Ингибитор трипсина (ТИ) представляет собой белка , и тип ингибитор протеазы серина ( Серпин ) , что снижает биологическую активность в трипсине путем управления активацией и каталитические реакции белков. [1] Трипсин - это фермент, участвующий в расщеплении многих различных белков , в первую очередь как часть пищеварения у людей и других животных, таких как однокамерные и молодые жвачные . Когда ингибитор трипсина потребляется, он действует как необратимый и конкурентный субстрат. [2]
Он конкурирует с белками за связывание с трипсином и, следовательно, делает его недоступным для связывания с белками в процессе пищеварения. [1] В результате ингибиторы протеазы, которые мешают пищеварению, обладают антипитательным действием. Следовательно, ингибитор трипсина считается антипитательным фактором или ANF. [3] Кроме того, ингибитор трипсина частично нарушает функцию химотрипсина .
Трипсиноген - это неактивная форма трипсина, его неактивная форма гарантирует, что белковые аспекты организма, такие как поджелудочная железа и мышцы, не расщепляются. Он образуется в поджелудочной железе и активируется до трипсина с энтеропептидазой [4]. Химотрипсиноген является неактивной формой химотрипсина и выполняет те же функции, что и трипсин.
Было обнаружено, что присутствие ингибитора трипсина приводит к задержке роста, а также к заболеваниям обмена веществ и пищеварения. [5] Кроме того, гипертрофия поджелудочной железы является обычным явлением при употреблении ингибитора трипсина. [6] Присутствие ингибитора трипсина в продукте снижает эффективность белка и, следовательно, приводит к тому, что организм потребителя не может эффективно и полностью использовать белок. [7]
Функция
Ингибитор трипсина присутствует в различных продуктах питания, таких как соевые бобы, зерно, крупы и различные дополнительные бобовые. [8] Основная функция ингибиторов трипсина в этих продуктах - действовать как защитный механизм. Имея этот вредный компонент, дикие животные узнают, что любую пищу, содержащую ингибитор трипсина, следует избегать. Ингибитор трипсина также может иметь важное значение для биологических процессов в растении.
Ингибитор трипсина также может естественным образом встречаться в поджелудочной железе таких видов животных, как бык. Его функция - защитить животное от любой случайной активации трипсиногена и / или химотрипсиногена [9].
Инактивация
Ингибитор трипсина склонен к нагреванию, поэтому, подвергая эти продукты нагреванию, ингибитор трипсина удаляется, и пища впоследствии становится безопасной для употребления. [10] Кипячение соевых бобов в течение 14 минут инактивирует около 80% ингибитора, а в течение 30 минут - около 90%. При более высоких температурах, например, в скороварках , требуется более короткое время приготовления. [11] ELISA- тесты могут использоваться для измерения степени достигнутой дезактивации.
Применение в коммерческих отраслях
Наиболее известное применение ингибитора трипсина - корм для скота. Соевые бобы являются популярным ингредиентом кормов для домашнего скота, поэтому ингибитор трипсина может вызывать беспокойство из-за его присутствия в соевых бобах. Большая часть соевых бобов, используемых в кормах для скота, превращается в соевый шрот, и в ходе этого процесса ингибитор трипсина удаляется из-за тепловой обработки. Однако эксперименты проводились на животных, которые потребляли активный ингибитор трипсина, и у них постоянно снижался вес.
Источник | Ингибитор | Молекулярный вес | Тормозная сила | Подробности |
---|---|---|---|---|
Плазма крови | α 1 -антитрипсин | 52 кДа | Также известен как ингибитор трипсина в сыворотке крови. | |
лимская фасоль | 8–10 кДа | В 2,2 раза больше веса | Смесь шести разных ингибиторов | |
Поджелудочная железа и легкие крупного рогатого скота | Апротинин | 6,5 кДа | В 2,5 раза больше веса | Также известен как BPTI (основной ингибитор трипсина поджелудочной железы) и ингибитор Куница . Самый известный ингибитор поджелудочной железы . Подавляет несколько различных сериновых протеаз. |
Сырой птичий яичный белок | Овомуцин | 8–10 кДа | В 1,2 раза больше веса | Овомукоиды представляют собой смесь нескольких различных ингибиторов гликопротеиновых протеаз. |
Соевые бобы | 20,7–22,3 кДа | В 1,2 раза больше веса | Смесь нескольких разных ингибиторов. Все они также в меньшей степени связывают химотрипсин. |
В 2010 году было опубликовано исследование, показывающее, что ингибитор протеазы из яиц пресноводной улитки Pomacea canaliculata , взаимодействующий как ингибитор трипсина с протеазой потенциальных хищников, является первым прямым доказательством этого механизма в животном мире. [12]
Клиническое значение
Пептидный опухоль-ассоциированный ингибитор трипсина (TATI) использовался в качестве маркера муцинозной карциномы яичников, уротелиальной карциномы и почечно-клеточной карциномы. TATI метаболизируется почками и, таким образом, повышается у пациентов с почечной недостаточностью . Он может быть повышен при неопухолевых процессах, таких как панкреатит, и может использоваться в качестве прогностического маркера в этих условиях (уровни выше 70 мкг / л связаны с плохим прогнозом).
