Pepsiin on kõige olulisem seedetrakti ensüüm kõht. Selle abiga toit valgud lagunevad nn peptoonideks. Pepsiin on aktiivne ainult väga happelises keskkonnas ja koos kõht hape, võib haiguse korral rünnata mao limaskesta.
Mis on pepsiin?
Pepsiin esindab maoensüümi, mis eelravib juba toitu valgud toidumassist. Need lagundatakse pepsiini järgi hapniku happelises keskkonnas kõht nn peptoonide moodustamiseks. Ensüüm on aktiivne ainult happelises keskkonnas, mille pH on 1.5 kuni 3. Kui pH on üle 6, inaktiveeritakse pepsiin pöördumatult. Ensüümi lisatakse seedimise soodustamiseks ka teatud toitudele. Kuulus pepsiinivein ehk Pepsi Koola sisaldavad ka seda ensüümi. Saksa füsioloog Theodor Schwann avastas pepsiini juba 1836. aastal. Alles 1930. aastal suutis Ameerika keemik John Howard Northrop seda kristallvormis esitada. Pepsiin moodustub mitteaktiivses vormis pepsinogeenist maohape. Selle reaktsiooni jaoks pole vaja ensüümi. See on autoproteolüüs. Lõhustades 44 aminohapped, moodustub aktiivne pepsiin, mis koosneb 327 aminohappest ja on fosfoproteiin.
Funktsioon, tegevus ja ülesanded
Pepsini ülesandeks on seedimine valgud toidumassist juba maos. See hõlmab üksikute valkude lõhustamist polüpeptiidahelateks, mida nimetatakse peptoonideks. Pepsiin on nn endopeptidaas. Erinevalt eksopeptidaasidest lõhustab endopeptidaas valgu molekulid polüpeptiidahela sees. Enamasti toimub lõhustamine spetsiifilisel aminohapped. Pepsiinis lõhustatakse ahel aromaatselt aminohapped. Peamiselt toimub lõhustamine pärast aminohapet fenüülalaniini. Ensüümi spetsiifilise toime eest vastutavad kaks aspartaati (asparagiinhape) funktsionaalses keskuses. Saadud peptoonid on juba nii lühikesed, et neid ei saa enam valkudeks nimetada. Samuti on nad kaotanud võime moodustada sekundaarseid, tertsiaarseid või kvaternaarseid struktuure. See tähendab, et hüübimist enam ei toimu ja polüpeptiidahelad jäävad alles vesi- lahustuvad, kui nad satuvad kaksteistsõrmiksool. Aasta peensoolde, saab neid seejärel hõlpsasti aminohapeteks lagundada happed pankrease proteaaside kaudu. Nagu varem mainitud, on pepsiini eelkäija passiivne pepsinogeen. Pepsinogeen sünteesitakse mao rakkudes ja see peab esialgu jääma passiivseks, et mitte rünnata keha enda valke. Ainult läbi vesinikkloriidhape maos, et pepsiin moodustub. Kuid magu kaitseb end mao enda seedimise eest limaskest pepsiini abil, moodustades leeliselise lima. Mao peristaltika kaudu ringleb toidumass mitu korda ja ainult valgud muundatakse peptoonideks. Rasvad ja süsivesikuid säästetud seedehäirete poolt sülg läbivad mao muutumatul kujul, kuni jõuavad peensoolde. Alles seejärel jaotatakse need toidukomponendid ka pankrease seedetrakti eritiste abil. Lisaks toidumassile bakterid tapetakse ka mao happelises keskkonnas ja pepsiin lagundab nende valgud. Siiski on üks bakter, mis elab üle ka nendes äärmuslikes oludes ja võib maos edasi eksisteerida. See on Helicobacter pylori. Kui bakterid jäta magu, seda leeliselisem ensüümide pankrease mõju. Selle käigus inaktiveeritakse kõrge pH juures ensüüm pepsiin pöördumatult ja nüüd võib seda lagundada ka pankrease proteaasid.
Moodustumine, esinemine, omadused ja optimaalsed väärtused
Kõik loomad, kellel on maosarnane seedeelund, toodavad pepsiini toiduvalkude seedimiseks. Ensüümi saab loomade maost. Seda lisatakse seedimisele kaasa aitamiseks teatud toitudele. Pepsini vein ja Pepsi Koola sisaldavad ka pepsiini. Pepsiin saab oma mõju avaldada ainult koos maohape. Selle toimimiseks on vajalik happeline keskkond. Pepsiini prekursori pepsinogeeni tootmist stimuleerib hormoon gastriin. Vastutasuks, gastriin tootmist stimuleerivad mao paisumine, toidumassi valgud ja alkohol or kofeiin.
Haigused ja häired
Vaatamata nende agressiivsusele maohape ja pepsiin ei saa mao rünnakut limaskest.Kui mao koloniseeritakse bakteriga Helicobacter pylori, krooniline gastriit või isegi võivad tekkida mao- või kaksteistsõrmiksoole haavandid. Mao kaitsmiseks limaskest, moodustavad mao vesiikulirakud leeliselise lima, mis kaitseb mao limaskesta. Kuid, Helicobacter pylori lagundab kaitsva limakihi, nii et vesinikkloriidhape maos ja ensüüm pepsiin võivad rünnata otse mao limaskesta. See toob kaasa limaskesta pideva kogunemise koos kroonilise moodustumisega põletik või isegi haavand. Pikas perspektiivis kroonilised haavandid ja põletik saab ka viima kõhtu vähk. Haigus avaldub sageli ja raskelt kõrvetised, põletamine kõhuvalu ja isegi oksendamine. Mõnikord, oksendamine of veri esineb ka. Ravi seisneb Helicobacter pylori vastu võitlemises antibiootikum haldamine. Kuid mitte kõik mao limaskesta hävitamisega seotud maohaigused ei ole tingitud bakterist. Happesuse suurenemist ja pepsiini moodustumist võivad põhjustada ka funktsionaalsed protsessid. Kui need protsessid häirivad tasakaal limaskesta kaitsvate sekretsioonide ja maohappe vahel, tagasijooksutemperatuur tagajärjeks võib olla ka haigus. Hormonaalsed protsessid võivad ka viima selle juurde. Näiteks aastal Zollingeri-Ellisoni sündroom, kõhunäärme neuroendokriinne kasvaja, mida nimetatakse gastrinoomiks, toodab pidevalt liiga palju gastriin ja seega liiga palju maohapet kui ka pepsiini.
