PEPSIN: CẤU TRÚC, CHỨC NĂNG, SẢN XUẤT - GIẢI PHẨU HỌC VÀ SINH LÝ HỌC - 2026

Các pepsin là một hiện enzyme trong dịch dạ dày mạnh mẽ để hỗ trợ trong quá trình tiêu hóa của protein. Nó thực sự là một endopeptidase có nhiệm vụ chính là phân hủy protein thực phẩm thành các phần nhỏ được gọi là peptide, sau đó được hấp thụ bởi ruột hoặc bị phân hủy bởi các enzym tuyến tụy.

Mặc dù nó được phân lập lần đầu tiên vào năm 1836 bởi nhà sinh lý học người Đức Theodor Schwann, nhưng phải đến năm 1929, nhà hóa sinh người Mỹ John Howard Northrop, thuộc Viện Nghiên cứu Y khoa Rockefeller, mới báo cáo sự kết tinh thực sự và một phần chức năng của nó, điều này sẽ giúp ông nhận được giải Nobel Hóa học 17 năm sau đó.

Enzyme này không chỉ có ở người. Nó cũng được tạo ra trong dạ dày của một số động vật và hoạt động từ giai đoạn đầu của cuộc đời, cộng tác trong quá trình tiêu hóa protein từ các sản phẩm sữa, thịt, trứng và ngũ cốc, chủ yếu.

Kết cấu

Các tế bào chính của dạ dày tạo ra một chất ban đầu gọi là pepsinogen. Proenzyme hoặc zymogen này bị thủy phân và hoạt hóa bởi axit dạ dày, làm mất đi 44 axit amin trong quá trình này. Cuối cùng, pepsin chứa 327 gốc axit amin ở dạng hoạt động, thực hiện các chức năng của nó ở cấp độ dạ dày.

Sự mất mát của 44 axit amin này để lại một số lượng axit dư thừa bằng nhau. Chính vì lý do này mà pepsin hoạt động tốt nhất trong môi trường có độ pH rất thấp.

Đặc trưng

Như đã đề cập, chức năng chính của pepsin là tiêu hóa protein. Hoạt động của pepsin cao hơn trong môi trường có tính axit cao (pH 1,5-2) và với nhiệt độ từ 37 đến 42ºC.

Chỉ một phần protein đến dạ dày bị phân giải bởi enzym này (khoảng 20%), tạo thành các peptit nhỏ.

Hoạt động của pepsin chủ yếu tập trung vào các liên kết đầu N kỵ nước có trong các axit amin thơm như tryptophan, phenylalanin và tyrosine, là một phần của nhiều protein từ thực phẩm.

Một chức năng của pepsin đã được một số tác giả mô tả diễn ra trong máu. Mặc dù tuyên bố này còn gây tranh cãi, nhưng có vẻ như một lượng nhỏ pepsin đi vào máu, nơi nó hoạt động trên các protein lớn hoặc thủy phân một phần đã được ruột non hấp thụ trước khi chúng được tiêu hóa hoàn toàn.

Nó được sản xuất như thế nào?

Pepsinogen được tiết ra bởi các tế bào chính của dạ dày, còn được gọi là tế bào zymogen, là tiền thân của pepsin.

Proenzyme này được giải phóng nhờ các xung động từ dây thần kinh phế vị và sự tiết hormone gastrin và secrettin, được kích thích sau khi ăn thức ăn.

Khi ở trong dạ dày, pepsinogen trộn lẫn với axit clohydric, được giải phóng bởi cùng một kích thích, tương tác nhanh chóng với nhau để tạo ra pepsin.

Điều này được thực hiện sau khi phân cắt đoạn 44 axit amin từ cấu trúc pepsinogen ban đầu thông qua một quá trình tự xúc tác phức tạp.

Sau khi hoạt động, pepsin tương tự có thể tiếp tục kích thích sản xuất và giải phóng nhiều pepsinogen hơn. Hành động này là một ví dụ điển hình về phản hồi tích cực của enzym.

Ngoài bản thân pepsin, histamine và đặc biệt là acetylcholine kích thích tế bào pepsin tổng hợp và giải phóng pepsinogen mới.

Nó hoạt động ở đâu?

Vị trí hoạt động chính của nó là dạ dày. Thực tế này có thể dễ dàng giải thích bằng cách hiểu rằng chứng ợ nóng là điều kiện lý tưởng để thực hiện (pH 1,5-2,5). Trên thực tế, khi thức ăn đi từ dạ dày đến tá tràng, pepsin bị bất hoạt khi gặp môi trường ruột có pH cơ bản.

