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.

Funkcija un darbības princips

Amilāzes galvenā loma ir cietes (polisaharīdu) hidrolīze līdz mazākiem ogļhidrātu fragmentiem, kurus organisms var absorbēt vai tālāk sadalīt. Alfa-amilāze ir endo-enzīms — tā pārtrauc cietes garas ķēdes iekšējos savienojumus, radušos produktus veido maltotriozi, maltoze un limitdekstrīni. Gamma-amilāze (bieži saukta arī par glukoamilāzi) ir ekso-enzīms — tā pakāpeniski atdala glikozes molekulas no cietes molekulas ne-reducējošā gala, veidojot brīvo glikozi.

Kur amilāzes atrodas un kā tās darbojas organismā

  • Siekalu (vai orālā) alfa-amilāze: tiek izdalīta siekalu dziedzeros un sāk cietes sagremošanu mutē. Tā darbojas optimālā neitrālā vai viegli sārmainā vidē.
  • Aizkuņģa dziedzera (pankreatiskā) alfa-amilāze: izdalās kopā ar gremošanas sulām zarnās un darbojas galvenokārt tievajā zarnā, kur pH ir piemērots tās aktivitātei. Tā pabeidz cietes sadalīšanu līdz maziem cukuru fragmentiem, kurus zarnu disaharidāzes tālāk šķeļ līdz glikozei.
  • Gamma-amilāze (glukoamilāze): darbojas skābākā vidē (optimums ap pH 3), tāpēc tai ir nozīme kuņģa vai citās skābās saplūsmās un arī mikrobu fermentos, kas darbojas fermentācijas vai noārdīšanas procesos.

Praktiski svarīgi punkti par aktivitāti

  • Alfa-amilāzes darbība ir visefektīvākā pie pH aptuveni 6,7–7,0. Siekalu amilāze sāk darbu mutē, un tā var turpināt iedarboties kuņģa saturā īsu brīdi, līdz kuņģa skābā vide to deaktivizē. Galvenā pankreatiskā alfa-amilāze darbojas tievajā zarnā, kur pH ir tuvu neitrālam.
  • Gamma-amilāze ir piemērota skābākai videi, tāpēc tā var būt aktīva tur, kur alfa-amilāze nav efektīva.
  • Pastāv arī citas amilāzes formas (piem., beta-amilāze augos), kuru īpašības atšķiras atkarībā no bioloģiskā avota.

Rūpnieciskā un biotehnoloģiskā nozīme

Amilāzes plaši izmanto pārtikas rūpniecībā (piem., rūpnieciskas cietes pārstrāde, maizes cepšanā, alus un spirta ražošanā), tekstilizstrādājumu apstrādē un biotehnoloģijā. GLS (glukoamilāze) un alfa-amilāze tiek lietotas, lai pārvērstu cieti cukuros fermentāru ražošanā un biokatalizēšanā.

Klīniskā nozīme un diagnostika

Asins vai urīna amilāzes noteikšana ir nozīmīga diagnostikas metode. Palielināts amilāzes līmenis asinīs var liecināt par:

  • akūtu aizkuņģa dziedzera iekaisumu (pankreatītu),
  • siekalu dziedzeru iekaisumu vai obstrukciju,
  • kuņģa vai zarnu perforāciju un citiem akūtiem stāvokļiem.

Tomēr amilāze nav pilnīgi specifisks marķieris — piemēram, aknu vai nieru darbības traucējumi var ietekmēt rādītājus. Lai precīzāk noteiktu aizkuņģa dziedzera bojājumu, bieži izmanto arī lipāzes testu un isoenzīmu analīzes (lai atšķirtu pankreatisko un salivāro amilāzi).

Faktori, kas ietekmē amilāzes aktivitāti

  • pH un temperatūra — katrai amilāzes formai ir savs optimālais pH un temperatūras režīms;
  • proteīnu denaturācija kuņģa skābē var izslēgt siekalu amilāzi;
  • hormonālā un nervu regulācija ietekmē izdalīšanos — piemēram, pankreatiskā sekrēcija tiek stimulēta ar hormoniem CCK un sekretīnu, bet siekalu sekrēcija tiek vadīta galvenokārt refleksu ceļā.

Kopsavilkums

Amilāzes ir būtiski enzīmi cietes pārstrādē — alfa-amilāze darbojas kā galvenais gremošanas enzīms mutē un zarnās, bet gamma-amilāze (glukoamilāze) papildina šo darbību skābākā vidē, atbrīvojot glikozi. Klīniski svarīga ir amilāzes analīze kā daļa no akūtu gremošanas orgānu traucējumu diagnostikas, bet interpretācija prasa uzmanību un bieži papildus testus.