Amylose ist ein Molekül, das in einigen Lebensmitteln vorkommt und ein Bestandteil von Stärke ist. Amylase hingegen ist ein Enzym, das Stärke in kleinere Stücke zerlegt. Da Stärke eine bedeutende Energiequelle im menschlichen Körper ist, spielt die Wechselwirkung zwischen Amylase und Amylose eine nützliche Rolle im Nahrungsstoffwechsel. Amylosequellen sind Kartoffeln, Nudeln und Brot, und der Körper produziert Amylase auf natürliche Weise im Speichel und in Pankreassäften.
Stärke ist eine Form von Kohlenhydrat und kommt in einer Vielzahl von Pflanzen vor. Da Stärke nützliche Energie für den Stoffwechsel enthält, fressen Tiere und Mikroben gerne stärkehaltige Lebensmittel. Im Grunde ist Stärke eine Ansammlung von Glukosemolekülen, die aneinander gebunden sind, und Wissenschaftler teilen Stärke in zwei Arten von Glukoseansammlungen auf, nämlich Amylose und Amylopektin.
Amylopektin ist ein großes Untereinheitsmolekül, das bis zu etwa 2 Millionen Glukosemoleküle enthält. Es besteht aus Anordnungen von etwa 30 Glukoseeinheiten, die mit spezifischen Bindungen, die als alpha (1-4) glykosidische Bindungen bezeichnet werden, zusammengehalten werden. Jede dieser kleinen Gruppierungen wird dann durch alpha (1-6) glycosidische Bindungen zusammengeklebt.
Obwohl viel kleiner als Amylopektin, enthalten Amylose-Untereinheiten immer noch Glucosemoleküle bis zu einem Maximum von etwa 20,000 Glucose pro Amylose. Diese Moleküle werden durch alpha (1-4) glykosidische Bindungen zusammengehalten. Jede Amylose ist eine gerade Kette von Glukose, die sich in eine Helixform biegt, während Amylopektin eine Kette mit Abzweigungen ist.
Jede der Bindungen, die die Stärkemoleküle zusammenhalten, enthält Energie, und Tiere und Mikroben können diese Energie nutzen, um ihren eigenen Körper am Laufen zu halten. Im Laufe der Zeit hat die Evolution dazu geführt, dass diese Arten von Organismen die Fähigkeit entwickelt haben, Amylose abzubauen, um an diese Energie zu gelangen. Alle Tiere, die Stärke essen, produzieren Amylase in der Bauchspeicheldrüse, einige auch in den Speicheldrüsen. Beim Menschen beginnen Amylase- und Amylose-Wechselwirkungen im Mund, wenn die Nahrung Speichel ausgesetzt wird, und der enzymatische Abbau setzt sich fort, wenn das Enzym aus der Bauchspeicheldrüse in den ersten Teil des Dünndarms freigesetzt wird, nachdem die Nahrung durch den Magen gelangt ist.
Die spezifische Wechselwirkung zwischen Amylase und Amylose tritt auf, weil das Enzym nur alpha (1-4) glykosidische Bindungen schneidet. Es ist nicht in der Lage, alpha (1-6) glykosidische Bindungen zu spalten. Nachdem die Stärke Amylase ausgesetzt wurde, spaltet das Enzym daher die Stärke an bestimmten Bindungen ab und hackt Amylose und Amylopektin in kleine Stücke. Es stellt sich heraus, dass diese Stücke Maltose, Maltotriose und Grenzdextrine sind, die jeweils zwei, drei und etwa fünf Glucose enthalten. Nur die Grenzdextrine enthalten die alpha (1-6) glykosidischen Bindungszweige, die aus Amylopektin stammen, während die anderen beiden Abbauprodukte in geraden Ketten aufgebaut sind.
Sobald Amylase und Amylose in Kontakt gekommen sind und das Enzym seine Funktion erfüllt hat, übernimmt ein anderer Satz von Enzymen. Diese Enzyme werden Saccharase-Isomaltase-Komplex genannt und spalten die Maltose, Maltotriose und begrenzen Dextrine in einzelne Glucoseeinheiten auf. Die Glukose gelangt dann in den Körper und wird zur Energiegewinnung in Zellprozessen verwendet.