Пятьдесят процентов муцинозных карцином яичников I стадии связаны с повышенным TATI, и почти 100% опухолей стадии IV демонстрируют повышенный TATI.
От восьмидесяти пяти до 95% аденокарцином поджелудочной железы связаны с повышенным TATI (но повышение при панкреатите ограничивает клиническую ценность TATI в этой ситуации; см. Выше).
Шестьдесят процентов аденокарцином желудка демонстрируют повышенный TATI, в частности, опухоли диффузно инфильтративного типа / типа перстневого кольца. Таким образом, TATI дополняет СЕА, уровень которого повышен исключительно при аденокарциноме желудка кишечного типа.
В уротелиальной карциноме экспрессия TATI варьируется в зависимости от стадии, от 20% в опухолях низкой стадии до 80% в опухолях высокой стадии.
Чувствительность TATI при почечно-клеточном раке составляет примерно 70%. Повышенный TATI чаще встречается у пациентов с запущенной стадией заболевания.
Почти для всех изученных типов опухолей TATI является маркером плохого прогноза. [13]
Рекомендации
- ^ a b «Ингибиторы трипсина» . Сигма-Олдрич .
- ^ Сильверман, Берд, Каррелл; и другие. (2001). Серпины представляют собой расширяющееся суперсемейство структурно сходных, но функционально различных белков . Статьи JBC в печати.CS1 maint: несколько имен: список авторов ( ссылка )
- ^ Авилес-Гаксиола, С., Чак-Эрнандес, К., и Серна Сальдивар, С.О. (2018). «Методы инактивации ингибитора трипсина в бобовых: обзор» . Журнал пищевой науки . 83 (1): 17–29. DOI : 10.1111 / 1750-3841.13985 . PMID 29210451 .CS1 maint: несколько имен: список авторов ( ссылка )
- ^ Хирота, М., Омурая, М., и Баба, Х. (2006). «Роль трипсина, ингибитора трипсина и рецептора трипсина в возникновении и обострении панкреатита». Журнал гастроэнтерологии . 41 (9): 832–836. DOI : 10.1007 / s00535-006-1874-2 . PMID 17048046 . S2CID 19643108 .CS1 maint: несколько имен: список авторов ( ссылка )
- ^ Coscueta, Pintado, Pico, Knobel, Boschetti, Malpiede, and Nerli (2017). «Непрерывный метод определения активности ингибитора трипсина в соевой муке». Пищевая химия . 214 : 156–161. DOI : 10.1016 / j.foodchem.2016.07.056 . PMID 27507460 .CS1 maint: несколько имен: список авторов ( ссылка )
- ^ Хван, Фоард, Вэй. «Ингибитор трипсина сои». Журнал биологической химии . 252 : 1099–1101.CS1 maint: несколько имен: список авторов ( ссылка )
- ^ Кломклао, Бенджакул, Кишимура, Чайджан (2011). «Экстракция, очистка и свойства ингибитора трипсина из бобов маша тайского (Vigna radiata (L.) R. Wilczek)». Пищевая химия . 129 (4): 1348–1354. DOI : 10.1016 / j.foodchem.2011.05.029 .CS1 maint: несколько имен: список авторов ( ссылка )
- ^ Рене, Джанет. «Продукты, содержащие протеазу» .
- ^ «Ингибиторы трипсина» . Уортингтон Биохимическая корпорация .
- ^ Кадам, С.С., и Смитхард, Р.Р. (1987). «Влияние термической обработки на ингибитор трипсина и гемагглютинирующую активность крылатых бобов». Растения для питания человека . 37 (2): 151–159. DOI : 10.1007 / BF01092051 . S2CID 84193551 .CS1 maint: несколько имен: список авторов ( ссылка )
- ^ Лю, КэШун (2012-12-06). Соевые бобы: химия, технология и использование . Springer. ISBN 978-1-4615-1763-4.
- ^ Dreon МС, Ituarte С. & Heras Х. (2010). «Роль ингибитора протеиназы оворубина в яйцах яблочной улитки напоминает защиту зародышей растений от хищничества». PLoS ONE 5 (12): e15059. DOI : 10.1371 / journal.pone.0015059 .
- ^ Де Маис, Даниэль. Краткий справочник по клинической патологии ASCP, 2-е изд. ASCP Press 2009.
- Jones et al., Biochem., 2, 66, (1963).
- Лайнуивер и Мюррей JBC, 171, 565 (1947)
- Kunitz и Northrop J. Gen. Physiol., 19, 991 (1936).
- Fraenkel-Conrat и др., Arch. Биохим. Biophys., 37, 393 (1952).
- Фраттали В. и Штайнер Р.: Биохимия, 7, 521 (1968).
Внешние ссылки
- Ингибиторы трипсина + по медицинским предметным рубрикам Национальной медицинской библиотеки США (MeSH)