Токсические продукты распада белков в толстом кишечнике – Превращения аминокислот под действием микрофлоры кишечника. «БИОЛОГИЧЕСКАЯ ХИМИЯ», Березов Т.Т., Коровкин Б.Ф.

Содержание

— проблемы ЖКТ — Биохимия

Уменьшение переваривания белков из-за низкой протеолитической активности в желудке (пониженная кислотность) или в кишечнике (хронические панкреатиты), нарушение целостности стенки кишечного тракта вследствие гельминтозов или неполной нейтрализации соляной кислоты (гиперацидный гастрит, нарушение желчевыделения) приводит к последствиям, которые отражаются на деятельности всего организма.

Пищевые аллергии

В раннем постнатальном периоде (у новорожденных и до 2-3 месяцев) проницаемость стенки кишечника у детей даже в норме повышена. Такая особенность обеспечивает проникновение антител молозива и материнского молока в кровь ребенка и создает младенцу пассивный иммунитет. Молозиво также содержит ингибитор трипсина, предохраняющий иммуноглобулины от быстрого гидролиза.

Однако при наличии неблагоприятных обстоятельств (гиповитаминозы, индивидуальные особенности, неправильное питание) проницаемость кишечной стенки возрастает и создается повышенный поток в кровь младенца пептидов коровьего молока (при искусственном вскармливании), пептидов и веществ, присутствующих в материнском молоке – развивается пищевая аллергия. Аналогичная ситуация может наблюдаться у старших детей и взрослых при нарушениях желчевыделения, при гельминтозах, дисбактериозах, поражении слизистой оболочки кишечника токсинами и т.п.

Оздоровление желудочно-кишечного тракта и восстановление целостности его стенки, улучшение желчевыделительной функции печени существенно облегчает лечение аллергий и атопий.

Некоторые пептидные участки альбумина коровьего молока и человеческого инсулина схожи между собой. Поэтому при переходе их через кишечный барьер у носителей антигенов главного комплекса гистосовместимости D₃/D₄ может возникнуть перекрестная иммунная реактивность и, как следствие, аутоиммунный ответ против собственных β-клеток островков Лангерганса. Считается, что в случае искусственного вскармливания младенцев это может привести к

инсулинзависимому сахарному диабету (СД 1 типа).

Целиакия

Целиакия – аутосомно-доминантное прогрессирующее заболевание, с разной степенью выраженности, с частотой до 0,5-1%. Приводит к изменениям в тощей кишке: воспалению и сглаживанию слизистой оболочки, исчезновению ворсинок и атрофии щеточной каемки, к появлению кубовидных энтероцитов. Причиной является врожденная непереносимость белка клейковины злаков глютена, или точнее – его растворимой фракции глиадина. Заболевание проявляется после введения в рацион младенца глиадин-содержащих продуктов (пшеница, рожь, ячмень), в первую очередь манной каши.

Патогенез заболевания до сих пор не выяснен, имеются гипотеза о прямом токсическом воздействии на стенку кишечника и гипотеза иммунного ответа на белок в стенке кишки.

Катаболизм аминокислот в толстом кишечнике

В некоторых ситуациях, а именно:

при ухудшении всасывания аминокислот,

при избытке белковой пищи,
при нарушении деятельности пищеварительных желез,
при снижении перистальтики кишечника (запоры)

аминокислоты и недопереваренные фрагменты белков достигают толстого кишечника, где подвергаются воздействию кишечной микрофлоры. Такой процесс получил название гниение белков в кишечнике. При этом образуются продукты разложения аминокислот, представляющие собой

токсины (аммиак, кадаверин, путресцин, крезол, фенол, скатол, индол, пиперидин, пирролидин, сероводород (H₂S), метилмеркаптан (СН₃SН) и другие),
нейромедиаторы (серотонин, гистамин, октопамин, тирамин, триптамин).

Всасываясь в кровь, эти вещества вызывают общую интоксикацию, колебания артериального давления, головные боли, понижение аппетита, понижение болевой чувствительности, анемии, миокардиодистрофии, нарушение желудочной секреции, в тяжелых случаях возможны угнетение дыхания, сердечной деятельности и кома.

