2) глюкозы
3) крахмала (+)
4) дисахаридов
α-Амилаза относится к гликозидазам и катализирует эндогидролиз внутренних α-1,4-гликозидных связей в полисахаридах. Основными субстратами являются крахмал, состоящий из амилозы и амилопектина, а также гликоген. В результате образуются мальтоза, мальтотриоза и декстрины; α-1,6-связи в местах разветвления амилопектина расщепляются преимущественно специальными дебранчинг-ферментами.
Крахмал начинает перевариваться уже в ротовой полости под действием слюнной α-амилазы, а основное расщепление происходит в двенадцатиперстной кишке благодаря панкреатической α-амилазе. Клетчатка представлена преимущественно целлюлозой с β-1,4-связями, которые фермент человека не расщепляет. Глюкоза является моносахаридом и не содержит гликозидной связи, доступной для гидролиза амилазой, а дисахариды расщепляются специфическими дисахаридазами щёточной каймы энтероцитов.
Ферментативная специфичность α-амилазы имеет и клиническое значение. Панкреатическая α-амилаза поступает в кровь при повреждении ацинарных клеток поджелудочной железы, поэтому её повышение может наблюдаться при остром панкреатите, однако изолированная гиперамилаземия не является достаточным основанием для диагноза. Согласно общему диагностическому принципу, острый панкреатит устанавливают при наличии не менее двух из трёх признаков: характерного болевого синдрома, повышения активности амилазы или липазы более чем в три раза относительно верхней границы нормы и типичных изменений по данным визуализации.
| Субстрат или структура | Тип связи или особенность | Фермент, обеспечивающий расщепление | Основной результат |
|---|---|---|---|
| Амилоза | Линейные α-1,4-гликозидные связи | α-Амилаза | Мальтоза, мальтотриоза и короткие декстрины |
| Амилопектин | α-1,4-связи и участки ветвления с α-1,6-связями | α-Амилаза; для ветвей — изомальтаза и другие дебранчинг-ферменты | Линейные олигосахариды и предельные декстрины |
| Гликоген | Разветвлённый полисахарид с α-1,4- и α-1,6-связями | α-Амилаза и ферменты расщепления ветвей | Олигосахариды и последующие продукты переваривания |
| Целлюлоза, или клетчатка | β-1,4-гликозидные связи | Целлюлаза; у человека отсутствует | Не переваривается ферментами желудочно-кишечного тракта, выполняет роль пищевых волокон |
| Глюкоза | Моносахарид, гликозидная связь отсутствует | Гидролиз амилазой не требуется | Всасывается как конечный продукт переваривания углеводов |
| Дисахариды | Одна межмолекулярная гликозидная связь | Мальтаза, сахараза-изомальтаза, лактаза | Гидролиз до моносахаридов; α-амилаза не является основным ферментом |
| Повышение α-амилазы при подозрении на острый панкреатит | Лабораторный критерий — обычно более 3 верхних границ нормы | Оценивается вместе с клиникой и визуализацией | Самостоятельно диагноз не подтверждает; липаза более специфична для панкреатического поражения |
Следовательно, правильная характеристика субстрата α-амилазы определяется не только его полисахаридной природой, но и типом гликозидных связей. Фермент действует преимущественно на внутренние α-1,4-связи, что объясняет образование декстринов и мальтозы, а не свободной глюкозы непосредственно на первом этапе. Дальнейшее превращение олигосахаридов в моносахариды обеспечивается ферментами тонкой кишки. Нарушение поступления панкреатических ферментов может приводить к мальдигестии и стеаторее вследствие недостаточного переваривания пищевых углеводов и жиров.