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Die geheime Umwandlung von Stärke: Warum schmeckt Essen im Mund süßer?
Wenn wir Reis oder Kartoffeln essen, weist das Essen in unserem Mund leise verschiedene Geschmacksrichtungen auf, insbesondere Süße. Hinter dieser Transformation steckt ein komplexer Ablauf biochemischer Prozesse, an denen ein Enzym namens Amylase beteiligt ist.
Amylase ist ein Enzym, das die Hydrolyse von Stärke katalysiert. Seine Hauptfunktion besteht darin, Stärke in Zucker umzuwandeln. Im menschlichen Speichel beginnt Amylase den chemischen Verdauungsprozess. Wenn wir Lebensmittel kauen, die viel Stärke, aber wenig Zucker enthalten, wie zum Beispiel Reis und Kartoffeln, spaltet Amylase die Stärke in Zucker auf und verleiht dem Essen einen Hauch von Süße.
Diese Transformation beschränkt sich nicht nur auf den Geschmack auf der Zungenspitze. Tatsächlich ist der Abbau von Stärke für die Energiegewinnung des Körpers unerlässlich.
Arten von Amylase
Amylase wird hauptsächlich in drei Typen unterteilt: α-Amylase, β-Amylase und γ-Amylase.
α-Amylase
Alpha-Amylase ist das primäre Verdauungsenzym bei Tieren und ist bei einem optimalen pH-Wert von 6,7 bis 7,0 am aktivsten. Es hydrolysiert an zufälligen Positionen in der Stärkekette und bildet letztendlich Maltotriose und Maltose. Dieses Enzym kommt häufig im menschlichen Speichel und in der Bauchspeicheldrüse vor und kommt auch in Pflanzen und Bakterien vor.
β-Amylase
Im Gegensatz zur α-Amylase wirkt die β-Amylase vom nichtreduzierenden Ende aus und hydrolysiert jeweils zwei Glucoseeinheiten (d. h. Maltose). Während der Fruchtreife wandelt Beta-Amylase Stärke in Maltose um, die die Quelle der Süße reifer Früchte ist.
γ-Amylase
γ-Amylase kann α(1-6)-glykosidische Bindungen spalten und die nichtreduzierenden Enden von Stärke und Glykogen hydrolysieren, wodurch letztendlich Glucose freigesetzt wird.
Anwendungen von Amylase
Amylase spielt eine Schlüsselrolle beim Bierbrauen und Brotbacken. Durch den „Flooding“-Prozess wird die Stärke im Malz in Zucker umgewandelt, der durch Hefe weiter zu Alkohol vergoren wird.
Beim modernen Backen wird Amylase oft als Mehlzusatz verwendet, um den Stärkeabbau zu unterstützen und so den fruchtigen Geschmack und die Backwirkung zu verbessern.
Die Entwicklung der Amylase
Aus evolutionärer Sicht kam es bei vielen Säugetieren zu einer erheblichen Zunahme der Kopienzahl des Amylase-Gens. Dadurch wird die Alpha-Amylase der Bauchspeicheldrüse zu den Speicheldrüsen umgeleitet, sodass das Tier Stärke schmecken und effizienter verdauen kann. Diese Veränderung war nach der Agrarrevolution am deutlichsten beim Menschen und einigen anderen Säugetieren zu beobachten.
Die Beziehung zwischen Amylase und Gesundheit
Zusätzlich zu ihrer Rolle bei der Verdauung kann die Messung der Amylase im Serum als Hilfsmittel für die medizinische Diagnose dienen. Wenn seine Konzentration abnormal ist, kann dies auf eine akute Pankreatitis oder andere Erkrankungen hinweisen.
Es ist zu beachten, dass ein Überschuss an Amylase einige arbeitsbedingte Gesundheitsprobleme verursachen kann. Daten zeigen, dass zwischen fünf und neun Prozent der Bäcker allergisch auf Amylase reagieren.
In einer solchen Situation fragen wir uns, wie sich die Stärke in der Nahrung und die Reaktion auf Amylase auf unsere Gesundheit und Lebensqualität auswirken.
