α-amilaz, β-amilaz ve sakkarifikasyon amilaz diyagramının rolüne göre, insanların yanlışlıkla üç substratın rolünün sırasıyla nişasta, dekstrin ve maltoz olması gerektiğini düşünmelerine izin vermek kolaydır, bir zamanlar bana sakkarifikasyon amilazın maltoz enzimi olmadığını soran çocuklar var. Bu nedenle, üçünün rolü hakkında küçük bir analiz yapmanın gerekli olduğunu düşünüyorum.

Çeşitli amilaz türlerinin rolünün anlaşılmasını kolaylaştırmak için öncelikle iki kavram setinin tanımlanması gerekmektedir: düz zincire karşı dallanmış nişasta ve α-1,4-glikozidik ve α-1,6-glikozidik bağlar.

İki tür nişasta vardır: düz zincirli nişasta ve dallı zincirli nişasta. Düz zincirli amilopektin, sadece baştan kuyruğa α-1,4-glikozidik bağlarla bağlanan glikoz kalıntılarından oluşan dallanmamış sarmal bir yapıdır; dallı zincirli amilopektin, her zincirde baştan kuyruğa α-1,4-glikozidik bağlarla bağlanan glikoz kalıntılarından oluşur, ancak dallarda α-1,6-glikozidik bağlar bulunur.

α-Amilaz ve rolü

Endo amilaz olarak da bilinen α- Amilaz, aktivite göstermek için enzim proteinine bağlanan kalsiyum iyonlarına ihtiyaç duyan bir metalohidrolazdır ve bu iyonlar şelatlama ajanı EDTA ile muamele edilerek kaybedilebilir.

α- Amilaz, nişasta içindeki α-1,4-glikozidik bağı rastgele hidrolize edebilir, ancak α-1,6-glikozidik bağı hidrolize edemez.

Substrat düz zincirli nişasta ise, hidroliz glikoz, maltoz ve maltotrioz üretir; etkili substrat dallı zincirli nişasta ise, hidroliz ürünleri glikoz, maltoz, maltotrioz ve üçten fazla glikoz kalıntısı içeren α-1,6-glikozidik bağlar içeren α-dekstrindir.

Ayrıca, α-amilaz ve β-amilazdaki α ve β'nın herhangi bir konformasyonel ilişkiyi göstermediği, sadece numaralandırıldığı unutulmamalıdır.

Doğada α-amilaz üretmenin çeşitli yolları vardır ve örneğin mikrobiyal fermantasyon en yaygın yollardan biridir. Ayrıca bu enzim bitkilerden veya hayvanlardan da elde edilebilir ve farklı yollarla elde edilen amilazın özellikleri farklıdır. Endüstriyel üretim sürecinde, α-amilaza olan büyük talep nedeniyle, genellikle mantar ve bakterilerin fermantasyonu ile yapılır. Bacillus subtilis, Bacillus sphaericus ve Streptomyces sphaericus α-amilaz üretebilir.

β-Amilaz ve işlevi

Ekzoamilaz olarak da bilinen β-amilaz, sülfhidril grupları içeren bir hidrolazdır. Enzim nişastanın indirgeyici olmayan ucundan başlar ve α-1,4-glikozidik bağı sırayla iki glikoz kalıntısı ile hidrolize ederek maltoz üretir. α-1,6-glikozidik bağı hidrolize edemez ve ayrıca dallanma noktasını geçemez ve çok uzun bir dekstrin, yani β-dekstrin bırakır.

Bu nedenle, β-amilaz düz zincirli nişastalar üzerinde etkili olduğunda, neredeyse sadece maltoz üretir; dallı zincirli nişastalar üzerinde kullanıldığında, ürünler maltoz ve β-dekstrindir.

R-enzimi ve etkisi

Ayırıcı enzimler olarak da adlandırılan R-enzimleri, α-1,6-glikozidik bağ üzerinde etkilidir. Ayırıcı enzimlerin varlığında, α-dekstrin ve β-dekstrin türlerinin α-1,6-glikozidik bağı hidrolize olur ve dallanan dallı zincirler çıkarılır.

Kalan düz zincirler daha sonra α-amilaz ve β-amilaz tarafından hidrolize edilerek maltoz ve glukoz üretilir. Ancak, R-amilazlar dallanmış nişastalar içindeki α-1,6-glikozidik bağları doğrudan hidrolize edemez.

Glikozile edici amilaz ve etkisi

Glikozile edici amilaz veya glukoamilaz, nişastayı glikoza hidrolize eden bir enzimdir, burada hidroliz yüzdesi 100%'ye ulaşabilir ve genellikle nişasta için bir sakarize edici ajan olarak kullanılır. Glukoamilaz çok spesifik değildir ve birçok maddeye uygulanabilir, sadece nişasta molekülünün indirgeyici olmayan ucundan α-1,4- glikozidik bağı kesmekle kalmaz, aynı zamanda α-1,6-glikozidik bağı da kesebilir, sadece α-1,4-glikozidik bağın hidrolizi biraz daha hızlıdır. Ayrıca dekstrin, maltoz ve glikojeni hidrolize eder. Hidroliz, substrat molekülünün ucundan başlatılır ve bir ekzonükleazdır.

α-amilaz, β-amilaz ve glikozile amilazın dallı zincirli nişasta üzerindeki etkisinin sonuçları aşağıdaki diyagramda gösterilebilir: