淀粉酶(英文:Amylase)是一种
水解酶,是目前发酵工业上应用最广泛的一类酶。 淀粉酶一般作用于
可溶性淀粉、
直链淀粉、
糖原等α-1,4-
葡聚糖,
水解α-1,4-
糖苷的酶。根据作用的方式可分为
α淀粉酶(EC3.2.1.1.)与β-淀粉酶(EC3.2.1.2.)。
物质种类
淀粉酶
amylase,Amy,AMS一般作用于可溶性淀粉、直链淀粉、糖元等α-1,4-葡聚糖,水解α-1,4-糖键的酶。根据
酶水解产物异构类型的不同可分为α-淀粉酶(EC3.2.1.1.)与β-淀粉酶(EC3.2.1.2.)。
α-淀粉酶
于动物(唾液、胰脏等)、植物(
麦芽、
山萮菜)及微生物。微生物的酶几乎都是分泌性的。此酶以
ca(clo)2+为必需因子并作为稳定因子和激活因子,也有部分淀粉酶为非Ca2+依赖型。淀粉酶既作用于
直链淀粉,亦作用于
支链淀粉,无差别地随机切断糖链内部的α-1,4-链。因此,其特征是引起
底物溶液粘度的急剧下降和碘反应的消失,最终产物在分解直链淀粉时以葡萄糖为主,此外,还有少量
麦芽三糖及
麦芽糖,其中真菌a-淀粉酶
水解淀粉的终产物主要以麦芽糖为主且不含大分子
极限糊精,在
烘焙业和麦芽糖制造业具有广泛的应用。另一方面在分解支链淀粉时,除麦芽糖、葡萄糖、麦芽三糖外,还生成分支部分具有α-1,6-键的α-极限糊精(又称α-糊精)。一般分解限度以葡萄糖为准是35-50%,但在细菌的淀粉酶中,亦有呈现高达70%分解限度的(最终游离出葡萄糖);
β-淀粉酶
与
α淀粉酶的不同点在于从非还原性末端逐次以
麦芽糖为单位切断α-1,4-
葡聚糖链。主要见于
维管植物中(
大麦、小麦、
番薯、大豆等),但也有报告在细菌、牛乳、
霉菌中存在。对于象
直链淀粉那样没有分支的
底物能完全分解得到麦芽糖和少量的葡萄糖。作用于
支链淀粉或葡聚糖的时候,切断至α-1,6-键的前面反应就停止了,因此生成分子量比较大的
极限糊精。从上述的α-淀粉酶和β-淀粉酶的作用方式,分别提出α-1,4-葡聚糖-4-葡萄糖
水解酶(α-1,4-glucan4-glucanohydrolase)和α-1,4-葡聚糖-
麦芽糖水解酶(α-1,4-glucan maltohydrolase)的名称等而被使用。
γ-淀粉酶
γ-淀粉酶(γ-amylase)是
外切酶,从淀粉分子非还原端依次切割α(1→4)链
糖苷和α(1→6)链糖苷键,逐个切下葡萄糖
残基,与β-淀粉酶类似,
水解产生的游离半缩醛羟基发生
转位作用,释放β-葡萄糖。无论作用于
直链淀粉还是
支链淀粉,最终产物均为葡萄糖。
动物、植物、微生物都产生异淀粉酶。来源不同,名称也不同,如:
脱支酶、Q酶、R酶、普鲁蓝酶、茁霉
多糖酶等。
水解支链淀粉或
糖原的α-1,6-糖苷键,生成长短不一的直链淀粉(糊精)。
主要用途
用作
果汁饮料加工中的淀粉分解和提高过滤速度以及蔬菜加工、
果葡糖浆制造、葡萄糖等加工制造。
临床意义
增高
见于
胰腺肿瘤引起的胰腺导管阻塞、
胰腺脓肿、胰腺损伤、肠梗阻、
胃溃疡穿孔、
流行性腮腺炎、
腹膜炎、胆道疾病、
急性阑尾炎、胆囊炎、消化性溃疡穿孔、肾功能衰竭或肾功能不全、
输卵管炎、创伤性休克、大手术后、
肺炎、
肺癌、急性酒精中毒、
Morphine注射后,以及口服避孕药、
磺胺、噻类利尿剂、
鸦片类药物(
可待因、吗啡)。麻醉止痛剂等。
减低
胰淀粉酶由胰腺以活性状态排入
消化道,是最重要的
水解糖类的酶,和
唾液腺分泌的淀粉酶一样都属于
α淀粉酶,作用于α-1,4
糖苷,对分支上的α-1,6糖苷键无作用,故又称淀粉
内切酶,其作用的最适pH为6.9,可通过肾小球滤过,是唯一能在正常时于尿中出现的
血浆酶。
人体的其他组织如
卵巢、输卵管、肺、
睾丸、精液、
乳腺等的提取物中都发现有淀粉酶活性;血液、尿液、乳液中也含淀粉酶。血液淀粉酶中主要来自