Pepsin cũng hoạt động trong máu. Mặc dù hiệu ứng này đã được cho là gây tranh cãi, nhưng các nhà nghiên cứu khẳng định rằng pepsin đi vào máu, nơi nó tiếp tục tiêu hóa một số peptit chuỗi dài hoặc những peptit chưa bị phân hủy hoàn toàn.

Khi pepsin rời khỏi dạ dày và ở trong môi trường có độ pH trung tính hoặc cơ bản, chức năng của nó sẽ ngừng lại. Tuy nhiên, vì nó không bị thủy phân nên nó có thể được kích hoạt trở lại nếu môi trường được phản ứng lại.

Tính năng này rất quan trọng để hiểu một số tác động tiêu cực của pepsin, được thảo luận dưới đây.

Trào ngược dạ dày thực quản

Sự trở lại mãn tính của pepsin đến thực quản là một trong những nguyên nhân chính gây ra tổn thương do trào ngược dạ dày thực quản. Mặc dù phần còn lại của các chất tạo nên dịch vị cũng có liên quan đến bệnh lý này, nhưng pepsin dường như là chất có hại nhất.

Pepsin và các axit khác có trong trào ngược không chỉ có thể gây viêm thực quản, là hậu quả ban đầu mà còn ảnh hưởng đến nhiều hệ thống khác.

Hậu quả tiềm ẩn của hoạt động pepsin trên một số mô nhất định bao gồm viêm thanh quản, viêm màng phổi, khàn tiếng mãn tính, ho dai dẳng, co thắt thanh quản và thậm chí là ung thư thanh quản.

Hen suyễn do phổi vi thoát hơi của các chất trong dạ dày đã được nghiên cứu. Pepsin có thể có tác dụng gây khó chịu trên cây phế quản và làm co thắt đường hô hấp, gây ra các triệu chứng điển hình của bệnh này: suy hô hấp, ho, thở khò khè và tím tái.

Các tác dụng khác của pepsin

Hình cầu răng miệng cũng có thể bị ảnh hưởng bởi tác động của pepsin. Các dấu hiệu thường gặp nhất liên quan đến những tổn thương này là chứng hôi miệng hoặc hơi thở có mùi, tiết nhiều nước bọt, u hạt và mòn răng. Tác động ăn mòn này thường biểu hiện sau nhiều năm trào ngược và có thể làm hỏng toàn bộ răng.

Mặc dù vậy, pepsin có thể hữu ích từ quan điểm y tế. Vì vậy, sự hiện diện của pepsin trong nước bọt là một dấu hiệu chẩn đoán quan trọng đối với trào ngược dạ dày thực quản.

Thực tế, trên thị trường có một phương pháp kiểm tra nhanh được gọi là PepTest, phát hiện sự hiện diện của pepsin trong nước bọt và giúp chẩn đoán trào ngược.

Papain, một loại enzyme rất giống pepsin có trong đu đủ hoặc sữa tươi, rất hữu ích trong việc vệ sinh và làm trắng răng.

Ngoài ra, pepsin được sử dụng trong ngành công nghiệp da và nhiếp ảnh cổ điển, cũng như trong sản xuất pho mát, ngũ cốc, đồ ăn nhẹ, đồ uống có hương vị, protein tiêu hóa và thậm chí cả kẹo cao su.

Người giới thiệu

1. Liu, Yu và cộng sự (2015). Quá trình tiêu hóa axit nucleic bắt đầu trong dạ dày. Báo cáo Khoa học, 5, 11936.
2. Czinn, Steven và Sarigol Blanchard, Samra (2011). Giải phẫu phát triển và sinh lý của dạ dày. Bệnh tiêu hóa và gan ở trẻ em, Ấn bản thứ tư, Chương 25, 262-268.
3. Smith, Margaret và Morton, Dion (2010). Dạ dày: Các chức năng cơ bản. Hệ thống tiêu hóa, Tái bản lần thứ hai, Chương 3, 39-50.
4. Wikipedia (ấn bản cuối tháng 5 năm 2018). Pepsin. Khôi phục từ: en.wikipedia.org
5. Encyclopaedia Britannica (ấn bản cuối tháng 5 năm 2018). Pepsin. Phục hồi từ: britannica.com
6. Tang, Jordan (2013). Pepsin A. Sổ tay về Enzyme phân giải, Chương 3, Tập I, 27-35.