Структура, функції, виробництво Пепсина



The пепсин Це потужний фермент, присутній в шлунковому соку, який допомагає в перетравленні білків. Насправді це ендопептидаза, основним завданням якої є розщеплення харчових білків на дрібні частини, відомі як пептиди, які потім поглинаються кишечником або деградують панкреатичними ферментами.

Незважаючи на те, що він був вперше виділений німецьким фізіологом Теодором Шванном у 1836 році, американський біохімік Джон Говард Нортроп з Інституту медичних досліджень Рокфеллера повідомив про його фактичну кристалізацію та частину її функцій, які допоможуть йому отримати Нобелівська премія з хімії через 17 років.

Цей фермент не є виключним для людини. Він також виробляється в шлунку декількох тварин і діє на ранніх стадіях життя, допомагаючи в перетравленні білків з молочних продуктів, м'яса, яєць і зерен, головним чином.

Індекс

  • 1 Структура
  • 2 Функції
  • 3 Як виробляється?
  • 4 Де він діє?
    • 4.1 Гастроезофагеальний рефлюкс
    • 4.2 Інші ефекти пепсину
  • 5 Посилання

Структура

Основні клітини шлунка виробляють вихідну речовину, звану пепсиноген. Цей проензим або зимоген гідролізується і активується шлунковими кислотами, втрачаючи в процесі 44 амінокислоти. Зрештою, пепсин містить 327 амінокислотних залишків у своїй активній формі, яка виконує свої функції на рівні шлунка.

Втрата цих 44 амінокислот залишає вільну кількість кислотних залишків. Саме тому пепсин найкраще працює в середовищах з дуже низьким pH.

Функції

Як вже зазначалося, основною функцією пепсину є перетравлення білків. Активність пепсину більша в дуже кислих середовищах (рН 1,5 - 2) і при температурі від 37 до 42 ºC..

Тільки частина білків, які досягають шлунка, розкладаються цим ферментом (приблизно на 20%), утворюючи малі пептиди.

Активність пепсину головним чином фокусується на гідрофобних зв'язках N-кінцевого присутнього в ароматичних амінокислотах, таких як триптофан, фенілаланін і тирозин, які входять до складу багатьох білків, що надходять з харчових продуктів..

Функція пепсину, описана деякими авторами, має місце в крові. Хоча це твердження є суперечливим, здається, що невеликі кількості пепсину проходять в кровотік, де він діє на великі або частково гідролізовані білки, які абсорбуються тонкою кишкою до її загального травлення.

Як це виробляється?

Пепсиноген, що виділяється головними клітинами шлунка, також відомий як клітини зимогену, є попередником пепсину.

Цей профермент вивільняється завдяки імпульсам блукаючого нерва і гормональної секреції гастрину і секретину, які стимулюються після прийому їжі.

Вже в шлунку пепсиноген змішується з соляною кислотою, яка вивільняється тими ж стимулами, що швидко взаємодіють один з одним для отримання пепсину..

Це здійснюється після розщеплення 44-амінокислотного прозегменту з вихідної структури пепсиногену через складний автокаталітичний процес.

Після активації той самий пепсин здатний продовжувати стимулювати вироблення і вивільнення більшої кількості пепсиногену. Ця дія є гарним прикладом ферментативного позитивного зворотного зв'язку.

Крім самого пепсину, гістамін і особливо ацетилхолін стимулюють пептичні клітини для синтезу та вивільнення нового пепсиногену.

Де він діє?

Головним місцем його дії є шлунок. Цей факт можна легко пояснити розумінням того, що кислотність шлунка є ідеальним умовою його ефективності (рН 1,5-2,5). Насправді, коли корм переходить від шлунка до дванадцятипалої кишки, пепсин інактивується шляхом знаходження кишкової середовища з основним рН.

Пепсин також діє в крові. Хоча цей ефект вже вважається спірним, деякі дослідники стверджують, що пепсин переходить у кров, де він продовжує перетравлювати пептиди з довгими ланцюгами або ті, які не були повністю деградовані..

Коли пепсин залишає шлунок і знаходиться в середовищі з нейтральним або основним рН, його функція припиняється. Проте, не гідролізуючи його, можна знову активувати, якщо середовище реагує.

Ця характеристика важлива для розуміння деяких негативних ефектів пепсину, які обговорюються нижче.

Гастроезофагеальний рефлюкс

Хронічне повернення пепсину в стравохід є однією з основних причин пошкодження, що викликається гастроезофагеальним рефлюксом. Хоча решта речовин, що входять до складу шлункового соку, також беруть участь у цій патології, пепсин є найбільш шкідливим для всіх.

Пепсин та інші кислоти, що знаходяться в умовах рефлюксу, можуть викликати не тільки езофагіт, що є початковим наслідком, але впливає і на інші системи.

Серед потенційних наслідків активності пепсину на певних тканинах ми маємо ларингіт, пневмоніт, хронічну хрипоту, стійкий кашель, ларингоспазм і навіть рак гортані..

Досліджено астму при легеневій мікроаспірації шлункового вмісту. Пепсин може надавати подразнюючу дію на бронхіальне дерево і сприяє звуженню дихальних шляхів, викликаючи типову симптоматику цього захворювання: респіраторний дистрес, кашель, хрипи та ціаноз.

Інші ефекти пепсину

Дія пепсину також може впливати на оральну і одонтологічну сфери. Найбільш частими ознаками, пов'язаними з цими пошкодженнями, є неприємний запах з рота або неприємний запах з рота, надлишкове слиновиділення, гранульоми та стоматологічна ерозія. Цей ерозивний ефект, як правило, проявляється після років рефлюксу і може пошкодити весь протез.

Незважаючи на це, пепсин може бути корисним з медичної точки зору. Таким чином, наявність пепсину в слині є важливим діагностичним маркером гастроезофагеального рефлюксу.

Насправді є швидкий тест, доступний на ринку під назвою PepTest, який виявляє наявність слинного пепсину і допомагає в діагностиці рефлюксу.

Папаїн, фермент, дуже схожий на пепсин, присутній у папайї або папайї, корисний для гігієни та відбілювання зубів.

Крім того, пепсин застосовують у шкіряній промисловості та класичній фотографії, а також у виробництві сирів, злаків, закусок, ароматизованих напоїв, протеїнових препаратів і навіть жувальних гумок..

Список літератури

  1. Liu, Yu та cols (2015). Травлення нуклеїнових кислот починається в шлунку. Наукові доповіді, 5, 11936.
  2. Czinn, Steven and Sarigol Blanchard, Samra (2011). Анатомія розвитку та фізіологія шлунка. Дитяча хвороба шлунково-кишкового тракту та захворювання печінки, четверте видання, глава 25, 262-268.
  3. Сміт, Маргарет і Мортон, Діон (2010). Шлунок: основні функції. Травна система, друге видання, глава 3, 39-50.
  4. Вікіпедія (останнє видання травня 2018 р.). Пепсин. Отримано з: en.wikipedia.org
  5. Енциклопедія Британіка (останнє видання, травень 2018 р.). Пепсин. Отримано з: britannica.com
  6. Тан, Йорданія (2013). Пепсин А. Довідник з протеолітичних ферментів, глава 3, том I, 27-35.