Enzima amilază este secretată de pancreas și glanda parotidă și descompune carbohidrații complecși, transformându-i în monozaharide precum glucoza. Această enzimă este prezentă și la alte mamifere, iar procesul chimic de digestie începe în cavitatea bucală.

enzimă

Alimentele care au o cantitate mare de amidon, dar puțin zahăr - cum ar fi orezul și cartofii - încep să aibă gust dulce după o lungă mestecare, deoarece amilaza începe să descompună amidonul în zahăr.

Pancreasul și glandele salivare produc amilază (alfa amilază) pentru hidrolizarea amidonului din alimente, transformându-l în dizaharide, care sunt transformate de alte enzime în glucoză pentru a alimenta organismul cu energie.

Istorie

În 1831, Erhard Friedrich Leuchs a descris hidroliza amidonului prin salivă, inventând prezența unei enzime în salivă, „ptyalin”, pe care a numit-o după cuvântul antic grecesc pentru salivă: πτύαλον - ptyalon.

Istoria modernă a enzimelor a început în 1833, când chimiștii francezi Anselm Payen și Jean-François Persoz au izolat un complex de amilază de orz germinat și l-au numit „diastază”. În 1862, Alexander Yakulovich Danilevsky (1838-1923) a separat amilaza pancreatică de tripsină.

Evolutia umana

După Revoluția Neolitică de acum 12.000 de ani, dieta umană a început să se concentreze mai mult pe îmblânzirea plantelor și animalelor în loc să vâneze și să strângă plante sălbatice.

Polimerii mari, cum ar fi amidonul, sunt parțial hidrolizați în gură de enzima amilază înainte de a fi scindați în continuare în zaharuri. Prin urmare, persoanele care conțin amilază în saliva lor ar beneficia de capacitatea de a digera amidonul mai eficient și în cantități mai mari.

În ciuda beneficiilor evidente, primii oameni nu posedau amilază salivară, o tendință care se observă și la rudele evolutive umane, cum ar fi cimpanzeii, care posedă doar una sau nici o copie a genei responsabile de producerea amilazei salivare.

AMY1 - gena amilazei

Această genă, AMY1, este derivată din pancreas. Duplicarea genei AMY1 i-a permis să dezvolte specificitate salivară, ceea ce ne-a permis să o secretăm din glanda salivară. La fel s-a întâmplat la rozătoare, subliniind importanța amilazei salivare la organismele care consumă cantități relativ mari de amidon.

Cu toate acestea, nu toți oamenii au același număr de copii ale genei AMY1. Populațiile celor cunoscuți că se bazează mai mult pe zaharide au mai multe copii ale AMY1 decât persoanele care consumă relativ mai puțin amidon.

Relația dintre consumul de amidon și numărul de copii AMY1 specifice populației sugerează că mai multe copii AMY1 în aceste populații reprezintă o selecție naturală a genotipului, care are beneficii pentru populație și descendenți.

Relația este deosebit de evidentă atunci când se compară populații apropiate din punct de vedere geografic cu obiceiuri alimentare diferite, care au un număr diferit de copii ale genei AMY1. Acesta este cazul pentru unele populații asiatice, care s-au dovedit a avea mai puține copii ale AMY1 decât populațiile agricole vecine. Aceasta oferă dovezi concludente că selecția naturală a acționat asupra acestei gene, spre deosebire de posibilitatea ca gena să fie răspândită prin deriva genetică.

Tipuri de amilază

Amilazele specifice sunt notate cu litere grecești diferite, dar toate sunt hidrolaze glicozidice și acționează pe legături α-1,4-glicozidice.

α-amilaza

α-amilazele sunt metalloenzime de calciu. Aceste enzime acționează în locuri aleatorii din lanțul polizaharidic și le degradează în maltotrioză sau maltoză din amiloză sau maltoză, glucoză și dextrină organică din amilopectină.

Deoarece α-amilaza poate acționa oriunde pe substrat, tinde să acționeze mai repede decât β-amilaza.

La animale, este o enzimă digestivă majoră și pH-ul său optim este de 6,7-7,0.

În fiziologia umană, atât amilazele salivare, cât și cele pancreatice sunt α-amilaze.

Forma α-amilazei se găsește și la plante, unele micelare și unele bacterii.

β-amilaza

β-amilaza este, de asemenea, sintetizată de bacterii, micelare și plante. β-amilaza catalizează hidroliza celei de-a doua legături glicozidice α-1,4, scindând simultan două unități de glucoză (maltoză). În timpul coacerii fructelor, β-amilaza descompune carbohidrații în maltoză, ceea ce duce la gustul dulce al fructelor coapte.

α-amilaza și β-amilaza sunt prezente în semințe. β-amilaza este inactivă înainte de germinare, în timp ce α-amilaza și proteazele apar după germinare.

Multe tipuri de microbi produc amilază pentru a descompune carbohidrații extracelulari.

Țesuturile animale nu conțin β-amilază, deși poate fi prezentă în microorganismele conținute în tractul digestiv. PH-ul optim pentru β-amilaza este de 4,0-5,0.

γ-amilaza

γ-amilaza clivează legăturile glicozidice α (1-6), precum și ultima legătură glicozidică α-1,4 la capătul nereducător al amilozei și amilopectinei, ducând la formarea glucozei. γ-amilaza are cel mai acid pH optim dintre toate amilazele, deoarece este cel mai activ în jurul valorii de pH 3.

