pepsin je glavni probavni enzim u želucu. Uz njegovu pomoć, proteini hrane dijele se na takozvane peptone. Pepsin je aktivan samo u vrlo kiselom okruženju i zajedno sa želučanom kiselinom može napasti želučanu sluznicu u slučaju bolesti.
Što je pepsin
Pepsin je želučani enzim koji prethodno probavlja namirnice iz hrane u kaši. Oni se razgrađuju pepsinom u kiselom okruženju želuca, tako da nastaju poznati kao peptoni. Enzim je aktivan samo u kiselom okruženju pri pH od 1,5 do 3.
Iznad pH vrijednosti od 6 pepsina nepovratno se inaktivira. Enzim se dodaje i određenim namirnicama koje pomažu probavi. Poznato vino pepsin ili Pepsi Cola također sadrže ovaj enzim. Pepsin je njemački fiziolog Theodor Schwann otkrio već 1836. Tek 1930. američki kemičar John Howard Northrop uspio ga je predstaviti u kristalnom obliku.
Pepsin nastaje iz neaktivnog oblika pepsinogena djelovanjem želučane kiseline. Za ovu reakciju nije potreban enzim. To je autoproteoliza. Odvajanjem 44 aminokiseline nastaje aktivni pepsin koji se sastoji od 327 aminokiselina i fosfoprotein.
Funkcija, efekt i zadaće
Pepsin je posao unaprijed probaviti bjelančevine u himera u želucu. Pojedinačni proteini podijeljeni su u polipeptidne lance, koji su poznati i kao peptoni. Pepsin je takozvana endopeptidaza.
Za razliku od egzopeptidaza, endopeptidaza dijeli molekule proteina unutar polipeptidnog lanca. Cijepanje se obično odvija na specifičnim aminokiselinama. S pepsinom se dijeli lanac aromatskih aminokiselina. Uglavnom se cijepanje odvija nakon fenilalanina aminokiseline. Dva aspartata (aspartanska kiselina) u funkcionalnom centru odgovorna su za specifično djelovanje enzima. Nastali peptoni već su toliko kratki da ih se više ne može nazvati proteinima. Također su izgubili sposobnost osposobljavanja sekundarnih, tercijarnih ili kvaternarnih struktura.
To znači da se koagulacija više ne događa, a polipeptidni lanci ostaju topljivi u vodi kada prijeđu u dvanaestopalačno crijevo. U tankom crijevu se proteaze iz gušterače mogu lako razgraditi na aminokiseline. Kao što je već spomenuto, prethodnik pepsina je neaktivni pepsinogen. Pepsinogen se sintetizira u stanicama želuca i u početku mora ostati neaktivan kako ne bi napao tjelesne vlastite proteine. Pepsin nastaje samo djelovanjem klorovodične kiseline u želucu. Međutim, formirajući alkalnu sluz, želudac se štiti od pepsina od probave želučane sluznice. Hime se cirkulira više puta putem želučane peristaltike, pri čemu se samo proteini pretvaraju u peptone.
Masnoće i ugljikohidrati izbačeni od prethodne probave pljuvačkom migriraju kroz želudac nepromijenjeni u tanko crijevo. Tek tada se ove komponente hrane dalje razgrađuju probavnim izlučevinama gušterače. Osim čimera, bakterije ubijaju i u kiselom okruženju želuca, a njihove proteine razgrađuje pepsin. Međutim, postoji jedna bakterija koja može preživjeti ova ekstremna stanja i nastaviti postojati u želucu. To je Helicobacter Pylori.
Kada napusti želudac, osnovni enzimi gušterače dobijaju utjecaj. Enzim pepsin nepovratno se inaktivira visokom vrijednošću pH i sada se može razgraditi i proteazama gušterače.
Obrazovanje, pojava, svojstva i optimalne vrijednosti
Sve životinje s probavnim organom nalik želucu proizvode pepsin kako bi unaprijed probavile prehrambene proteine. Enzim se može dobiti iz stomaka životinja. Dodaje se određenim namirnicama koje pomažu probavi.
Pepsin vino i Pepsi Cola također sadrže pepsin. Pepsin može razvijati svoje učinke samo zajedno sa želučanom kiselinom. Za funkcioniranje je potrebno kiselo okruženje. Proizvodnja prekursora pepsina pepsinogena potiče hormon gastrin. Formiranje gastrina potiče se istezanjem želuca, proteinima u himi i alkoholom ili kofeinom.
Bolesti i poremećaji
Unatoč svojoj agresivnosti, želučana kiselina i pepsin ne mogu napasti želučanu sluznicu. Međutim, ako je želudac koloniziran bakterijom Helicobacter pylori, može doći do kronične upale želučane sluznice ili čak čira na želucu ili dvanaesniku.
Da bi zaštitili želučanu sluznicu, parijetalne stanice želuca tvore osnovnu sluz koja štiti želučanu sluznicu. Međutim, Helicobacter Pylori razgrađuje zaštitni sloj sluznice, tako da klorovodična kiselina u želucu i enzim pepsin mogu izravno napadati želučanu sluznicu. To dovodi do stalnog zadebljanja sluznice s razvojem kronične upale ili čak čira. Kronični čirevi i upale također mogu dugoročno dovesti do raka želuca.
Bolest se očituje kroz česte i jake žgaravice, goruću trbuhu i čak povraćanje. Povremeno dolazi i do povraćanja krvi. Liječenje je borba protiv Helicobacter pylori s antibioticima. Međutim, nisu sve bolesti želuca s uništenjem želučane sluznice posljedica bakterije. Pojačano stvaranje kiselina i pepsina može biti uzrokovano i funkcionalnim procesima.
Ako se tim procesima poremeti ravnoteža između sekreta koji štite sluznicu i želučane kiseline, može nastati i refluksna bolest. Hormonski procesi također mogu dovesti do toga. U kontekstu Zollinger-Ellison sindroma, neuroendokrini tumor gušterače, takozvani gastrinoma, stalno proizvodi previše gastrina, a samim tim i previše želučane kiseline i pepsina.
