Амілази

Коротко

• Три основні типи: α-амілаза ріже ланцюг будь-де всередині, β-амілаза відщеплює мальтозу з кінця, γ-амілаза — окремі молекули глюкози.
• У людини амілазу виділяють слинні залози й підшлункова залоза.
• Перший описаний фермент: 1833 року Ансельм Паєн і Жан-Франсуа Персо виділили з пророслого ячменю «діастазу».
• Застосовують у пивоварінні, хлібопеченні, виробництві глюкози, мийних засобах; харчова добавка E1100.

Шматок хліба, який довго жують, починає відгонити солодким. Це працює амілаза слини: ще до шлунка вона рве довгі ланцюги крохмалю на коротші й солодші уламки. Ті самі ферменти пророслого ячменю роблять можливим пиво, а бактеріальні — допомагають прати.

Як працюють амілази

Крохмаль і глікоген — полімери глюкози, у яких залишки цукру з’єднані α-1,4-глікозидними зв’язками, а в точках розгалуження — α-1,6-зв’язками. Амілази гідролізують ці зв’язки, тобто розривають їх із приєднанням молекули води. Різні типи ферментів атакують ланцюг з різних місць.

Тип	Як діє	Що утворюється	Де трапляється
α-амілаза	розриває зв’язки всередині ланцюга довільно	декстрини, мальтоза, трохи глюкози	тварини, рослини, мікроорганізми
β-амілаза	відщеплює по дві глюкози з невідновлювального кінця	мальтоза, граничні декстрини	рослини, зокрема солод
γ-амілаза (глюкоамілаза)	відщеплює по одній глюкозі з кінця, може різати й α-1,6-зв’язки	глюкоза	плісеневі гриби

α-амілазу активують іони кальцію й хлору. Оптимальна кислотність середовища для трьох типів різна, тому в технології їх підбирають під конкретний процес.

Амілази в організмі людини

У людини діють дві основні форми α-амілази. Слинну кодують гени родини AMY1, панкреатичну — AMY2. Слинна амілаза починає перетравлення крохмалю в роті, панкреатична продовжує його в тонкій кишці. Амілаза печінки бере участь у розщепленні глікогену.

Кількість копій гена AMY1 у різних людей неоднакова. У популяціях, які традиційно їдять багато крохмалю, їх у середньому більше — близько шести, тоді як у деяких груп мисливців-збирачів дві-три.

Історія відкриття

1831 року німецький учений Лойхс пов’язав здатність слини розщеплювати крохмаль із діяльністю особливої речовини, яку назвали птіаліном. 1833 року французькі хіміки Ансельм Паєн і Жан-Франсуа Персо виділили з пророслого ячменю «діастазу». Від цієї назви пішов суфікс -аза, яким відтоді позначають ферменти.

1862 року харківський уродженець Олександр Данилевський, згодом один з основоположників біохімії в Російській імперії, розділив панкреатичну амілазу й трипсин.

Застосування

• Пивоваріння й виробництво спирту — під час затирання амілази солоду перетворюють крохмаль на цукри, придатні для бродіння.
• Хлібопечення — ферментні поліпшувачі борошна прискорюють бродіння тіста.
• Крохмалепатокове виробництво — α-амілаза оцукрює крохмаль при отриманні глюкози; часто використовують іммобілізовані (закріплені на носії) ферменти.
• Мийні засоби — бактеріальні амілази розщеплюють крохмальні плями.
• Медицина — препарати ферментів підшлункової залози для замісної терапії; визначення амілази в крові для діагностики панкреатиту. Амілазу слини досліджують і як біомаркер стресу.

Запитання

Про що свідчить підвищена амілаза в аналізі крові?

Найчастіше її визначають, коли підозрюють гострий панкреатит: при запаленні підшлункової залози фермент масово надходить у кров. Підвищення буває й при інших станах, тому висновок робить лікар разом з іншими аналізами.

Чому хліб, якщо довго жувати, стає солодким?

Амілаза слини (її давня назва — птіалін) починає розщеплювати крохмаль просто в роті до мальтози й декстринів, які мають солодкуватий смак.

Навіщо амілаза пивоварам?

Ячмінний крохмаль дріжджі зброджувати не можуть. Під час затирання амілази солоду перетворюють його на мальтозу та інші цукри, і вже їх дріжджі переробляють на спирт і вуглекислий газ.

Див. також

• Амілоза Молекула переважно лінійна, лише частина амілози слабко розгалужена α(1→6)-зв’язками.
• Амілопектин Глюкозні залишки з’єднані α-1,4-зв’язками в ланцюги, а в місцях розгалужень — α-1,6-зв’язками.
• Глюкоза Рослини утворюють глюкозу під час фотосинтезу з вуглекислого газу й води, а запасають у вигляді крохмалю; тварини — у вигляді глікогену.
• Данилевський Олександр Якович Випускник Харківського університету (1860); професор у Казані, Харкові й Військово-медичній академії в Петербурзі.
• Розділ «Вуглеводи» Усі статті підрозділу «Вуглеводи».

Джерела

1. Амілази — Вікіпедія (українська)
2. Amylase — Wikipedia (англійська)

Статтю написано редакцією словника за наведеними джерелами; дати й факти звірено між ними. Якщо джерела розходяться, це сказано в тексті.