Реакции превращения тирозина и триптофана

Реакции првращения лизина и аргинина

Детоксикация продуктов гниения

Обезвреживание токсических веществ, поступающих из толстого кишечника, происходит в печени с помощью двух систем:

Цель работы системы микросомального окисления заключается

в увеличении реакционной способности молекулы и ее возможности вступить в реакцию конъюгации,
в придании гидрофильности молекуле, что способствует ее выведению с мочой и отсутствию накопления в нервной и жировой ткани.

Цель работы системы конъюгации заключается

в маскировке реакционноспособных и токсичных групп (например, в феноле это ОН-группа).

1.5. Гниение аминокислот в кишечнике и обезвреживание продуктов гниения.

1.5.1. Основная масса аминокислот, образовавшихся в пищеварительном тракте в результате переваривания белков, всасывается в кровь и пополняет аминокислотный фонд организма. Определённое количество невсосавшихся аминокислот подвергается гниению в толстом кишечнике.

Гниение – превращения аминокислот, вызванные деятельностью микроорганизмов в толстом кишечнике. Усилению процессов гниения аминокислот могут способствовать:

избыточное поступление белков с пищей;
врождённые и приобретённые нарушения процесса всасывания аминокислот в кишечнике;
снижение моторной функции кишечника.

В результате гниения аминокислот образуются различные вещества, многие из которых являются токсичными для организма. Некоторые примеры продуктов гниения приводятся в таблице 2.

Таблица 2 Продукты гниения аминокислот в кишечнике.

Аминокислоты	Продукты гниения
Тирозин	Крезол
Тирозин	Фенол
Триптофан	Скатол
Триптофан	Индол
Цистеин, Метионин	Метилмеркаптан
Цистеин, Метионин	Сероводород
Лизин	Кадаверин
Орнитин	Путресцин

1.5.2. Продукты гниения аминокислот являются ксенобиотиками – веществами, чужеродными для организма человека и должны быть обезврежены (инактивированы).

Обезвреживание продуктов гниения аминокислот происходит в клетках печени после поступления веществ из кишечника с кровью воротной вены. Продукты обезвреживания хорошо растворяются в воде и поэтому легко выводятся из организма. Процесс обезвреживания включает, как правило, две фазы (стадии): фазу модификации и фазу конъюгации.

1.5.3.

В фазе модификации вещества вступают в реакции микросомального окисления, в результате которого образуются полярные группы —ОН или —СООН. Если такие группы уже имеются, то обезвреживание может происходить непосредственно путём конъюгации.

Реакции конъюгации заключаются в том, что к указанным группам присоединяется определённое соединение (глюкуроновая кислота, серная кислота, глицин и некоторые другие). Активной формой глюкуроновой кислоты является уридиндифосфоглюкуроновая кислота (УДФГК), активной формой серной кислоты — 3′-фосфоаденозин-5′-фосфосульфат (ФАФС). Формулы этих соединений приводятся на рисунке 1.3.

Рисунок 1.3. Активные формы глюкуроновой и серной кислот.

1.5.4. Запомните некоторые примеры реакций обезвреживания:

1) Обезвреживание фенола (реакция глюкуронидной конъюгации):

2) обезвреживание индола: а) гидроксилирование индола (фаза модификации):

б) сульфатирование индоксила (фаза конъюгации):

в) образование калиевой соли индоксилсульфата в канальцах почек:

По количеству индикана в моче можно сделать заключение о скорость процессов гниения белков в кишечнике (при усилении гниения количество индикана увеличивается) и о функциональном состоянии печени (при нарушении обезвреживающей функции количество индикана уменьшается).

3) Обезвреживание бензойной кислоты:

По скорости образования и выведения гиппуровой кислоты с мочой после введения бензойной кислоты можно судить о функциональном состоянии печени. Этот диагностический тест получил название

пробы Квика и используется в клинической практике.

Биохимия гниения белка… — Мой путь к Фрукторианству — ЖЖ

Ещё в начале ХХ века великий физиолог И. Мечников утверждал, что процессы гниения белковой пищи в кишечнике и вызываемая ими аутоинтоксикация — главное препятствие в достижении долголетия. В своих экспериментах он вводил подопытным животным гнилостные продукты из кишечника человека и получал у них различные патологические состояния организма.

