پپسین |Pepsin

پپسین |Pepsin

پپسین (Pepsin) یک آنزیم گوارشی است که نقش بسیار مهمی در فرآیند هضم پروتئین‌ها در دستگاه گوارش دارد. این آنزیم به‌عنوان یکی از اصلی‌ترین آنزیم‌های پروتئولیتیک در معده شناخته می‌شود. و توسط سلول‌های اصلی معده (سلول‌های اصلی یا Chief cells) به صورت پیش‌آنزیم پپسینوژن ترشح می‌شود. پپسینوژن در محیط اسیدی معده (با pH حدود 1.5 تا 2) به پپسین فعال تبدیل می‌شود.

عملکرد پپسین شامل تجزیه پروتئین‌ها به قطعات کوچکتر به نام پپتید است. که این مرحله اولیه هضم پروتئین‌ها را تسهیل می‌کند. پپسین به‌طور خاص پیوندهای پپتیدی بین اسیدهای آمینه خاص را می‌شکند. و بدین‌وسیله پروتئین‌ها را به پپتیدهای کوچکتر تبدیل می‌کند. تا در مراحل بعدی گوارش، آنزیم‌های دیگری مانند تریپسین و کیموتریپسین بتوانند آنها را به اسیدهای آمینه آزاد تجزیه کنند.

خواص فیزیکی

1. شکل ظاهری

پپسین خالص به صورت پودر سفید تا زرد کم‌رنگ یا به‌صورت کریستال‌های خشک وجود دارد. نمونه‌های تجاری آن ممکن است به رنگ کرم روشن نیز دیده شوند.

2. طعم و بو

 معمولاً بی‌بو است و طعم مشخصی ندارد، هرچند برخی نمونه‌ها ممکن است دارای بوی ملایم پروتئینی باشند.

3. حلالیت

 در آب به‌خوبی حل می‌شود و در محلول‌های آبی فعالیت آنزیمی خود را حفظ می‌کند، به‌ویژه در محیط‌های اسیدی. در الکل و بیشتر حلال‌های آلی نامحلول است.

4. pH مناسب برای فعالیت

در محیط‌های بسیار اسیدی (pH بین 1.5 تا 2.5) بیشترین فعالیت آنزیمی را دارد. در pH بالاتر از 6 فعالیت آن متوقف می‌شود و در pH نزدیک به 8 یا بیشتر، ساختار آن تخریب می‌شود.

5. دمای بهینه فعالیت

دمای مطلوب برای فعالیت آنزیمی پپسین حدود 37 درجه سلسیوس (دمای بدن انسان) است. در دماهای بالا، به‌ویژه بالاتر از 60 درجه سلسیوس، پروتئین پپسین دناتوره شده و غیرفعال می‌شود.

6. وزن مولکولی

وزن مولکولی پپسین حدود 35,000 دالتون است.

7. پایداری

 در حالت خشک و در ظروف دربسته و دور از رطوبت و گرما پایدار است، اما در محلول‌های آبی، به‌ویژه در pH و دمای نامناسب، به‌سرعت تخریب می‌شود.

خواص شیمیایی

1. ساختار و ترکیب شیمیایی

یک پروتئین با وزن مولکولی حدود 35,000 دالتون است که از یک زنجیره پلی‌پپتیدی تشکیل شده است. این آنزیم دارای چندین گروه عملکردی در ساختار خود است که شامل گروه‌های آمینه، کربونیل و هیدروکسیل می‌شود.

2. فعالیت کاتالیتیکی

 به‌عنوان یک پروتئاز اسیدی، پیوندهای پپتیدی بین اسیدهای آمینه خاص در پروتئین‌ها را در محیط اسیدی می‌شکند. این آنزیم بخصوص پیوندهای بین اسیدهای آمینه آرژنین و لیزین را هدف قرار می‌دهد.

3. حساسیت به pH

فعالیت پپسین در محیط‌های اسیدی با pH حدود 1.5 تا 2.5 به حداکثر می‌رسد و در pHهای بالاتر از 6 غیر فعال می‌شود. pH نقش مهمی در حفظ ساختار سه‌بعدی و فعال بودن سایت کاتالیتیکی آن دارد.

4. حساسیت به عوامل مهارکننده

 تحت تأثیر مهارکننده‌های پروتئاز مانند پیروفسفات‌ها، سولفیدها، و برخی ترکیبات آلی قرار می‌گیرد که می‌توانند فعالیت آن را کاهش یا متوقف کنند.

5. پایداری شیمیایی

 در محیط‌های اسیدی و دمای متعادل پایدار است اما در دماهای بالا (بیش از 60 درجه سلسیوس) و در حضور بازهای قوی یا عوامل دناتوره‌کننده مانند اوره و دترجنت‌ها تخریب می‌شود.

6. واکنش با مواد شیمیایی

 قابلیت واکنش با مواد شیمیایی اکسیدکننده را دارد که ممکن است منجر به تغییر ساختار آنزیمی و کاهش فعالیت شود. همچنین، اتصال به لیگاندهای خاص می‌تواند ساختار و فعالیت آن را تحت تأثیر قرار دهد.

کاربردها

1. صنایع غذایی

• هضم پروتئین‌ها: پپسین در فرآیندهای تولید مواد غذایی مانند فرآوری گوشت و تولید فرآورده‌های پروتئینی نقش دارد و با تجزیه پروتئین‌ها باعث بهبود هضم و قابلیت جذب مواد غذایی می‌شود.

• تولید مکمل‌های غذایی: به‌عنوان آنزیم کمکی در تولید مکمل‌های پروتئینی و آنزیمی که به بهبود گوارش کمک می‌کنند، مورد استفاده قرار می‌گیرد.

• نرمی و طعم‌دهی: در تهیه برخی محصولات غذایی برای بهبود بافت و طعم، استفاده می‌شود.

2. صنایع دارویی و پزشکی

• داروهای گوارشی: پپسین به همراه اسید معده یا در قالب مکمل‌های آنزیمی به بهبود هضم پروتئین‌ها کمک می‌کند و در درمان برخی اختلالات گوارشی کاربرد دارد.

• تولید واکسن و دارو: در فرایندهای تحقیقاتی و تولید برخی داروها، برای شکستن پروتئین‌ها و تهیه قطعات کوچک‌تر (پپتیدها) استفاده می‌شود.

• تجزیه نمونه‌های زیستی: در آزمایشگاه‌ها به‌عنوان آنزیم پروتئولیتیک برای استخراج و آنالیز پروتئین‌ها به کار می‌رود.

3. صنایع تحقیقاتی و بیوتکنولوژی

• مطالعات ساختاری پروتئین: پپسین برای هضم کنترل شده پروتئین‌ها و بررسی ساختار و عملکرد آن‌ها کاربرد دارد.

• تجزیه پروتئین‌ها در آزمایشگاه: در آزمایش‌های پروتئینی و تحقیقاتی جهت تجزیه پروتئین‌های پیچیده به قطعات کوچکتر استفاده می‌شود.

4. سایر کاربردها

• فرآوری چرم: پپسین در برخی فرایندهای نرم‌کردن چرم به منظور تجزیه پروتئین‌های سطحی مورد استفاده قرار می‌گیرد.

• صنایع آرایشی: به‌عنوان جزئی از فرمولاسیون برخی محصولات آرایشی و بهداشتی که نیاز به آنزیم‌های پروتئولیتیک دارند، کاربرد دارد.

جهت مشاهده مواد شیمیایی بیشتر به سایت مال کالا مراجعه نمایید.