Amylase er et enzym, der nedbryder stivelse til mindre sukkerstoffer, som kroppen kan optage og bruge som energi. Amylase betegner en hel familie af beslægtede enzymer, der findes i mange dyr, planter og svampe. I naturen forekommer flere typer, blandt andet alfa-, beta- og gamma‑amylaser (ofte kaldet glukoamylaser), som adskiller sig i virkningsmekanisme og optimale arbejdsforhold.

Typer og hvor de findes

Hos mennesker er de vigtigste amylaser alfa‑amylaser, som findes i spyt (salivær amylase) og i bugspytkirtelsaft (pancreasamylase). Salivær og pancreas‑alfa‑amylase nedbryder stivelsesmolekyler hurtigt og effektivt i fordøjelseskanalen. Andre amylaser, som beta‑amylase og gamma‑ (gluko-)amylase, er almindelige i planter, mikroorganismer og industrielle processer; gamma‑amylase er særligt udbredt i mikrober og fungerer ved lav pH.

Funktion og kemisk mekanisme

Alfa‑amylase er et endo‑enzym, hvilket betyder, at det angriber de indre alfa‑1,4‑bindinger i stivelseskæder og kløver lange polysakkaridkæder i kortere stykker som maltose, maltotriose og dextriner. Beta‑amylase virker typisk som et exo‑enzym og frigør maltose fra kædens ikke‑reducerende ende. Gamma‑/glukoamylase kan kløve både alfa‑1,4‑ og alfa‑1,6‑bindinger ved kædens ikke‑reducerende ende og danner derved i højere grad enkeltglukose.

For at fungere optimalt kræver mange amylaser tilstedeværelse af calciumioner for strukturstabilitet, og nogle påvirkes også positivt af kloridioner.

pH, temperatur og fordøjelse

Aktiviteten af amylase er afhængig af pH og temperatur:

  • Alfa‑amylase har typisk et optimalt pH i det neutrale område (omkring pH 6,7–7,0 i nogle beskrivelser); salivær amylase virker allerede i munden og kan fortsætte at virke kortvarigt i den øverste del af maven, maven, indtil den sure maveindhold denaturerer enzymet. Pancreasamylase fungerer bedst i tyndtarmen, hvor miljøet er mere neutralt til let basisk.
  • Gamma‑/glukoamylase har ofte et tydeligt mere surt optimum og er meget aktiv omkring pH 3, hvorfor denne type fungerer bedre i sure miljøer eller i industrielle processer ved lav pH.

Temperaturmæssigt har de fleste amylaser et moderat temperaturoptimum (ofte omkring menneskekropstemperatur for humane enzymer), men industrielle amylaser kan være optimeret til højere temperaturer.

Betydning for fordøjelsen og klinisk brug

I fordøjelsen starter nedbrydningen af stivelse i munden via salivær amylase; når maden når tyndtarmen, overtager pancreasamylase det meste af stivelsesnedbrydningen, så kulhydrat kan optages som glukose. Hos mennesker findes genetisk variation i antallet af AMY1‑gener (salivær amylase), hvilket korrelerer med kostens indhold af stivelse.

Klinisk måles amylase i blod og urin som en markør ved mistanke om akut pankreatitis (betændelse i bugspytkirtlen) eller andre tarmsygdomme. Forhøjede amylaseværdier kan indikere pankreasskade, men lipase er ofte mere specifik for pankreatitis.

Industrielle og praktiske anvendelser

Amylaser anvendes bredt i fødevareindustrien (fx bagning og ølbrygning), i produktion af sirupper og glukoser, samt i vaskemidler til at fjerne stivelsespletter. Valg af amylase‑type afhænger af ønsket produktsammensætning og arbejdsforhold (pH, temperatur).

Vigtige punkter at huske: Amylase er en familie af enzymer, der nedbryder stivelse; mennesker har primært alfa‑amylase i spyt og bugspytkirtelsaft; enzymaktivitet afhænger af pH og temperatur, og gamma‑/glukoamylase er mere sur‑aktiv og mest effektiv omkring pH 3 i fx maven eller i industrielle sammenhænge.