Многочисленные г

нилостные микроорганизмы кишечника для своего роста и размножения могут использовать целый ряд аминокислот: цистин, цистеин, метионин, орнитин, лизин, фенилаланин, тирозин и триптофан. Эти аминокислоты присутствуют в любых белках и поэтому процесс гниения в равной степени присущ как животной, так и растительной пище. Причём независимо от того, прошла она термообработку или нет.
Патогенная микрофлора кишечника располагает набором ферментных систем, отличных от соответствующих ферментов человека и катализирующих самые разнообразные превращения аминокислот и белков пищи.(i) Поэтому на высокобелковом рационе в кишечнике человека создаются оптимальные условия для образования ядовитых продуктов распада аминокислот: фенола, индола, крезола, скатола, сероводорода, метилмеркаптана, кадаверина, путресцина и т.д.
Суммарное токсическое действие этих веществ оказывает отрицательный эффект на весь организм человека. Даже в малых концентрациях продукты гниения белка могут вызывать головную боль, тошноту и общее ухудшение самочувствия. Ну а в высоких концентрациях многие из этих соединений обладают нейротоксичным действием, поражают центральную нервную систему, вызывают психические и неврологические расстройства, а также могут провоцировать депрессию.(i)

Многочисленные превращения аминокислот, вызванные деятельностью микроорганизмов кишечника, получили общее название «гниение белков в кишечнике». Так, в процессе распада
серосодержащих аминокислот (цистин, цистеин, метионин) в кишечнике образуются
сероводород H₂S и метил-меркаптан CH₃SH.
Диаминокислоты – орнитин и лизин – подвергаются процессу декарбоксилирования с образованием токсичных аминов – путресцина и кадаверина.
Из ароматических аминокислот: фенилаланин, тирозин и триптофан – при аналогичном
бактериальном декарбоксилировании образуются соответствующие амины:
фенилэтиламин, параоксифенилэтиламин и индолилэтиламин
(триптамин).
Кроме того, микробные ферменты кишечника вызывают постепенное
разрушение боковых цепей циклических аминокислот, в частности тирозина и
триптофана, с образованием ядовитых продуктов обмена – соответственно крезола и
фенола, скатола и индола.

После всасывания эти продукты через воротную вену попадают в печень, где подвергаются
обезвреживанию путем химического связывания с серной или глюкуроновой кислотой
с образованием нетоксичных, так называемых парных, кислот (например,
фенолсерная кислота или ска-токсилсерная кислота). Последние выделяются с
мочой. Механизм обезвреживания этих продуктов изучен детально.
В печени содержатся специфические ферменты – арилсульфотрансфераза и
УДФ-глюкоронилтран-сфераза, катализирующие соответственно перенос остатка
серной кислоты из ее связанной формы – 3′-фосфоаденозин-5′-фосфосульфата (ФАФС)
и остатка глюкуроновой кислоты также из ее связанной формы –
уридил-дифосфоглюкуроновой кислоты (УДФГК) на любой из указанных продуктов.

По количеству индикана в моче человека можно судить не только о скорости процесса гниения белков в кишечнике, но и о функциональном состоянии печени. С более подробным изложением темы метаболизма продуктов гниения белка в организме человека можно ознакомится здесь…

Последствия гниения белка в кишечнике человека

1) Закисление тканей и нарушение микроциркуляции. Вследствие того, что в организме человека все вышеперечисленные токсичные продукты гниения белка подвергаются обезвреживанию путем химического связывания с серной или глюкуроновой кислотой, в тканях тела происходит накопление кислых продуктов метаболизма. А, как известно, при сдвигах рН в кислую сторону, происходит дегидратация соединительной ткани и переход межклеточного вещества в состояние плохо проницаемого геля.(i)
В итоге у человека возникает отек и ухудшение микроциркуляции тканей, что неизбежно приводит к нарушению их нормального метаболизма и ослаблению функциональной активности.

2) Воспалительный процесс в кишечнике и печени. Как известно, в зависимости от характера предпочитаемого пищевого субстрата кишечную микрофлору человека разделяют на две основные группы:

Сахаролитическая нормофлора (расщепляет сахара) относится в преимущественно к грамположительным микроорганизмам это бифидобактерии, лактобактерии, энтерококки, клостридии и т.д.

Протеолитическая микрофлора (расщепляет белки) относится в основном к грамотрицательным микроорганизмам это кишечная палочка, бактероиды, протей, фузобактерии и т.д.

