淀粉酶及其应用
0 引言
淀粉酶分布非常广泛，是人们经常研究的一种酶。从纺织工业到废水处理，这些酶都有不同规模的应用。
淀粉酶是淀粉降解酶。它们广泛存在于微生物、植物和动物体中。它们将淀粉及相关的聚合物分解为带有具体淀粉分解酶特征的产品。最初，淀粉酶一词用来指可以水解直链淀粉、支链淀粉、肝糖及其降解产品中α-1，4-糖苷键的酶(本菲尔德(Bernfeld)，1955年；费希尔(Fisher)和斯坦(Stein)，1960年；迈拜克(Myrback)和纽慕勒(Neumuller)，1950年)。它们水解相邻葡萄糖单体之间的键，产生带有具体用酶特征的产品。
近年来，人们发现了很多与淀粉及相关多糖结构降解有关的新型酶，并对其进行了研究(鲍伊(Boyer)和英格尔(Ingle)，1972年；博诺考尔(Buonocore)等人，1976年；格里芬(Griffin)和福格蒂(Fogarty)，1973年；福格蒂(Fogarty)和格里芬(Griffin)，1975年)。
(1)有一些微生物源可以劈开这些结构中的α-1，4或α-1，4和／或α-1，6键，人们将现在已经或将来可能对这些微生物源工业化生产有重大影响的酶分为六种(福格蒂(Fogarty)和凯利(Kelly)，1979年)。
(2)水解α-1，4键和绕过α-1，6键的酶，比如α-淀粉酶(内作用淀粉酶)。
(3)水解α-1，4键，但不能绕过α-1，6键的酶，比如β-淀粉酶(把麦芽糖当作一个重要的终端产品来生产的外作用淀粉酶)。
(4)水解α-1，4和α-1，6键的酶，比如淀粉葡糖苷酶(葡萄糖淀粉酶)和外作用淀粉酶。
(5)仅水解α-1，6键的酶，比如支链淀粉酶和其它一些脱支酶。
(6)优先水解其它酶对直链淀粉和支链淀粉所起的作用产生的短链低聚糖中α-1，4键的酶，比如α-葡萄糖苷酶。
(7)将淀粉水解为一连串非还原环状口葡糖基聚合物，称为环糊精或塞查丁格(Sachardinger)糊精的酶，比如浸麻芽孢杆菌(Bacillus macerans)淀粉酶(环糊精生成酶)。
1 淀粉
在描述淀粉分解酶的作用方式和性质前，有必要来讨论一下这种天然基一一淀粉的特性。淀粉是所有高等植物中主要储备碳水化合物的。在有些植物中，淀粉占整个未干植物的70％。淀粉是不溶于水的细小颗粒。这些颗粒的大小和形状常常由植物母体决定，具有植物品种的特征。当把淀粉颗粒置于水中加热时，颗粒中的连接氢键变弱，颗粒开始膨胀、凝胶化。最终，它们根据多糖的浓度或形成糊状物或形成弥散现象。淀粉来自于植物，比如玉米、小麦、高梁、稻米的种子，或木薯、马铃薯、竹芋的茎根，或来自于西谷椰子的木髓。玉 米是淀粉的主要商业原料，通过湿磨生产工艺便可获得商品淀粉(博考特(Berkhout)，1976年)。直链淀粉和支链淀粉的特性见表1。
表1直链淀粉和支链淀粉的比较
性质 直链淀粉 支链淀粉
基本结构 基本直线 分岔
在水溶液中稳定性 回生 稳定
聚合度 C.103 C.104～105
平均链长 C.103 C.20～25
β淀粉酶水解 87％ 54％
β淀粉酶和分支酶水解 98％ 79％
碘复合物最大值 650nm 650nm
淀粉是由直链淀粉和支链淀粉的高分子实体组成的多糖。这两个聚合物有着不同的结构和物理性质(表1)。在淀粉悬浮液中加入极性溶剂，比如正丁醇就可以将淀粉按其组成成分分为两个部分。直链淀粉不溶于水，而支链淀粉则溶于水。直链淀粉由连结D-葡萄糖残基的α-1，4线性链组成。因此，在广泛意义上说它可以被α-淀粉酶降解。有些直链淀粉并不完全被这种酶降解为麦芽糖。直链淀粉具有数千个葡萄糖单体的聚合度(班克斯(Banks)和格林伍德(Greenwood)，1975年)。由于直链淀粉的分子形状和结构，它在水溶液中是不稳定的，可从水中析出(自然沉淀)。这是因为它们在与氢的结合中使自己排成直链，从而形成聚合。这个过程是不可逆的。可沉淀析出的直链淀粉将只溶于碱性溶液中。直链淀粉的分子形状决定了它在碱性溶液中具有很高的粘度。直链淀粉和碘形成合成物，具有很强烈的蓝色，这就构成定量检测淀粉酶方法的基础。
在大多数淀粉中，支链淀粉的比例可高达75％至85％。支链淀粉的分子量很大，在107～ 108之间，它具有分支结构，由20～25个连结D-葡萄糖残基的α-1，4链组成。α-1，6联
接出现分岔的支链淀粉含有4％到5％的α-1，6-D-糖苷键。在水溶液中，支链淀粉由于分支分子而表现得相对稳定，不会出现紧密聚集的现象。在极限粘度值和聚合度之间没有明显的关系。由于分支结构的本性，削弱了碘的结合力。淀粉的分支部分是有着不同链条 类型，如A、B和C链的支链淀粉(福格蒂(Fogarty)，1983年)。
酸和酶都可作为淀粉水解的催化剂。酶法水解有几个好处：更有效，所以，水解过程中形成的副产品少，因此，收率较高；酶法水解比较温和，这样就使后面的除灰、脱色精制得以最小化。淀粉的酶法水解在多年以前就已经工业化应用了，目前，它正逐渐取代传统酸水解工艺(安德考夫勒(Underkofler)等人，1965年；巴夫德(Barfoed)，1976年)。
