pepsiini on mahalaukun tärkein ruoansulatusentsyymi. Sen avulla elintarvikeproteiinit jaetaan ns. Peptoneiksi. Pepsiini on aktiivinen vain erittäin happamassa ympäristössä ja voi yhdessä mahahapon kanssa hyökätä mahalaukun limakalvoihin sairauden sattuessa.
Mikä on pepsiini
Pepsiini on mahaentsyymi, joka pilkkoo ennalta puurossa olevat ravintoproteiinit. Nämä hajoavat pepsiinillä mahalaukun happamassa ympäristössä muodostaen niin kutsuttuja peptoneja. Entsyymi on aktiivinen vain happamassa ympäristössä, jonka pH on 1,5 - 3.
Yli 6-arvoisen pH-arvon pepsiini inaktivoituu peruuttamattomasti. Entsyymiä lisätään myös tiettyihin elintarvikkeisiin ruuansulatuksen helpottamiseksi. Kuuluisa pepsiiniviini tai Pepsi Cola sisältävät myös tämän entsyymin. Saksalainen fysiologi Theodor Schwann löysi pepsinin jo vuonna 1836. Vasta vuonna 1930 amerikkalainen kemisti John Howard Northrop pystyi esittämään sen kiteisessä muodossa.
Pepsiini muodostuu inaktiivisesta pepsinogeenimuodosta mahahapon vaikutuksesta. Entsyymiä ei tarvita tähän reaktioon. Se on autoproteolyysi. Halkaisemalla 44 aminohappoa muodostuu aktiivinen pepsiini, joka koostuu 327 aminohaposta ja on fosforiproteiini.
Toiminto, vaikutukset ja tehtävät
Pepsinin tehtävä on sulattaa kyynin proteiinit mahassa. Yksittäiset proteiinit jaetaan polypeptidiketjuihin, jotka tunnetaan nimellä peptonit. Pepsiini on ns. Endopeptidaasi.
Toisin kuin eksopeptidaasit, endopeptidaasi halkaisee proteiinimolekyylit polypeptidiketjun sisällä. Pilkkominen tapahtuu yleensä tietyillä aminohapoilla. Pepsiinillä aromaattisten aminohappojen ketju jakautuu. Pääasiassa pilkkoutuminen tapahtuu aminohapon fenyylialaniinin jälkeen. Kaksi aspartaattia (asparagiinihappo) funktionaalisessa keskuksessa vastaa entsyymin spesifisestä vaikutuksesta. Tuloksena olevat peptonit ovat jo niin lyhyitä, että niitä ei voida enää kutsua proteiineiksi. He ovat menettäneet myös kyvyn kouluttaa toissijaisia, tertiäärisiä tai kvaternäärisiä rakenteita.
Tämä tarkoittaa, että hyytymistä ei enää tapahdu ja polypeptidiketjut pysyvät vesiliukoisina, kun ne kulkevat pohjukaissuoleen. Haimassa olevat proteaasit voivat ne sitten hajottaa ohutsuolessa helposti aminohapoiksi. Kuten jo mainittiin, pepsiinin edeltäjä on inaktiivinen pepsinogeeni. Pepsinogeeni syntetisoidaan mahalaukun soluissa, ja sen on aluksi pysyttävä passiivisena, jotta emme hyökkää kehon omia proteiineja vastaan. Pepsiiniä tuotetaan vain suolahapon vaikutuksesta mahaan. Muodostamalla alkalinen lima, vatsa suojaa itseään pepsiiniltä mahalaukun limakalvon sulamisesta. Kyymi kiertää useita kertoja mahalaukun peristaltian kautta, jolloin vain proteiinit muuttuvat peptoneiksi.
Rasvat ja hiilihydraatit, joita syljen ennalta sulatuksesta säästyvät, kulkeutuvat muuttumattomana vatsan läpi ohutsuoleen. Vasta tällöin nämä ruokakomponentit hajoavat edelleen haiman ruoansulatuserityksillä. Kimeen lisäksi bakteereja tapetaan mahalaukun happamassa ympäristössä ja pepsiini hajottaa niiden proteiinit. On kuitenkin yksi bakteeri, joka voi selviytyä näistä ääriolosuhteista ja jatkaa olemassaoloa mahassa. Se on Helicobacter Pylori.
Kun se poistuu vatsasta, haiman perusteellisemmat entsyymit saavat vaikutuksen. Pepsiini-entsyymi inaktivoituu peruuttamattomasti korkean pH-arvon avulla, ja se voidaan nyt hajottaa myös haiman proteaasien avulla.
Koulutus, esiintyminen, ominaisuudet ja optimaaliset arvot
Kaikki eläimet, joilla on mahalaukun kaltainen ruuansulatuselin, tuottavat pepsiiniä ruoansulausproteiinien esigeeliä varten. Entsyymi voidaan saada eläinten vatsaista. Sitä lisätään tiettyihin elintarvikkeisiin ruuansulatuksen helpottamiseksi.
Pepsiiniviini ja Pepsi Cola sisältävät myös pepsiiniä. Pepsiini voi kehittää vaikutuksiaan vain yhdessä mahahapon kanssa. Hapan ympäristö on välttämätön sen toiminnalle. Gassiinihormoni stimuloi pepsiinin esiasteen pepsinogeenin tuotantoa. Gastriinin muodostumista stimuloidaan venyttämällä vatsaa, kymen proteiineilla ja alkoholilla tai kofeiinilla.
Sairaudet ja häiriöt
Aggressiivisuudestaan huolimatta mahahappo ja pepsiini eivät pysty hyökkäämään mahalaukun limakalvoon. Kuitenkin, jos vatsa kolonisoidaan Helicobacter pylori -bakteerin kanssa, voi esiintyä kroonista mahalaukun limakalvon tulehdusta tai jopa maha- tai pohjukaissuolihaavoja.
Mahan limakalvon suojaamiseksi mahalaukun parietaaliset solut muodostavat peruselimen, joka suojaa mahalaukun limakalvoa. Helicobacter Pylori kuitenkin hajottaa suojaavan limakalvon kerroksen siten, että suolahappo mahassa ja pepsiini-entsyymi voivat hyökätä suoraan mahalaukun limakalvoon. Tämä johtaa limakalvon jatkuvaan paksuuntumiseen ja kroonisen tulehduksen tai jopa haavauman kehittymiseen. Krooniset haavaumat ja tulehdukset voivat myös johtaa mahasyöpään pitkällä aikavälillä.
Tauti ilmenee usein ja vakavina närästyksinä, polttavana vatsakivuna ja jopa oksenteluna. Toisinaan siellä on myös veren oksentelua. Hoito on taistella Helicobacter pyloria antibiooteilla. Kaikki mahan sairaudet ja mahalaukun limakalvon tuhoutuminen eivät kuitenkaan johdu bakteerista. Happojen ja pepsiinin lisääntynyt muodostuminen voi johtua myös toiminnallisista prosesseista.
Jos nämä prosessit häiritsevät tasapainoa limakalvoa suojaavien eritteiden ja mahahapon välillä, voi ilmaantua myös refluksitauti. Hormonaaliset prosessit voivat myös johtaa tähän. Haiman neuroendokriinisessa kasvaimessa, ns. Gastrinoomissa, muodostuu Zollinger-Ellison-oireyhtymässä jatkuvasti liikaa gastriinia ja siten liian paljon mahahappoa ja pepsiiniä.