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Amylasen sind Enzyme, die sowohl im Pflanzen- als auch im Tierreich vorkommen. Ihre Wirkung besteht darin, dass sie Polysaccharide (z. B. Stärke) an den Glykosidbindungen spalten und abbauen.
Amylase ist als Hydrolase (ein Enzym, das hydrolytisch spaltet) oder auch als Saccharidase eingestuft (ein Enzym, das Polysaccharide spaltet).
Wirkspezifität
- α-Amylase (EC 3.2.1.1) spaltet die α(1-4)-Glykosidbindung der Amylose. Dadurch entstehen Dextrine und daraus Maltose, Glucose und verzweigte Oligosaccharide.
- β-Amylase (EC 3.2.1.2) spaltet vom Kettenende her jeweils ein Maltosemolekül nach dem anderen ab. Sie kann daher umso besser wirken, je mehr Kettenenden durch die α-Amylase bereits entstanden sind.
Wirkung im Pflanzenreich
Amylasen werden während des Reifungsprozesses auch in Getreidekörnern und Früchten gebildet. Sie wandeln dort die Stärke zu Zucker um - dadurch können Getreidekörner keimen, bzw. Früchte werden süßer. Sie sind nötig, um das wasserunlösliche Speicher-Kohlenhydrat Stärke wieder in wasserlöslichen Einfach-(Also Monosaccharide) und Doppelzucker(Disaccharide) zu verwandeln. Erst in dieser Form kann der Keimling sie aufnehmen und damit neue Zellen aufbauen.
Wirkung im menschlichen Körper
Die Amylase wird in der Bauchspeicheldrüse ( Pankreas-Amylase ) und in der Speicheldrüsen der Mundhöhle (Speichel-Amylase, α-Amylase, Ptyalin) gebildet. Der größte Teil des Enzyms wird in den Verdauungstrakt ausgeschüttet. Mit der Nahrung aufgenommene Kohlenhydrate werden dadurch für den Körper verwertbar. Nur ein Bruchteil gelangt ins Blut.
Amylasen arbeiten wie alle Enzyme nur in einem bestimmten pH-Wert-Bereich (bei α-Amylase ca 7), und werden im (stark) sauren Milieu deaktiviert, funktionieren also bei starker Ausschüttung von Magensäure (zur Eiweiß-Denaturierung) im Magen nicht. Ebenso können Fruchtsäuren die Enzyme hemmen.
Krankheitssymptome
Eine erhöhte Amylase-Aktivität im menschlichen Blut kann gemessen werden bei:
- Mumps (Parotitis, Syn.: Ziegenpeter), einer viralen Entzündung der Speicheldrüsen
- akuter Pankreatitis, wegen der Beschädigung der Amylase produzierenden Zellen
- chronischer Pankreatitis
- Abflusstörungen der Gallenwege (Cholestase)
- Nierenversagen, wegen der verringerten Ausscheidung
Die Messung des Amylase-Werts ist einfach durchzuführen. Er war der Haupttest für Pankreatitis, wurde aber durch die Messung der Lipase-Aktivität teilweise verdrängt, bleibt aber ein wichtiger Parameter zur Abklärung von Oberbauchbeschwerden. Labore messen in der Regel entweder den Wert der Pankreas-Amylase oder die Gesamtamylase. Wird nur die Pankreas-Amylase gemessen, kann ein durch Speicheldrüsenerkrankungen erhöhter Wert nicht nachgewiesen werden.
Einsatz in der Lebensmitteltechnologie
Beim Bierbrauen werden die natürlicherweise im Getreide vorkommenden Enzyme genutzt. Die Keimung wird angeregt und durch Darren abgebrochen (Mälzen). Im sogenannten Maischen (siehe Bierbrauen) werden in den Temperatur- und pH-Wert-Optima die Amylasen genutzt, um die Stärke des Getreides in vergärbare Einzel- und Doppelzucker, aus denen die obergärigen und/oder untergärigen Hefen Alkohol und CO2 vergären. Biotechnologisch hergestellte Amylasen (aus Bakterien bzw. Schimmelpilzkulturen) werden als Mehlbehandlungsmittel eingesetzt, wenn das Mehl zu wenig Gasbildungsvermögen aufweist. Durch die Amylasen entstehen vergärbare Einzel- und Doppelzucker, die bei der Gare in Ethanol und Kohlendioxid umgewandelt werden und somit den Teig aufgehen lassen. Außerdem erhalten die Gebäcke nach der Behandlung eine bessere Bräunung. Bei Roggen muss der Amylasetätigkeit u.a. durch Säuerung der Teige entgegengewirkt werden, um die Backfähigkeit dieses Getreideproduktes zu gewährleisten (siehe Sauerteig).
Weblinks
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