2淀粉酶的应用
酶的工业化生产可回溯至高峰让吉(Jhokichi Takamine)博士那个时代，1894年，他开始用麦麸青酒曲培养米曲霉(Aspergillus oryzae)，生产消化酶制剂。l959年，以淀粉为原料，用α-淀粉酶和糖化酶工业化生产葡萄糖粉和葡萄糖晶体。从那时起，淀粉酶就被广泛用于各种不同的场合中。将淀粉转化为糖、糖浆和糊精构成了淀粉加工工业的主体(马歇尔(Marshall)，1975年)。水解物除了在食品饮料的生产被用作甜味来源外，它还被用作发酵碳源。将淀粉转化为含葡萄糖、麦芽糖等产品的水解过程是通过可控降解来实现的(诺曼(Norman)，1978年；巴夫德(Barfoed)，1976年；赫斯特(Hurst)．1975年；斯洛特(Slott)和麦德瑟(Madser)，1975年)。淀粉酶的一些应用如下。
2．1 液化
液化是不可溶的淀粉颗粒在水溶液中消散，随后用耐热淀粉酶部分水解的过程。在生产中，有待液化的淀粉悬浮液一般超过35％(重量／容量)。所以，随着糊化的进行。粘度也变得非常高。耐热a一淀粉酶作为稀释剂，它可以降低粘度并部分水解淀粉。这样就避免了糊液冷却时淀粉的回生。
淀粉技术中传统的稀释剂是酸(盐酸或草酸，pH值2，140～150℃下5min)。采用耐热α-淀粉酶作为稀释剂意味着液化过程更加温和。减少了副产品的形成，降低了精制与回收的成本(格林榭费尔茨(Greenshields)和麦克格里夫雷(Macgrillivray)，l972年；博迟(Birch)和查林勃格(Schallenberger)，1973年)。
在酶法液化中，当平均聚合度达到10～l2时就要终止水解作用。目前，有两种截然不
同的耐热α-淀粉酶被广泛应用于淀粉加工技术中。第一种大规模使用的液化α-淀粉酶是解淀粉芽孢杆菌(Bacillus amyloliquefaciens)淀粉酶。后来，一种更耐热的地衣芽孢杆菌(Bacillus licheniformis)，酶被成功地商业化(麦德森(Madsen)等人，1973年)。液化可以下列两种方式进行：
(1)单段酶液化法
1973年，哥本哈根的诺维信公司(Novo Industri A／S Copenhagen)研究出了这个方法并为其申请了专利。这个方法是在给料罐中调制出含30％～40％干物质的淀粉浆。用氢氧化钠将淀粉浆pH值调整到6～6．5。如果淀粉浆中的游离钙离子低于50ppm时，需要加入钙盐。这时就可以加入液化酶了。然后，用泵将淀粉浆连续打入一个蒸汽加压锅，在直喷蒸汽流的作用下，锅内的温度高达l05℃。当淀粉浆通过蒸汽加压锅时，巨大的剪切力作用在淀粉浆上。这样，除酶的降粘作用外，还会有一些机械降粘的作用发生。淀粉浆在这样高的温度下在加压锅内保持5min，之后，淀粉浆经过一个弹簧释放阀进入一个反应器，淀粉浆在那里保持2h，95℃。使酶继续发挥作用。经过这些步骤之后．液化的淀粉依据所用的酶的多少，它的葡萄糖值(DE)在10～20之间。DE值定义为表述葡萄糖的还原糖，计算为总干物质的百分比。这个方法简单，能耗较低，因为与通常用的l40～150℃的工作温度相比，它的最高工作温度只有105℃。
(2)酸酶液化法
这是另一种液化法，它利用了地衣芽孢杆菌(B．1icheniformis)酶的热稳定性。淀粉浆经过蒸煮、冷却至100～95℃时加入酶制剂。干物质含量为30％～40％的淀粉浆在高温下蒸煮5min。由于蒸汽加压锅可产生剪切作用，所以，为产生足够的机械降粘效果，应使用蒸汽加压锅。淀粉浆的pH值应调整至2～5之间，但不要过低，否则，副产品将会影响正常液化。但如果pH值过高则会削弱酸的降粘作用，同时，还会形成不必要的颜色。蒸煮后，淀粉浆闪冷到100℃左右，将pH值调整到6到6．5，再加入酶制剂。用这种办法，酶的消耗略有减少。同时，也改善了过滤性能，因为在此之前，较好的完成了脂肪／蛋白的分离。但这种方法增加了蒸汽用量，因高温蒸煮而使燃料成本上升。
液化是淀粉加工第一和最重要的一步。液化的目的是生成部分水解的淀粉悬浮液，这种悬浮液的粘度相对较低、无副产品、不易回生，适于后续进一步加工，如糖化。如果液化不好，就会出现过滤效果不佳和溶液混浊的情况。α-淀粉酶用量适中，温度在105～107℃之间，处理既快又均匀是淀粉浆液化最佳效果的关键所在(服部(Hattori)，1984年)。
2．2麦芽糖的生产
麦芽糖是自然界存在的一种双糖。它的化学结构是4-O-α-D-吡喃葡糖基-D-吡喃葡萄糖。它是麦芽糖糖浆的主要成分(杉本(Sugimoto)，1977年)。麦芽糖可广泛用作甜味剂，还可作为医用静脉输液糖补充剂。由于麦芽糖的低结晶度和低吸湿性，它在食品工业也有着广泛的应用。