胰腺、唾液腺,尿液中淀粉酶则来自于血液。
测定
血清淀粉酶
同工酶时,发现有两个主要的同工酶区带及数个次要区带。两个主要区带中的一个和胰腺的提纯物或分泌物
电泳的位置相同,因此命名为P-同工酶;另一个和
唾液腺提纯物或唾液电泳在同一位置,因此命名为S-同工酶。测定淀粉酶同工酶有助于对胰腺疾病的鉴别诊断。
血清淀粉酶220U/L(37℃)
尿淀粉酶1200U/L(37℃)
P同工酶血清115U/L
尿800U/L
新生儿血清淀粉酶约为成年人的18%,主要为S-型,到5岁时达成人水平;在一岁内测不出
血清P-型淀粉酶,以后缓慢上升,在10~15岁时达成人水平。
血清淀粉酶和尿淀粉酶测定是
胰腺疾病最常用的实验室诊断方法,当罹患胰腺疾病,或有胰腺外分泌功能障碍时都可引起其活性升高或降低,有助于胰腺疾病的诊断。尿淀粉酶水平波动较大,所以用血清淀粉酶检测为好,或两者同时测定。淀粉酶活性变化亦可见于某些非胰腺疾患,因此在必要时测定淀粉酶
同工酶具有其鉴别诊断意义。
血清淀粉酶升高
最多见于
急性胰腺炎,是急性胰腺炎的重要诊断指标之一,在发病后6~12h活性开始升高,24h达峰值,48小时开始下降,3~5天后恢复正常。淀粉酶活性升高的程度虽然并不一定和
胰腺损伤程度相关,但其升高的程度越大,患急性胰腺炎的可能性也越大,因此虽然还都用淀粉酶作为急性胰腺炎诊断的首选指标,但其特异性和灵敏度都还不够高。当怀疑急性胰腺炎时,应对患者
血清和尿淀粉酶活性连续作动态观察,还可结合临床情况及其他试验,如
胰脂肪酶、
胰蛋白酶等测定共同分析,作出诊断。
淀粉酶测定对监测
急性胰腺炎的并发症如
胰腺假性囊肿,
胰腺脓肿亦有价值,此种时候血淀粉酶活性多持续升高。
重症急性胰腺炎时可以引起
胸腔积液或/和腹腔积液,积液中的淀粉酶活性甚至可高于血清淀粉酶活性100倍以上。
急性胰腺炎的诊断有一定的困难,因为其他
急腹症也可以引起淀粉酶活性升高。所以当怀疑急
胰腺炎时,除应连续监测淀粉酶外,还应结合临床情况及其他试验,如胰脂肪酶、胰蛋白酶等测定结果共同分析,作出诊断。
慢性胰腺炎淀粉酶活性可轻度升高或降低,但没有很大的诊断意义。
胰脏癌早期淀粉酶活性可见升高。
淀粉酶活性中度或轻度升高还可见于一些非
胰腺疾病,如
流行性腮腺炎、急性腹部疾病(消化性
溃疡穿孔、上腹部手术后、
机械性肠梗阻、
肠系膜血管病变、
胆道梗阻及
急性胆囊炎等)、服用镇痛剂、酒精中毒、肾功能不良及
巨淀粉酶血症等情况,应加以注意。
血液中淀粉酶能被肾小球滤过,所以任何原因引起的
血清淀粉酶升高时,都会使尿中淀粉酶排出量增加,尤以
急性胰腺炎时为多见。
淀粉酶同工酶
血清淀粉酶除来源于胰腺外,还来源于
唾液腺及许多其他组织,所以在淀粉酶活性升高时,同工酶的测定有助于疾病的鉴别诊断。P-同工酶升高或降低时,说明可能有
胰腺疾患;S-同工酶的变化可能是源于唾液腺或其他组织。当血清淀粉酶活性升高而又诊断不清时,应进一步测定同工酶以助鉴别诊断。有许多方法可以测定同工酶,琼糖和醋纤膜
电泳法都是比较常用的方法。
淀粉酶的测定结果受方法的影响较大,不同方法参考值亦有所不同,临床所用方法也较多,因此必须了解所用测定方法和其参考值,才能作出正确的诊断。
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有些人为了滋润口唇,喜欢用舌头去舔,其实这是一种不良的坏习惯,因为舔唇只能带来短暂的湿润,当这些唇部水分蒸发时会带走嘴唇内部更多的水分,使你的唇陷入“干—舔—更干—再舔”的恶性循环中,结果是越舔越痛,越舔越裂。同时唾液里面含有淀粉酶等物质,风一吹,水分蒸发了,带走热量,使唇部温度更低,淀粉酶就粘在唇上,会引起深部
结缔组织的收缩,唇粘膜发皱,因而干燥得更厉害。严重者还会感染、
肿胀,造成痛苦。