Amilase

Amilase ialah satu enzim yang memangkinkan hidrolisis kanji ("amilum") kepada gula. Ia didapati dalam air liur manusia dan mamalia, di mana proses pencernaan makanan bermula. Makanan yang mengandungi banyak kanji tapi sedikit gula seperti beras dan kentang mungkin akan terasa sedikit manis apabila dikunyah kerana penguraian kanji kepada gula oleh enzim ini. Pankreas dan kelenjar air liur menghasilkan amilase (amilase alfa) yang memecahkan kanji makanan kepada disakarida dan trisakarida yang ditukarkan pula oleh enzim lain menjadi glukosa sebagai bekalan tenaga badan. Tumbuhan dan beberapa bakteria lain juga menghasilkan amilase.

Amilase adalah enzim yang pertama ditemui dan diasingkan (dalam bentuk "diastase" oleh ahli kimia Perancis bernama Anselme Payen pada tahun 1833).^[1] Protein amilase khusus dikelaskan dengan menggunakan huruf Yunani. Semua amilase adalah hydrolase glikosida yang bertindak pada ikatan glikosidik α-1,4.

Kegunaan

Penapaian

Amilase jenis alfa dan beta adalah penting dalam pembuatan bir dan minuman keras dibuat dari gula berasaskan. Dalam proses penapaian ini, ragi memakan gula sambil mengeluarkan alkohol. Dalam bir dan sesetengah jenis minuman keras, gula mentah awal penapaian disediakan dengan "melumat" biji-bijian atau sumber kanji yang lain (seperti kentang). Dalam pembuatan bir tradisional, malt barli bercampur dengan air panas untuk membuat "mash," yang dikekalkan pada suhu yang tetap, membenarkan amilase malt bijian menukarkan kanji barli kepada gula. Suhu yang berbeza mengoptimumkan amilase alfa atau beta yang menghasilkan campuran gula yang boleh dan tidak boleh ditapai. Dalam memilih mash suhu dan biji-bijian untuk air nisbah, bir boleh menukar kandungan alkohol, mouthfeel, aroma, dan rasa bir siap.

Penambah tepung

Amilase digunakan dalam pembuatan roti serta pemecahan gula yang kompleks seperti kanji (ditemui dalam tepung), kepada bentuk yang lebih mudah. Ragi kemudian memakan gula mudah dan menukarkan kepada buangan alkohol dan CO -₂. Ini memberikan rasa dan menyebabkan roti naik. Meskipun amilase semulajadi terdapat juga dalam sel-sel ragi, ia mengambil masa yang lama untuk ragi tersebut untuk menghasilkan enzim ini yang secukupnya untuk memecahkan kuantiti kanji yang banyak dalam roti. Ini adalah alasan untuk waktu yang lama fermentasi doh seperti masam doh. Dalam teknik pembuatan roti yang moden kini, amilases (sering dalam bentuk malt barli) cenderung dimasukkan ke dalam peningkat roti yang seterusnya mempercepatkan proses ini untuk tujuan komersial.^[2]

Biologi molekular

Dalam biologi molekular, kehadiran amilase boleh berfungsi sebagai satu kaedah tambahan memilih untuk berjaya integrasi binaan pelapor di samping rintangan antibiotik. Gen pelapor yang diapit pada kawasan yang sama kedudukan dengan gen struktur amilase, integrasi yang berjaya akan mengganggu gen amilase dan mencegah penguraian kanji yang dapat dikesan dengan mudah melalui pewarnaan iodin.

Sejarah

Pada 1831, Erhard Friedrich Leuchs (1800-1837) menggambarkan hidrolisis kanji oleh air liur yang disebabkan kehadiran satu enzim dalam air liur bernama "ptyalin", sejenis amilase.^[3][4] sejarah moden enzim bermula pada tahun 1833 apabila ahli kimia Perancis bernama Anselme Payen dan Jean-François Persoz mengasingkan suatu kompleks amilase daripada biji barli yang bercambah dan menamakannya "diastase".^[5][6] Pada tahun 1862 pula, Alexander Jakulowitsch Danilewsky (1838-1923) memisahkan amilase pankreas daripada tripsin.^[7][8]

Rujukan

1. (1) Robert Hill and Joseph Needham, The Chemistry of Life: Eight Lectures on the History of Biochemistry (London, England: Cambridge University Press, 1970), page 17 ; (2) Richard B. Silverman, The Organic Chemistry of Enzyme-catalyzed Reactions, 2nd ed.
2. Maton, Anthea; Jean Hopkins; Charles William McLaughlin; Susan Johnson; Maryanna Quon Warner; David LaHart; Jill D. Wright (1993). Human Biology and Health. Englewood Cliffs, New Jersey, USA: Prentice Hall. ISBN 0-13-981176-1.
3. Erhard Friedrich Leuchs (1831) "Wirkung des Speichels auf Stärke" (Effect of saliva on starch), Poggendorff's Annalen der Physik und Chemie, vol. 22, page 623 (modern citation: Annalen der Physik, vol. 98, no. 8, page 623).
4. "History of Biology: Cuvier, Schwann and Schleiden". pasteur.fr. 8 April 2002. Dicapai pada 17 May 2015.
5. Anselme Payen; Jean-François Persoz (1833). "Mémoire sur la diastase, les principaux produits de ses réactions et leurs applications aux arts industriels (Memoir on diastase, the principal products of its reactions and their applications to the industrial arts)". Annales de chimie et de physique. 2nd Series. 53: 73–92.
6. Industrial Enzymes for Food Production Diarkibkan Disember 5, 2008, di Wayback Machine
7. Danilewsky (1862) "Über specifisch wirkende Körper des natürlichen und künstlichen pancreatischen Saftes" (On the specifically-acting principles of the natural and artificial pancreatic juice), Virchows Archiv für pathologische Anatomie und Physiologie, und für klinische Medizin, vol. 25, pages 279–307.
8. A History of Fermentation and Enzymes

Pautan luar

• Molecule of the month Diarkibkan 2011-01-19 di Wayback Machine February 2006 at the Protein Data Bank.
• Nutrition Sciences 101 di University of Arizona.
• Amilase di Lab Tests Online Diarkibkan 2017-08-03 di Wayback Machine.
• Amylase: analyte monograph – The Association for Clinical Biochemistry and Laboratory Medicine.