall); IgE vermittelte Prozesse spielen auch bei echten Nahrungsmittelallergien eine Rolle. Resorption von Wasser und Elektrolyten: vor allem osmotisch gesteuert Andere Nährstoffe (Vitamine, Phenole) und Fremdstoffe: Aufnahme über spezifische Rezeptoren oder passive Diffusion; z.t. findet vorher eine enzymatische Umsetzung statt (z.b. Deglykosylierung oder Glykosylierung; Freisetzung von Vitaminen aus gebundenen Formen); Resorption hydrophober Fremdstoffe in das Epithel durch passive Diffusion; MDR-1-Protein (multi drug resistance) auf Epithelzellen
Passage durch den Dünndarm: mehrere Stunden Dickdarm = Caecum, Colon und Rectum Passage durch den Dickdarm: 10-50 Stunden; Resorption von Elektrolyten und Wasser und mikrobielle Fermentation (wandständige und Lumenflora; 300 400 Keimspezies, davon 90 % Anaerobier) nicht verdauter Nahrungsbestandteile zu unterschiedlichsten niedermolekularen Verbindungen (z.b. kurzkettige Fettsäuren, Amine, Phenole...); Energiegewinnung (2-10 % der Gesamtenergieversorgung des Menschen) physiologische Wirkung (tumorprotektive Wirkung von Butyrat oder cancerogene Wirkung bestimmter Amine) sehr polare Fremdstoffe werden meist nicht resorbiert
Metabolisierung Nach der Resorption im Darm gelangen fast alle Nahrungsbestandteile (außer dem Hauptanteil der Lipide) über die Portalvene direkt in die Leber = First Pass Effect
Leber homöostatischer Regelmechanismus = Speicherung und kontinuierliche Abgabe vieler Nährstoffe (vor allem Kohlenhydrate) an den Blutkreislauf Protein- und Lipidstoffwechsel; Fremdstoffmetabolismus: gut metabolisierbare Substanzen können bereits vollständig metabolisiert in den normalen Blutkreislauf gelangen Phase I Reaktion = Funktionalisierung; Einführung funktioneller Gruppe in unpolare Substanzen (Oxidation, Reduktion oder Hydrolyse); Beispiel: Oxidation und Hydroxylierung von Aliphaten zu Alkoholen durch Cytochrom P-450, Reduktion von Ketonen zu Alkoholen, Hydrolyse von Epoxiden hierbei ist eine Aktivierung des Moleküls möglich (= Giftungsmechanismus) Phase II Reaktion = Konjugationsreaktion; Bindung von polaren Gruppen (z.b. Glucuronsäure, Sulphat, Glutathion) an den Fremdstoff Erhöhung der Wasserlöslichkeit und erleichterte renale Ausscheidung