Примечательным моментом в этом распределении кишечной микрофлоры является то, что все гнилостные микроорганизмы помимо того, что отравляют организм человека трупными ядами, ещё и выделяют особый эндотоксин — липополисахарид. Это биологически активное вещество является компонентом наружной стенки ВСЕХ грамотрицательных бактерий.
В организме человека эндотоксин проникает через слизистую в ткани и кровь, где распознаётся иммунными клетками (в первую очередь макрофагами) и вызывает сильный иммунный ответ. Именно поэтому бактериальный эндотоксин гнилостной микрофлоры играет ключевую роль в развитии воспалительного процесса в толстом кишечнике, печени и эндотелии кровеносных сосудов.(i)

3) Гипераммониемия (повышение уровня аммиака в организме). В результате гниения белков в кишечнике человека образуется и всасывается в кровь аммиак.

Аммиак — токсичное соединение. Даже небольшое повышение его концентрации оказывает неблагоприятное действие на организм, и прежде всего на ЦНС. Этот ядовитый газ легко проникает через мембраны в клетки и изменяет течение некоторых биохимических реакций в митохондриях. Результатом воздействия аммиака на метаболизм тканей мозга является кислородное и энергетическое голодание нейронов, изменение нормального обмена аминокислот, а также подавление синтеза некоторых нейромедиаторов.(i) Поэтому активное гниение белковой пищи в кишечнике может приводить к различным неврологическим и психическим нарушениям.

4) Агрегация эритроцитов. Избыток белка в рационе, приводит к ещё одному нежелательному последствию — агрегации (склеиванию) эритроцитов в монетные столбики или в более крупные комки
Происходит это потому что при обезвреживания эндотоксинов активированные купферовские клетки и гепатоциты являются источником свободных радикалов, которые инициируют гибель этих клеток.(i)
В этом процессе клетки печени выделяют особые соединения — белки острой фазы воспаления.(i) Как известно именно эти вещества в плазме крови создают оптимальные условия для склеивания красных клеток крови.(i) В свою очередь, появление слипшихся монетных столбиков и других агрегатов из эритроцитов вызывает закупоривание мелких сосудов и капилляров, что в конечном итоге нарушает нормальную микроциркуляцию крови.

Заключение

Организм человека вынужден применять целый ряд защитных механизмов для обезвреживания токсичных веществ, образующихся в кишечнике из пищевых продуктов с высокой концентрацией белка. Это оказывает повышенную нагрузку на все клетки тела человека и неизбежно приводит к возникновению различных нарушений метаболизма, а также вызывает преждевременное старение организма.(i)
Наполняя свой рацион овощами и фруктами, и ограничивая употребление высокобелковой пищи, люди естественным образом подавляют активность гнилостных микроорганизмов. Уменьшение потока ксенобиотиков и эндотоксинов на низкобелковом питании снижает нагрузку на печень, иммунную и выделительную системы. При этом в теле человека нормализуется обмен веществ, снижается риск возникновения многих заболеваний и продлевается срок жизни клеток всего организма.

БИОЛОГИЧЕСКАЯ ХИМИЯ Березов Т.Т., Коровкин Б.Ф.

Обезвреживание продуктов гниения белков в кишечнике

Аминокислоты, которые не всосались в кровь через слизистую оболочку тонкой кишки, подвергаются воздействию микроорганизмов в толстом кишечнике. При этом ферменты микроорганизмов расщепляют аминокислоты и превращают их в амины, жирные кислоты, спирты, фенолы и другие вещества, нередко ядовитые для организма.

Этот процесс иногда называют гниением белков в кишечнике. В его основе лежит декарбоксилирование аминокислот, при этом из аминокислот образуются биологические амины. Так, из аминокислоты орнитина Nh3(Ch3)3CH(Nh3)COOH образуется путресцин H₂N(CH₂)₄NH₂ (токсическое вещество из группы полиаминов), из лизина H₂N(CH₂)^.4CH(NH₂)^.COOH образуется кадаверин NH

2(CH₂)₅NH₂ (токсическое вещество из группы птомаинов).

Путресцин и кадаверин выводятся из организма с фекальными массами. В тех случаях, когда эти соединения попадают в кровь, они выводятся с мочой в неизмененном виде.

Из тирозина OHC₆H₄CH₂CH(NH₂)COOH образуется крезол СН₃С₆Н₄ОН (производное фенола, обладающее токсическими свойствами и специфическим неприятным запахом), а если процесс идёт дальше, то и фенол С₆Н₅ОН (карболовая кислота – гидроксибензол, производное бензола, токсическое вещество).

