Αμυλάση
Η αμυλάση είναι ένα ένζυμο που διασπά το άμυλο σε σάκχαρα που μπορεί να χρησιμοποιήσει ο οργανισμός.
Για την ακρίβεια, πρόκειται για μια οικογένεια παρόμοιων ενζύμων που λειτουργούν σε ένα ευρύ φάσμα ζώων, φυτών και μυκήτων. Υπάρχουν δύο παραλλαγές στον άνθρωπο: η α-αμυλάση και η γ-αμυλάση.
Η α-αμυλάση είναι ένα σημαντικό πεπτικό ένζυμο. Το βέλτιστο pH του είναι 6,7-7,0. Βρίσκεται στο σάλιο και στον παγκρεατικό χυμό. Παίρνει αλυσίδες αμύλου και τις διασπά σε μικρότερα κομμάτια με δύο ή τρεις μονάδες γλυκόζης. Μπορεί να διασπάσει το άμυλο σε μαλτόζη. Λειτουργεί στο στόμα και στο στομάχι κατά τη διάρκεια της πέψης.
Η γάμμα-αμυλάση έχει το πιο όξινο βέλτιστο pH από όλες τις αμυλάσες, επειδή είναι πιο δραστική γύρω στο pH 3. Επομένως, λειτουργεί καλύτερα στο στομάχι, το οποίο έχει όξινο pH.
Ανθρώπινη εξέλιξη
Προφανώς, οι πρώτοι άνθρωποι δεν διέθεταν σιελογονική αμυλάση. Οι πλησιέστεροι εξελικτικοί συγγενείς του ανθρώπου, οι χιμπαντζήδες και οι μπονόμπο, έχουν είτε ένα είτε κανένα αντίγραφο του γονιδίου για την παραγωγή σιελογλυκικής αμυλάσης. Ένα γεγονός διπλασιασμού του γονιδίου AMY1 οδήγησε στην παραγωγή αμυλάσης στο σάλιο. Το ίδιο γεγονός συνέβη ανεξάρτητα στα τρωκτικά. Αυτό δείχνει τη σημασία της σιελογενετικής αμυλάσης σε οργανισμούς που τρώνε σχετικά μεγάλες ποσότητες αμύλου.
Οι υδατάνθρακες είναι μια πηγή τροφής πλούσια σε ενέργεια. Μετά τη γεωργική επανάσταση, η ανθρώπινη διατροφή άρχισε να βασίζεται περισσότερο στην εξημέρωση φυτών και ζώων αντί για το κυνήγι και τη συλλογή. Αυτή η αλλαγή σηματοδότησε την έναρξη μιας διατροφής που αποτελείται από 49% υδατάνθρακες σε αντίθεση με το προηγούμενο 35% που παρατηρήθηκε στους παλαιολιθικούς ανθρώπους. Ως εκ τούτου, το άμυλο έγινε βασικό συστατικό της ανθρώπινης διατροφής. Οι άνθρωποι που περιείχαν αμυλάση στο σάλιο θα επωφελούνταν από την αυξημένη ικανότητα να χωνεύουν το άμυλο πιο αποτελεσματικά και σε μεγαλύτερες ποσότητες.
Δεν έχουν όλοι οι άνθρωποι τον ίδιο αριθμό αντιγράφων του γονιδίου AMY1. Οι πληθυσμοί που βασίζονται στους υδατάνθρακες έχουν μεγαλύτερο αριθμό αντιγράφων AMY1 από τους πληθυσμούς που τρώνε λίγο άμυλο. Ο αριθμός των αντιγράφων του γονιδίου AMY1 στους ανθρώπους μπορεί να κυμαίνεται από έξι αντίγραφα σε γεωργικές ομάδες όπως οι Ευρωπαίοι-Αμερικανοί και οι Ιάπωνες (δύο πληθυσμοί με υψηλή περιεκτικότητα σε άμυλο) έως μόνο 2-3 αντίγραφα σε κοινωνίες κυνηγών-συλλεκτών όπως οι Biaka, Datog και Yakuts.
Η συσχέτιση μεταξύ της κατανάλωσης αμύλου και του αριθμού των αντιγράφων AMY1 υποδηλώνει ότι τα περισσότερα αντίγραφα AMY1 σε πληθυσμούς με υψηλή περιεκτικότητα σε άμυλο οφείλονται στη φυσική επιλογή. Πρόκειται για έναν ευνοϊκό φαινότυπο για τα άτομα αυτά. Επομένως, είναι πιθανό ότι η ύπαρξη περισσότερων αντιγράφων του AMY1 σε έναν πληθυσμό με υψηλή περιεκτικότητα σε άμυλο αυξάνει τη φυσική κατάσταση και παράγει υγιέστερους, πιο γυμνασμένους απογόνους. Γεωγραφικά κοντινοί πληθυσμοί με διαφορετικές διατροφικές συνήθειες διαθέτουν διαφορετικό αριθμό αντιγράφων του γονιδίου AMY1. Αυτό προσφέρει ισχυρές ενδείξεις ότι η φυσική επιλογή έχει δράσει σε αυτό το γονίδιο.
Ερωτήσεις και απαντήσεις
Ε: Τι είναι η αμυλάση;
A: Η αμυλάση είναι ένα ένζυμο που διασπά το άμυλο σε σάκχαρα που μπορεί να χρησιμοποιήσει ο οργανισμός.
Ερ: Ποια είναι η λειτουργία της α-αμυλάσης;
A: Η α-αμυλάση είναι ένα σημαντικό πεπτικό ένζυμο που διασπά τις αλυσίδες αμύλου σε μικρότερα κομμάτια με δύο έως τρεις μονάδες γλυκόζης.
Ερ: Πού βρίσκεται η α-αμυλάση στο σώμα;
Α: Η άλφα-αμυλάση βρίσκεται στο σάλιο και στον παγκρεατικό χυμό και λειτουργεί στο στόμα και στο στομάχι κατά τη διάρκεια της πέψης.
Ερ: Ποιο είναι το βέλτιστο εύρος pH για την άλφα-αμυλάση;
Α: Το βέλτιστο εύρος pH για την α-αμυλάση είναι 6,7-7,0.
Ερ: Σε τι είδους σάκχαρα μπορεί να διασπάσει το άμυλο η άλφα-αμυλάση;
Α: Η α-αμυλάση μπορεί να διασπάσει το άμυλο σε μαλτόζη.
Ε: Τι είναι η γάμμα-αμυλάση;
Α: Η γάμμα-αμυλάση είναι μια άλλη παραλλαγή της αμυλάσης που έχει το πιο όξινο βέλτιστο pH από όλες τις αμυλάσες.
Ε: Πού στο σώμα λειτουργεί καλύτερα η γάμμα-αμυλάση;
Α: Η γάμμα-αμυλάση λειτουργεί καλύτερα στο στομάχι, το οποίο έχει όξινο pH.
