Pepsin: Struktur, Funktioner, Produktion
Pepsin är ett kraftfullt enzym närvarande i magsaft som hjälper till vid uppslutning av proteiner. Det är egentligen ett endopeptidas vars huvuduppgift är att sönderdela livsmedelsproteiner i små delar som kallas peptider, vilka sedan absorberas av tarmen eller försämras av pankreas enzymer.
Även om den isolerades första gången 1836 av den tyska fysiologen Theodor Schwann, var det inte förrän 1929 då den amerikanska biokemisten John Howard Northrop, från Rockefeller Institute of Medical Research, rapporterade sin faktiska kristallisation och en del av dess funktioner som skulle hjälpa den att ta emot Nobelpriset i kemi 17 år senare.
Detta enzym är inte ensamt för människor. Det produceras också i magen hos flera djur och verkar från tidiga stadier av livet, och samarbetar i matsmältningen av proteiner från mejeriprodukter, kött, ägg och korn, främst.
struktur
Huvudcellerna i magen ger en initial substans som kallas pepsinogen. Detta proenzyme eller zymogen hydrolyseras och aktiveras av magsyror och förlorar 44 aminosyror i processen. I slutändan innehåller pepsin 327 aminosyrarester i sin aktiva form, som utövar sina funktioner vid magsnivån.
Förlusten av dessa 44 aminosyror lämnar ett lika stort antal sura rester. Det är av den anledningen att pepsin fungerar bäst i media med mycket lågt pH.
funktioner
Som redan nämnts är pepsins huvudsakliga funktion digereringen av proteiner. Aktiviteten av pepsin är större i mycket sura miljöer (pH 1, 5-2) och med temperaturer mellan 37 och 42 ºC.
Endast en del av proteinerna som når magen försämras av detta enzym (ca 20%) som bildar små peptider.
Aktiviteten av pepsin är huvudsakligen inriktad på de hydrofoba bindningarna hos den N-terminala närvarande i de aromatiska aminosyrorna, såsom tryptofan, fenylalanin och tyrosin, som ingår i många proteiner härledda från mat.
En funktion av pepsin som har beskrivits av vissa författare sker i blodet. Även om denna påstående är kontroversiell verkar det som om små mängder pepsin passerar in i blodomloppet, där det verkar på stora eller delvis hydrolyserade proteiner som absorberades av tunntarmen innan dess totala matsmältning.
Hur produceras det?
Pepsinogen som utsöndras av huvudcellerna i magen, även känd som zymogenceller, är föregångaren till pepsin.
Detta proenzyme frigörs tack vare impulser av vagusnerven och hormonsekretionen av gastrin och secretin, vilka stimuleras efter matintag.
Redan i magen blandas pepsinogen med saltsyra, vilken frisattes av samma stimuli, växlar snabbt med varandra för att producera pepsin.
Detta utförs efter klyvningen av en 44 aminosyraprovegment från den ursprungliga strukturen av pepsinogenet genom en komplex autokatalytisk process.
När en gång har aktiverats kan samma pepsin fortsätta stimulera produktionen och frisättningen av mer pepsinogen. Denna åtgärd är ett bra exempel på positiv enzymatisk återkoppling.
Förutom själva pepsin stimulerar histamin och i synnerhet acetylkolin pepticceller för att syntetisera och frisätta ny pepsinogen.
Var verkar det?
Dess huvudsakliga handlingsplats är magen. Detta faktum kan lätt förklaras genom att förstå att magsyra är det perfekta villkoret för dess prestanda (pH 1, 5-2, 5). När livsmedelsbolus passerar från magen till tolvfingret inaktiveras pepsin genom att hitta ett tarmmedium med ett grundläggande pH.
Pepsin verkar också i blodet. Även om det redan sagts att denna effekt är kontroversiell, hävdar vissa forskare att pepsin passerar in i blodet, där det fortsätter att smälta vissa långkedjiga peptider eller de som inte har fullständigt försämrats.
När pepsin lämnar magen och ligger i en miljö med neutralt eller basiskt pH, upphör dess funktion. Men genom att inte hydrolyseras kan den aktiveras igen om mediet reageras.
Denna egenskap är viktig för att förstå några av de negativa effekterna av pepsin som diskuteras nedan.
Gastroesofageal reflux
Den kroniska återkomsten av pepsin till matstrupen är en av huvudorsakerna till skadan som orsakas av gastroesofageal reflux. Även om resten av de ämnen som utgör magsaften är inblandade i denna patologi, verkar pepsin vara den mest skadliga för alla.
Pepsin och andra syror som är närvarande i återflöde kan orsaka inte bara esofagit, vilket är den första konsekvensen, men påverkar många andra system.
Bland de potentiella konsekvenserna av aktiviteten av pepsin på vissa vävnader har vi laryngit, pneumonit, kronisk heshet, långvarig hosta, laryngospasm och till och med larynxcancer.
Astma genom lungmikrospiration av magsinnehåll har studerats. Pepsin kan ha en irriterande effekt på bronkialträdet och gynna förträngningen i luftvägarna, vilket utlöser den typiska symptomatologin för denna sjukdom: andningsöd, hosta, väsande andning och cyanos.
Andra effekter av pepsin
Den orala och odontologiska sfären kan också påverkas av pepsins verkan. De vanligaste tecknen som är förknippade med dessa skador är halitos eller dålig andedräkt, överdriven salivation, granulom och dental erosion. Denna erosiva effekt uppenbarar sig vanligen efter år av återflöde och kan skada hela tandprocessen.
Trots detta kan pepsin vara användbar ur medicinsk synvinkel. Således är närvaron av pepsin i saliv en viktig diagnostisk markör för gastroesofageal reflux.
Faktum är att det finns ett snabbt test tillgängligt på marknaden som heter PepTest, vilket upptäcker närvaron av spyttpepsin och hjälper till vid diagnos av återflöde.
Papain, ett enzym som mycket liknar pepsin närvarande i papaya eller papaya, är användbart vid tandblekning och hygien.
Dessutom används pepsin i läderindustrin och klassisk fotografi, liksom i produktion av ostar, spannmål, snacks, smaksatta drycker, predigested proteiner och till och med tuggummi.
