PEPSIN: STRUKTUR, FUNGSI, PRODUKSI - ANATOMI DAN FISIOLOGI - 2025

The pepsin adalah hadir enzim dalam jus lambung yang kuat untuk membantu dalam pencernaan protein. Ini sebenarnya adalah endopeptidase yang tugas utamanya adalah memecah protein makanan menjadi bagian-bagian kecil yang dikenal sebagai peptida, yang kemudian diserap oleh usus atau didegradasi oleh enzim pankreas.

Meskipun diisolasi untuk pertama kalinya pada tahun 1836 oleh ahli fisiologi Jerman Theodor Schwann, baru pada tahun 1929 ahli biokimia Amerika John Howard Northrop, dari Rockefeller Institute for Medical Research, melaporkan kristalisasi aktual dan bagian dari fungsinya, yang akan membantunya menerima Penghargaan Nobel Kimia 17 tahun kemudian.

Enzim ini tidak unik untuk manusia. Ini juga diproduksi di perut beberapa hewan dan bertindak dari tahap awal kehidupan, berkolaborasi dalam pencernaan protein dari produk susu, daging, telur, dan biji-bijian.

Struktur

Sel-sel utama lambung menghasilkan zat awal yang disebut pepsinogen. Proenzim atau zimogen ini dihidrolisis dan diaktivasi oleh asam lambung, kehilangan 44 asam amino dalam prosesnya. Akhirnya, pepsin mengandung 327 residu asam amino dalam bentuk aktifnya, yang menjalankan fungsinya di tingkat lambung.

Hilangnya 44 asam amino ini menyebabkan bebas residu asam dalam jumlah yang sama. Karena alasan inilah pepsin bekerja paling baik pada media dengan pH sangat rendah.

fitur

Seperti yang telah disebutkan, fungsi utama pepsin adalah mencerna protein. Aktivitas pepsin lebih tinggi di lingkungan yang sangat asam (pH 1,5-2) dan dengan suhu berkisar antara 37 dan 42 ºC.

Hanya sebagian dari protein yang mencapai lambung yang didegradasi oleh enzim ini (sekitar 20%), membentuk peptida kecil.

Aktivitas pepsin terutama difokuskan pada ikatan terminal-N hidrofobik yang terdapat dalam asam amino aromatik seperti triptofan, fenilalanin, dan tirosin, yang merupakan bagian dari banyak protein dari makanan.

Fungsi pepsin yang telah dijelaskan oleh beberapa penulis terjadi di dalam darah. Meskipun klaim ini kontroversial, tampaknya pepsin dalam jumlah kecil masuk ke aliran darah, di mana ia bekerja pada protein besar atau sebagian yang terhidrolisis yang diserap oleh usus kecil sebelum dicerna sepenuhnya.

Bagaimana cara membuatnya?

Pepsinogen yang disekresikan oleh sel-sel utama lambung, juga dikenal sebagai sel zymogen, adalah prekursor pepsin.

Proenzim ini dilepaskan berkat impuls dari saraf vagus dan sekresi hormonal gastrin dan sekretin, yang dirangsang setelah konsumsi makanan.

Sudah di dalam perut, pepsinogen bercampur dengan asam klorida, yang dilepaskan oleh rangsangan yang sama, dengan cepat berinteraksi satu sama lain untuk menghasilkan pepsin.

Hal ini dilakukan setelah pemecahan 44 segmen asam amino dari struktur pepsinogen asli melalui proses autokatalitik yang kompleks.

Begitu aktif, pepsin yang sama mampu terus merangsang produksi dan pelepasan lebih banyak pepsinogen. Tindakan ini adalah contoh umpan balik enzim yang positif.

Selain pepsin itu sendiri, histamin dan terutama asetilkolin menstimulasi sel peptik untuk mensintesis dan melepaskan pepsinogen baru.

Di mana itu beroperasi?