Из аминокислоты триптофана C₁₃H₁₀O₂N₂ образуются скатол NC₈H₆CH₃ (бесцветное кристаллическое вещество с очень неприятным запахом) и индол C₈H₇N (токсическое вещество со специфическим неприятным запахом).

При глубоком разрушении кишечными микроорганизмами серосодержащих аминокислот — цистина C₆H₁₂N₂S₂O₄, цистеина HSCH₂CH (NH₂) COOH и метионина CH₃SCH₂CH₂CH (NH₂) COOH — образуется сероводород (H₂S, газ с резким неприятным запахом), меркаптан (CH₃SH, летучее вещество с сильным удушливым запахом) и другие серосодержащие соединения.

Продукты гниения белков всасываются в венозную кровь, затем попадают в печень, где и обезвреживаются с помощью эндогенной серной кислоты или глюкуроновой кислоты. Индол и скатол также обезвреживаются в печени при участии серной и глюкуроновой кислот. Однако они предварительно окисляются: скатол в скатоксил, индол в индоксил и в виде парных кислот выводятся из организма с мочой.

Некоторые ядовитые вещества, например, бензойная кислота C₆H₅COOH, образующаяся из аминокислоты фенилаланина C₃H₅CH₂CH (NH₂) COOH, обезвреживаются в печени с помощью аминокислоты глицина. При этом образуется гиппуровая кислота C₆H₅CONH₂CH₂COOH — безвредное соединение, которое выводится с мочой.

Возможности печени в обезвреживании продуктов гниения белков, образованных в толстом кишечнике и всосавшихся в кровь, не безграничны. При снижении ее функциональной способности (например, в связи с перенесенными ранее заболеваниями) поступление значительного количества ядовитых веществ может оказаться чрезмерной нагрузкой.

Тогда часть необезвреженных ядовитых веществ разносится (большим кругом кровообращения) по всему организму, вызывая его отравление. Происходит преждевременное старение клеток и их гибель. При этом отмечается ухудшение самочувствия человека, его мучают головные боли.

Для предупреждения негативного воздействия ядовитых веществ на организм необходимо рационально планировать пищевой рацион. В него должны быть включены продукты, содержащие не только белки, но и жиры и углеводы, полезные кисломолочные продукты, так как молочнокислые бактерии способствуют ускорению гибели гнилостных микроорганизмов толстой кишки. В рационе необходима пища, которая является источником пектиновых веществ и клетчатки, что, повышая двигательную активность кишечника, способствуют выведению шлаков (в том числе и ядовитых веществ) из организма.

«Обезвреживание продуктов гниения белков в кишечнике» — это вторая статья из цикла «Обмен белков в организме человека». Первая статья — «Расщепление белков в пищеварительном тракте» Третья статья «Обмен аминокислот в тканях»

Гниение — Википедия

У этого термина существуют и другие значения, см. Гниль.

Гние́ние (аммонификация) — процесс разложения азотсодержащих органических соединений (белков, аминокислот) в результате их ферментативного гидролиза под действием аммонифицирующих микроорганизмов с образованием токсичных для человека конечных продуктов — аммиака, сероводорода, а также первичных и вторичных аминов при неполной минерализации продуктов разложения:

Аммонифицирующие микроорганизмы (иначе гнилостные микроорганизмы, гнилостная микрофлора) широко распространены в почве, воздухе, воде, животных и растительных организмах. Поэтому любой подходящий субстрат быстро подвергается гниению. Наиболее глубокий распад белка с образованием безазотистых и азотистых соединений (индол, скатол, аммиак, сероводород) идет при участии спорообразующих бактерий рода Bacillus (например Bacillus subtilis, Bacillus mycoides), Clostridium (Clostridium perfringens, Clostridium tetani, Clostridium histolyticum), и семейства Enterobacteriaceae (например Proteus, Escherichia).

Физиолог XIX века И. И. Мечников считал, что постоянно образующиеся в кишечнике продукты гниения (скатол, индол и др.) вызывают хроническую интоксикацию и являются одной из причин преждевременного старения. Чрезмерно интенсивное гниение в толстом кишечнике является причиной гнилостной диспепсии, диареи и дисбактериоза толстого кишечника.

