Amylázy - biológia

Aké horúce je príliš horúce na život hlboko pod dnom oceánu?

Antibiotiká z baktérií

Migrácia buniek: novoobjavená funkcia známeho proteínu

Molekulárny kompas na zarovnanie buniek

Čo robí listy na jeseň starnúcimi

Demokracia perličiek

Prostredie spoločnosti Ekembo: Ľudia tiež žili v otvorenej krajine

| Genetika | Poľnohospodárstvo, lesníctvo a chov zvierat

Pšeničná odroda vznikla krížením divých tráv

Aké horúce je príliš horúce na život hlboko pod dnom oceánu?

Amylázy

Amylázy (z gréckeho amylon = kukuričný škrob) sú enzýmy, ktoré sa vyskytujú vo väčšine živých vecí a rozkladajú tam polysacharidy. V súčasnosti sa α-amyláza vyrába tiež genetickým inžinierstvom. [1] Ich účinkom je, že štiepia polysacharidy (napr. Škrob) na glykozidových väzbách a štiepia ich. Amylázu (vtedy ešte diastázu) objavil v roku 1833 francúzsky chemik Anselme Payen v sladovom roztoku. Diastáza bola prvým objaveným enzýmom.

Amyláza je klasifikovaná ako hydroláza (enzým, ktorý sa hydrolyticky štiepi) alebo ako glykozidáza (enzým, ktorý štiepi polysacharidy).

Špecifickosť účinku

biológia

  • a-amyláza (EC3.2.1.1) štiepi a (1-4) -glykozidovú väzbu amylózy. Tak vznikajú dextríny a z nich maltóza, glukóza a rozvetvené oligosacharidy. U ľudí existuje päť izoforiem a-amylázy, s ktorými sú spojené gény AMY1A, AMY1B, AMY1C (všetky tri sa nazývajú slinná amyláza) a AMY2A ako napr AMY2B (obidve pankreatické amylázy) sú pomenované.
  • β-amyláza (EC3.2.1.2) štiepi z konca reťazca jednu molekulu maltózy za druhou. Môže preto fungovať tým lepšie, čím viac α-amylázy už vytvára konce reťazca. Táto amyláza sa nachádza v baktériách a rastlinách.
  • γ-amyláza (EC3.2.1.3) štiepi z konca reťazca jednu β-D-glukózu za druhou. Ich výskyt je obmedzený na huby. Ľudská maltáza glukoamyláza v čreve katalyzuje podobnú reakciu, ale nejde o amylázu.
  • Isoamylázy (EC3.2.1.68) sa vyskytujú iba v rastlinách a baktériách a štiepia 1,6-glykozidové vetvy glykogénu a amylopektínu, podobne ako enzým odbočujúci z glykogénu.

Účinok v rastlinnej ríši

Amylázy sa v procese zrenia tvoria v obilných zrnách a plodoch. Tam premieňajú škrob na cukor - to umožňuje klíčenie obilných zŕn a ovocie bude sladšie. Sú nevyhnutné na premenu vo vode nerozpustného „zásobného sacharidu“ škrobu späť na vo vode rozpustný jednoduchý a dvojitý cukor (t. J. Monosacharidy a disacharidy). Iba v tejto podobe ich môže sadenica absorbovať a tým vytvárať nové bunky.

Účinok α-amyláz v ľudskom tele

Α-amylázy sa produkujú v pankrease (pankreatická amyláza) a v slinných žľazách ústnej dutiny (slinná amyláza). Detekcia amylázy z vaječníkov a pľúc tiež zriedka zohráva úlohu v diagnostike rakoviny. Väčšina enzýmu sa uvoľňuje do tráviaceho traktu. Sacharidy požité s jedlom môžu byť použité v tele. Len zlomok sa dostane do krvi.

Hodnota pH a optimálna teplota

Rovnako ako všetky enzýmy, aj amylázy pôsobia iba v určitom rozmedzí pH (od pH 3,5 do pH 9). Optimum aktivity závisí od pôvodu amyláz: Amylázy získané z plesňových kultúr majú svoje optimum pri pH 5,7, zatiaľ čo živočíšne amylázy a amylázy získané z bakteriálnych kultúr vykazujú najvyššiu aktivitu v neutrálnom až zásaditom rozmedzí. [2] Denaturujú sa v (silne) kyslom prostredí, takže nefungujú, ak sa v žalúdku silne uvoľňuje žalúdočná kyselina (na denaturáciu bielkovín). Ovocné kyseliny môžu tiež inhibovať enzýmy. Optimálna teplota pre amylázy je okolo 45 ° C. [2]

Príznaky ochorenia

Zvýšenú aktivitu amylázy v ľudskej krvi je možné merať:

  • Mumps (parotitis, coll.: Goat peter), vírusový zápal slinných žliaz
  • akútna pankreatitída v dôsledku poškodenia buniek produkujúcich amylázu
  • chronická pankreatitída
  • Poruchy drenáže žlčových ciest (cholestáza)
  • Zlyhanie obličiek z dôvodu zníženého vylučovania

Meranie hodnoty amylázy sa dá ľahko vykonať. Bol to hlavný test na pankreatitídu, bol však čiastočne nahradený meraním aktivity lipázy, ale zostáva dôležitým parametrom na objasnenie ťažkostí v hornej časti brucha. Laboratóriá zvyčajne merajú buď hladinu pankreatickej amylázy, alebo celkovú amylázu. Ak sa meria iba amyláza pankreasu, nie je možné zistiť zvýšenú hodnotu v dôsledku chorôb slinných žliaz.

Normálne hodnoty u ľudí

V závislosti od použitej metódy existujú značné rozdiely

  • sérum
    • Alfa-amyláza, spolu 28-100 U/L
    • Alfa-amyláza, pankreas 13 - 53 U/l
    • Alfa-amyláza, slinné žľazy Využitie v potravinárskej technológii

    Pri varení piva sa používajú enzýmy, ktoré sa prirodzene vyskytujú v zrne. Klíčenie sa stimuluje a prerušuje sušením (sladovaním). Pri takzvanom rmutovaní sa amylázy používajú pri optimálnych teplotách a hodnotách pH na premenu škrobu na zrnkový fermentovateľný jednoduchý a dvojitý cukor, z ktorého kvasinky na vrchnú a/alebo spodnú fermentáciu kvasia alkohol a CO2. Biotechnologicky vyrobené amylázy (z baktérií alebo plesňových kultúr, najmä Aspergillus oryzae) sa používajú ako prostriedky na úpravu múky, keď má múka príliš malú kapacitu tvorby plynu. Amylázy produkujú fermentovateľné jednoduché a dvojité cukry, ktoré sa počas varenia premieňajú na etanol a oxid uhličitý, čo umožňuje kysnutie cesta. Navyše je pečivo po úprave lepšie zhnednuté. V prípade raže musí byť aktivita amylázy vyrovnaná okrem iného okyslením cesta, aby sa zabezpečila pekárenská schopnosť tohto obilného produktu (pozri kysnuté cesto).

    Použitie v liekoch

    Lieky založené hlavne na α-amylázách sa používajú ako filmom obalené tablety okrem iného na liečbu miernych bolestí hrdla, ak nie sú sprevádzané horúčkou.

    klasifikácia

    Amylázy tvoria rodiny 13, 14 a 15 pri klasifikácii glykozidáz podľa Henrissata. [3]