Hoppa till innehållet
Hem

Amylas — enzymet som bryter ner stärkelse

Amylas är en familj enzymer som spjälkar stärkelse till mindre sockerarter. De förekommer i djur, växter och mikroorganismer och har viktiga roller i matsmältning, diagnostik och industri.

Författare: Skapad: Uppdaterad:

Översikt: Amylas är en grupp hydrolytiska enzymer som katalyserar nedbrytning av stärkelse till mindre kolhydrater. Vanliga beskrivningar pekar på att amylas omvandlar stärkelse till enklare socker som kroppen och mikroorganismer kan ta upp. Enzymerna finns i många levande organismer — djur, växter och svampar — och skiljer sig i struktur, verkningssätt och optimala miljöer beroende på ursprung och funktion (förekomst).

Bildgalleri

3 Bilder
2xfr b amylase
en.wikipedia.org · CC BY-SA 3.0

Typer och egenskaper

Amylasfamiljen innefattar flera huvudtyper: alfa-amylaser, beta-amylaser och glukoamylaser (ibland kallade gamma-amylaser). De skiljer sig i hur de angriper stärkelsemolekylen. pH-beroendet varierar: humana alfa-amylaser arbetar bäst nära neutralt pH (runt 6,7–7,0) och finns i saliv och bukspottkörtelsaft. Alfa-amylas klyver inre alfa-1,4-bindningar och ger kortare kedjor som maltos och maltotrios. Beta-amylas, vanligt i växter och vissa mikroorganismer, plockar av två-glukosenheter från kedjans icke-reducerande ände. Glukoamylaser fungerar väl i sur miljö och kan frigöra glukos ända ner till monomerer; sådana enzymer är aktiva vid lågt pH och kan därför fungera i magsäcken (magsäck).

Fysiologisk roll

I människans matsmältningskanal börjar kolhydratspjälkningen i munnen där salivens alfa-amylas bryter ned stärkelse till mindre sockerarter som maltos och dextriner. Aktiviteten fortsätter en kort tid i magen tills sur miljö inaktiverar vissa isoformer. Bukspottkörtelns amylas fullbordar nedbrytningen i tunntarmen så att monosackarider kan tas upp och användas som energi eller lagras.

Användningsområden och betydelse

Amylaser har stor betydelse både biologiskt och industriellt. Inom medicin används mätningar av serumnivåer av amylas (tillsammans med lipas) som hjälp vid utredning av pankreatit och andra bukrelaterade tillstånd. Inom livsmedels- och bryggeribranschen utnyttjas amylaser för att omvandla stärkelser till jästbara sockerarter vid maltnedbrytning och brödbak. De används också i tvättmedel, textilframställning och biotekniska processer där spjälkning av polysackarider är önskvärd.

Historia och evolution

Namnet amylas kommer från latinets amylum (stärkelse). Upptäckter av stärkelsespjälkande enzymer sträcker sig tillbaka till 1800-talet då forskare isolerade aktiva substanser från saliv och växter. Evolutionärt har amylaser anpassats efter organismers näringskällor; exempelvis visar studier att antalet kopior av salivärt amylas i människor varierar mellan populationer och ofta korrelerar med traditionellt stärkelseintag.

Notabla fakta och skillnader

  • Alfa-amylas är snabb och effektiv på att klyva inre bindningar i stora polysackarider.
  • Beta-amylas frigör maltos två och två från kedjeänden och är vanlig i växter.
  • Glukoamylas (ibland kallat gamma-amylas) kan verka i sura miljöer och producera glukos direkt.
  • Medicinskt är amylasmätningar användbara men måste tolkas tillsammans med klinisk bild och andra prover.

För fördjupning finns översikter och databaser som beskriver struktur, genfamiljer och industriell användning: amylas, stärkelse, socker, förekomst, pH‑beroende, saliv, bukspottkörtel, maltos och magsäck.

Människans utveckling

Uppenbarligen hade de tidiga människorna inget saliv amylas. Människans närmaste evolutionära släktingar, schimpanser och bonobos, har antingen en eller inga kopior av genen för produktion av salivamylas. En duplikation av AMY1-genen ledde till produktion av amylas i saliven. Samma händelse inträffade oberoende av varandra hos gnagare. Detta visar på betydelsen av salivamylas i organismer som äter relativt stora mängder stärkelse.

Kolhydrater är en livsmedelskälla som är rik på energi. Efter jordbruksrevolutionen började människans kost i stället för jakt och insamling att baseras mer på domesticering av växter och djur. Denna förändring markerade början på en kost som består av 49 % kolhydrater jämfört med de tidigare 35 % som observerades hos paleolitiska människor. Stärkelse blev därför en viktig del av människans kost. Människor som innehöll amylas i saliven skulle gynnas av en ökad förmåga att smälta stärkelse mer effektivt och i större mängder.

Alla människor har inte samma antal kopior av AMY1-genen. Populationer som är beroende av kolhydrater har ett högre antal AMY1-kopior än populationer som äter lite stärkelse. Antalet kopior av AMY1-genen hos människor kan variera från sex kopior i jordbruksgrupper som europeisk-amerikanska och japanska (två populationer som äter mycket stärkelse) till endast 2-3 kopior i jägar-samlaresamhällen som Biaka, Datog och Yakut.

Korrelationen mellan stärkelsekekonsumtion och antalet AMY1-kopior tyder på att fler AMY1-kopior i populationer med hög stärkelsehalt orsakas av naturligt urval. Det är en gynnsam fenotyp för dessa individer. Därför är det troligt att fler kopior av AMY1 i en population med hög stärkelsehalt ökar konditionen och ger friskare och mer vältränade avkommor. Geografiskt närliggande populationer med olika matvanor har olika antal kopior av AMY1-genen. Detta är ett starkt bevis för att det naturliga urvalet har påverkat denna gen.

Frågor och svar

F: Vad är amylas?

S: Amylas är ett enzym som bryter ner stärkelse till socker som kroppen kan använda.

F: Vilken funktion har alfa-amylas?

S: Alfa-amylas är ett viktigt matsmältningsenzym som bryter ner stärkelsekedjor till mindre bitar med två till tre glukosenheter.

F: Var finns alfa-amylas i kroppen?

S: Alfa-amylas finns i saliv och bukspottkörtelsaft, och det verkar i munnen och magen under matsmältningen.

F: Vilket är det optimala pH-värdet för alfa-amylas?

S: Det optimala pH-området för alfa-amylas är 6,7-7,0.

F: Vilken typ av sockerarter kan alfa-amylas bryta ner stärkelse till?

S: Alfa-amylas kan bryta ner stärkelse till maltos.

F: Vad är gamma-amylas?

S: Gamma-amylas är en annan variant av amylas som har det mest sura optimala pH-värdet av alla amylaser.

F: Var i kroppen fungerar gamma-amylas bäst?

S: Gamma-amylas fungerar bäst i magsäcken, som har ett surt pH.

Relaterade artiklar

Författare

AlegsaOnline.com Amylas — enzymet som bryter ner stärkelse

URL: https://sv.alegsaonline.com/art/3703

Dela

Källor