Tempat kerja utamanya adalah perut. Fakta ini dapat dengan mudah dijelaskan dengan memahami bahwa mulas adalah kondisi ideal untuk kinerjanya (pH 1,5-2,5). Faktanya, ketika bolus makanan berpindah dari perut ke duodenum, pepsin menjadi tidak aktif ketika bertemu dengan media usus dengan pH dasar.

Pepsin juga bekerja di dalam darah. Meskipun efek ini telah dikatakan kontroversial, peneliti tertentu mengklaim bahwa pepsin masuk ke dalam darah, di mana ia terus mencerna peptida rantai panjang tertentu atau yang belum sepenuhnya terdegradasi.

Ketika pepsin meninggalkan perut dan berada di lingkungan dengan pH netral atau basa, fungsinya berhenti. Namun, karena tidak terhidrolisis, ia dapat diaktifkan kembali jika media diasamkan kembali.

Fitur ini penting untuk memahami beberapa efek negatif pepsin, yang dibahas di bawah ini.

Refluks gastroesofagus

Kembalinya pepsin secara kronis ke kerongkongan adalah salah satu penyebab utama kerusakan yang disebabkan oleh refluks gastroesofagus. Meskipun sisa zat yang membentuk jus lambung juga terlibat dalam patologi ini, pepsin tampaknya yang paling berbahaya.

Pepsin dan asam lain yang ada dalam refluks dapat menyebabkan tidak hanya esofagitis, yang merupakan konsekuensi awal, tetapi juga memengaruhi banyak sistem lain.

Konsekuensi potensial dari aktivitas pepsin pada jaringan tertentu termasuk radang tenggorokan, pneumonitis, suara serak kronis, batuk terus-menerus, spasme laring, dan bahkan kanker laring.

Asma akibat mikroaspirasi paru dari isi lambung telah dipelajari. Pepsin dapat menimbulkan efek iritasi pada pohon bronkial dan mendukung penyempitan saluran pernapasan, memicu gejala khas penyakit ini: gangguan pernapasan, batuk, mengi, dan sianosis.

Efek lain dari pepsin

Bola mulut dan gigi juga bisa dipengaruhi oleh aksi pepsin. Tanda yang paling sering terkait dengan kerusakan ini adalah halitosis atau bau mulut, air liur berlebihan, granuloma, dan erosi gigi. Efek erosif ini biasanya muncul setelah bertahun-tahun refluks dan dapat merusak seluruh gigi.

Meskipun demikian, pepsin dapat bermanfaat dari sudut pandang medis. Dengan demikian, kehadiran pepsin dalam saliva merupakan penanda diagnostik penting untuk refluks gastroesofagus.

Faktanya, ada tes cepat yang tersedia di pasaran yang disebut PepTest, yang mendeteksi keberadaan air liur pepsin dan membantu diagnosis refluks.

Papain, enzim yang sangat mirip dengan pepsin yang ada dalam pepaya atau susu, berguna dalam kebersihan dan pemutihan gigi.

Selain itu, pepsin digunakan dalam industri kulit dan fotografi klasik, serta dalam produksi keju, sereal, makanan ringan, minuman beraroma, protein yang telah dicerna, dan bahkan permen karet.

Referensi

1. Liu, Yu et al (2015). Pencernaan Asam Nukleat Dimulai di Perut. Laporan Ilmiah, 5, 11936.
2. Czinn, Steven dan Sarigol Blanchard, Samra (2011). Perkembangan Anatomi dan Fisiologi Lambung. Penyakit Gastrointestinal dan Hati Pediatrik, Edisi Keempat, Bab 25, 262-268.
3. Smith, Margaret dan Morton, Dion (2010). Perut: Fungsi Dasar. Sistem Pencernaan, Edisi Kedua, Bab 3, 39-50.
4. Wikipedia (edisi terakhir Mei 2018). Pepsin. Dipulihkan dari: en.wikipedia.org
5. Encyclopaedia Britannica (edisi terakhir Mei 2018). Pepsin. Diperoleh dari: britannica.com
6. Tang, Yordania (2013). Pepsin A. Buku Pegangan Enzim Proteolitik, Bab 3, Volume I, 27-35.