Struktura pepsinu, funkce, výroba



 pepsin Je to silný enzym přítomný v žaludeční šťávě, který pomáhá při trávení proteinů. Je to vlastně endopeptidáza, jejíž hlavním úkolem je rozpad potravinářských proteinů na malé části známé jako peptidy, které jsou pak absorbovány střevem nebo degradovány enzymy pankreatu..

Ačkoli to bylo izolováno poprvé v roce 1836 německým fyziologem Theodorem Schwannem, nebylo to až do roku 1929, kdy americký biochemik John Howard Northrop z Rockefellerova institutu lékařského výzkumu oznámil svou skutečnou krystalizaci a část svých funkcí, které by jí pomohly získat Nobelovu cenu za chemii o 17 let později.

Tento enzym není exkluzivní pro člověka. Vyrábí se také v žaludku několika zvířat a působí v raném stádiu života, pomáhá při trávení bílkovin z mléčných výrobků, masa, vajec a zrn, hlavně.

Index

  • 1 Struktura
  • 2 Funkce
  • 3 Jak se vyrábí?
  • 4 Kde se chová?
    • 4.1 Gastroezofageální reflux
    • 4.2 Další účinky pepsinu
  • 5 Odkazy

Struktura

Hlavní buňky žaludku produkují počáteční látku zvanou pepsinogen. Tento proenzym nebo zymogen je hydrolyzován a aktivován žaludečními kyselinami, čímž ztrácí 44 aminokyselin. Nakonec pepsin obsahuje 327 aminokyselinových zbytků ve své aktivní formě, která má své funkce na úrovni žaludku.

Ztráta těchto 44 aminokyselin ponechává volný počet kyselých zbytků. Z tohoto důvodu funguje pepsin nejlépe v médiích s velmi nízkým pH.

Funkce

Jak již bylo zmíněno, hlavní funkcí pepsinu je trávení proteinů. Aktivita pepsinu je vyšší ve velmi kyselém prostředí (pH 1,5 - 2) a při teplotách mezi 37 ° C a 42 ° C..

Pouze část proteinů, které se dostanou do žaludku, je tímto enzymem degradována (přibližně 20%) za vzniku malých peptidů.

Aktivita pepsinu je zaměřena především na hydrofobní vazby N-konce přítomné v aromatických aminokyselinách, jako je tryptofan, fenylalanin a tyrosin, které jsou součástí mnoha proteinů pocházejících z potravin..

Funkce pepsinu, kterou popsali někteří autoři, probíhá v krvi. Ačkoli toto tvrzení je sporné, to vypadá, že malá množství pepsin projdou do krevního oběhu, kde to působí na velké nebo částečně hydrolyzované bílkoviny, které byly absorbovány tenkým střevem před jeho úplným trávením..

Jak se vyrábí?

Pepsinogen vylučovaný hlavními buňkami žaludku, také známý jako zymogenní buňky, je prekurzorem pepsinu..

Tento proenzym se uvolňuje díky impulzům nervu vagus a hormonální sekreci gastrinu a sekretinu, které jsou stimulovány po příjmu potravy..

Již v žaludku se pepsinogen mísí s kyselinou chlorovodíkovou, která byla uvolňována stejnými stimuly a rychle spolu vzájemně ovlivňovala produkci pepsinu..

To se provádí po štěpení prosegmentu 44 aminokyselin z původní struktury pepsinogenu komplexním autokatalytickým procesem.

Po aktivaci je stejný pepsin schopen stimulovat produkci a uvolňování více pepsinogenu. Tato akce je dobrým příkladem enzymaticky pozitivní zpětné vazby.

Kromě samotného pepsinu stimuluje histamin a zejména acetylcholin peptické buňky, aby syntetizovaly a uvolňovaly nový pepsinogen..

Kde se chová?

Jeho hlavním místem působení je žaludek. Tuto skutečnost lze snadno vysvětlit pochopením, že kyselost žaludku je ideální podmínkou pro jeho výkon (pH 1,5-2,5). Ve skutečnosti, když bolus potravy přechází ze žaludku do dvanáctníku, pepsin je inaktivován nalezením střevního média se základním pH.

Pepsin působí také v krvi. Ačkoli tento účinek je již považován za kontroverzní, někteří výzkumníci tvrdí, že pepsin přechází do krevního oběhu, kde pokračuje v trávení některých peptidů s dlouhým řetězcem nebo těch, které nebyly zcela degradovány..

Když pepsin opouští žaludek a je v prostředí s neutrálním nebo zásaditým pH, jeho funkce přestává. Nehydrolyzováním však může být znovu aktivováno, pokud médium reaguje.

Tato charakteristika je důležitá pro pochopení některých negativních účinků pepsinu, které jsou diskutovány níže.

Gastroezofageální reflux

Chronický návrat pepsinu do jícnu je jednou z hlavních příčin poškození gastroezofageálního refluxu. I když se na této patologii podílejí i další látky, které tvoří žaludeční šťávu, pepsin se jeví jako nejškodlivější ze všech.

Pepsin a další kyseliny přítomné při refluxu mohou způsobit nejen esofagitidu, která je počátečním důsledkem, ale postihují i ​​mnoho dalších systémů.

Mezi potenciální důsledky aktivity pepsinu na určité tkáně máme laryngitidu, pneumonitidu, chronické chrapot, přetrvávající kašel, laryngospasmus a dokonce i rakovinu hrtanu.

Byl studován astma plicní mikroaspirací obsahu žaludku. Pepsin může mít dráždivý účinek na bronchiální strom a napomáhá zúžení dýchacích cest, což vyvolává typickou symptomatologii tohoto onemocnění: respirační úzkost, kašel, sípání a cyanózu.

Další účinky pepsinu

Orální a odontologické koule mohou být také ovlivněny působením pepsinu. Nejčastějšími příznaky spojenými s těmito poškozeními jsou halitóza nebo špatný dech, nadměrné slinění, granulomy a zubní eroze. Tento erozivní účinek se obvykle projevuje po letech refluxu a může poškodit celou protézu.

Navzdory tomu může být pepsin užitečný z lékařského hlediska. Přítomnost pepsinu ve slinách je tedy důležitým diagnostickým markerem gastroezofageálního refluxu.

Ve skutečnosti je k dispozici rychlý test na trhu s názvem PepTest, který detekuje přítomnost slinného pepsinu a pomáhá při diagnostice refluxu..

Papain, enzym velmi podobný pepsinu přítomnému v papájích nebo papáji, je užitečný při hygieně a bělení zubů.

Kromě toho se pepsin používá v kožedělném průmyslu a klasické fotografii, stejně jako při výrobě sýrů, obilovin, občerstvení, ochucených nápojů, predigested proteinů a dokonce i žvýkaček..

Odkazy

  1. Liu, Yu a cols (2015). Trávení nukleových kyselin začíná v žaludku. Vědecké zprávy, 5, 11936.
  2. Czinn, Steven a Sarigol Blanchard, Samra (2011). Vývojová anatomie a fyziologie žaludku. Pediatrické gastrointestinální a jaterní onemocnění, čtvrté vydání, kapitola 25, 262-268.
  3. Smith, Margaret a Morton, Dion (2010). Žaludek: Základní funkce. Trávicí systém, druhé vydání, kapitola 3, 39-50.
  4. Wikipedia (poslední vydání květen 2018). Pepsin. Zdroj: en.wikipedia.org
  5. Encyclopaedia Britannica (poslední vydání květen 2018). Pepsin. Zdroj: britannica.com
  6. Tang, Jordánsko (2013). Pepsin A. Příručka proteolytických enzymů, kapitola 3, svazek I, 27-35.