عندما نأكل الأرز أو البطاطس، يكشف الطعام في فمنا بهدوء عن نكهات مختلفة، وخاصة الطعم الحلو. وراء هذا التحول توجد عملية كيميائية حيوية معقدة تتضمن إنزيمًا يسمى الأميليز.
الأميلاز هو إنزيم يحفز تحلل النشا. وظيفته الأساسية هي تحويل النشا إلى سكريات. في اللعاب البشري، يبدأ إنزيم الأميليز عملية الهضم الكيميائي. عندما نمضغ الأطعمة التي تحتوي على نسبة عالية من النشا ولكنها تحتوي على نسبة منخفضة من السكر، مثل الأرز والبطاطس، يقوم الأميليز بتحليل النشا إلى سكريات، مما يعطي الطعام طعمًا حلوًا قليلاً.
لا يقتصر التحول على الإحساس بالطعم على اللسان. في الواقع، يعتبر تحلل النشا ضروريًا لجسم الإنسان للحصول على الطاقة.
هناك ثلاثة أنواع رئيسية من الأميليز: ألفا أميليز، وبيتا أميليز، وجاما أميليز.
ألفا أميليز هو الإنزيم الهضمي الرئيسي في الحيوانات ويكون أكثر نشاطًا عند درجة حموضة مثالية تتراوح من 6.7 إلى 7.0. يمكنه التحلل المائي في مواضع عشوائية من سلسلة النشا، مما يؤدي في النهاية إلى تكوين مالتوز ومالتوز. يتواجد هذا الإنزيم على نطاق واسع في اللعاب والبنكرياس لدى الإنسان، كما تم العثور عليه أيضًا في النباتات والبكتيريا.
على عكس ألفا أميليز، يبدأ بيتا أميليز العمل من الطرف غير المختزل، حيث يقوم بتحليل وحدتين من الجلوكوز (أي المالتوز) في وقت واحد. أثناء عملية نضج الفاكهة، يقوم البيتا أميليز بتحويل النشا إلى مالتوز، وهو مصدر حلاوة الفاكهة الناضجة.
يمكن لـγ-أميليز أن يشق الروابط الجليكوسيدية α(1-6) ويحلل الأطراف غير المختزلة للنشا والجليكوجين، مما يؤدي في النهاية إلى إطلاق الجلوكوز.
يلعب الأميليز دورًا رئيسيًا في تخمير البيرة وصنع الخبز. من خلال عملية "الفيضان"، يتم تحويل النشا الموجود في الشعير إلى سكريات، والتي يتم تخميرها إلى كحول بواسطة الخميرة.
في الخبز الحديث، غالبًا ما يتم استخدام الأميليز كمضاف إلى الدقيق للمساعدة في تكسير النشا لتعزيز النكهة الفاكهية وتأثير التخمير.
ومن منظور تطوري، شهدت العديد من الثدييات توسعًا كبيرًا في عدد نسخ جين الأميليز. يعمل هذا على إعادة توجيه ألفا أميليز البنكرياسي إلى الغدد اللعابية، مما يسمح للحيوان باكتشاف النشا من خلال التذوق وهضمه بشكل أكثر كفاءة. وكان هذا التغيير أكثر وضوحا لدى البشر وبعض الثدييات الأخرى بعد الثورة الزراعية.
بالإضافة إلى دوره في عملية الهضم، يمكن استخدام قياس الأميليز في المصل كأداة تشخيصية طبية. عندما تكون مستوياته غير طبيعية، فقد يشير ذلك إلى التهاب البنكرياس الحاد أو حالات طبية أخرى.
ومن الجدير بالذكر أن زيادة الأميليز قد تؤدي إلى بعض المشاكل الصحية المرتبطة بالعمل. تشير الإحصائيات إلى أن ما بين خمسة إلى تسعة بالمائة من الخبازين يعانون من حساسية تجاه الأميليز.
هذا الوضع يجعلنا نتساءل كيف يؤثر النشا الموجود في نظامنا الغذائي واستجابتنا للأميليز على صحتنا ونوعية حياتنا؟