淀粉酶

本Valsler

本周，布莱恩·克莱格将分解一种酶，使其更容易消化。

布莱恩·克莱格

以“淀粉酶”结尾的“酶”将其单独作为酶(一种复杂的有机催化剂，通常是蛋白质)。这个命名惯例是由法国化学家Anselme Payen和jean - franois Persoz在1833年开始的，当时他们注意到一种新发现的物质可以分解大麦中的淀粉，将壳和种子分离开来。他们评论说，它的能力激发了他们将这种物质称为“quprime pracimisacimement ce fait”。正如他们所说，disastase准确地表达了这个事实，因为它来源于希腊语的disastasis，意思是分离。

这是第一个被发现的酶，它以“酶”结尾，而淀粉酶则成为一系列催化淀粉转化为糖的酶的总称，包括本期播客的主题:淀粉酶。这里强调了分离的性质，因为“淀粉”在拉丁语中是淀粉的意思。

这是一个非常粗的分子。淀粉酶的视觉表现看起来像一个巨大的斑点或缠结——它是一条由496个氨基酸组成的单链，像典型的蛋白质一样折叠起来。

把一滴唾液吐到手指上，你看到的就是含有淀粉酶的溶液。一些哺乳动物，包括人类，唾液中含有淀粉酶来帮助分解食物——淀粉酶的工作是分解淀粉类食物中的碳水化合物，把它们分解成糖的组成部分。

从技术上讲，你的唾液中含有-淀粉酶，也被称为ptyalin。有三种非常不同的主要淀粉酶，它们都能破坏淀粉中连接糖的同一种键，影响这些长链分子的不同部分。-淀粉酶只由植物、细菌和真菌产生，它是我们对水果的热情的部分原因:随着水果成熟，这种酶将淀粉分解成糖，增加水果的甜味。γ -淀粉酶仅存在于动物和植物中，在动物的小肠中产生，而α -淀粉酶则在唾液和胰腺中产生。淀粉酶家族共有19个成员，大部分来自微生物来源。

唾液中淀粉酶的水平可能会因区域DNA变异而有所不同。负责蛋白质生产的基因在我们的DNA中重复，但在长期高碳水化合物饮食的地区，重复发生得更频繁——例如，在日本，有食用大米的历史，与低淀粉饮食的国家相比，该基因的拷贝数量可能是其两倍以上，因此唾液中的淀粉酶更多。

在体外，淀粉酶对酿造啤酒至关重要，通常是麦芽的α和β形式的混合物。这是一种谷物，通常是大麦，浸泡在水里让它发芽。当种子开始生长时，它会产生淀粉酶来释放糖来滋养生长中的植物，但淀粉酶是通过加热或熏制发芽的谷物来保存的。然后将麦芽浸泡在热水中，这样酶就会对剩余的淀粉起作用——根据温度的不同，淀粉酶或淀粉酶会起主导作用，从而产生不同的糖混合物，然后用酵母进行发酵。

一些早期生产酒精饮料的过程使用唾液中的淀粉酶而不是麦芽。在这里，谷物被嚼碎，然后吐到水里发酵。也许最著名的是来自南美洲和中美洲的啤酒，通常由玉米制成，被称为chica，但从历史上看，从日本的清酒(尽管被称为米酒，但从技术上讲，这是一种高酒精啤酒)到非洲的小米啤酒pombe，这种工艺在所有地方都被使用，尽管在所有情况下，麦芽啤酒都是标准的。

在近代以前的西方，面包和啤酒是主食和饮料，两者的生产过程密切相关。在每种情况下，在酵母将糖转化为酒精之前，淀粉酶会分解加工谷物中的一些淀粉——尽管对于面包来说，酒精在烘焙过程中会蒸发，而二氧化碳的副产品对面包的发面很重要。在传统的面包制作中，淀粉酶只来自酵母，导致过程缓慢，但现在经常添加含有淀粉酶的面粉处理剂来加快面包的制作速度。

-淀粉酶也出现在生物洗涤剂中。“生物”和“非生物”的区别在于是否含有一系列分解油脂、碳水化合物等的酶。当然，淀粉酶会处理淀粉类污渍，比如肉汁、巧克力和冰淇淋，它会将部分大的不溶分子分解成可溶性糖。

一旦人类发展出在唾液中产生淀粉酶的能力，它就能帮助他们从食物中获得更多——但这仅仅是一种酶的开始，这种酶为我们带来了每天的面包、一杯可口的啤酒，甚至是干净的衣服。它也许不能拯救生命，但淀粉酶确实能让生命变得更美味。

本Valsler

这是布莱恩·克莱格的淀粉酶。下周又轮到我了——我将庆祝诺贝尔奖得主卡尔·彼得·亨里克·达姆的生日，他因发现维生素k而获得了1943年的医学奖。在那之前，请在chemistryworld.com/podcasts上找到我们之前的所有播客，并通过电子邮件联系任何建议csgo必威大师赛chemistryworld@rsc.org或推特@chemistryworld。我是本·沃斯勒，感谢收看。