pepsin

pepsin je glavni prebavni encim v želodcu. Z njegovo pomočjo se prehranski proteini razdelijo na tako imenovane peptone. Pepsin je aktiven le v zelo kislem okolju in skupaj z želodčno kislino v primeru bolezni lahko napade želodčno sluznico.

Kaj je pepsin

Pepsin je želodčni encim, ki predhodno prebavi prehranske beljakovine v kaši. Te se razgradijo s pepsinom v kislem okolju želodca in tvorijo tako imenovane peptone. Encim je aktiven le v kislem okolju pri pH od 1,5 do 3.

Nad pH vrednostjo 6 pepsinov je nepovratno inaktiviran. Encim se doda tudi nekaterim živilom, da olajšajo prebavo. Ta encim vsebuje tudi znamenito vino pepsin ali Pepsi Cola. Pepsin je nemški fiziolog Theodor Schwann odkril že leta 1836. Šele leta 1930 ga je ameriški kemik John Howard Northrop lahko predstavil v kristalni obliki.

Pepsin nastane iz neaktivne oblike pepsinogena z delovanjem želodčne kisline. Za to reakcijo ni potreben encim. Je avtoproteoliza. Z odcepom 44 aminokislin nastane aktivni pepsin, ki je sestavljen iz 327 aminokislin in je fosfoprotein.

Funkcija, učinek in naloge

Pepsinova naloga je predhodno prebavo beljakovin v čimiju v želodcu. Posamezni proteini so razdeljeni na polipeptidne verige, ki jih poznamo kot peptoni. Pepsin je tako imenovana endopeptidaza.

V nasprotju z eksopeptidazami endopeptidaza razdeli molekule beljakovin znotraj polipeptidne verige. Cepljenje običajno poteka na specifičnih aminokislinah. S pepsinom se veriga aromatskih aminokislin loči. V glavnem se cepitev izvaja po fenilalaninu aminokisline. Za specifično delovanje encima sta odgovorna dva aspartata (asparaginska kislina) v funkcionalnem centru. Nastali peptoni so že tako kratki, da jih ne moremo več imenovati beljakovine. Izgubili so tudi sposobnost usposabljanja sekundarnih, terciarnih ali kvaternarnih struktur.

To pomeni, da se koagulacija ne pojavi več in polipeptidne verige ostanejo vodotopne, ko preidejo v dvanajstnik. V tankem črevesju jih lahko proteaze iz trebušne slinavke zlahka razgradijo na aminokisline. Kot smo že omenili, je predhodnik pepsina neaktivni pepsinogen. Pepsinogen se sintetizira v želodčnih celicah in mora na začetku ostati neaktiven, da ne bi napadel telesnih lastnih beljakovin. Pepsin nastaja le z delovanjem klorovodikove kisline v želodcu. Toda s tvorbo alkalne sluzi se želodec zaščiti pred pepsinom pred prebavo želodčne sluznice. Čim večkrat kroži preko želodčne peristaltike, pri čemer se samo beljakovine pretvorijo v peptone.

Maščobe in ogljikovi hidrati, ki so jih pred snemanjem sline izločili pred prebavo, se skozi želodec nespremenjeno selijo v tanko črevo. Šele nato se te sestavine hrane še naprej razgradijo zaradi prebavnih izločkov trebušne slinavke. Poleg kime, bakterije ubijejo tudi v kislem okolju želodca, njihove beljakovine pa razgradi pepsin. Vendar pa obstaja ena bakterija, ki lahko preživi te ekstremne razmere in še naprej obstaja v želodcu. To je Helicobacter Pylori.

Ko zapusti želodec, vplivajo bolj osnovni encimi trebušne slinavke. Encim pepsin je nepovratno inaktiviran zaradi visoke pH vrednosti in ga zdaj lahko razgradijo tudi proteaze trebušne slinavke.

Izobraževanje, pojav, lastnosti in optimalne vrednosti

Vse živali z želodčno podobnim prebavnim organom proizvajajo pepsin za predhodno prebavo prehranskih beljakovin. Encim lahko dobimo iz želodcev živali. Doda se ga nekaterim živilom, da olajšajo prebavo.

Vino Pepsin in Pepsi Cola vsebujeta tudi pepsin. Pepsin lahko svoje učinke razvije le skupaj s želodčno kislino. Za delovanje je potrebno kislo okolje. Proizvodnjo predhodnika pepsina pepsinogen spodbuja hormon gastrin. Tvorba gastrina se spodbuja z raztezanjem želodca, z beljakovinami v čimiju in z alkoholom ali kofeinom.

Bolezni in motnje

Kljub svoji agresivnosti želodčna kislina in pepsin ne moreta napasti želodčne sluznice. Če pa je želodec koloniziran z bakterijo Helicobacter pylori, lahko pride do kroničnega vnetja želodčne sluznice ali celo do razjed želodca ali dvanajstnika.

Za zaščito želodčne sluznice parietalne celice želodca tvorijo osnovno sluz, ki ščiti želodčno sluznico. Vendar Helicobacter Pylori razbije zaščitno sluznico, tako da klorovodikova kislina v želodcu in encim pepsin lahko neposredno napadeta želodčno sluznico. To vodi v stalno zgoščevanje sluznice z razvojem kroničnega vnetja ali celo razjede. Kronične razjede in vnetja lahko dolgoročno vodijo tudi do raka želodca.

Bolezen se manifestira s pogosto in močno zgago, pekočo želodčno bolečino in celo bruhanjem. Občasno pride tudi do bruhanja krvi. Zdravljenje je boj proti Helicobacter pylori z antibiotiki. Vendar pa niso vse bolezni želodca z uničenjem želodčne sluznice posledica bakterije. Povečana tvorba kislin in pepsina lahko povzroči tudi funkcionalne procese.

Če teh procesov moti ravnotežje med izločki, ki ščitijo sluznico in želodčno kislino, lahko pride tudi do refluksne bolezni. K temu lahko privedejo tudi hormonski procesi. V okviru Zollinger-Ellisonovega sindroma nevroendokrini tumor na trebušni slinavki, tako imenovani gastrinoma, stalno proizvaja preveč gastrina in s tem preveč želodčne kisline in pepsina.