Когда мы едим рис или картофель, еда у нас во рту незаметно демонстрирует разные вкусы, особенно сладость. За этой трансформацией стоит сложная операция биохимических процессов, в которых участвует фермент амилаза.
Амилаза — фермент, катализирующий гидролиз крахмала. Его основная функция — превращение крахмала в сахара. В слюне человека амилаза начинает процесс химического пищеварения. Когда мы пережевываем продукты с высоким содержанием крахмала, но с низким содержанием сахара, например рис и картофель, амилаза расщепляет крахмал на сахар, придавая еде оттенок сладости.
Эта трансформация не ограничивается вкусом на кончике языка. Фактически, расщепление крахмала необходимо организму для получения энергии.
Амилаза в основном делится на три типа: α-амилаза, β-амилаза и γ-амилаза.
Альфа-амилаза является основным пищеварительным ферментом у животных и наиболее активна при оптимальном pH от 6,7 до 7,0. Он гидролизуется в случайных положениях крахмальной цепи, в конечном итоге образуя мальтотриозу и мальтозу. Этот фермент широко встречается в слюне человека и поджелудочной железе, а также в растениях и бактериях.
В отличие от α-амилазы, β-амилаза действует с невосстанавливающего конца, гидролизуя две единицы глюкозы (т. е. мальтозу) одновременно. Во время созревания фруктов бета-амилаза превращает крахмал в мальтозу, которая является источником сладости спелых фруктов.
γ-Амилаза может расщеплять α(1-6) гликозидные связи и гидролизовать невосстанавливающие концы крахмала и гликогена, в конечном итоге высвобождая глюкозу.
Амилаза играет ключевую роль в пивоварении и выпечке хлеба. В процессе «наводнения» крахмал в солоде превращается в сахара, которые далее ферментируются дрожжами в спирт.
В современной выпечке амилаза часто используется в качестве добавки к муке, чтобы помочь расщепить крахмал, улучшить фруктовый вкус и разрыхлитель.
С эволюционной точки зрения у многих млекопитающих произошло значительное увеличение числа копий гена амилазы. Это перенаправляет альфа-амилазу поджелудочной железы в слюнные железы, позволяя животному ощущать вкус крахмала и более эффективно его переваривать. Это изменение было наиболее очевидным у людей и некоторых других млекопитающих после сельскохозяйственной революции.
Помимо роли амилазы в пищеварении, измерение уровня амилазы в сыворотке может служить инструментом медицинской диагностики. Когда его концентрация ненормальна, это может указывать на острый панкреатит или другие заболевания.
Стоит отметить, что избыток амилазы может вызвать некоторые проблемы со здоровьем, связанные с работой. Данные показывают, что от пяти до девяти процентов пекарей страдают аллергической реакцией на амилазу.
Подобная ситуация заставляет задуматься, как крахмал в рационе и реакция на амилазу повлияют на наше здоровье и качество жизни?