玉米、马铃薯、红薯和木薯淀粉都是麦芽糖的生产原料。将淀粉浆浓度调整到l0％～20％，生产医用级麦芽糖；调到20％～40％，生产食品级麦芽糖。生产中使用的α-淀粉酶来自地衣芽孢杆菌(B．1icheniformis)和解淀粉芽孢杆菌(B．amyloliq-uefaciens)。 2．3玉米高果糖浆的生产
F42(果糖含量=42％)玉米高果糖浆(HFCS)是用葡萄糖异构酶对葡萄糖酶法异构产生的。生产玉米高果糖浆的第一步是通过酶法液化和糖化，将淀粉转化成葡萄糖。
2．4低聚糖混合物的生产
低聚糖混合物(麦芽低聚混合物)是用α-淀粉酶、β-淀粉酶和支链淀粉酶作用予玉米淀粉的结果。麦芽低聚混合物是新的商业产品。它的成分通常是：葡萄糖2．2％；麦芽糖37．5％；麦芽三糖46．4％；麦芽四糖和大麦芽低聚糖14％。
喷雾干燥得到的麦芽低聚混合物粉是极易吸湿的。因此，它可作为食品的湿度调节剂来使用。麦芽低聚混合物口感不如蔗糖甜。由于葡萄糖含量较低，麦芽低聚混合物溶液粘度小于玉米糖浆。麦芽低聚混合物主要用作蔗糖和其它糖类的替代物。在食品中，用它代替蔗糖，可防止蔗糖结晶现象的发生并使食品在贮存期间保持一定的硬度。
2．5麦芽四糖糖浆的生产
麦芽四糖糖浆(G4糖浆)是将淀粉置于麦芽四糖形成酶(G4淀粉酶)的作用下产生的。这种糖浆的甜度仅为蔗糖的20％。因此，用G4糖浆取代部分蔗糖可在降低食物甜度的同时不影响食物的内在口感和风味。这种糖浆具有较强的保湿性，可防止食品中淀粉成分回生，使食品保持适中的湿度。G4糖浆的葡萄糖、麦芽糖含量较低，它的美拉德(Millard)反应较弱。这种糖浆的粘度值高于蔗糖，因此，它可改善食品的质地。G4糖浆可以比蔗糖或高果糖浆更温和地降低水的冰点。所以，可以用G4糖浆控制冷冻食品的冰点。G4糖浆可以赋予食品光泽，在工业上可用作纸张上胶剂。地衣芽孢杆菌(B．1icheniformis)或枯草芽孢杆菌(B．subtilis)商业耐热α-淀粉酶可用来生产G4糖浆。
2．6不规则连接低聚糖混合物(A10混合物)的生产
“Al0混合物”是指由异麦芽糖、潘糖、异麦芽二三糖和由4、5葡萄糖残基组成的分支低聚糖组成的混合物。“Alo混合物”具有使其广泛应用于食品工业的性质。它的甜度适中、低粘度、高保湿性和便于控制微生物污染的低水活性。生产“Alo混合物”时，用耐热细菌α-淀粉酶将淀粉转化成糊精。淀粉的水解(DE)程度保持在6～10之间。与此同时，用大豆β-淀粉酶和黑曲霉(Aspergillus niger)转葡糖苷酶进行糖化反应和糊精的转糖苷作用。最后，将反应混合物提纯并将其水分含量浓缩至25％。
2．7 高分子量支链糊精的生产
高分子量支链糊精是用α-淀粉酶水解玉米淀粉得到的产品。淀粉降解的程度取决于淀粉的类型和想要的物理性质。在进行色谱分析和喷雾干燥后就可得到粉末状的支链糊精了。这种产品可在粉状食品和年糕的生产中作为混合剂和掩饰剂。
2．8从织物上去除淀粉浆剂(脱浆)
在纺织工业中，淀粉糊可用在经纱上，使织物在纺织的过程中有更好的强度。它还可以防止因摩擦、切断和静电等造成的线损。纺织结束后．应该去除织物上的淀粉，织物经过洗涤、染色才能出厂。织物上的淀粉通常是使用α-淀粉酶来去除的。
2．9将淀粉直接发酵生产乙醇
在共培养基中，淀粉分解活性率(阿伯依德(Abouzied)和莱迪(Reddy)，1986年)、淀粉利用量和乙醇出率都可提高数倍(范·莱能(Van Lenen)和史密斯(Smith)，1968年)。在酒精生产和酿酒工业中使用霉菌淀粉酶。这种方法的好处是发酵物中酶的活性均匀一致，提高了糖化率、酒精出率和酶母的生长(范·莱能(Van Lenen)和史密斯(Smith)，1968年)。 2．10淀粉生产废水(SPW)的处理
食品生产企业的废水中也有淀粉。含淀粉的废水可引起污染问题。用生物技术对食品生产废水进行处理可回收一些有价值的产品，如微生物质蛋白并对废水起到净化的作用(伯格曼(Bergman)等人，1988年；弗兰德里奇(Friendrich)等人，1987年；杰谬纳(Jamuna)和瑞哈克里什娜(Radhakrishna)，1989年；金斯潘(Kingspohn)等人，1993年)。
2．11 其它应用
淀粉酶，尤其是碱性淀粉酶在各种洗涤剂产品中有着广泛应用。在某种程度上，淀粉酶也被用作消化助剂(比塞尔(Beazell)，1942年)，补充面粉的糖化活性，改善一些动物饲料的可消化性。
