pepsyna

pepsyna jest głównym enzymem trawiennym żołądka. Z jego pomocą białka pokarmowe rozkładają się na tak zwane peptony. Pepsyna działa tylko w bardzo kwaśnym środowisku i razem z kwasem żołądkowym może atakować błonę śluzową żołądka w przypadku choroby.

Co to jest pepsyna

Pepsyna to enzym żołądkowy, który wstępnie trawi białka spożywcze w owsiance. Są one rozkładane przez pepsynę w kwaśnym środowisku żołądka, tworząc tak zwane peptony. Enzym jest aktywny tylko w kwaśnym środowisku przy pH od 1,5 do 3.

Powyżej wartości pH 6 pepsyna jest nieodwracalnie inaktywowana. Enzym jest również dodawany do niektórych produktów spożywczych, aby wspomóc trawienie. Enzym ten zawiera również słynne wino pepsyna lub Pepsi Cola. Pepsynę odkrył niemiecki fizjolog Theodor Schwann już w 1836 roku. Dopiero w 1930 roku amerykański chemik John Howard Northrop był w stanie przedstawić go w postaci krystalicznej.

Pepsyna powstaje z nieaktywnej formy pepsynogenu w wyniku działania kwasu żołądkowego. Do tej reakcji nie jest wymagany enzym. To autoproteoliza. Poprzez odszczepienie 44 aminokwasów powstaje aktywna pepsyna, która składa się z 327 aminokwasów i jest fosfoproteiną.

Funkcja, efekt i zadania

Zadaniem pepsyny jest wstępne trawienie białek zawartych w treści pokarmowej żołądka. Poszczególne białka są podzielone na łańcuchy polipeptydowe, które są znane jako peptony. Pepsyna to tak zwana endopeptydaza.

W przeciwieństwie do egzopeptydaz, endopeptydaza rozszczepia cząsteczki białka wewnątrz łańcucha polipeptydowego. Rozszczepienie zwykle odbywa się na określonych aminokwasach. W przypadku pepsyny następuje rozszczepienie łańcucha aminokwasów aromatycznych. Głównie rozszczepienie następuje po aminokwasie fenyloalaninie. Za specyficzne działanie enzymu odpowiadają dwa asparaginiany (kwas asparaginowy) w centrum funkcjonalnym. Powstałe peptony są już tak krótkie, że nie można ich już nazywać białkami. Stracili również zdolność do trenowania struktur drugorzędnych, trzeciorzędnych lub czwartorzędowych.

Oznacza to, że koagulacja już nie zachodzi, a łańcuchy polipeptydowe pozostają rozpuszczalne w wodzie po przejściu do dwunastnicy. W jelicie cienkim mogą być następnie łatwo rozkładane na aminokwasy przez proteazy z trzustki. Jak już wspomniano, prekursorem pepsyny jest nieaktywny pepsynogen. Pepsynogen jest syntetyzowany w komórkach żołądka i początkowo musi pozostać nieaktywny, aby nie atakować własnych białek organizmu. Pepsyna jest wytwarzana wyłącznie w wyniku działania kwasu solnego w żołądku. Jednakże, tworząc śluz zasadowy, żołądek chroni się przed trawieniem błony śluzowej żołądka przez pepsynę. Treść pokarmowa krąży kilkakrotnie przez perystaltykę żołądka, przy czym tylko białka są przekształcane w peptony.

Tłuszcze i węglowodany oszczędzone przed trawieniem przez ślinę migrują przez żołądek w postaci niezmienionej do jelita cienkiego. Dopiero wtedy te składniki pokarmu są dalej rozkładane przez wydzieliny trawienne trzustki. Oprócz treści pokarmowej bakterie giną również w kwaśnym środowisku żołądka, a ich białka rozkładane są przez pepsynę. Jednak jest jedna bakteria, która może przetrwać te ekstremalne warunki i nadal istnieć w żołądku. To Helicobacter Pylori.

Kiedy opuszcza żołądek, wpływają na niego bardziej podstawowe enzymy trzustki. Enzym pepsyna jest nieodwracalnie inaktywowany przez wysoką wartość pH i może być teraz również rozkładany przez proteazy trzustki.

Edukacja, występowanie, właściwości i optymalne wartości

Wszystkie zwierzęta z narządem trawiennym podobnym do żołądka wytwarzają pepsynę do wstępnego trawienia białek pokarmowych. Enzym można uzyskać z żołądków zwierząt. Dodawany jest do niektórych pokarmów w celu ułatwienia trawienia.

Wino Pepsyna i Pepsi Cola zawierają również pepsynę. Pepsyna może działać tylko razem z kwasem żołądkowym. Do jego funkcjonowania niezbędne jest kwaśne środowisko. Wytwarzanie prekursora pepsyny, pepsynogenu, jest stymulowane przez hormon gastrynę. Tworzenie gastryny jest stymulowane przez rozciąganie żołądka, przez białka zawarte w treści pokarmowej oraz przez alkohol lub kofeinę.

Choroby i zaburzenia

Pomimo swojej agresywności kwas żołądkowy i pepsyna nie mogą atakować błony śluzowej żołądka. Jeśli jednak żołądek jest skolonizowany przez bakterię Helicobacter pylori, może wystąpić przewlekłe zapalenie błony śluzowej żołądka, a nawet wrzody żołądka lub dwunastnicy.

Aby chronić błonę śluzową żołądka, komórki okładzinowe żołądka tworzą podstawowy śluz, który chroni błonę śluzową żołądka. Jednak Helicobacter Pylori rozkłada ochronną warstwę śluzu, dzięki czemu kwas solny w żołądku i enzym pepsyna mogą bezpośrednio atakować błonę śluzową żołądka. Prowadzi to do ciągłego zgrubienia błony śluzowej z rozwojem przewlekłego stanu zapalnego lub nawet wrzodu. Przewlekłe wrzody i stany zapalne mogą również w dłuższej perspektywie prowadzić do raka żołądka.

Choroba objawia się częstą i ciężką zgagą, piekącym bólem brzucha, a nawet wymiotami. Sporadycznie występują krwawe wymioty. Leczenie polega na zwalczaniu Helicobacter pylori za pomocą antybiotyków. Jednak nie wszystkie choroby żołądka ze zniszczeniem błony śluzowej żołądka są spowodowane przez bakterię. Zwiększone tworzenie kwasów i pepsyny może być również spowodowane procesami funkcjonalnymi.

Jeśli równowaga między wydzielinami chroniącymi błonę śluzową a kwasem żołądkowym zostanie zaburzona przez te procesy, może również dojść do choroby refluksowej. Mogą do tego prowadzić również procesy hormonalne. W zespole Zollingera-Ellisona, neuroendokrynnym guzie trzustki, tak zwanym gastrinoma, stale wytwarza za dużo gastryny, a tym samym za dużo kwasu żołądkowego i pepsyny.