Trypsinhämmare - Trypsin inhibitor

En trypsininhibitor (TI) är ett protein och en typ av serinproteas-inhibitor ( serpin ) som reducerar den biologiska aktiviteten av trypsin genom reglering av aktiverings- och katalytiska reaktioner av proteiner. Trypsin är ett enzym som är inblandat i nedbrytningen av många olika proteiner , främst som en del av matsmältningen hos människor och andra djur som monogastrics och unga idisslare . När trypsinhämmare konsumeras fungerar det som ett irreversibelt och konkurrenskraftigt substrat.

Det konkurrerar med proteiner om att binda till trypsin och gör det därför inte tillgängligt att binda med proteiner för matsmältningsprocessen. Som ett resultat har proteashämmare som stör matsmältningsaktiviteten en fosterskyddande effekt. Därför anses trypsinhämmare vara en anti-näringsfaktor eller ANF. Dessutom stör trypsinhämmaren delvis chymotrypsinfunktionen .

Trypsinogen är en inaktiv form av trypsin, dess inaktiva form säkerställer att proteinaspekter av kroppen, såsom bukspottkörteln och musklerna, inte bryts ner. Det bildas i bukspottkörteln och aktiveras till trypsin med enteropeptidas Chymotrypsinogen är den inaktiva formen av kymotrypsin och har liknande funktioner som trypsin.

Närvaron av trypsinhämmare har visat sig resultera i fördröjd tillväxt samt metaboliska och matsmältningssjukdomar. Dessutom är bukspottskörtelhypertrofi en vanlig förekomst av konsumtion av trypsinhämmare. Närvaron av trypsinhämmare i en produkt minskar proteineffektiviteten och resulterar därför i att konsumentkroppen inte kan effektivt och fullt ut utnyttja proteinet.

Fungera

Trypsinhämmare finns i olika livsmedel som sojabönor, spannmål, spannmål och olika ytterligare baljväxter. Huvudfunktionen för trypsinhämmare i dessa livsmedel är att fungera som en försvarsmekanism. Genom att ha denna skadliga komponent lär sig vilda djur att all mat som innehåller trypsinhämmare är en mat som ska undvikas. Trypsinhämmare kan också vara avgörande för biologiska processer i växten.

Trypsinhämmare kan också naturligt förekomma i bukspottkörteln hos arter som nötkreatur. Funktionen med detta är att skydda djuret från oavsiktlig aktivering av trypsinogen och/eller chymotrypsinogen

Inaktivering

Trypsinhämmare är värmelabil, därför att genom att utsätta dessa livsmedel för värme avlägsnas trypsinhämmaren och maten blir därefter säker att äta. Kokande sojabönor i 14 minuter inaktiverar cirka 80% av hämmaren och i 30 minuter cirka 90%. Vid högre temperaturer, t.ex. i tryckkokare , behövs kortare tillagningstid. ELISA -tester kan användas för att mäta graden av inaktivering som uppnås.

Ansökningar inom kommersiella industrier

Den mest framträdande tillämpningen av trypsinhämmare är djurfoder. Sojabönor är en populär ingrediens i djurfoder, därför kan trypsinhämmare vara ett problem på grund av förekomsten av det i sojabönor. Majoriteten av sojabönor som används i djurfoder omvandlas till sojamjöl och genom processen avlägsnas trypsinhämmaren på grund av värmebehandlingen. Experiment har dock gjorts på djur som konsumerar aktiv trypsinhämmare och de har genomgående minskade vikter.

Större kommersiella källor
Källa Inhibitor Molekylvikt Hämmande kraft Detaljer
Blodplasma α 1 -antitrypsin 52 kDa Kallas även serumtrypsinhämmare
limabönor 8–10 kDa 2,2 gånger vikt En blandning av sex olika hämmare
Bovin bukspottkörtel och lunga Aprotinin 6,5 kDa 2,5 gånger vikt Även känd som BPTI (grundläggande pankreastrypsinhämmare) och Kunitz -hämmare. Mest kända pankreashämmare . Hämmar flera olika serinproteaser
Rått aviär äggvita Ovomucin 8–10 kDa 1,2 gånger vikt De ovomucoids är en blandning av flera olika glykoprotein proteas -inhibitorer
Sojabönor 20,7–22,3 kDa 1,2 gånger vikt En blandning av flera olika hämmare. Alla binder också kymotrypsin i mindre grad.

En studie som avslöjade att en proteashämmare från ägget från sötvattenssnigeln Pomacea canaliculata , som interagerar som en trypsinhämmare med proteasen från potentiella rovdjur, rapporterades 2010, det första direkta beviset för denna mekanism i djurriket.

Klinisk signifikans

Den peptidtumörassocierade trypsinhämmaren (TATI) har använts som en markör för mucinöst äggstockscancer, urotelcellkarcinom och njurcellscancer. TATI metaboliseras av njurarna och är därmed förhöjt hos patienter med njursvikt . Det kan vara förhöjt i icke-neoplastiska processer som pankreatit och kan användas som en prognostisk markör i denna inställning (nivåer över 70 mikrogram/L är förknippade med dålig prognos).

Femtio procent av stadium I -mucinösa äggstockscancer är associerade med förhöjt TATI, och nästan 100% av steg IV -tumörer visar förhöjt TATI.

85 till 95% av pankreatiska adenokarcinom är associerade med ökad TATI (men förhöjning av pankreatit begränsar den kliniska användbarheten av TATI i denna inställning; se ovan).

Sextio procent av gastriska adenokarcinom uppvisar förhöjt TATI, i synnerhet tumörer av diffust infiltrerande/signetringstyp. TATI kompletterar således CEA, som uteslutande förhöjs i tarmtyp adenokarcinom i magen.

Vid urotelcellscancer varierar TATI-uttryck med stadium, allt från 20% i lågstadietumörer till 80% av tumörer i högstadium.

TATI -känslighet vid inställningen av njurcellscancer är cirka 70%. Förhöjd TATI är mer sannolikt att ses hos patienter med avancerad sjukdom.

I nästan alla tumörtyper som studerats är TATI en markör för dålig prognos.

Referenser

  • Jones et al., Biochem., 2, 66, (1963)
  • Lineweaver och Murray JBC, 171, 565 (1947)
  • Kunitz och Northrop J. Gen. Physiol., 19, 991 (1936)
  • Fraenkel-Conrat, et al., Arch. Biochem. Biophys., 37, 393 (1952)
  • Frattali, V., och Steiner, R .: Biochem., 7, 521 (1968)

externa länkar