淀粉酶及其应用 0 引言 淀粉酶分布非常广泛，是人们经常研究的一种酶。从纺织工业到废水处理，这些酶都有不同规模的应用。 淀粉酶是淀粉降解酶。它们广泛存在于微生物、植物和动物体中。它们将淀粉及相关的聚合物分解为带有具体淀粉分解酶特征的产品。最初，淀粉酶一词用来指可以水解直链淀粉、支链淀粉、肝糖及其降解产品中α-1，4-糖苷键的酶(本菲尔德(Bernfeld)，1955年；费希尔(Fisher)和斯坦(Stein)，1960年；迈拜克(Myrback)和纽慕勒(Neumuller)，1950年)。它们水解相邻葡萄糖单体之间的键，产生带有具体用酶特征的产品。 近年来，人们发现了很多与淀粉及相关多糖结构降解有关的新型酶，并对其进行了研究(鲍伊(Boyer)和英格尔(Ingle)，1972年；博诺考尔(Buonocore)等人，1976年；格里芬(Griffin)和福格蒂(Fogarty)，1973年；福格蒂(Fogarty)和格里芬(Griffin)，1975年)。 (1)有一些微生物源可以劈开这些结构中的α-1，4或α-1，4和／或α-1，6键，人们将现在已经或将来可能对这些微生物源工业化生产有重大影响的酶分为六种(福格蒂(Fogarty)和凯利(Kelly)，1979年)。 (2)水解α-1，4键和绕过α-1，6键的酶，比如α-淀粉酶(内作用淀粉酶)。 (3)水解α-1，4键，但不能绕过α-1，6键的酶，比如β-淀粉酶(把麦芽糖当作一个重要的终端产品来生产的外作用淀粉酶)。 (4)水解α-1，4和α-1，6键的酶，比如淀粉葡糖苷酶(葡萄糖淀粉酶)和外作用淀粉酶。 (5)仅水解α-1，6键的酶，比如支链淀粉酶和其它一些脱支酶。 (6)优先水解其它酶对直链淀粉和支链淀粉所起的作用产生的短链低聚糖中α-1，4键的酶，比如α-葡萄糖苷酶。 (7)将淀粉水解为一连串非还原环状口葡糖基聚合物，称为环糊精或塞查丁格(Sachardinger)糊精的酶，比如浸麻芽孢杆菌(Bacillus macerans)淀粉酶(环糊精生成酶)。 1 淀粉 在描述淀粉分解酶的作用方式和性质前，有必要来讨论一下这种天然基一一淀粉的特性。淀粉是所有高等植物中主要储备碳水化合物的。在有些植物中，淀粉占整个未干植物的70％。淀粉是不溶于水的细小颗粒。这些颗粒的大小和形状常常由植物母体决定，具有植物品种的特征。当把淀粉颗粒置于水中加热时，颗粒中的连接氢键变弱，颗粒开始膨胀、凝胶化。最终，它们根据多糖的浓度或形成糊状物或形成弥散现象。淀粉来自于植物，比如玉米、小麦、高梁、稻米的种子，或木薯、马铃薯、竹芋的茎根，或来自于西谷椰子的木髓。玉 米是淀粉的主要商业原料，通过湿磨生产工艺便可获得商品淀粉(博考特(Berkhout)，1976年)。直链淀粉和支链淀粉的特性见表1。 表1直链淀粉和支链淀粉的比较 性质 直链淀粉 支链淀粉 基本结构 基本直线 分岔 在水溶液中稳定性 回生 稳定 聚合度 C.103 C.104～105 平均链长 C.103 C.20～25 β淀粉酶水解 87％ 54％
α-淀粉酶综述 佚名2013-10-06 摘要：α-淀粉酶分布十分广泛，遍及微生物至高等植物。α-淀粉酶是一种十分重要的酶制剂，大量应用于粮食加工、食品工业、酿造、发酵、纺织品工业和医药行业等，是应用最为广泛的酶制剂之一。本文概述了α-淀粉酶的发现和应用发展史、分离纯化及结构的研究史、催化机制及其研究史、工业化生产和应用现状与发展趋势等。 关键词：α-淀粉酶发现应用分离纯化结构催化机制研究史发展趋势 α- 淀粉酶( α- 1,4- D- 葡萄糖- 葡萄糖苷水解酶) 普遍分布在动物、植物和微生物中, 是一种重要的淀粉水解酶。其作用于淀粉时从淀粉分子的内部随机切开α-1，4糖苷键，生成糊精和还原糖。由于产物的末端残基碳原子构型为α构型，故称α-淀粉酶。现在α-淀粉酶泛指能够从淀粉分子内部随机切开α-1，4糖苷键，起液化作用的一类酶。 1 α-淀粉酶的发现和应用史 1.1 α-淀粉酶的发现 啤酒是最古老的酒精饮料，发酵是其关键步骤，其中所包含的糖化过程就是把淀粉转化为糖。这个转化过程的机理一直都没有被弄清楚，直到淀粉的发现。 在19世纪早期，许多科学家都在研究谷物提取物中淀粉的消化机理。Nasse（1811年）发现，从生物体中提取的淀粉能过被转化为糖，而从被沸水杀死的植物细胞中提取的淀粉不能被转化为糖。Kirchhoff（1815年）做了一个巧妙的实验。他将4份的冷水加入到2份的淀粉中，并边加边搅拌。之后加入20份的沸水使其形成一层厚厚的淀粉糊。在淀粉糊还是余温的时候，加入被粉碎的麸质（或麦芽），然后在40－60°列式温度下水浴。1－2小时后发现，淀粉糊开始缓慢液化。8－10小时后，淀粉糊被转化为一种甜的溶液。之后，他将其通过过滤和蒸发浓缩得到了糖浆，品尝后发现，其和发酵液一样甜。在操作的过程中，他注明了实验过程中仅添加了非常少的麸质，并且得到的糖浆与淀粉的量成正比。此外，如果在加入麸质前加入几滴高浓度的硫磺酸，最终就没有糖生成。从这个实验中他得到结论1）麸质是一种能够使温水中的淀粉粉末转化为糖的物质。2）作为种子发芽的结果，相比种子内的物质而言，麸质能过将更多的淀粉转化为糖。至此,Kirchhoff奠定了发现谷物中一种能够将淀粉转化为糖的蛋白质的基础。
