Amilāze
Amilāze ir ferments, kas šķeļ cieti par organismā izmantojamiem cukuriem.
Precīzāk, tā ir līdzīgu enzīmu grupa, kas darbojas dažādos dzīvniekos, augos un sēnēs. Cilvēkiem ir divi varianti: alfa-amilāze un gamma-amilāze.
Alfa-amilāze ir galvenais gremošanas enzīms. Tās optimālais pH ir 6,7-7,0. Tā ir sastopama siekalās un aizkuņģa dziedzera sulā. Tā pārņem cietes ķēdes un sašķeļ tās mazākos gabaliņos ar divām vai trim glikozes vienībām. Tas var sadalīt cieti maltozē. Tas darbojas mutē un kuņģī gremošanas laikā.
No visām amilazēm gamma-amilāzei ir visskābākais optimālais pH, jo tā ir visaktīvākā aptuveni pH 3. Tāpēc tā vislabāk darbojas kuņģī, kuram ir skābs pH.
Cilvēka evolūcija
Acīmredzot agrīnajiem cilvēkiem nebija siekalu amilāzes. Cilvēkiem evolucionāri tuvākajiem radiniekiem - šimpanzēm un bonobiem - ir vai nu viena vai neviena siekalu amilāzes gēna kopija. AMY1 gēna dubultošanās izraisīja amilizes veidošanos siekalās. Tas pats notikums neatkarīgi notika arī grauzējiem. Tas liecina par siekalu amilazes nozīmi organismos, kas ēd salīdzinoši daudz cietes.
Ogļhidrāti ir enerģētiski bagāts pārtikas avots. Pēc lauksaimniecības revolūcijas cilvēku uzturā medību un vākšanas vietā sāka vairāk izmantot augu un dzīvnieku pieradināšanu. Šī pāreja iezīmēja sākumu, kad cilvēku uzturā bija 49 % ogļhidrātu, salīdzinot ar iepriekšējiem 35 %, kas bija vērojami paleolīta cilvēkos. Tādējādi ciete kļuva par cilvēka uztura pamatu. Cilvēkiem, kuru siekalās bija amilazes, palielinājās spēja efektīvāk un lielākā daudzumā sagremot cieti.
Ne visiem cilvēkiem ir vienāds AMY1 gēna kopiju skaits. Populācijās, kurās uzturā izmanto ogļhidrātus, AMY1 kopiju skaits ir lielāks nekā populācijās, kurās lieto maz cietes. AMY1 gēna kopiju skaits cilvēkiem var svārstīties no sešām kopijām tādās lauksaimniecības grupās kā Eiropas amerikāņi un japāņi (divas populācijas ar augstu cietes saturu) līdz tikai 2-3 kopijām mednieku un vācēju sabiedrībās, piemēram, biaku, datogu un jakutu vidū.
Korelācija starp cietes patēriņu un AMY1 kopiju skaitu liecina, ka vairāk AMY1 kopiju populācijās ar augstu cietes saturu ir dabiskās atlases rezultāts. Šiem indivīdiem tas ir labvēlīgs fenotips. Tāpēc ir iespējams, ka lielāks AMY1 kopiju skaits populācijās ar augstu cietes saturu palielina fizisko sagatavotību un rada veselīgākus un spējīgākus pēcnācējus. Ģeogrāfiski tuvās populācijās ar atšķirīgiem ēšanas paradumiem ir atšķirīgs AMY1 gēna kopiju skaits. Tas ir spēcīgs pierādījums tam, ka šo gēnu ir ietekmējusi dabiskā atlase.
Jautājumi un atbildes
J: Kas ir amilāze?
A: Amilazē ir ferments, kas šķeļ cieti organismā izmantojamos cukros.
J: Kāda ir alfa-amilāzes funkcija?
A: Alfa-amilāze ir galvenais gremošanas enzīms, kas šķeļ cietes ķēdes mazākos gabaliņos ar divām līdz trim glikozes vienībām.
J: Kur organismā atrodama alfa-amilāze?
A: Alfa-amilāze ir sastopama siekalās un aizkuņģa dziedzera sulā, un tā darbojas mutē un kuņģī gremošanas laikā.
J: Kāds ir alfa-amilāzes optimālais pH diapazons?
A: Optimālais alfa-amilāzes pH diapazons ir 6,7-7,0.
J: Kāda veida cukurā alfa-amilāze var sadalīt cieti?
A: Alfa-amilāze var sadalīt cieti maltozē.
J: Kas ir gamma-amilāze?
A: Gamma-amilāze ir vēl viens amilāzes paveids, kam ir visskābākais optimālais pH no visām amilāzēm.
J: Kur organismā gamma-amilāze darbojas vislabāk?
A: Gamma-amilāze vislabāk darbojas kuņģī, kuram ir skābs pH.
