Амилаза
Амилаза - это фермент, расщепляющий крахмал до сахаров, которые организм может использовать.
Точнее, это семейство схожих ферментов, которые работают в широком спектре животных, растений и грибов. У человека существует два варианта: альфа-амилаза и гамма-амилаза.
Альфа-амилаза является основным пищеварительным ферментом. Его оптимальный pH составляет 6,7-7,0. Он содержится в слюне и соке поджелудочной железы. Она расщепляет цепочки крахмала и разбивает их на более мелкие части с двумя или тремя единицами глюкозы. Он может расщеплять крахмал до мальтозы. Он работает во рту и желудке во время пищеварения.
Гамма-амилаза имеет наиболее кислый оптимум pH среди всех амилаз, поскольку она наиболее активна при pH 3. Поэтому она лучше всего работает в желудке, который имеет кислый pH.
Эволюция человека
По-видимому, ранние люди не обладали слюнной амилазой. Ближайшие эволюционные родственники человека, шимпанзе и бонобо, имеют либо одну, либо ни одной копии гена для производства слюнной амилазы. Дупликация гена AMY1 привела к выработке амилазы в слюне. Такое же событие произошло независимо у грызунов. Это свидетельствует о важности слюнной амилазы для организмов, потребляющих относительно большое количество крахмала.
Углеводы - это источник пищи, богатый энергией. После сельскохозяйственной революции рацион человека стал в большей степени зависеть от одомашнивания растений и животных вместо охоты и собирательства. Этот сдвиг ознаменовал начало диеты, состоящей на 49% из углеводов по сравнению с прежними 35%, наблюдавшимися у людей эпохи палеолита. Таким образом, крахмал стал основным продуктом питания человека. Люди, в слюне которых содержалась амилаза, получили преимущество в виде повышенной способности переваривать крахмал более эффективно и в больших количествах.
Не все люди имеют одинаковое количество копий гена AMY1. Население, потребляющее много углеводов, имеет большее количество копий AMY1, чем население, потребляющее мало крахмала. Количество копий гена AMY1 у людей может варьироваться от шести копий в сельскохозяйственных группах, таких как европейско-американская и японская (две популяции с высоким содержанием крахмала), до всего 2-3 копий в обществах охотников-собирателей, таких как биака, датог и якуты.
Корреляция между потреблением крахмала и количеством копий AMY1 предполагает, что большее количество копий AMY1 в популяциях с высоким содержанием крахмала вызвано естественным отбором. Это благоприятный фенотип для таких особей. Поэтому вполне вероятно, что наличие большего количества копий AMY1 в популяции с высоким содержанием крахмала повышает приспособленность и производит более здоровое и приспособленное потомство. Географически близкие популяции с разными привычками питания имеют разное количество копий гена AMY1. Это является убедительным доказательством того, что естественный отбор воздействовал на этот ген.
Вопросы и ответы
В: Что такое амилаза?
О: Амилаза - это фермент, который расщепляет крахмал до сахаров, которые может использовать организм.
В: Какова функция альфа-амилазы?
О: Альфа-амилаза - это основной пищеварительный фермент, который расщепляет цепочки крахмала на более мелкие части с двумя-тремя единицами глюкозы.
В: Где находится альфа-амилаза в организме?
О: Альфа-амилаза содержится в слюне и соке поджелудочной железы, она работает во рту и желудке во время пищеварения.
В: Каков оптимальный диапазон pH для альфа-амилазы?
О: Оптимальный диапазон рН для альфа-амилазы составляет 6,7-7,0.
В: На какие виды сахаров альфа-амилаза может расщеплять крахмал?
О: Альфа-амилаза может расщеплять крахмал до мальтозы.
В: Что такое гамма-амилаза?
О: Гамма-амилаза - это еще один вариант амилазы, которая имеет самый кислый оптимум pH среди всех амилаз.
В: Где в организме гамма-амилаза работает лучше всего?
О: Гамма-амилаза лучше всего работает в желудке, который имеет кислый pH.