Sy-5 探索淀粉酶对淀粉和蔗糖的作用 酶：是活细胞产生的一类具有生物催化作用的有机物。酶的作用具有专一性。 一、实验原理 淀粉和蔗糖都是非还原糖。它们在酶的催化作用下都能水解成还原糖。还原糖能够与斐林试剂发生氧化还原反应，生成砖红色的氧化亚铜沉淀。 用淀粉酶分别催化淀粉和蔗糖的水解反应，再用斐林试剂鉴定溶液中有无还原糖，就可以看出淀粉酶是否只能催化特定的化学反应。 证明酶的专一性。 二、目的要求 1.初步学会探索酶催化特定化学反应的方法。 2.探索淀粉酶是否只能催化特定的化学反应。 三、重点与难点 1.重点 ①初步学会探索酶催化特定化学反应的方法--探索酶的特性之一(酶的专一性)的方法。 ②探索淀粉酶是否只能催化淀粉的反应。 2.难点 ①学会探索实验的设计方法和探索方法。 ②让学生学会探索实验的方法，培养学生独立实验能力和创新思维能力。 四、材料用具 质量分数为2%的新鲜的淀粉酶溶液。 试管，大烧杯，量筒，滴管，温度计，试管夹，三脚架，石棉网，酒精灯，火柴。 质量分数为3%的可溶性淀粉溶液，质量分数为3%的蔗糖溶液，斐林试剂，热水。 五、方法步骤（录象观察） 1.取材 2.实验过程 3.结论 序号项目试管 1 2 1 注入可溶性淀粉溶液2mL \ 2 注入蔗糖溶液\ 2mL 3 注入新鲜的淀粉酶溶液2mL 2mL
结论: 1号试管中出现砖红色沉淀，2号管无颜色变化。淀粉酶只能把淀粉水解成麦芽糖，不能水解蔗糖。验证了酶的专一性。 (1)做好本实验的关键是蔗糖的纯度和新鲜程度。这是因为蔗糖是非还原性糖，如果其中混有少量的葡萄糖或果糖，或蔗糖放置久了受细菌作用部分分解成单糖，则与斐林试剂共热时能生成砖红色沉淀，使人产生错觉。为了确保实验的成功，实验之前应先检验一下蔗糖的纯度。普通的细粒蔗糖往往由于部分水解而具有一些还原糖。可用市售大块冰糖，水洗去其表面葡萄糖得到纯净的蔗糖。 (2)实验中要将试管的下半部浸到37℃的温水中，因为淀粉酶在适宜的温度条件下催化能力最强。 (3)在实验中，质量分数为3%的蔗糖溶液要现配现用(以免被细菌污染变质)，取唾液时一定要用清水漱口，以免食物残渣进入唾液中。 (4)制备的可溶性淀粉溶液，一定要完全冷却后才能使用，因为温度过高会使酶活性降低，甚至失去催化能力。 (5)实验中如果2号试管也产生了砖红色沉淀，可能的原因是: 蔗糖溶液放置的时间过长，蔗糖溶液中的微生物分解成还原性糖，从而影响实验效果。这时应临时配制蔗糖溶液。 另一个可能的原因是试管不干净，所以实验之前应将试管用清水再清洗一次，试管编号要醒目。 (6)实验步骤一定要按要求的程序进行，不可随意改变。 (7)如果实验中，自己的实验结果与理论上的预期结果不一致，应再设计实验，进行进一步的验证或找出问题所在。 Ⅲ实验理论 本实验是探索类实验。主要目的是通过研究淀粉酶对淀粉和蔗糖的水解作用是否都具有催化作用，探索酶催化化学反应的特点。本实验给我们的重要启示是:设计实验时，首先要从已知人手，确定何为实验变量(自变量)，何为因变量，何为控制变量。 本实验的已知条件为题目，即“探索淀粉酶对淀粉和蔗糖的作用”。 从题目可知: ①淀粉、蔗糖水解的产物，水解的速率等变化的结果，即因变量。从因变量入手我们将推知自变量(实验变量)对其的影响程度或它们之间的关系。 ②淀粉、蔗糖在实验过程中的浓度、用量、淀粉酶的浓度、用量、水解过程的温度等都为控制变量，需遵循同时等量原则，以排除控制变量对2个水解反应的影响。 ③淀粉酶本身是实验变量。通过研究确定其分别对淀粉水解作用和蔗糖水解作用的影响。 在以上分析的基础上，再安排淀粉、蔗糖、水、淀粉酶、温度、酸碱度等各变量的“出场”顺序，想必会容易许多。 Ⅳ随堂演练 1.下列关于酶的叙述，不正确的是（） A.酶的催化效率很高 B.酶是具有催化功能的蛋白质
血、尿淀粉酶检测的临床意义 贾思公 淀粉酶(AMY或AMS)全称是1，4-α-D-葡聚糖水解酶，催化淀粉及糖原水解，生成葡萄糖、麦芽糖及含有α1，6-糖苷键支链的糊精。淀粉酶主要由胰腺和唾液腺分泌，肺、肝、甲状腺、脂肪等组织亦含有此酶。 生理变异：成年人血中淀粉酶与性别、年龄、进食关系不大，新生儿淀粉酶缺乏，满月后才出现此酶，逐步升高，约在5岁时达到成年人水平，老年人淀粉酶开始下降，约低25%。 注意事项：血淀粉酶的检验结果与进食的关系并不大，因此检验前无需刻意空腹，但若有使用避孕药或者麻醉药等则可能使得测定的数值出现偏低的情况。 参考值：血清淀粉酶28—100u/L；尿液淀粉酶0—500u/L 临床意义：淀粉酶主要由唾液腺和胰腺分泌，可通过肾小球滤过。 (1)血清与尿中淀粉酶升高：流行性腮腺炎，特别是急性胰腺炎时，血和尿中淀粉酶显著增高。急性胰腺炎病人胰淀粉酶溢出胰腺外，迅速吸收入血，由尿排出，故血尿淀粉酶大为增加，是诊断本病的重要的化验检查。血清淀粉酶在发病后1～2小时即开始增高，8～12小时标本最有价值，至24小时达最高峰，并持续24～72小时，2～5日逐渐降至正常，而尿淀粉酶在发病后12～24小时开始增高，48小时达高峰，维持5～7天，下降缓慢。故胰腺炎后期测尿淀粉酶更有价值。一般情况下，血清淀粉酶在增高频率以及程度上都不及尿淀粉酶检测，当血清活性淀粉酶回归常态后，尿淀粉酶活性仍然可以持续６天左右，这也是尿淀粉酶检测的敏感度和特异度都高于血淀粉酶检测的原因所在。尿淀粉酶活性测定对于胰腺炎的诊
断非常有效，在患者未能及时就诊时更是如此，在条件允许的情况下，进行血尿淀粉酶联合测定效果更佳。对急性胰腺炎的诊断，血尿淀粉酶都有很高的敏感性。在遇到急腹症患者，特别是那些腹部持续剧痛，用解痉剂也无法缓解症状的病例，就应该及时给患者采取血尿点淀粉酶检测，如果病情不能确定，还可以采取CT 、B 超等手段辅助进行，早点确诊，以便下一步治疗。 急性阑尾炎、肠梗阻、胰腺癌、胆石症、溃疡病穿孔、慢性胰腺炎、胰腺癌、急性阑尾炎、肠梗阻、流行性腮腺炎、唾液腺化脓等血清淀粉酶均可升高，但升高幅度有限。肾功能障碍时，血淀粉酶升高，尿淀粉酶降低。 (2)血清与尿中淀粉酶降低：正常人血清中淀粉酶主要由肝脏产生，血清与尿淀粉酶同时减低主要见于肝炎、肝硬化、肝癌及急性和慢性胆囊炎等。肾功能障碍时血清淀粉酶也可降低。 血尿淀粉酶对于胰腺炎的诊断虽然很有效果，但也会存在一定的诊断不出甚至误诊的几率。胰腺炎是最为常见的急腹症，患者大多有持续性阵痛，与暴饮暴食和烟酒过度有一定关系。有一种以腹泻为主要症状的胆源性胰腺炎与急性肠胃炎临床症状极为相似，血尿淀粉酶也表现较高，容易误诊。胆结石的临床症状主要为腹疼、恶心以及呕吐、发热。常态下，存留于胰液中的胰蛋白是在十二指肠里，它变成活性胰蛋白酶需要胆汁中的肠激酶激活，这样才能够去消化蛋白质。急性胰腺炎很多都是由胆石症引起的，所以急性肠胃炎和胆结石在临床上极易被误诊为胰腺炎，需要重点关注。 总而言之，血尿淀粉酶的坚持是当前诊断胰腺炎的主要手段，其有效
α-淀粉酶的合成与应用 谷君 摘要：酶, 发酵,生产,合成,应用 关键词：生产应用 一，淀粉酶的产生菌及酶的特性 （1）淀粉酶可由微生物发酵产生，也可从植物和动物中提取，目前I业生产上都以微生物发酵法进行大规模生产淀粉酶。在 1 9 0 8年和 1 9 1 7年德国的 B o k i i n 和 F A f r o n t [ 日先后由细菌中生产出 d ．淀粉酶，用于纺织品脱浆。1 9 3 7年日本的福本口获得了产生a 一淀粉酶的括革杆菌。第二次世界大战后，由干抗生素的发明，使得微生物I业大步前进， 1 9 4 9年Ⅱ - 淀粉酶开始采用深层通风培葬法进行生产。1 9 7 3年耐热性淀粉酶投入了生产r 4 3 。随淀粉酶的用途日蓝扩大，产量日见增多，生产水平也逐步提高。近些年我们国家的酶制剂行业发展较快，从 1 9 6 5年开始应用解淀粉芽孢杆菌B F 一7 6 5 8生产淀粉酶，当时仅无锡酶制剂厂独家生产，近年在国内生产酶制剂的厂家已发展到 l 2 O多个，其中约有 4 O 左右的I厂生产淀粉酶，产品也由单一的常温I业用 d 一淀粉酶，发展到现在有I业用也有食品鼓，既有常温也有耐热的，剂型上有固体的也有液体淀粉酶。酶制剂I业现已成为近代I业生产中不可缺少的组成部门，它对社会的贡献远远超过酶I业本身。 （2）世界上许多国家都以枯草杆菌，地衣芽孢杆菌生产细菌淀粉酶和米曲霉生产的真苗淀粉酶为主要产品，在工业生产中使用的菌种，最初都是从自然中得到的，通过筛选和诱变育种工作，可改变菌种的特性，提高 n 一淀粉酶的活力。O n t t r u p 以地衣芽孢杆苗AT C C 9 7 9 8为出发菌株，用 Y射线， N T G以及 uV反复 7次 诱变，使其 n 一淀粉酶的产量为原苗株的 2 5 倍。A n d r e e v a 等将枯草杆菌孢子悬浮液经 5 0 ℃加热处理 3 0分钟，酶合成速度提高了 2 —2 、 7倍，可见采用诱变育种是行之有效的方法，但也有一定的局限性和缺点，由于发生平顶效应使之育种效果降低，利用转化法改良菌种，在枯草杆菌 n 一淀粉酶的生产苗上已 取得可喜的结果 K a z u m a s a 等采用转化和诱变结合的方法．使 n 一淀粉酶产量比亲株高 l 5 0 0 - -2 0 0 0倍近年来，随生物工程技术的发展，基因工程技术已应用到菌种的改造方面。 P a l v a r 2 等把解淀粉芽孢杆菌n 一淀粉酶基因克隆到枯草芽孢杆菌中，其 n 一淀粉酶活力比其原始的野生型苗株高 5 0 0倍。 H e n a c h a n 又把地衣芽孢杆菌耐热淀粉酶基因克隆到枯草芽孢杆苗中，美国 C P C国 际公冠的 Mo f f c t 研究中心，已获得美国食品药品管理局( F DA) 的批准，可用其研制的基因工程菌生产淀粉酶，这是第一个由 F D A 批准用基因工程菌生产的酶髑剂。。我国在利用基因重组构建耐热性一淀粉酶方面已取得一定的进展，何超刚[ 3 等将脂肪嗜热芽孢杆菌淀粉酶基因质粒带人大肠杆菌，使后者具有生 产高淀粉酶能力。任大明0 将带有淀粉酶基因的克隆片段，在枯草杆菌中得到表达。朱卫民将枯草杆菌 a淀粉酶基因在大肠杆苗中的得表达。