Utilizare

Fermentaţie

α- și β-amilazele sunt importante în industria berii și a alcoolului, fabricate din zahăr derivat din amidon. În timpul fermentației, drojdia absoarbe zaharurile și eliberează etanol. În bere și în alte băuturi alcoolice, zaharurile prezente la începutul fermentației sunt produse prin măcinarea boabelor sau a altor surse de amidon (de exemplu, cartofi).

În fabricarea tradițională, orzul de malț este amestecat cu apă fierbinte pentru a crea o suspensie care este menținută la o anumită temperatură, astfel încât amilaza din boabele de malț să poată transforma amidonul de orz în zaharuri.

Diferite temperaturi optimizează activitatea alfa sau beta amilazei, ceea ce duce la diferite tipuri de amestecuri de zaharuri fermentate și nefermentate.

Alegerea temperaturii terciului și a raportului dintre orz și apă pot schimba conținutul de alcool, simțul gurii, gustul și aroma produsului final.

În unele dintre metodele vechi de producere a băuturilor alcoolice, procesul a început cu mestecarea boabelor pentru a începe să se descompună din salivă.

Această practică nu mai este utilizată pe scară largă.

Făină

Amilazele sunt utilizate în producția de pâine pentru a simplifica zaharurile complexe în cele simple. Drojdia se hrănește apoi cu aceste zaharuri simple și le transformă în produse reziduale (etanol și dioxid de carbon). Acest lucru dă aromă și face pâinea să se umfle.

Amilaza se găsește în mod natural în celulele de drojdie, dar este nevoie de timp pentru ca acestea să producă suficiente enzime pentru a descompune cantități semnificative de amidon din pâine.

Tehnicile moderne de fabricare a pâinii includ amilaza (adesea sub formă de orz de malț), făcând astfel procesul mai rapid și mai practic în scopuri comerciale.

Alte utilizări

Amilaza bacilară este, de asemenea, utilizată în:

Preparate pentru îmbrăcăminte și mașini de spălat vase pentru dizolvarea amidonului din țesături și vase;

biologie moleculară (indicator al rezistenței la antibiotice)

aplicație medicală (cerere pentru deplasarea enzimei pancreatice)

Boli

Amilaza serică din sânge poate fi măsurată pentru diagnostic medical. Concentrații mai mari decât cele normale pot reflecta una dintre următoarele afecțiuni: inflamație acută a pancreasului, ulcer perforat, torsiunea chistului ovarian, ileus, ischemie mezenterică, macroamilazemie și oreion.

Amilaza poate fi măsurată și în alte fluide corporale, inclusiv în urină și lichid peritoneal.

Fapte interesante despre amilaza

Un studiu din ianuarie 2007 realizat de Universitatea Washington din St. Louis a sugerat că testele de salivă enzimatică ar putea fi utilizate pentru a indica lipsa de somn.

Potrivit studiului, persoanele cu un număr mic de copii ale genei amilazei în salivă și/sau sânge sunt de 10 ori mai predispuse la obezitate. Cu o lipsă de enzime, puteți avea întotdeauna încredere în EnzyMill. Aflați mai multe: https://botanic.cc/products/enzymill/

Persoanele care au probleme cu absorbția grăsimilor își cresc de obicei aportul de carbohidrați pentru a-și acoperi nevoile de energie. Cu toate acestea, dacă depășesc, apare deficitul de amilază.

Glicogenul se găsește în ficat și mușchi. Glicogenul hepatic servește la menținerea homeostaziei sanguine. Atunci când nevoile de energie și metabolism din celule și corp cresc, de exemplu în timpul muncii fizice, începe descompunerea glicogenului și eliberarea glucozei, astfel încât organismul să își poată îndeplini sarcina. La rândul său, amidonul este cea mai comună formă de carbohidrați din dieta noastră.

Sfaturi utile

Este recomandabil să consumați alimente cu amidon în fiecare zi ca parte a unei diete sănătoase și echilibrate. Se spune că 30% din alimentele noastre ar trebui să conțină alimente cu carbohidrați. Adică amilaza are grijă de alimentele care furnizează energie corpului nostru.

Masticarea lungă

Adesea, unii oameni supraponderali nu își mestecă bine mâncarea. Din acest motiv, își înghit mâncarea mai repede și, înainte ca centrul de sațietate să poată trimite un semnal, au mâncat deja în exces. Mestecarea mai lungă duce la o senzație mai rapidă de sațietate. În acest fel nu trebuie să faceți eforturi suplimentare pentru a reduce cantitatea de alimente ingerate, simțiți în mod natural nevoia de a mânca mai puțin.

Concluzie

Enzima amilază este utilizată pentru a procesa carbohidrați complecși, cum ar fi amidonul. Este secretat de salivă și pancreas și descompune polizaharidele lungi în zaharide simple care pot fi utilizate pentru energie de către organism.

Oamenii câștigă capacitatea de a produce amilază în salivă după o schimbare a dietei atunci când reușesc să domesticească plante și animale.

Diferite tipuri de amilază scindează lanțurile de polizaharide în moduri diferite, amilaza fiind utilizată pe scară largă la fabricarea berii și la coacere.