Первой стадией разложения белков является их гидролиз как микробными протеазами, так и протеазами клеток погибшего организма, высвобождаемыми из лизосом в результате смерти клеток (аутолиз). Протеолиз происходит в несколько стадий — в начале белки расщепляются до всё ещё крупных полипептидов, затем образовавшиеся полипептиды расщепляются до олигопептидов, которые в свою очередь расщепляются до дипептидов и свободных аминокислот.^[1] Образовавшиеся свободные аминокислоты затем подвергаются ряду превращений, приводящих к выделению характерных для гниения продуктов. Первыми стадиями является дезаминирование аминокислот, в результате которого аминогруппа аминокислоты отщепляется и высвобождается свободный ион аммония и декарбоксилирование, в результате которого карбоксильная группа отщепляется с высвобождением диоксида углерода (реакция декарбоксилирования чаще всего происходит в условиях пониженного pH). В результате декарбоксилирования высвобождаются также первичные амины:

H₂N-(CH₂)₄-CHNH₂-COOH (лизин) → H₂N-(CH₂)₄-CH₂NH₂ (кадаверин) + CO₂

Выделяют так называемое окислительное дезаминирование (наиболее распространённый вид дезаминирования, в результате которого NAD(P) восстанавливается до NAD(P)H₂) и гидролитическое дезаминирование, при котором аминогруппа аминокислоты заменяется на гидроксильную.

Также некоторые аминокислоты трансаминируются путём перемещения аминогруппы аминокислоты на 2-оксикислоту (в результате этого процесса также происходит дезаминирование аминокислот, кроме этого синтезируются те аминокислоты, которые бактерии не могут синтезировать путём аминирования ионами аммония).

Образовавшиеся в результате дезаминирования и декарбоксилирования продукты могут как окисляться микроорганизмами с целью получения энергии в виде АТФ, так и участвовать в реакциях промежуточного обмена.^[2]

Анаэробное разложение белков представителями рода Clostridium[править | править код]

Характерной особенностью так называемых протеолитических клостридиев (то есть разрушающих белки — например Clostridium hystoliticum) является способность сбраживать аминокислоты (таким образом используя их для получения энергии и как источник углерода) и продуцировать протеолитические ферменты. Представители рода Clostridium способны сбраживать глутаминовую кислоту, глутамин, гистидин, лизин, аргинин, фенилаланин, серин, треонин, аланин и цистеин. Некоторые аминокислоты могут сбраживаться одиночно (например лизин, в результате сбраживания которого происходит образование аммиака, масляной и уксусной кислот), а некоторые лишь парами (при котором происходит сопряжённая окислительно-восстановительная реакция, в которой одна аминокислота выступает в роли донора электронов, а вторая- акцептора). Донорами электронов в реакциях парного сбраживания могут выступать аспарагин, аланин, валин, серин, гистидин, в роли акцептора — глицин, пролин, орнитин, аргинин.

Хорошо изучено сопряжённое окисление-восстановление пары аланина и глицина. Суммарно реакция выглядит так:

CH₃-CNH₂-COOH (аланин) + 2H₂O → CH₃COOH + NH₃ + CO₂ + 4H
2H₂N-CH₂-COOH (глицин) + 4H → 2CH₃COOH + 2NH₃

В результате парного сбраживания аланина и глицина бактерия получает 1 молекулу АТФ на каждую молекулу аланина.^[3]

Анаэробная инфекция — тяжелая токсическая раневая инфекция, вызванная анаэробной гнилостной микрофлорой, с преимущественным поражением соединительной и мышечной ткани.

В хирургии принято выделять^[4]:

Анаэробная клостридиальная (классическая) инфекция (гангрена газовая)
Анаэробная неклостридиальная инфекция
Гнилостная инфекция

При анаэробной инфекции (газовой гангрене) ткани, омертвевшие под действием экзотоксинов, образуемых бактериями рода Clostridium, колонизируются вторичной гнилостной микрофлорой.

Возбудителями анаэробной неклостридиальной инфекции являются представители нормальной микрофлоры человека, находящейся на коже, в полости рта, желудочно-кишечного тракта. Это бактероиды, пептококки, пептострептококки, актиномицеты, микрококки.

Гнилостная инфекция — инициируется представителями анаэробной неклостридиальной микрофлоры в сочетании с аэробными микроорганизмами (чаще стафилококками или граммотрицательными палочками Pseudomonas aeruginosa, Escherichia coli, Proteus vulgaris, Enterobacter aerogenes, Klebsiella).

