Diastáza: enzýmy rozkladajúce škrob (amylázy)

Typy a mechanizmus účinku

Najbežnejšie formy diastázy sa líšia spôsobom, akým štiepia väzby medzi cukornými jednotkami:

• α-amyláza pôsobí ako endoenzým, náhodne štiepi vnútorné α-1,4-glykosidické väzby v škrobovej molekule a znižuje jej viskozitu.
• β-amyláza je exoenzým, postupne odstraňuje dvojice glukózových jednotiek vo forme maltózy z neúmerovaných koncov reťazca.
• γ-amyláza (glukoamyláza) môže odštiepiť jednotlivé glukózové jednotky vrátane väzieb α-1,6 v rozvetvených štruktúrach.

Vo svojej podstate ide o hydrolýzu glykosidickej väzby podľa všeobecnej reakcie katalyzovanej diastázou: A–B + H2O → A–OH + B–H. Enzýmy menia rýchlosť reakcie bez toho, aby boli spotrebované.

História a názvoslovie

Diastáza bola jedným z prvých izolovaných enzýmov. V roku 1833 chemici Anselme Payen a Jean‑François Persoz extrahovali aktívny prípravok zo sladu a popísali jeho schopnosť meniť škrob na cukor; tento objav sa často uvedomuje ako významný krok v ranom dejinách enzymológie. Názov „diastáza" inšpiroval všeobecne používanú príponu -áza pri pomenovaní enzýmov. V modernej literatúre sa pojem diastáza niekedy používa vo všeobecnom zmysle synonymicky s amylázou.

Použitie a význam

Diastázy majú široké uplatnenie v biologických systémoch aj v priemysle. V ľudskom tele sú amylázy obsiahnuté napríklad v slinách a pankrease, kde zahajujú trávenie škrobov na jednoduchšie cukry. Klinicky sa meranie aktivity amylázy v krvi a moči využíva ako ukazovateľ pri poruchách pankreasu.

• Pivovarníctvo a sladenie: slad obsahuje prirodzené diastázy, ktoré premieňajú škrob z obilnín na fermentovateľné cukry.
• Potravinársky priemysel: výroba maltózových a glukózových sirupov a zlepšenie spracovateľnosti cesta pri pekárstve.
• Biotechnológie a laboratórne aplikácie: testovanie prítomnosti škrobu, analytické enzýmové súpravy.

Dôležité rozlíšenia a poznámky

História pojmu si vyžaduje rozlíšenie: kým diastáza bola pôvodne izolát z rastlinných a kvasinkových zdrojov, moderná terminológia rozlišuje špecifické typy škrobových hydroláz podľa ich štruktúry a aktivity. Produkty činnosti diastáz zahŕňajú jednoduché cukry a konkrétne maltózu, ktorá je bežným medziproduktom pri degradácii škrobu. Biologické a technologické vlastnosti enzýmov závisia na originálnom zdroji (rastlinnom, živočíšnom alebo mikrobiálnom) a na podmienkach teploty a pH.

Objav Payne a Persoz z roku 1833 (Payen & Persoz) položil základy pre štúdium enzýmov ako špecifických biologických katalyzátorov. Diastázy tak zostávajú dôležitou triedou enzýmov v biotechnológii, potravinárstve a medicíne.