Pepsin: โครงสร้างหน้าที่การผลิต

Pepsin เป็นเอนไซม์ที่ทรงพลังที่มีอยู่ในน้ำย่อยที่ช่วยในการย่อยโปรตีน จริงๆแล้วมันเป็นเอนโดเพปไทเดสซึ่งมีหน้าที่หลักคือการสลายโปรตีนอาหารเป็นส่วนเล็ก ๆ ที่เรียกว่าเปปไทด์ซึ่งจะถูกดูดซึมโดยลำไส้หรือย่อยสลายด้วยเอนไซม์ตับอ่อน

แม้ว่ามันจะถูกโดดเดี่ยวเป็นครั้งแรกในปี 1836 โดยนักเทววิทยาเยอรมัน Theodor Schwann มันไม่ได้จนกว่า 1929 เมื่อนักชีวเคมีชาวอเมริกัน John Howard Northrop ของสถาบันวิจัยทางการแพทย์ Rockefeller รายงานการตกผลึกจริงและส่วนหนึ่งของหน้าที่ซึ่งจะช่วยให้มันได้รับ รางวัลโนเบลสาขาเคมี 17 ปีต่อมา

เอนไซม์นี้ไม่ได้เป็นเอกสิทธิ์ของมนุษย์ มันถูกผลิตขึ้นในกระเพาะอาหารของสัตว์หลายชนิดและทำหน้าที่ตั้งแต่ช่วงเริ่มต้นของชีวิตโดยร่วมมือกับการย่อยโปรตีนจากผลิตภัณฑ์นมเนื้อสัตว์ไข่และธัญพืชเป็นส่วนใหญ่

โครงสร้าง

เซลล์หลักของกระเพาะอาหารผลิตสารเริ่มต้นที่เรียกว่าเป๊ปซินเจน Proenzyme หรือ Zymogen นี้ถูกไฮโดรไลซ์และเปิดใช้งานโดยกรดในกระเพาะอาหารโดยสูญเสียกรดอะมิโน 44 ตัวในกระบวนการ ในท้ายที่สุดเปปซินมีกรดอะมิโน 327 ตกค้างในรูปแบบที่ใช้งานซึ่งออกแรงฟังก์ชั่นในระดับกระเพาะอาหาร

การสูญเสียกรดอะมิโน 44 ตัวเหล่านี้ทำให้มีกรดในปริมาณที่เท่ากันฟรี ด้วยเหตุนี้จึงทำให้เพปซินทำงานได้ดีที่สุดในสื่อที่มีค่า pH ต่ำมาก

ฟังก์ชั่น

หน้าที่หลักของเป๊ปซินคือการย่อยโปรตีน กิจกรรมของเพพซินนั้นมีมากขึ้นในสภาพแวดล้อมที่เป็นกรด (pH 1.5 - 2) และมีอุณหภูมิอยู่ระหว่าง 37 ถึง 42 ºC

เพียงส่วนหนึ่งของโปรตีนที่ไปถึงกระเพาะอาหารจะถูกย่อยสลายโดยเอนไซม์นี้ (ประมาณ 20%) ที่สร้างเปปไทด์ขนาดเล็ก

กิจกรรมของเพพซินนั้นมุ่งเน้นไปที่พันธะที่ไม่เข้ากับน้ำของ N-terminal ที่มีอยู่ในกรดอะมิโนอะโรมาติกเช่นทริปโตเฟนฟีนิลลาลานีนและไทโรซีนซึ่งเป็นส่วนหนึ่งของโปรตีนจำนวนมากที่ได้จากอาหาร

ฟังก์ชั่นของเพพซินที่ผู้เขียนบางคนอธิบายไว้เกิดขึ้นในเลือด แม้ว่าการเรียกร้องนี้จะเป็นที่ถกเถียงกัน แต่ดูเหมือนว่าเพ็ปซินจำนวนเล็กน้อยจะผ่านเข้าสู่กระแสเลือดซึ่งมันทำหน้าที่กับโปรตีนไฮโดรไลซ์ขนาดใหญ่หรือบางส่วนที่ถูกดูดซึมโดยลำไส้เล็กก่อนการย่อยอาหารทั้งหมด

มันผลิตอย่างไร

pepsinogen ที่หลั่งออกมาจากเซลล์หลักของกระเพาะอาหารหรือที่เรียกว่าเซลล์ไซมเจนเป็นสารตั้งต้นของเพปซิน

Proenzyme นี้ถูกปล่อยออกมาเนื่องจากแรงกระตุ้นของเส้นประสาทเวกัสและการหลั่งฮอร์โมนของแกสทรินและซีรั่มซึ่งถูกกระตุ้นหลังจากรับประทานอาหาร

อยู่ในกระเพาะอาหารแล้วเพปซินเจนจะผสมกับกรดไฮโดรคลอริกซึ่งถูกปล่อยออกมาด้วยสิ่งกระตุ้นเดียวกันมีปฏิสัมพันธ์อย่างรวดเร็วกับกันและกันเพื่อผลิตเปปซิน

สิ่งนี้เกิดขึ้นหลังจากความแตกแยกของการได้รับกรดอะมิโน 44 ตัวจากโครงสร้างดั้งเดิมของเพปซินเจนผ่านกระบวนการออโตคาไลติกที่ซับซ้อน

เมื่อเปิดใช้งานแล้วเป๊ปซินเดียวกันก็ยังสามารถกระตุ้นการผลิตและปลดปล่อยเปปซินเจนต่อไปได้ การกระทำนี้เป็นตัวอย่างที่ดีของข้อเสนอแนะเชิงบวกของเอนไซม์

