Липиды представляют собой гидрофобные или амфифильные молекулы, включающие триглицериды, фосфолипиды, стерины и жирные кислоты. Триглицериды являются основной формой хранения энергии в организме, состоящей из глицерина, соединённого с тремя молекулами жирных кислот через эфирные связи. Фосфолипиды, содержащие полярную головку и неполярные хвосты, играют ключевую роль в образовании биологических мембран. Стерины, например холестерин, участвуют в регуляции мембранной текучести и служат предшественниками гормонов.
Эмульгация — процесс диспергирования больших жировых глобул в водной среде, необходимый для эффективного действия липаз. Желчные кислоты, синтезируемые в печени и выделяемые с желчью, имеют амфифильную структуру, благодаря которой формируют мицеллы вокруг гидрофобных жировых капель. Механическое перемешивание в желудочно-кишечном тракте, а также сокращения тонкой кишки, усиливают эмульгацию, увеличивая площадь поверхности липидов, доступную для ферментативного расщепления.
Основным ферментом расщепления триглицеридов является панкреатическая липаза, секретируемая поджелудочной железой в двенадцатиперстную кишку. Липаза гидролизует эфирные связи триглицеридов, формируя моноглицериды и свободные жирные кислоты. Активация липазы происходит при взаимодействии с колипазой, которая прикрепляется к поверхности мицелл, стабилизируя фермент. Дополнительно липиды могут подвергаться частичному расщеплению желудочной липазой, особенно у новорождённых, где присутствует высокая концентрация триглицеридов с короткоцепочечными жирными кислотами.
Гидролизованные продукты липидов вместе с желчными кислотами формируют смешанные мицеллы, которые обеспечивают их перенос через водную среду кишечного содержимого к поверхности энтероцитов. Мицеллы имеют диаметр порядка 5–10 нм, что позволяет им диффундировать к апикальной мембране клеток кишечника, где происходит контакт с мембранными транспортными системами.
В энтероцитах свободные жирные кислоты и моноглицериды высвобождаются из мицелл и диффундируют через плазматическую мембрану. Внутри клетки они подвергаются ресинтезу триглицеридов в эндоплазматическом ретикулуме. Фосфолипиды и холестерин также включаются в состав липопротеинов. Основная форма транспорта липидов в лимфе — хиломикроны, состоящие из триглицеридов в ядре, окружённого фосфолипидной монослойной оболочкой и апопротеинами, обеспечивающими распознавание рецепторами тканей.
Транспортируемые и всосавшиеся липиды служат источником энергии, структурным компонентом мембран и предшественниками биологически активных соединений. Свободные жирные кислоты могут подвергаться β-окислению в митохондриях, а холестерин используется для синтеза стероидных гормонов и желчных кислот. Эффективное переваривание и всасывание липидов является критическим для поддержания энергетического баланса, синтеза клеточных мембран и эндокринной функции организма.
Секреция панкреатической липазы и желчи регулируется гормонами, такими как холецистокинин, стимулирующий сокращение желчного пузыря и выброс ферментов поджелудочной железы. Поступление липидов в кишечник вызывает увеличение секреции желчи и активацию пищеварительных ферментов, создавая положительную обратную связь, способствующую оптимальной эмульгации и гидролизу.
Нарушения эмульгации, ферментативного гидролиза или всасывания приводят к стеаторее — избыточной жировой фракции в кале. Причинами могут быть дефицит желчных кислот, панкреатическая недостаточность, воспалительные заболевания кишечника или генетические дефекты липидных транспортных белков. Длительные нарушения всасывания липидов сопровождаются дефицитом жирорастворимых витаминов (A, D, E, K), что оказывает системное влияние на метаболизм и здоровье организма.