208

Rapp. Comm. int. Mer Médit., 36,2001

Amylase, 1,4-

a

- 

g 

l 

u 

c 

a 

n - 

g 

l 

u 

c 

a 

n 

o 

hydrolase (3.2.1.1.) enzyme which

catalyses hydrolysis of the 

a

- 1.4 glycosidic bounds of polysaccharides,

have been the object of many research projects carried out with marine

organisms all over the world during the recent period. This paper repre-

sents original data on a-amylase investigates in Mytilus galloprovincialis

Lmk. and Mya arenaria L.Similar data obtained on unpurified protein

extracts from hepatopancreas and whole body, as well as on the purified a-

amylase from hepatopancreas and whole body, indicate the presence of a

single enzyme with amylolytic activity in both bivalves. On the other hand,

the more intense enzymatic activities, associates with the hepatopancreas,

show that this is the organ which concentrates the amylase. Amylase activ-

ity was detected also in non digestive organs, such as mantle and branchie,

as well as in hemolymph. The presence of amylase in those organs indi-

cates a complementary role of the enzyme in the rapid mobilization of the

sugar reserves in certain physiological states of the organisms (Table 1).

We found that the 

a

-amylase activity in hepatopancreas, mantle, gills

and hemolymph of the mussel is in direct proportion to the glycogen con-

tent and closely connected with the internal biological rhythm of the mol-

lusca during the osmotic control process (Figure 1). 

Our data show an increased amylolytic degradation of glycogen, under

hypo- and hypersalinity states of the mussel (Figure 2). Glucose, the final

product of glycogen amylolytic degradation, is involved in the process of

glycogen synthesis, and on the other hand, stimulates forming of lactic acid

via glycolysis. Our data show an increased amylolytic degradation of

glycogen, in both hypo- and hypersalinity states of the mussel (1). 

The amylase activity in Mytilus galloprov 

i 

n 

c 

i 

a 

l 

i 

s( 

1 

, 1 

0 

2

mU/mg/minute) is comparatively higher than the amylase activity in Mya

arenaria(587 mU/mg /minute).

The purified 

a

-amylase of the hepatopancreas and whole body of

Mytilus galloprovincialis Lmk., has an optimum activity at pH 6.0 and

35°C, and the purified 

a

-amylase of the hepatopancreas and whole body of

Mya arenariaL. has an optimum activity at pH 6.9 - 7.0 and 32°C (2).

In our assays for stabilization of the isolated and purified 

a

-amylase of

Mytilus galloprovincialisandMya arenaria, we used different ingredients,

such as: amino acids, small molecular mass proteins, glycogen, starch and

glycerol. Stability of the purified 

a

-amylase was enhanced by aspartic

acid, glycine and a mixture of serine, tyrosine and tryptophan while valine,

cysteine and bovine serum albumin activated the amylase (Table 2). The

purified

a

-amylase it self shows stability, over time. After four months

refrigerating (+4°C), 100% of its enzymatic activity was still found, in the

absence of any ingredient. CaCl

2

, NaCl and MgCl

2

in concentrations

between 1-10 mM activate the a-amylase and protect it against thermal

inactivation (3). 

The Ca

2+

an Cl

-

are essential for the enzymatic activity of mollusca 

a

-

amylase. In conclusions, the amylase activity in Mytilus galloprovincialis

andMya arenaria, from Romanian Bleak Sea Coast is similar to that in the

benthonophage fishes and the higher mammals - rabbit, cow, dog - and it

is several times greater than in the crustaceans and the predatory fishes. 

References

1 - Mahasneh D., Rosoiu N., 1981, The effect of salinity on amylase activity

inMytilus galloprovincialis,Tethys, 19, 2:135-140.

2 - Serban M., Rosoiu N., 1992, Biological active Substances from marine

organisms,Ed. Romanian Academy, Bucharest, pp. 90 - 118.

3 - Rosoiu N., Iiacovache C., 1980, Partial characterization of the purified a-

amylase from the soft clam Mya arenariaL.,Rev. Roum. Biochim., 17, 4: 285

- 290. 

ENZYME KINETCS DATA OF A-AMYLASE EXTRACTED AND PURIFIED FROM MARINE MOLLUSCS

MYTILUS GALLOPROVINCIALISLMK. AND MYAARENARIAL.

Natalia Rosoiu

Faculty of Medicine, “Ovidius” University, Constantza, Romania - natalia@medcon.ro

Abstract

The amylolytic activity in Mytilus galloprovincialisandMya arenaria, from Romanian Bleak Sea Coast is similar to that in the

benthonophage fishes and the higher mammals – rabbit, cow, dog – and it is several times greater than in the crustaceans and the predatory

fishes. The purified a-amylase of Mytilus galloprovincialisLmk. and Mya arenariaL. has an optimum activity at pH 6.0 at, 35°C, and, at

pH 6.9 - 7.0 at 32°C. CaCl

2

, NaCl and MgCl

2

in concentrations between 1-10 mM activate the 

a

-amylase and protect it against thermal

inactivation. The Ca

2+

an Cl

-

are essential for the enzymatic activity of marine mollusca 

a

-amylase.

Key words: 

a

-amylase, marine molluscs, enzyme kinetic. 

Fig 2. Amylase activity in Mytilus galloprovincialis in hepatopancreas,

mantle, gills and hemolymph in conditions of variable salinities (deter-

mined by Metais-Bieth’s method using starch as substrate).

Table 2 - Time - stability of purified a-amylase of Mya arenaria

Ingredient added to                                      Specific amylase activity

enzymatic preparation                (mU/mg proteine/minute at pH 6.8 and

370C)

InitialAfter 2After 4After 2After 4

weeksweeksmonthsmonths

CONTROL

Vaccuum-dried

enzymatic preparation4,3504,1274,3054,9264,504

aspartic acid5,3456,7346,6955,1275,005

valine

29,6008,3439,2905,7325,700

glutamic acid 3,0673,1173,2382,8722,990

glycine

4,5487,9875,0555,8195,201

cysteine

20,5009,2839,4278,2357,300

amino acid mixture4,6677,8247,1586,6296,310

- serine

- tyrosine

- tryptophan

bovine serum albumine28,18210,3457,6477,1257,480

glycogen

6,5496,5047,2974,8864,897

starch

9,6808,1966,1264,3074,245

Species                                                   Amylase activity (mU/mg pro-

tein/minute)

(organ,tissue)

partially purifiedcrude protein

enzymatic preparationextract

MOLLUSCABIVALVIA

1.

Mytilus galloprovincialis

total body 

7,050

438.00

mantle

112.00

hepatopancreas

1,102.00

gills

182.55

2.

Mya arenaria

total body

1,241

105.00

Table 1. Activity of a-amylase in Mytilus galloprovincialis and Mya are-

naria. Distribution in organs and tissues.

Fig.1. Variation of glycogen concentration in Mytilus galloprovin-

cialisin hepatopancreas, mantle, gills and hemolymph in conditions

of variable salinities.