血、尿淀粉酶检测得临床意义 贾思公 淀粉酶(AＭY或ＡMS)全称就是１，４—α-Ｄ-葡聚糖水解酶,催化淀粉及糖原水解,生成葡萄糖、麦芽糖及含有α1,6—糖苷键支链得糊精。淀粉酶主要由胰腺与唾液腺分泌，肺、肝、甲状腺、脂肪等组织亦含有此酶。 生理变异：成年人血中淀粉酶与性别、年龄、进食关系不大,新生儿淀粉酶缺乏，满月后才出现此酶，逐步升高,约在5岁时达到成年人水平,老年人淀粉酶开始下降，约低25%。 注意事项：血淀粉酶得检验结果与进食得关系并不大，因此检验前无需刻意空腹，但若有使用避孕药或者麻醉药等则可能使得测定得数值出现偏低得情况。 参考值：血清淀粉酶28—10０ｕ/L;尿液淀粉酶０-500u/L 临床意义:淀粉酶主要由唾液腺与胰腺分泌，可通过肾小球滤过。 （1）血清与尿中淀粉酶升高:流行性腮腺炎,特别就是急性胰腺炎时,血与尿中淀粉酶显著增高。急性胰腺炎病人胰淀粉酶溢出胰腺外，迅速吸收入血，由尿排出，故血尿淀粉酶大为增加,就是诊断本病得重要得化验检查。血清淀粉酶在发病后１~2小时即开始增高,８～1２小时标本最有价值,至24小时达最高峰，并持续24～７2小时,2~5日逐渐降至正常，而尿淀粉酶在发病后1２～24小时开始增高，４8小时达高峰,维持5～7天,下降缓慢。故胰腺炎后期测尿淀粉酶更有价值。一般情况下，血清淀粉酶在增高频率以及程度上都不及尿淀粉酶检测，当血清活性淀粉酶回归常态后，尿淀粉酶活性仍然可以持续６天左右，这也就是尿淀粉酶检测得敏感度与特异度都高于血淀粉酶检测得原因所在。尿淀粉酶活性测定对于胰
腺炎得诊断非常有效,在患者未能及时就诊时更就是如此，在条件允许得情况下,进行血尿淀粉酶联合测定效果更佳.对急性胰腺炎得诊断，血尿淀粉酶都有很高得敏感性。在遇到急腹症患者，特别就是那些腹部持续剧痛，用解痉剂也无法缓解症状得病例,就应该及时给患者采取血尿点淀粉酶检测,如果病情不能确定,还可以采取ＣT 、B 超等手段辅助进行,早点确诊，以便下一步治疗。 急性阑尾炎、肠梗阻、胰腺癌、胆石症、溃疡病穿孔、慢性胰腺炎、胰腺癌、急性阑尾炎、肠梗阻、流行性腮腺炎、唾液腺化脓等血清淀粉酶均可升高,但升高幅度有限。肾功能障碍时,血淀粉酶升高,尿淀粉酶降低. (2)血清与尿中淀粉酶降低:正常人血清中淀粉酶主要由肝脏产生,血清与尿淀粉酶同时减低主要见于肝炎、肝硬化、肝癌及急性与慢性胆囊炎等。肾功能障碍时血清淀粉酶也可降低。 血尿淀粉酶对于胰腺炎得诊断虽然很有效果,但也会存在一定得诊断不出甚至误诊得几率。胰腺炎就是最为常见得急腹症,患者大多有持续性阵痛，与暴饮暴食与烟酒过度有一定关系.有一种以腹泻为主要症状得胆源性胰腺炎与急性肠胃炎临床症状极为相似，血尿淀粉酶也表现较高，容易误诊。胆结石得临床症状主要为腹疼、恶心以及呕吐、发热。常态下，存留于胰液中得胰蛋白就是在十二指肠里,它变成活性胰蛋白酶需要胆汁中得肠激酶激活，这样才能够去消化蛋白质。急性胰腺炎很多都就是由胆石症引起得, 所以急性肠胃炎与胆结石在临床上极易被误诊为胰腺炎,需要重点关注。 总而言之,血尿淀粉酶得坚持就是当前诊断胰腺炎得主要手段，其有效率高，操作也较为简便，能够更为快捷得发现胰腺炎患者,便于对症治
淀粉酶对淀粉和蔗糖的水解作用 一、教学目的 l．初步学会探索酶催化特定化学反应的方法。 2．探索是否只能催化特定的化学反应。 二、教学建议 在本实验的教学中，教师应注意以下几点。 1．实验课前，教师应当布置学生预习实验指导。学生通过预习，可以理解实验原理，了解实验的目的要求和方法步骤，避免实验时边看书边做实验的情况发生。 2．实验过程中，教师应提醒学生注意以下几点。 （1）制备的可溶性淀粉溶液，必须完全冷却后才能使用，如果用刚煮沸的可溶性淀粉溶液进行实验，就会因温度过高而破坏淀粉酶的活性。 （2）两支试管保温时，应控制在60℃左右，低于50℃或高于75℃，都会降低化学反应的速度。 （3）如果2号试管也产生了砖红色沉淀，可以考虑以下原因。 ①蔗糖溶液放置的时间是否过长。因为蔗糖溶液放置时间过长，蔗糖容易被溶液中的微生物分解成还原性糖，影响实验的结果。这时应改用现配制的蔗糖溶液。 ②试管是否干净。如果上一个班的同学做完实验后未能将试管清洗干净，这次实验又接着用，就可能出现这种情况。为此，教师必须要求学生在实验结束后，一定要将试管洗刷干净，并倒置控干。教师在实验前应对试管统一进行检查，以杜绝上述情况的发生。 ③蔗糖本身是否纯净。如果蔗糖不纯，就可能出现产生砖红色沉淀的现象。为保证蔗糖纯净，实验前教师可先配制少量的蔗糖溶液，并用斐林试剂检验一下，确无砖红色沉淀产生，则为纯净蔗糖。 三、参考资料 淀粉溶液的配制取2g淀粉酶（粉剂），放入烧杯中，边搅拌边加入98mL蒸馏水，搅拌均匀后备用。
