PEPSIN: SZERKEZET, FUNKCIÓK, ELŐÁLLÍTÁS - ANATÓMIA ÉS FIZIOLÓGIA - 2025

A pepszin a gyomornedvben jelen lévő enzim, amely nagyban segíti a fehérjék emésztését. Valójában endopeptidáz, amelynek fő feladata az, hogy peptid néven apró részekre bontja az élelmiszer-fehérjéket, amelyeket azután a bél felszív, vagy a hasnyálmirigy enzimei lebontanak.

Noha Theodor Schwann német fiziológus 1836-ban először izolálta, csak 1929-ben jelentette be John Howard Northrop, a Rockefeller Orvosi Kutatási Intézet amerikai biokémikusa a tényleges kristályosodását és funkcióinak egy részét, amely segít neki a kémiai Nobel-díj 17 évvel később.

Ez az enzim nem csak az emberekre jellemző. Számos állat gyomorában is termelődik, és az élet korai szakaszaiban működik, főként tejtermékek, húsok, tojások és gabonafélék fehérjéinek emésztésében működik együtt.

Szerkezet

A gyomor fő sejtjei egy pepszinogénnek nevezett kiindulási anyagot termelnek. Ezt a proenzimet vagy zimogént hidrolizálják és gyomorsavak aktiválják, 44 aminosavat veszítenek a folyamatból. Végül a pepszin aktív formájában 327 aminosavmaradékot tartalmaz, amely a gyomor szintjén látja el funkcióit.

Ennek a 44 aminosavnak a vesztesége egyenlő számú savmaradékot hagy szabaddá. Ez az oka annak, hogy a pepszin a legjobban nagyon alacsony pH-értékű közegekben működik.

Jellemzők

Mint már említettük, a pepszin fő funkciója a fehérjék emésztése. A pepszin aktivitás erősebb savas környezetben (pH 1,5-2) magasabb, 37 és 42 ºC közötti hőmérsékleten.

A fehérjéknek csak egy része, amely eléri a gyomorot, lebontja ezt az enzimet (körülbelül 20%), kicsi peptideket képezve.

A pepszin aktivitása elsősorban a hidrofób N-terminális kötésekre koncentrál, amelyek jelen vannak aromás aminosavakban, például triptofánban, fenilalaninban és tirozinban, amelyek az élelmiszerekből származó sok fehérje részét képezik.

A pepszin azon funkciója, amelyet egyes szerzők leírtak, a vérben zajlik. Bár ez az állítás ellentmondásos, úgy tűnik, hogy kis mennyiségű pepszin jut a véráramba, ahol nagy vagy részlegesen hidrolizált fehérjékre hat, amelyeket a vékonybél abszorbeált, mielőtt teljes emésztést folytattak volna.

Hogyan készül?

A gyomor fő sejtjei által kiválasztott pepsinogén, más néven zimogén sejtek a pepsin előfutára.

Ez a proenzim felszabadul a hüvelyidegről származó impulzusok, valamint a gasztrin és a szekretin hormonális szekréciójának köszönhetően, amelyeket az étkezés után stimulálnak.

A pepszinogén már a gyomorban keveredik sósavval, amelyet ugyanazok az ingerek szabadítottak fel, és gyorsan kölcsönhatásba lépnek egymással pepsin előállítása céljából.

Erre azután kerül sor, hogy egy 44 aminosav szegmenst az eredeti pepszinogén szerkezetből elválasztunk egy komplex autokatalitikus eljárással.

Ha aktív, ugyanaz a pepszin képes tovább stimulálni további pepszinogén termelését és felszabadulását. Ez a művelet jó példa a pozitív enzim-visszacsatolásra.

Maga a pepsin mellett a hisztamin és különösen az acetilkolin stimulálja a peptikus sejteket az új pepszinogén szintetizálása és felszabadítása céljából.

Hol működik?

Fő hatása a gyomor. Ez a tény könnyen magyarázható azzal, hogy megértjük, hogy a gyomorégés ideális feltétele teljesítményének (pH 1,5–2,5). Valójában, amikor az élelmiszer bolus átjut a gyomorból a duodenumba, a pepszin inaktiválódik, amikor egy béltartalmú táptalajon találkozik, amelynek alapvető pH-ja.

