Amilase: Pengertian, jenis dan fungsi

Amilase adalah enzim hidrolase yang memiliki fungsi mengkatalisis reaksi hidrolisis 1-4 ikatan antara unit glukosa dengan mencerna glikogen dan pati untuk membentuk fragmen glukosa (Dekstrin, maltosa) dan glukosa gratis.

Pada hewan amilase terjadi terutama di kelenjar ludah (terutama di kelenjar parotis) dan di pankreas. Ini memiliki aktivitas enzimatik pada pH 7. Ketika salah satu kelenjar ini meradang, seperti pada pankreatitis, produksi amilase meningkat dan kadar darahnya tampak meningkat (amilasemia). PH optimal amilase saliva adalah 6,9. Hampir semua makhluk hidup memiliki amilase.

Amilase adalah enzim pertama yang diidentifikasi dan diisolasi oleh Anselme Payen pada tahun 1833, yang awalnya menamakannya “diastase”.

Pengertian

Amilase adalah sekelompok enzim yang menghidrolisis pati. Banyak enzim bekerja pada pati atau oligosakarida yang berasal dari mereka. Sembilan belas enzim telah diklasifikasikan sebagai milik kelompok amilase mikroba: hidrolase (EC 3) seperti α-amilase, β-amilase, glukoamilase, α-glukosidase, enzim debranching, dan transferase (EC 2) seperti CGTase, 4-α- glukanotransferase, dan enzim bercabang. Pertama, sifat katalitik masing-masing dari 19 enzim dijelaskan untuk memperjelas perbedaan di antara mereka dan sumber mikroba mereka.

Selanjutnya, fitur struktural enzim amilase dijelaskan berdasarkan klasifikasi CAZy. Upaya khusus dilakukan untuk mengkorelasikan sifat katalitik unik (nomor EC) dari masing-masing enzim dengan sifat strukturalnya yang unik (keluarga atau subfamili glikosida hidrolase). Struktur empat enzim – Taka-amylase (perwakilan dari α-amilase), CGTase, β-amilase, dan glukoamilase – dijelaskan dengan fokus pada struktur domain mereka, struktur situs katalitik, identifikasi dan posisi dua residu katalitik, dan mekanisme katalitik diwujudkan oleh struktur ini. Penjelasan tentang mekanisme kerja ekso atau endo dan mekanisme penahan atau pembalik enzim dicoba berdasarkan fitur struktural mereka.

Akhirnya, kegunaan industri enzim amilase ditinjau dengan penekanan pada peran α-amilase dan glukoamilase dalam industri sakarifikasi pati. Ada perkembangan terbaru dalam produksi trehalosa dan glukan siklik lainnya.

Enzim pada manusia merupakan enzim pencernaan yang memecah pati menjadi gula. Hal ini diproduksi terutama di pankreas dan kelenjar ludah. Berbagai bentuk enzim ini diproduksi oleh sejumlah hewan yang bergantung pada pati untuk bagian dari makanan mereka.

Tanpa konversi dengan amilase, energi yang terbungkus dalam pati tidak akan tersedia bagi tubuh untuk digunakan. Pengujian dapat menentukan berapa banyak tubuh memproduksi, yang dapat mengindikasikan adanya penyakit dalam beberapa kasus. Di mulut, amilase manusia adalah salah satu enzim yang mulai mencerna makanan bahkan sebelum mulai perjalanan ke kerongkongan. Orang mungkin melihat bahwa ketika mereka mengunyah, profil perubahan rasa makanan sebagai akibat dari enzim pencernaan.

Amilase dalam air liur cenderung membuat makanan bertepung terasa lebih manis karena mereka dikunyah, karena enzim yang memproduksi gula dari rantai karbohidrat. Saliva swabbing dapat digunakan untuk memeriksa kadar amilase manusia dan untuk mencari enzim lain.

Enzim Pankreas amilase manusia dibuat bersama dengan enzim pencernaan lainnya di pankreas. Ketika makanan bergerak melalui saluran pencernaan, pankreas melepaskan enzim ini untuk memecahnya menjadi komponen tubuh dapat digunakan. Kebanyakan Enzim amilase pencernaan dibuat di pankreas. Ketika pankreas yang meradang atau terluka atau sakit, tingkat Enzim amilase serum dalam darah bisa meningkat. Ini adalah indikator peringatan bahwa ada sesuatu yang salah dengan pankreas.

