Charakteristiky amilázy, klasifikácia, štruktúra, funkcie

Amyláza Je to termín použitý na identifikáciu dôležitej skupiny enzýmov, ktoré sú zodpovedné za hydrolýzu glukozidných väzieb medzi molekulami glukózy prítomných v uhľohydrátoch, ako je škrob a ďalšie príbuzné, ktoré sa požívajú v strave mnohých živých organizmov.

Tento typ enzýmov sa vytvára baktériami, hubami, zvieratami a rastlinami, kde v podstate katalyzujú rovnaké reakcie a majú rôzne funkcie, ktoré súvisia najmä s energetickým metabolizmom.

Grafické znázornenie alfa amilázy živočíšneho pôvodu (Zdroj: Jawahar Swaminathan a MSD zamestnancov v Európskom bioinformatickom inštitúte [verejná doména] prostredníctvom Wikimedia Commons)

Produkty hydrolytických reakcií glukozidných väzieb sa môžu považovať za charakteristické pre každý typ amylolitického enzýmu, toľkokrát je to dôležitý parameter klasifikácie.

Dôležitosť týchto enzýmov, antropocentne povedané, nie je iba fyziologický, pretože tento typ enzýmov má v súčasnosti veľkú biotechnologickú transcendenciu pri priemyselnej výrobe potravín, papiera, textilu, cukrov a ďalších.

Termín „amyláza“ je odvodený od gréčtiny “Amylon„, Čo znamená škrob a v roku 1833 ho vytvorili vedci Payen a Persoz, ktorí študovali hydrolytické reakcie tohto enzýmu na škrobu.

[TOC]

Charakteristika

Niektoré amylázy v prírode sú multimérne, ako napríklad sladké zemiaky p-amylázy, ktoré sa správajú ako tetroar. Približná molekulová hmotnosť monomérov amylázy je však pre rozsah 50 kDa.

Všeobecne platí, že rastlinné enzýmy a zvieratá majú relatívne „bežné“ zloženie aminokyselín a majú optimálne aktivity pH medzi 5.5 a 8 jednotiek (sú najaktívnejšie zvieracie amylázy na pH neutrálnejšie).

Amilasy sú enzýmy schopné hydrolyzovať glukozidné väzby veľkého počtu polysacharidov, ktoré všeobecne produkujú disacharidy, ale nie sú schopné hydrolyzovať komplexy, ako je celulóza.

Môže vám slúžiť: disacharidy: charakteristiky, štruktúra, príklady, funkcie

Charakteristika substrátu

Dôvod, prečo sú amilasy také dôležité, najmä pri trávení uhľohydrátov, súvisí s všadeprítomnou prítomnosťou ich prírodného substrátu (škrob) v tkanivách „vyššej“ zeleniny, ktoré slúžia ako zdroj potravy zvieratá a mikroorganizmy.

Tento polysacharid je zase zložený z dvoch makromolekulárnych komplexov známych ako amylóza (nerozpustný) a amylopectín (rozpustný). Časti amilosa sú tvorené lineárnymi líniami odpadu glukózy spojené s a-1,4 väzbami a sú degradované a-amylázami.

Amilectín je zlúčenina s vysokou molekulovou hmotnosťou, ktorá sa skladá z rozvetvených glukózových odpadových reťazcov spojených s väzbami a-1,4, ktorých dôsledky sú udržiavané väzbami a-1,6.

Klasifikácia

Enzýmy Amilasas sú klasifikované podľa miesta, kde sú schopné prelomiť glukozidné väzby, ako sú endoamilasy alebo exoamilasa. Prvé hydrolyzové väzby vo vnútorných sacharidových oblastiach, zatiaľ čo druhé môžu katalyzovať iba hydrolýzu odpadu na koncoch polysacharidov.

Okrem toho tradičná klasifikácia súvisí so stereochémiou jej reakčných produktov, takže tieto proteíny s enzymatickou aktivitou sú tiež klasifikované ako a-amylázy, β-amylázy alebo y-amylázy.

-A-amylázy (a-1,4-glukán.

-P-amylázy (α-1,4-glukánskym maltohydrolom) sú rastlinné exoamilasy, ktoré pôsobia na väzby v neredukčných extrémoch polysacharidov, ako je škrob a ktorých hydrolytické produkty sú zvyšky β-maltózy zvyšky.

-Nakoniec sú y-amylázy treťou triedou amyláz tiež nazývaných glucoamilasy (a-1,4-glykánové glycohydroly), ktoré sú podobne ako p-amylázy exoamilasy schopné odstrániť jednoduché glukózové jednotky neredukčných koncov polyacharidov a investovať ich konfigurácia.

Táto posledná trieda enzýmov môže hydrolyzovať a-1,4 väzby a a, 1-6 väzieb, otáčanie substrátov a škrob D-glucosa. U zvierat sú hlavne v pečeni tkanive.

Môže vám slúžiť: Virulenčné faktory

Súčasná klasifikácia

S príchodom nových techník biochemickej analýzy enzýmov a ich substrátov a produktov niektorí autori určili, že existuje najmenej šesť druhov amylaóznych enzýmov:

1-endoamilasy, ktoré hydrolyzujú glukozidné spojenie α-1,4 a ktoré môžu „preskočiť“ (preskočiť “(preskočiť" (obtok) Spojenia α-1,6. Príkladom tejto skupiny sú a-amylázy.

2-exoamilasy schopné hydrolys. Príklad skupiny sú p-amylázy.

3-exoamilasy schopné hydrolyzovať väzby a-1,4 a a-1,6, ako sú amiloglukozidázy (glakoamilasy) a ďalšie exoamilasy.

 4-amylázy, ktoré iba hydrolyzujú glukozidné spojenie a-1,6. V tejto skupine sú enzýmy „de -prechádzajúce“ a ďalšie známe ako Pululanaas.

5-amylázy, ako sú a-glukozidázy, ktoré prednostne hydrolyzujú a-1,4 krátkych oligosacharidov produkovaných pôsobením iných enzýmov na substráty, ako je amylóza alebo amyloktín.

6-enzýmy, ktoré hydrolyzujú škrob na cyklické polyméry, ktoré neredukátory D-glykozidického odpadu známe ako cyklodextríny, ako sú napríklad niektoré bakteriálne amylázy.

Funkcia

Mnohé z nich sú funkcie, ktoré sa udeľujú enzýmom s aktivitou amylázy, a to nielen z prírodného alebo fyziologického hľadiska, ale aj z obchodného a priemyselného hľadiska, priamo súvisiacich s mužom.

U zvierat

Amilasy u zvierat sú v podstate prítomné v slinách, pečeni a pankrease, kde sprostredkujú degradáciu rôznych polysacharidov konzumovaných v strave (živočíšneho pôvodu (glukogény) alebo zeleniny (škroby)).

A-amyláza prítomná v slinách sa používa ako indikátor fyziologického stavu slinných žliaz, pretože predstavuje viac ako 40% produkcie proteínov týchto žliaz.

V ústnom priestore je tento enzým zodpovedný za „predpredaj“ škrobu, ktorý produkuje odpad z maltózy, maltotriosa a dextrínu.

Môže vám slúžiť: Glykosidic Link: Čo je, charakteristiky, typy, nomenklatúra

V rastlinách

V rastlinách je škrob rezervný polysacharid a jeho hydrolýza, sprostredkovaná amylaóznymi enzýmami, má veľa dôležitých funkcií. Medzi nimi môžu vyniknúť:

• Klíčenie semien obilnín trávením vrstvy Aleurona.
• Degradácia rezervných látok na získanie energie vo forme ATP.

V mikroorganizmoch

Mnoho mikroorganizmov používa amilasy na získanie uhlíka a energie z rôznych zdrojov polysacharidu. V priemysle sa tieto mikroorganizmy využívajú na veľkú výrobu týchto enzýmov, ktoré slúžia na splnenie rôznych obchodných požiadaviek človeka.

Priemyselné použitie

V priemysle sa amylázy používajú s rôznymi účelmi, medzi ktorými je výroba maltózy, sirupy s vysokým obsahom fruktózy, zmesami oligosacharidov, dextrín atď.

Používajú sa tiež na priame alkoholické fermentácie na etanol v pivovom priemysle a na použitie odpadovej vody vyrobenej počas spracovania rastlinných potravín ako zdroj potravín na rast mikroorganizmov.

Odkazy

1. Aiyer, P. Vložka. (2005). Amylázy a ich aplikácie. Africký denník biotechnológie, 4(13), 1525-1529.
2. Azcón-Bieto, J., & Päta, m. (2008). Základy fyziológie rastlín (2. vydanie.). Madrid: McGraw-Hill Inter-American zo Španielska.
3. Del Vigna, P., Trinidad, a., NAVAL, M., Soares, a., & Reis, L. (2008). Zloženie a funkcie slín: Komplexný prehľad. Časopis súčasnej zubnej praxe, 9(3), 72-80.
4. Naidu, m. Do., & Saranraj, P. (2013). Bakteriálna amyláza: prehľad. Medzinárodný denník farmaceutických a biologických archívov, 4(2), 274-287.
5. Soľ, w., & Shenker, s. (1976). Amyláza- jej klinický význam: prehľad literatúry. Liek, 55(4), 269-289.
6. Saranraj, P., & Stella, D. (2013). Fungálna amyláza - prehľad. Medzinárodný denník mikrobiologického výskumu, 4(2), 203-211.
7. Šalamún, e., Berg, L., & Martin, D. (1999). Biológia (5. vydanie.). Philadelphia, Pensylvánia: Vydavateľstvo Saunders College.
8. Thoma, J. Do., Spradlin, J. A., & Dygert, s. (1925). Amylázy rastlín a zvierat. Postihnúť. Chem., 1, 115-189.