นอกเหนือจากเป๊ปซินแล้วฮีสตามีนและอะซิติลโคลีนยังกระตุ้นเซลล์เพปติคเพื่อสังเคราะห์และปล่อยเพปซินอนิกใหม่

มันทำหน้าที่ที่ไหน

เว็บไซต์หลักของการกระทำคือกระเพาะอาหาร ความจริงนี้สามารถอธิบายได้อย่างง่ายดายโดยการเข้าใจว่าความเป็นกรดในกระเพาะอาหารเป็นเงื่อนไขที่เหมาะสมที่สุดสำหรับการทำงาน (pH 1.5-2.5) ในความเป็นจริงเมื่ออาหารยาลูกกลอนผ่านจากกระเพาะอาหารไปยังลำไส้เล็กส่วนต้นเพปซินจะถูกปิดการใช้งานโดยการหาสื่อในลำไส้ด้วยค่า pH พื้นฐาน

Pepsin ยังทำหน้าที่ในเลือด แม้ว่าจะได้รับการกล่าวแล้วว่าผลกระทบนี้เป็นที่ถกเถียงกันนักวิจัยบางคนอ้างว่าเปปซินส่งผ่านไปยังเลือดซึ่งยังคงย่อยเปปไทด์สายโซ่ยาวบางส่วนหรือที่ไม่ได้ย่อยสลายอย่างสมบูรณ์

เมื่อเป๊ปซินออกจากกระเพาะอาหารและอยู่ในสภาพแวดล้อมที่มีค่า pH เป็นกลางหรือเป็นกลางการทำงานของมันก็จะสิ้นสุดลง อย่างไรก็ตามโดยไม่ไฮโดรไลซ์มันสามารถเปิดใช้งานอีกครั้งถ้าสื่อมีปฏิกิริยา

ลักษณะนี้เป็นสิ่งสำคัญที่จะต้องเข้าใจถึงผลกระทบเชิงลบบางอย่างของเพปซินซึ่งจะกล่าวถึงด้านล่าง

กรดไหลย้อน

การกลับมาอย่างเดิมของเพพซินไปยังหลอดอาหารเป็นหนึ่งในสาเหตุหลักของความเสียหายที่เกิดจากการไหลย้อนของ gastroesophageal ถึงแม้ว่าส่วนที่เหลือของสารที่ทำขึ้นจากน้ำย่อยก็มีส่วนเกี่ยวข้องในพยาธิสภาพนี้ แต่เป๊ปซินก็ดูเหมือนจะเป็นอันตรายมากที่สุด

Pepsin และกรดอื่น ๆ ที่มีอยู่ใน reflux สามารถทำให้เกิด esophagitis ไม่เพียง แต่เป็นผลเริ่มต้นเท่านั้น แต่ยังส่งผลกระทบต่อระบบอื่น ๆ อีกมากมาย

ท่ามกลางผลกระทบที่อาจเกิดขึ้นจากกิจกรรมของเพพซินในเนื้อเยื่อบางชนิดเรามีโรคกล่องเสียงอักเสบ, ปอดอักเสบ, เสียงแหบเรื้อรัง, อาการไอเรื้อรัง, ไอเรื้อรัง, laryngospasm และแม้แต่มะเร็งกล่องเสียง

มีการศึกษาหืดหอบด้วยจุลชีพปอดในกระเพาะอาหาร Pepsin สามารถมีผลกระทบต่อต้นไม้ในหลอดลมและสนับสนุนการหดตัวของระบบทางเดินหายใจ, ก่อให้เกิดอาการทั่วไปของโรคนี้: หายใจลำบาก, ไอ, หายใจมีเสียงและอาการตัวเขียว

ผลกระทบอื่น ๆ ของเป๊ปซิน

ทรงกลมปากและ odontological ยังสามารถได้รับผลกระทบจากการกระทำของเพปซิน สัญญาณที่พบบ่อยที่สุดที่เกี่ยวข้องกับความเสียหายเหล่านี้คือกลิ่นปากหรือกลิ่นปาก, น้ำลายไหลมากเกินไป, granulomas และการพังทลายของฟัน ผลการกัดกร่อนนี้มักจะปรากฏหลังจากหลายปีของการไหลย้อนและสามารถทำลายฟันทั้งหมด

อย่างไรก็ตามเรื่องนี้เพพซินอาจมีประโยชน์จากมุมมองทางการแพทย์ ดังนั้นการปรากฏตัวของเป๊ปซินในน้ำลายจึงเป็นเครื่องหมายการวินิจฉัยที่สำคัญของกรดไหลย้อน gastroesophageal

ในความเป็นจริงมีการทดสอบอย่างรวดเร็วในตลาดที่เรียกว่า PepTest ซึ่งตรวจจับการปรากฏตัวของน้ำย่อยเพพซินและช่วยในการวินิจฉัยโรคกรดไหลย้อน

ปาเปนเป็นเอนไซม์ที่คล้ายกับเป๊ปซินที่มีอยู่ในมะละกอหรือมะละกอมีประโยชน์ในการฟอกสีฟันและสุขอนามัย

นอกจากนี้เป๊ปซินยังใช้ในอุตสาหกรรมเครื่องหนังและการถ่ายภาพแบบคลาสสิกรวมถึงการผลิตชีสซีเรียลขนมขบเคี้ยวเครื่องดื่มปรุงแต่งโปรตีนที่ถูกทำนายล่วงหน้าและแม้แต่การเคี้ยวหมากฝรั่ง