pepsiin on peamine seedetrakti ensüüm maos. Selle abiga jagatakse toiduvalgud nn pepoonideks. Pepsiin on aktiivne ainult väga happelises keskkonnas ja võib koos maohappega haiguse korral rünnata mao limaskesta.
Mis on pepsiin
Pepsiin on maoensüüm, mis seedib pudru toiduvalke eelnevalt. Need lagundatakse mao happelises keskkonnas pepsiini abil, moodustades pepoonid. Ensüüm on aktiivne ainult happelises keskkonnas, mille pH on 1,5 kuni 3.
Kui pH väärtus on 6, inaktiveeritakse pepsiin pöördumatult. Ensüümi lisatakse seedimise hõlbustamiseks ka teatud toitudesse. Seda ensüümi sisaldavad ka kuulus pepsiinivein või Pepsi Cola. Saksa füsioloog Theodor Schwann avastas Pepsini juba 1836. aastal. Alles 1930. aastal suutis Ameerika keemik John Howard Northrop esitada selle kristalsel kujul.
Pepsiin moodustub maohappe toimel passiivsest vormist. Selle reaktsiooni jaoks pole ensüümi vaja. See on autoproteolüüs. 44 aminohappe lahutamisel moodustub aktiivne pepsiin, mis koosneb 327 aminohappest ja on fosfoproteiin.
Funktsioon, mõju ja ülesanded
Pepsini ülesanne on maos oleva chüümi valkude eelseedistamine. Üksikud valgud jaotatakse polüpeptiidahelateks, mida tuntakse pepoonidena. Pepsiin on nn endopeptidaas.
Vastupidiselt eksopeptidaasidele lõhestab endopeptidaas valgu molekule polüpeptiidahela sees. Lõhustumine toimub tavaliselt konkreetsetel aminohapetel. Pepsiiniga lõhustatakse aromaatsete aminohapete ahel. Peamiselt toimub lõhustamine pärast aminohapet fenüülalaniini. Kaks funktsionaalses keskuses aspartaati (asparagiinhape) vastutavad ensüümi spetsiifilise toime eest. Saadud peptoonid on juba nii lühikesed, et neid ei saa enam valkudeks nimetada. Samuti on nad kaotanud võimaluse treenida sekundaarseid, kolmanda astme või kvaternaarseid konstruktsioone.
See tähendab, et koagulatsiooni enam ei toimu ja polüpeptiidahelad jäävad kaksteistsõrmiksoole suundudes vees lahustuvaks. Seejärel saab kõhunäärme proteaaside abil need peensooles hõlpsasti aminohapeteks lagundada. Nagu juba mainitud, on pepsiini eelkäija passiivne pepsigeen. Pepsinogeen sünteesitakse maorakkudes ja see peab esialgu jääma passiivseks, et mitte rünnata keha enda valke. Pepsiini toodetakse ainult soolhappe toimel maos. Leeliselise lima moodustades kaitseb magu aga ennast pepsiini eest mao limaskesta seedimise eest. Küümi ringletakse mitu korda mao peristaltika kaudu, kusjuures ainult valgud muundatakse pepoonideks.
Eelnevalt lagundatud sülje abil rasvad ja süsivesikud rändavad muutumatult mao kaudu peensoole. Alles siis lagunevad need toidukomponendid veelgi kõhunäärme seedetrakti järgi. Lisaks tüümile hukkub mao happelises keskkonnas ka baktereid ja nende valke lagundab pepsiin. Siiski on üks bakter, mis suudab need ekstreemsed tingimused üle elada ja maos edasi eksisteerida. See on Helicobacter Pylori.
Kui see väljub maost, saavad mõju pankrease põhilisemad ensüümid. Ensüüm pepsiin inaktiveeritakse pöördumatult kõrge pH väärtuse tõttu ja seda saab nüüd lagundada ka kõhunäärme proteaaside abil.
Haridus, esinemine, omadused ja optimaalsed väärtused
Kõik maosarnaste seedeelunditega loomad toodavad pepsiini toiduvalkude eelseedistamiseks. Ensüümi saab loomade maost. Seda lisatakse teatud toitudele seedimise hõlbustamiseks.
Pepsiinivein ja Pepsi Cola sisaldavad ka pepsiini. Pepsiin saab oma toimet avaldada ainult koos maohappega. Selle toimimiseks on vajalik happeline keskkond. Pepsiini prekursori pepsinogeeni tootmist stimuleerib hormoon gastriin. Gastriini moodustumist stimuleerib mao venitamine, chüümis olevad valgud ning alkohol või kofeiin.
Haigused ja häired
Vaatamata nende agressiivsusele ei saa maohape ja pepsiin mao limaskesta rünnata. Kui mao koloniseeritakse aga Helicobacter pylori bakteriga, võib tekkida mao krooniline limaskestapõletik või isegi mao- või kaksteistsõrmiksoole haavandid.
Mao limaskesta kaitsmiseks moodustavad mao parietaalsed rakud põhimahu, mis kaitseb mao limaskesta. Helicobacter Pylori aga lagundab kaitsva limakihi, nii et mao vesinikkloriidhape ja ensüüm pepsiin võivad otseselt rünnata mao limaskesta. See viib limaskesta pideva paksenemiseni koos kroonilise põletiku või isegi haavandi tekkega. Kroonilised haavandid ja põletik võivad pikaajaliselt põhjustada ka maovähki.
Haigus avaldub sagedaste ja tugevate kõrvetiste, põletava kõhuvalu ja isegi oksendamise kaudu. Vahel on ka vere oksendamine. Ravi eesmärk on võidelda Helicobacter pylori vastu antibiootikumidega. Kuid mitte kõik mao haigused koos mao limaskesta hävimisega ei ole tingitud bakterist. Hapete ja pepsiini suurenenud moodustumist võivad põhjustada ka funktsionaalsed protsessid.
Kui nende protsesside tagajärjel on häiritud tasakaal limaskesta kaitsvate sekretsioonide ja maohappe vahel, võib tulemuseks olla ka reflukshaigus. Sellele võivad viia ka hormonaalsed protsessid. Zollinger-Ellisoni sündroomi taustal toodab kõhunäärmes asuv neuroendokriinne kasvaja, nn gastrinoom, pidevalt liiga palju gastriini ja seega liiga palju maohapet ja pepsiini.