A pepszin a vérben is működik. Noha ezt a hatást már ellentmondásosnak mondták, egyes kutatók azt állítják, hogy a pepszin átjut a vérbe, ahol továbbra is megemészti bizonyos hosszú láncú peptideket, vagy azokat, amelyek még nem pusztultak el teljesen.

Amikor a pepszin elhagyja a gyomort, és semleges vagy bázikus pH-jú környezetben van, funkciója megszűnik. Mivel azonban nem hidrolizálódik, újra aktiválható, ha a közeget újra megsavanyítják.

Ez a tulajdonság fontos a pepszin néhány, az alábbiakban tárgyalt negatív hatásának megértéséhez.

Gastroesophagealis reflux

A pepszin krónikus visszatérése a nyelőcsőbe az gastro-oesophagealis reflux okozta károsodás egyik fő oka. Noha a gyomornedvet alkotó többi anyag szintén részt vesz ebben a patológiában, a pepszin tűnik a legveszélyesebbnek.

A refluxban jelenlévő pepszin és más savak nemcsak a nyelőcsőgyulladást okozhatják, amely a kezdeti következménye, hanem sok más rendszert is érinthet.

A pepszin aktivitásának bizonyos szövetekre gyakorolt ​​lehetséges következményei közé tartozik a gégegyulladás, pneumonitis, krónikus rekedtség, tartós köhögés, gégegörcs és még a gége rák is.

Tanulmányozták a gyomortartalom tüdő mikroaspirációjának következtében fellépő asztmát. A pepszin irritáló hatást gyakorolhat a hörgőfára és elősegítheti a légzőrendszer összehúzódását, kiváltva a betegség tipikus tüneteit: légzési zavar, köhögés, zihálás és cianózis.

A pepszin egyéb hatásai

A pepsin hatása befolyásolhatja a száj és a fog szférát is. Az ezekkel a károsodásokkal kapcsolatos leggyakoribb tünetek a halitózis vagy rossz levegő, túlzott nyálkahártya, granulómák és fogászati ​​erózió. Ez az eróziós hatás általában évekig tartó reflux után jelentkezik, és az egész fogat károsíthatja.

Ennek ellenére a pepszin orvosi szempontból hasznos lehet. Így a pepszin jelenléte a nyálban fontos diagnosztikai marker a gastroesophagealis reflux szempontjából.

Valójában a piacon elérhető egy PepTest nevű gyorsteszt, amely kimutatja a pepszin nyál jelenlétét és segíti a reflux diagnosztizálását.

A papain, amely a papayákban vagy a tejben jelenlévő pepszinhez nagyon hasonló enzim, hasznos a higiéniában és a fogfehérítésben.

Ezenkívül a pepszint használják a bőriparban és a klasszikus fényképezésben, valamint sajtok, gabonafélék, snackek, ízesített italok, predigált fehérjék és még rágógumik előállításában is.

Irodalom

1. Liu, Yu és mtsai. (2015). A nukleinsavak emésztése a gyomorban kezdődik. Scientific Reports, 5, 11936.
2. Czinn, Steven és Sarigol Blanchard, Samra (2011). A gyomor fejlődési anatómiája és élettana. Gyermek gyomor-bélrendszeri és májbetegségek, negyedik kiadás, 25. fejezet, 262–268.
3. Smith, Margaret és Morton, Dion (2010). A gyomor: Alapvető funkciók. Az emésztőrendszer, második kiadás, 3. fejezet, 39-50.
4. Wikipedia (utolsó kiadás: 2018. május). Pepszin. Helyreállítva: en.wikipedia.org
5. Encyclopaedia Britannica (utolsó kiadás: 2018. május). Pepszin. Helyreállítva: britannica.com
6. Tang, Jordánia (2013). Pepsin A. Proteolitikus enzimek kézikönyve, 3. fejezet, I. kötet, 27-35.