Différence principale - Alpha vs bêta-amylase

L'action de l'enzyme amylase peut hydrolyser l'amidon en unités de sucre. L'amylase est naturellement présente dans la salive et le pancréas des humains et de certains autres mammifères, où elle initie le processus biochimique de digestion des bolus alimentaires. Lors de la digestion orale, les féculents (riz, pain, ignames et pommes de terre), donnent un goût un peu sucré car l'amylase salivaire dégrade une partie de leur amidon en sucre. L'amylase a été découverte et isolée pour la première fois par Anselme Payen en 1833. Les enzymes amylases sont spécifiquement nommées par différentes lettres grecques, notamment Alpha (α)-Amylase, bêta (β)-Amylase et gamma (γ)-Amylase. Toutes ces enzymes sont des glycoside hydrolases et agissent sur les liaisons α-1, 4-glycosidiques. L'alpha (α)-amylase est considérée comme une enzyme digestive majeure, tandis que la bêta (β)-amylase est considérée comme une enzyme majeure impliquée dans la germination des graines et la maturation des fruits. Mais par rapport à la bêta (β)-Amylase et à la gamma (γ)-Amylase, les -amylases (EC 3.2.1.1) sont des métalloenzymes calciques, et elles ne sont pas capables de fonctionner en l'absence de calcium. C'est le différence principale entre l'alpha et la bêta-amylase. Cependant, les amylases alpha et bêta sont utilisées commercialement dans des processus de fermentation tels que le brassage de la bière et de la liqueur préparée à partir de sucres dérivés de l'amidon. Dans cet article, expliquons plus en détail les différences entre l'alpha et la bêta-amylase.

Cet article couvre,

1. Qu'est-ce que l'alpha-amylase ? - Définition, fonctions, propriétés et caractéristiques

2. Qu'est-ce que la bêta-amylase ? - Définition, fonctions, propriétés et caractéristiques

3. Quelle est la différence entre l'alpha et la bêta-amylase ? – Comparaison des caractéristiques physiques et fonctionnelles

Qu'est-ce que l'alpha-amylase

L'alpha-amylase est considérée comme une enzyme digestive majeure dans le tube digestif des mammifères. Les amylases salivaires et pancréatiques humaines sont des -amylases et les plantes, les champignons (ascomycètes et basidiomycètes) et les bactéries (Bacillus) peuvent également produire des α-amylases.

Le pH optimal de l'alpha-amylase est de 6,7 à 7,0. Le calcium est essentiel au fonctionnement des -amylases; par conséquent, il est connu comme une métalloenzyme calcique. L'alpha-amylase peut décomposer les glucides à longue chaîne tels que l'amylose d'amidon en maltotriose et maltose ou l'amylopectine en maltose, glucose et dextrine limite.

Diagramme de ruban de l'alpha-amylase salivaire humaine

Qu'est-ce que la bêta-amylase

La bêta-amylase est principalement produite par les bactéries, les champignons et les plantes et catalyse la dégradation enzymatique de la deuxième liaison glycosidique -1, 4 des sucres non réducteurs, clivant ainsi le maltose à la fois. L'β-amylase décompose l'amidon en maltose, provoquant la saveur sucrée des fruits mûrs. Le pH optimal pour le fonctionnement de l'-amylase est de 4,0 à 5,0. Les animaux ne produisent pas d'-amylase.

Diagramme de ruban de bêta-amylase d'orge

Différence entre l'alpha et la bêta-amylase

L'alpha et la bêta-amylase ont des caractéristiques physiques et fonctionnelles très différentes. Ceux-ci peuvent être classés dans les sous-groupes suivants,

Noms alternatifs

Alpha-amylase: 1, 4-α-D-glucane glucanohydrolase et glycogénase sont des noms alternatifs pour l'α-amylase.

Bêta-amylase:1, 4-α-D-glucane maltohydrolase, glycogénase et saccharogène amylase sont des noms alternatifs pour l'β-amylase.

Numéro CE

Alpha-amylase: CE 3.2.1.1

Bêta-amylase: CE 3.2.1.2

Production

Alpha-amylase: Le système digestif des mammifères peut synthétiser l'-amylase; ainsi, les amylases salivaires et pancréatiques humaines sont des -amylases. De plus,–les amylases peuvent être produites par des plantes, des champignons (ascomycètes et basidiomycètes) et des bactéries (Bacillus).

Bêta-amylase: L'-amylase est produite par des bactéries, des champignons et des plantes. Les tissus ou les cellules animales ne peuvent pas produire d'β-amylase, même si elle peut exister dans des micro-organismes présents dans le tube digestif.

Rôle du calcium

Alpha-amylase: Le calcium est essentiel au fonctionnement des -amylases et est donc connu comme une métallo-enzyme du calcium.

Bêta-amylase: Le calcium n'est pas requis pour le fonctionnement des -amylases.

pH optimal

Alpha-amylase: Le pH optimal pour l'β-amylase est de 6,7 à 7,0

Bêta-amylase: Le pH optimal pour l'β-amylase est de 4,0 à 5,0

Fonction principale

Alpha-amylase: L'α-amylase est principalement impliquée dans le processus de digestion des aliments.

Bêta-amylase: L'β-amylase est principalement impliquée dans le processus de maturation des fruits et de germination des graines.

Site par intérim

Alpha-amylase: L'α-amylase peut agir n'importe où sur le substrat.

Bêta-amylase: L'β-amylase peut agir à partir de l'extrémité non réductrice et catalyse l'hydrolyse de la deuxième liaison glycosidique -1,4

Principaux résultats des réactions enzymatiques

Alpha-amylase: Les glucides à longue chaîne (brins d'amylose et d'amylopectine) peuvent être décomposés par l'α-amylase et donner du maltotriose et du maltose à partir de l'amylose, ou du maltose, du glucose et de la dextrine limitée à partir de l'amylopectine

Bêta-amylase: Au cours du processus de maturation des fruits, l'amidon est décomposé par l'β-amylase en maltose, provoquant la saveur sucrée des fruits mûrs.

Vitesse de réaction

Alpha-amylase: L'-amylase a tendance à agir plus rapidement que l'β-amylase.

Bêta-amylase: L'-amylase a tendance à agir plus lentement que l'α-amylase.

Proprietes physiques et chimiques

Alpha-amylase: L'α-amylase est insensible aux températures élevées et aux ions de métaux lourds et est inactivée à un pH bas.

Bêta-amylase: L'β-amylase est sensible aux températures élevées et aux ions de métaux lourds, et est stable à un pH bas.

En conclusion, l'amylase est une enzyme qui peut hydrolyser l'amidon en molécules plus petites. Mais l'α-amylase nécessite Ca²⁺ pour l'activité et le rendement du glucose, du maltotriose et du maltose comme produits finaux. En revanche, l'β-amylase ne nécessite pas de Ca²⁺ et hydrolyse l'amidon ou l'amylose soluble, ne donnant que du maltose comme produit final.