Tento článok sa zameria na základný enzým, ktorý sa nachádza v žalúdku každého cicavca, vrátane človeka. Zvážia sa všeobecné informácie o enzýme pepsín, informácie o jeho izoméroch a úlohe látky v procesoch trávenia.
Všeobecné názory
Najprv zistíme, do ktorej triedy enzýmov patrí pepsín. To vám umožní ponoriť sa hlbšie do samotnej témy.
Enzým pepsín patrí do proteolytickej triedy hydroláz a je produkovaný žalúdočnou sliznicou a jeho hlavnou úlohou je štiepiť bielkoviny z potravy na peptidy. Pepsín je enzým, ktorý štiepi bielkoviny v kyslom prostredí. Produkujú ho organizmy všetkých cicavcov, ako aj plazov, zástupcov triedy vtákov a mnohých rýb.
Predložený enzým patrí medzi globulárne proteíny, má molekulovú hmotnosť približne 34500. Samotná molekula je prezentovaná vo forme polypeptidového reťazca a pozostáva z tristoštyridsať aminokyselín. Obsahuje tiež HPO3 a tri disulfidové väzby.
Pepsín je široko používaný v medicíne a výrobe syra. V laboratóriách sa používa na účely podrobnejšieho štúdia proteínových zlúčenín, a to primárnej proteínovej štruktúry. Pepsín má prirodzený inhibítor – pepstatín.
Odroda enzýmov
Pepsín má dvanásť izoforiem. Rozdiely medzi všetkými izomérmi pepsínu sú v elektroforetickej motorickej schopnosti, inaktivačných podmienkach a proteolytickej aktivite. Pepsínový kód – KF 3. 4. 23. 1.
Ľudská žalúdočná šťava obsahuje sedem druhov pepsínu a päť z nich sa v niektorých vlastnostiach výrazne líši:
1. V skutočnosti má pepsín (A) maximálnu aktivitu v médiu s pH=1,9 a so zvýšením na 6 je inaktivovaný.
2. Pepsín 2 (B) je maximálne aktívny v médiu s pH=2,1.
3. Typ 3 vykazuje najvyšší stupeň aktivity pri pH=2,4–2,8.
4. Typ 5, tiež známy ako gastrixín, má najvyšší stupeň aktivity pri pH 2,8–3,4.5. Typ 7 pri pH=3,3-3,9 má najvyššiu aktivitu.
Význam enzýmu pri trávení
Pepsín je vylučovaný žalúdočnými žľazami v deaktivovanej forme (pepsinogén) a prácu samotného enzýmu aktivuje kyselina chlorovodíková. Pod jej vplyvom prechádza do fungujúcej formy. Predpokladom aktivity enzýmu pepsín je prítomnosť kyslého prostredia, preto pri prechode do dvanástnika pepsín stráca svoju aktivitu, keďže prostredie v čreve je zásadité. Enzým pepsín zaberá jednu z kľúčových úloh pri trávení celej triedy.cicavcov a najmä ľudí. Táto látka rozkladá potravinové bielkoviny na menšie peptidové reťazce a aminokyseliny.
Muži a ženy majú rôzne hladiny tohto enzýmu. Muži vylučujú asi dvadsať až tridsať gramov pepsínu za hodinu, zatiaľ čo ženy ho majú o dvadsať až tridsať percent menej. Bazálne bunky, miesta produkcie pepsínu, ho vylučujú v nefunkčnej forme pepsinogénu. Po odštiepení určitého množstva peptidov z N-konca prechádza pepsinogén do svojej aktívnej formy. Kyselina chlorovodíková pôsobí ako katalyzátor v tejto chemickej transformačnej reakcii. Pepsín má vlastnosti proteázy a peptidázy a je zodpovedný za dezagregáciu proteínov.
Medicína
V medicíne je pepsín široko používaný ako liek na niektoré choroby spojené s nedostatočnou tvorbou tohto enzýmu v žalúdku pacienta. Syridlový enzým pepsín sa získava zo slizníc žalúdka. Liečivo je dostupné vo forme tabliet, usporiadaných v blistroch, s prímesou acidínu alebo vo forme práškov. Pepsín je tiež súčasťou niektorých kombinovaných liekov. Má ATC kód A09AA03. Príkladom patológie, pri ktorej sa predpisujú lieky obsahujúce pepsín, je Menetrierova choroba.
Hovädzí pepsín je…
Hovädzí syridlový pepsín je jednou zo známych a najčastejšie používaných foriem tejto látky. Samotný enzým sa vyrába v štvrtom žalúdku teľaťa. Liečivo používané pri výrobe je tvorené dvoma enzýmami:pepsín a chymozín v prirodzených pomeroch. Syridlo sa používa pri výrobe syra a jeho hlavnou funkciou je tvorba zrazeniny mlieka a účasť na procese zrenia syrov a tvarohových výrobkov.
Hovädzí pepsín sa získava zo žalúdkov dobytka a pri výrobe produktov na predaj prechádza dvoma stupňami čistenia enzýmu od tuku a nečistôt, ktoré sú nerozpustné. Proces výroby hovädzieho pepsínu prechádza niekoľkými fázami: extrakčný proces, vysolenie a sušenie mrazom.
Iné aplikácie
Do kysnutého cesta sa pridáva enzým pepsín. Používa sa aj pri výrobe syra. Syridlový enzým pepsín spárovaný s chymozínom tvorí rovnaký enzým, aký sa používa na zrážanie mlieka.
Proces zrážania mlieka sa nazýva jeho zrážanie bielkovín, konkrétne kazeínu, s tvorbou gélu na báze mlieka. Kazeín má špecifickú štruktúru a len jedna peptidová väzba je zodpovedná za enzymatický typ skladania proteínov. Komplex pepsínu s chymozínom je v skutočnosti zodpovedný za rozbitie tejto väzby a vedie k zrážaniu mlieka.
Záver
V súhrne môžeme povedať, že táto biologicky aktívna látka je jedným z najdôležitejších enzýmov, ktoré sa podieľajú na trávení potravy v žalúdku zástupcov mnohých tried živých bytostí. Vo výrobe a medicíne sa látka používa hlavne ako liek apridávané do syridla na výrobu mliečnych a syrových výrobkov.
