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Lexikon der Ernährung: Proteasen

Proteasen, Proteinasen, Peptidasen, proteolytische Enzyme (EC 3.4) E proteases, Sammelbezeichnung für Enzyme, die den Abbau von Proteinen und Peptiden (Peptidasen) durch hydrolytische Spaltung der Peptidbindungen katalysieren. Die P. werden unterteilt in Endopeptidasen und Exopeptidasen. Der Katalysemechanismus ist teilweise abhängig von Metall-Ionen (z. B. Zn2+, Metalloproteasen).
Endopeptidasen spalten Aminosäuren innerhalb des Proteinmoleküls. Sie wirken meist Aminosäure-spezifisch und führen zur Bildung von Peptiden unterschiedlicher Kettenlänge (Peptone). Exopeptidasen katalysieren die Abspaltung einzelner Aminosäuren vom Ende einer Peptidkette. Erfolgt diese vom N-terminalen Ende der Peptidkette spricht man von Aminopeptidasen, bei Spaltung vom   C-terminalen Ende von Carboxypeptidasen.
P. kommen intrazellulär in hoher Konzentration v. a. in Lysosomen vor und bewirken dort den Abbau von zelleigenen Proteinen oder durch Endocytose aufgenommenen Fremdproteinen. Extrazelluläre P. spielen bei der Verdauung von Proteinen eine wichtige Rolle. Sie zerlegen die aufgenommenen Nahrungsproteine bis zu Di- und Tripeptiden und einzelnen Aminosäuren. Die wichtigsten P. des Verdauungstraktes sind Pepsin und Gastricin des Magensaftes, Trypsin, Chymotrypsin, Carboxypeptidasen und Elastase im Pankreassaft sowie Leucin-Aminopeptidase im Darmsekret (Proteine Tab. 2). Enzymmangel kann Fäulnisdyspepsie auslösen.
P. sind außerdem an der Blutgerinnung und Fibrinolyse beteiligt. Bedeutende pflanzliche P. sind z. B. Papain, Bromelain und Ficin. Das Vorkommen von Protease-Inhibitoren in zahlreichen Pflanzen wird als ein im Verlauf der Evolution entwickelter Abwehrmechanismus gegen Fressfeinde gedeutet, dennoch wird diesen Enzyminhibitoren nur geringe Bedeutung für die menschliche Ernährung beigemessen.
Auch in der Lebensmittelherstellung spielen P. eine wichtige Rolle. Es handelt sich dabei entweder um zelleigene Enzyme, wie bei der Fleischreifung, oder um Mikroorganismen in fermentierten Lebensmitteln (z. B. Käse). Sie werden auch als Zusatzstoffe eingesetzt (z. B. Papain als Fleischzartmacher und zur Teigerweichung). P. führen andererseits allerdings auch zum Lebensmittelverderb (z. B. geringe Haltbarkeit von Fisch aufgrund der hohen Aktivität von Cathepsinen).

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