Beberapa bentuk amilase manusia diproduksi: alpha, beta, dan gamma. Ini melayani fungsi yang berbeda pada saluran pencernaan meskipun mereka semua berhubungan. Gen kode untuk produksi berbagai jenis enzim pencernaan. Kesalahan dalam kode genetik dapat mengakibatkan masalah dengan metabolisme karena tubuh mungkin kekurangan enzim yang dibutuhkan untuk mencerna makanan tertentu. Pada pasien ini, makanan seperti pati yang tidak bergizi berguna karena tubuh tidak dapat memproses mereka.

Organisme lain seperti ragi juga menghasilkan amilase untuk proses pencernaan mereka sendiri. Dalam proses fermentasi seperti pembuatan roti dan bir, produk dengan amilase dapat ditambahkan untuk mempercepat pemecahan pati. Ketika enzim bekerja, itu membuat produk lebih manis dari waktu ke waktu. Tingkat fermentasi dapat dikontrol ketat untuk menghasilkan tekstur khusus yang diinginkan dan rasa. Manusia telah mengambil keuntungan dari enzim pencernaan ini dalam persiapan makanan selama berabad-abad, jauh lebih lama daripada mereka menyadari bahwa mereka menghasilkan bentuk sendiri.

Klasifikasi

1. α-amilase

(Nama alternatif: 1,4-α-D-glukan-glukanohidrolase; glikogenase; EC 3.2.1.1).

α-Amilase adalah enzim yang tergantung kalsium, berfungsi penuh tanpa adanya ion kalsium. Mereka bertindak di sepanjang titik dalam rantai karbohidrat, memecahnya menjadi dekstrin dari amilopektin. Karena dapat bertindak pada titik mana pun dalam rantai, itu lebih cepat dari β-amilase. Pada hewan itu adalah enzim pencernaan utama dan pH optimalnya antara 6,7 ​​dan 7,2.

2. β-amilase

(Nama alternatif: 1,4-α-D-glukan-maltohidrolase; sakrogenik amilase; EC 3.2.1.2).

Bentuk lain dari amilase, β-amilase juga disintesis oleh bakteri, jamur, dan tanaman. Kerjanya dari ujung rantai yang tidak mereduksi, mengkatalisis hidrolisis ikatan α-1,4 kedua, memecah dua unit glukosa (maltosa) sekaligus. Amilase yang ada dalam biji-bijian sereal bertanggung jawab atas produksi malt. Banyak mikroorganisme juga menghasilkan amilase untuk memecah pati ekstraseluler. Jaringan hewan tidak mengandung β-amilase, meskipun mungkin ada dalam mikroorganisme saprofitik dalam saluran pencernaan.

3. γ-amilase

(Nama alternatif: Glucan 1,4-α-glucosidase; aminoglycosidase; Exo-1,4-α-glucosidase; glucoamylase; lysosomal α-glucosidase; 1,4-α-D-glucan glucohydrolase).

Selain memutus ikatan glikosidik α (1-4) terakhir pada ujung rantai amilosa dan amilopektin yang tidak mereduksi, melepaskan glukosa, γ-amilase dapat memutus ikatan glikosidik α (1-6). Tidak seperti amilase lain, bentuk ini lebih efektif dalam media asam dan pH optimalnya adalah 3.

Fungsi

Amilase digunakan dalam diagnosis penyakit dengan menentukan kadar plasma untuk mengetahui apakah pankreatitis dapat terjadi. Kadarnya mungkin meningkat karena kerusakan sel-sel penghasil enzim di pankreas, atau karena defisiensi ginjal (berkurangnya ekskresi) atau juga karena gondong (radang kelenjar ludah).

Enzim amilase digunakan dalam pembuatan roti untuk memecah karbohidrat kompleks seperti pati, hadir dalam tepung, menjadi gula sederhana. Ragi kemudian dapat memakan gula sederhana ini dan mengubahnya menjadi produk fermentasi alkohol, termasuk karbon dioksida. Proses ini membumbui roti dan mengangkat adonan. Sel-sel gandum gandum serta tepung yang berasal darinya mengandung amilase, tetapi dalam massa enzim ini membutuhkan waktu lama untuk melepaskan sejumlah besar gula dari pati. Ini adalah alasan untuk waktu fermentasi panjang yang biasa (terutama pada massa tertentu). Teknik pembuatan adonan modern meliputi keberadaan amilase, yang disumbangkan oleh tepung malt, dan bahkan amilase jamur, untuk memfasilitasi dan mempercepat proses ini.