Под гниением трупа человека в судебной медицине понимают такие поздние трупные явления, при которых под воздействием микроорганизмов происходит разложение сложных органических соединений тканей человека (прежде всего белков). Гниение трупа начинается через сутки-двое после смерти человека. При гниении трупа выделяется много газообразных продуктов (аммиака, сероводорода, метана), при этом труп распухает (так называемая трупная эмфизема, особенно распухают ткани лица, конечности, мошонка и молочные железы), при этом ткани могут разрываться с выделением жидкости, окрашенной в коричневые и зелёные тона, представляющей собой вышедшую в ткани плазму крови, окрашенную биливердином и билирубином (продуктами разложения гемоглобина).

Гниение наиболее интенсивно происходит в условиях повышенной влажности воздуха и повышенной температуры. В условиях доступа свежего воздуха гниение также происходит быстрее, чем в воде или почве (в гробах и других герметично закрытых ёмкостях гниение происходит медленнее). При низких температурах гниение замедляется, при температурах ниже нуля может совсем приостановиться. При наличии гнойных процессов, а также сепсиса гниение значительно ускоряется.

Толстый кишечник первым вовлекается в процесс гниения (из-за обильной обсеменённости кишечника симбионтными бактериями), при этом при комнатной температуре через сутки на нижней части брюшной стенки появляются зелёные пятна, распространяющиеся через 11—13 суток на всё тело. Тело распухает из-за выделяющихся газообразных продуктов гниения, кровь окрашивается в грязно-зелёный цвет. В дальнейшем все мягкие ткани человека разлагаются, становятся кашицеобразными, превращаясь в дурнопахнущую жидкость и наступает скелетизация трупа, при этом остаётся один скелет.^[5]

↑ Елинов Н. П. Химическая микробиология. — М.: Высшая школа, 1989. — С. 250. — ISBN 5-06-000089-3.
↑ Шлегель Г. Общая микробиология. — М.: Мир, 1987. — С. 429—433.
↑ Гусев М. В., Минеева Л. А. Микробиология. — 3-е издание. — М.: Издательство МГУ, 1992.
↑ С. В. Петров. Общая хирургия. — СПб: Лань, 1999. — С. 591—602. — ISBN 5-8114-0129-9.
↑ Волков В.Н., Датий А.В. Судебная медицина: Учеб. пособие для вузов / Под ред. проф. А.Ф. Волынского.. — М.: ЮНИТИ-ДАНА, 2000. — 639 с. — ISBN 5-238-00142-8.

53. Гниение белков в толстом кишечнике .

За счёт деятельности микрофлоры толстого кишечника аминокислоты подвергаются гниению с образованием ядовитых продуктов : при распаде серосодержащих аминокислот ( цистина , цистеина и метионина ) образуются сероводород и метилмеркаптан . Диаминокислоты , в частности аргинин и лизин подвергаются декарбоксилированию с образованием протеиногенных аминов ( трупных ядов ) .

Ch3 – Ch3 – Ch3 – CH – COOH — CO2 Ch3 –Ch3 –Ch3 – Ch3

| | | |

Nh3 Nh3 Nh3 Nh3

Аргинин путресцин

— CO2

Ch3 – (Ch3)3 – CH – COOH Ch3 – Ch3 – Ch3 – Ch3 – Ch3

| | | |

Nh3 Nh3 Nh3 Nh3

Лизин падаверин

Оба эти амина обнаруживаются в крови , в моче при холере , гастроэнтеритах , а обезвреживаются в кишечнике под действием диаминооксидазы .

При разрушении фенилаланина , тирозина , ТРП образуются соответствующие биогенные амины : фенилэтиламин , триптамин , серотонин . при разрушении этих же аминокислот могут образовываться крезол , фенол , скатол , индол , бензол :

Ch3 – CH – COOH Ch4

Nh3

HO HO Ch4 HO

Тирозин крезол фенол

Ch3 – CH – COOH Ch4

Nh3

N N N

| | |

H H H

ТРП скатол индол

Ch4

Ch3 – CH – COOH

Nh3

Фенол метилбензол бензол

Все эти вещества гидрофобны и обладают мембранотропным действием ( поражают мембраны клеток печени , эритроцитов , лёгких ) . Продукты распада аминокислот поступают в печень , где подвергаются детоксикации . В печени эти продукты обезвреживаются путём конъюгации с серной или гиалуроновой кислотой с образованием нетоксичных парных кислот ( фенолсерная , скатолсерная ) . Происходит это так : в печени содержаться специфические ферменты : арилсульфотрансфераза и УДФ-глюкуронилтрансфераза , которые катализируют перенос остатка серной кислоты из её связанной формы ФАФС ( фосфоаденозинфосфосульфат ) и остатка глюкуроновой кислоты из её связанной формы УДФГК ( уридиндифосфоглюкуроновой кислоты ) на любой из указанных выше продуктов :

НАД*Н2

+ ФАФС

NH NH

индол индоксил ( индоксилсерная кислота )

OSO3H OSO3K

NH NH

индоксилсульфат индикан ( калиевая соль индоксилсерной кислты )

Обезвреживание бензойной кислоты :

СООН CO – NH – Ch3

+ h3N – Ch3 – COOH COOH

— HOH гиппуровая кислота

Диагностическое значение индикана .

Он характеризует содержимое кишечника . Содержание индикана повышается при запорах , непроходимости кишечника , при перитонитах и при парезах кишечника . В этих случаях индикан появляется в крови и выделяется с мочой в повышенных количествах . Повышение его концентрации в крови наблюдается на ранних стадиях почечной недостаточности .

Превращения аминокислот под действием микрофлоры кишечника. «БИОЛОГИЧЕСКАЯ ХИМИЯ», Березов Т.Т., Коровкин Б.Ф.

Известно, что микроорганизмы кишечника для своего роста также нуждаются в доставке с пищей определенных аминокислот. Микрофлора кишечника располагает набором ферментных систем, отличных от соответствующих ферментов животных тканей и катализирующих самые разнообразные превращения пищевых аминокислот. В кишечнике создаются оптимальные условия для образования ядовитых продуктов распада аминокислот: фенола, индола, крезола, скатола, сероводорода, метилмер-каптана, а также нетоксичных для организма соединений: спиртов, аминов, жирных кислот, кетокислот, оксикислот и др.

Все эти превращения аминокислот, вызванные деятельностью микроорганизмов кишечника, получили общее название «гниение белков в кишечнике». Так, в процессе распада серосодержащих аминокислот (цистин, цистеин, метионин) в кишечнике образуются сероводород H₂S и метил-меркаптан CH₃SH. Диаминокислоты – орнитин и лизин – подвергаются процессу декарбоксилирования с образованием аминов – путресцина и кадаверина.

Из ароматических аминокислот: фенилаланин, тирозин и триптофан – при аналогичном бактериальном декарбоксилировании образуются соответствующие амины: фенилэтиламин, параоксифенилэтиламин (или тира-мин) и индолилэтиламин (триптамин). Кроме того, микробные ферменты кишечника вызывают постепенное разрушение боковых цепей циклических аминокислот, в частности тирозина и триптофана, с образованием ядовитых продуктов обмена – соответственно крезола и фенола, скатола и индола.

Механизм обезвреживания этих продуктов изучен детально. В печени содержатся специфические ферменты – арилсульфотрансфераза и УДФ-глюкоронилтран-сфераза, катализирующие соответственно перенос остатка серной кислоты из ее связанной формы – 3′-фосфоаденозин-5′-фосфосульфата (ФАФС) и остатка глюкуроновой кислоты также из ее связанной формы – уридил-дифосфоглюкуроновой кислоты (УДФГК) на любой из указанных продуктов.

Индол (как и скатол) предварительно подвергается окислению в индоксил (соответственно скатоксил), который взаимодействует непосредственно в ферментативной реакции с ФАФС или с УДФГК. Так, индол связывается в виде эфиросерной кислоты. Калиевая соль этой кислоты получила название животного индикана, который выводится с мочой (см. главу 18). По количеству индикана в моче человека можно судить не только о скорости процесса гниения белков в кишечнике, но и о функциональном состоянии печени. О функции печени и ее роли в обезвреживании токсичных продуктов часто также судят по скорости образования и выделения гиппуровой кислоты с мочой после приема бензойной кислоты (см. главу 16).

Таким образом, организм человека и животных обладает рядом защитных механизмов синтеза, биологическая роль которых заключается в обезвреживании токсичных веществ, поступающих в организм извне или образующихся в кишечнике из пищевых продуктов в результате жизнедеятельности микроорганизмов.

Предыдущая страница | Следующая страница

СОДЕРЖАНИЕ