Amylase
Amylase is een enzym dat zetmeel afbreekt tot suikers die het lichaam kan gebruiken.
Beter gezegd, het is een familie van gelijksoortige enzymen die werkzaam zijn in een groot aantal dieren, planten en schimmels. Er zijn twee varianten bij de mens: alfa-amylase en gamma-amylase.
Alfa-amylase is een belangrijk spijsverteringsenzym. Zijn optimale pH is 6,7-7,0. Het wordt aangetroffen in speeksel en pancreassap. Het neemt zetmeelketens en breekt ze in kleinere stukjes met twee of drie glucose-eenheden. Het kan zetmeel afbreken tot maltose. Het werkt in de mond en de maag tijdens de spijsvertering.
Het gamma-amylase heeft de meest zure optimale pH van alle amylasen, omdat het het actiefst is rond pH 3. Daarom werkt het het best in de maag, die een zure pH heeft.
Menselijke evolutie
Blijkbaar bezat de vroege mens geen speekselamylase. De naaste evolutionaire verwanten van de mens, chimpansees en bonobo's, hebben één of geen kopieën van het gen voor de productie van speekselamylase. Een duplicatie van het AMY1-gen leidde tot de productie van amylase in het speeksel. Dezelfde gebeurtenis deed zich onafhankelijk voor bij knaagdieren. Dit toont het belang aan van speekselamylase in organismen die relatief grote hoeveelheden zetmeel eten.
Koolhydraten zijn een voedselbron die rijk is aan energie. Na de landbouwrevolutie begon het menselijke dieet meer te berusten op het domesticeren van planten en dieren in plaats van op het jagen en verzamelen. Deze verschuiving markeerde het begin van een dieet dat voor 49% uit koolhydraten bestond, in tegenstelling tot de 35% die eerder bij de Paleolithische mens werd waargenomen. Zetmeel werd dus een hoofdbestanddeel van het menselijk dieet. Mensen die amylase in het speeksel bevatten, zouden profiteren van een groter vermogen om zetmeel efficiënter en in grotere hoeveelheden te verteren.
Niet alle mensen hebben hetzelfde aantal kopieën van het AMY1-gen. Populaties die afhankelijk zijn van koolhydraten hebben een hoger aantal AMY1-exemplaren dan populaties die weinig zetmeel eten. Het aantal kopieën van het AMY1-gen bij de mens kan variëren van zes kopieën bij agrarische groepen zoals de Europees-Amerikaanse en de Japanse (twee zetmeelrijke bevolkingsgroepen) tot slechts 2-3 kopieën bij jager-verzamelaars zoals de Biaka, Datog en Yakuts.
De correlatie tussen zetmeelconsumptie en aantal AMY1 kopieën suggereert dat meer AMY1 kopieën in zetmeelrijke populaties veroorzaakt wordt door natuurlijke selectie. Het is een gunstig fenotype voor die individuen. Daarom is het waarschijnlijk dat het hebben van meer kopieën van AMY1 in een zetmeelrijke populatie de fitheid verhoogt en gezondere, fittere nakomelingen voortbrengt. Geografisch dicht bij elkaar gelegen populaties met verschillende eetgewoonten bezitten een verschillend aantal kopieën van het AMY1-gen. Dit is een sterk bewijs dat natuurlijke selectie op dit gen heeft ingewerkt.
Vragen en antwoorden
V: Wat is amylase?
A: Amylase is een enzym dat zetmeel afbreekt tot suikers die het lichaam kan gebruiken.
V: Wat is de functie van alfa-amylase?
A: Alfa-amylase is een belangrijk spijsverteringsenzym dat zetmeelketens afbreekt in kleinere stukjes met twee tot drie glucose-eenheden.
V: Waar komt alfa-amylase voor in het lichaam?
A: Alfa-amylase komt voor in speeksel en alvleeskliersap, en werkt in de mond en de maag tijdens de spijsvertering.
V: Wat is de optimale pH-waarde voor alfa-amylase?
A: De optimale pH-waarde voor alfa-amylase is 6,7-7,0.
V: In welke soorten suikers kan alfa-amylase zetmeel afbreken?
A: Alfa-amylase kan zetmeel afbreken tot maltose.
V: Wat is gamma-amylase?
A: Gamma-amylase is een andere variant van amylase met de zuurste optimale pH van alle amylases.
V: Waar in het lichaam werkt gamma-amylase het best?
A: Gamma-amylase werkt het beste in de maag, die een zure pH heeft.