淀粉酶简介本实验为定性实验，因此，不必使用纯的淀粉酶。淀粉酶在一般的化学试剂商店就可以买到，有的酿酒厂也有出售，买回后放在冰箱冷藏室中可保存几年。 替换材料容易购买到菊糖的学校，最好用菊糖代替蔗糖。这是因为菊糖是由多个果糖分子缩合而成的，与淀粉同属于多糖。用菊糖与淀粉进行对比实验，更具有说服力。 1、实验目的 （1）初步学会探索酶催化特定化学反应的方法。 （2）探索淀粉酶是否只能催化特定的化学反应。 2、实验原理 淀粉和蔗糖都没有还原性,也就是都不能使斐林试剂还原,所以都不能与斐林试剂发生反应。唾液淀粉酶将淀粉水解成的麦芽糖则具有还原性,能够使斐林试剂还原,生成砖红色的沉淀。蔗糖水解产生的葡萄糖和果糖都具有还原性,但唾液淀粉酶不能将蔗糖水解。 试验中可以用菊糖代替蔗糖。这是因为菊糖是由多个果糖分子缩合而成的，与淀粉同属于多糖，用菊糖与淀粉进行对比实验，更具有说服力。 3、实验材料 质量分数分别为3%的可溶性淀粉溶液和蔗糖溶液；质量分数为2%的新鲜淀粉酶（化学试剂商店有售）溶液。 4、试剂与仪器 斐林试剂（也可以用班氏试剂）试管、大烧杯、量筒、滴管、温度计、试管夹、三脚架、石棉网、酒精灯、火柴。 5、实验方法与步骤 （1）取两支洁净的试管，编上号，然后向1号注入2mL可溶性淀粉溶液和2mL新鲜淀粉酶溶液。向2号注入2mL蔗糖溶液和2mL新鲜淀粉酶溶液。 （2）轻轻振荡这两支试管，使试管内的液体混合均匀，然后将试管的下半部浸到60℃左右的热水中，保温5min。 （3）取出试管，各加入2mL斐林试剂（边加入斐林试剂，边轻轻振荡这两支试管，以便使试管内的物质混合均匀）。 （4）将两支试管的下半部放进盛有热水的大烧杯中,用酒精灯加热,煮沸并保持1min。 （5）观察并记录两支试管内的变化。
毕业论文文献综述 生物工程 α-淀粉酶的研究及应用 淀粉酶是一种水解酶，是目前发酵工业上应用最广泛的一类酶。淀粉酶一般作用于可溶性淀粉、直链淀粉、糖原等α-1,4-葡聚糖，水解α-1,4-糖苷键的酶。根据作用的方式可分为α-淀粉酶（EC3.2.1.1.）与β-淀粉酶（EC3.2.1.2.）。因α-淀粉酶作用于淀粉时从淀粉分子的内部随机切开α-1,4糖苷键，生成糊精和还原糖，而β-淀粉酶从非还原性末端逐次以麦芽糖为单位切断α-1,4-葡聚糖链生成分子量比较大的极限糊精，且α-淀粉酶分布更广泛，已是一种十分重要的酶制剂，α-淀粉酶大量应用于粮食加工、食品工业、酿造、发酵、和医药行业等，它占了整个酶制剂市场份额的25%左右[1]。目前工业生产上都以微生物发酵法大规模生产α-淀粉酶。但随着社会需求的增大，工业生产对α-淀粉酶的需求量也越来越大，急需寻找满足生产需要的具新型特征的酶制剂。因此本文主要讨论以α-淀粉酶为代表的淀粉酶的研究及应用。 1 α-淀粉酶的研究 1.1 α-淀粉酶分离纯化方法的研究 高纯度α-淀粉酶是一种重要的水解淀粉类酶制剂，可用于研究酶反应机理和测定生化反应平衡常数等。分离纯化α-淀粉酶的方法很多，一般都是依据酶分子的大小、形状、电荷性质、溶解度、稳定性、专一性结合位点等性质建立的。要得到高纯度的α-淀粉酶，往往需要将各种方法联合使用。盐析沉淀、凝胶过滤层析、离子交换层析、疏水作用层析、亲和层析和电泳等，是蛋白质分离纯化的主要方法。用吸附树脂法、40%乙醇从α-淀粉酶发酵液中分离高活性α-淀粉酶，用离子交换法和透析法对初酶液进行脱盐处理，最后用DEAE－纤维素纯化α－淀粉酶，所得酶活力为60153U/g，酶活性回收率为66.04%[2]。另通过乙醇沉淀、离子交换层析和凝胶过滤层析等方式，从白曲霉菌A. kawachii的米曲粗抽出液中，分离纯化到两个耐酸性α-淀粉酶比活性极高的组分。用疏水吸附法和DEAE-cellulose(二乙氨基乙基-纤维素)柱层析法分离纯化α-淀粉酶，所得酶活力为110 000 U/g。用硫酸铵沉淀和垂直板制备凝胶电泳对地衣芽孢杆菌A. 4041耐高温α-淀粉酶进行分离纯化，得到3种电泳均一的组分。通过超滤、浓缩、脱盐和聚丙烯酰胺垂直板凝胶电泳，对利用基因工程菌生产的重组超耐热耐酸性α-淀粉酶进行纯化，得到电泳纯级的超耐热耐酸性α-淀粉酶，纯化倍数为11. 7，活力回收率为29. 8%[3]。但上述方法存在的共同问题是，连续操作和规模放大都比较困难。双水相技术具有处理容量大、能耗低、易连续化操作和工程放大等优点。应用双水相系统PEG/磷酸盐分离
淀粉酶说明 宁波北仑雅旭化工有限公司优质生产商，α-淀粉酶的厂家电话，α-淀粉酶的CAS号，α-淀粉酶的详细说明，α-淀粉酶最新报价，α-淀粉酶的价格，α-淀粉酶的作用，α-淀粉酶厂家总代理，α-淀粉酶厂家最新报价，α-淀粉酶的添加量，α-淀粉酶的分子式、α-淀粉酶的分子量。 英文：a-Amylase活力：1万CAS：9000-90-2。 概述：中温α-淀粉酶采用枯草芽孢杆菌(Bacillus Subtilis)经深层发酵提炼而成。广泛应用于酒精、啤酒、味精、淀粉糖、发酵工业的液化以及纺织、印染退浆等。 原理：能水解淀粉分子中的α-1.4葡萄糖苷键，任意切断成长短不一的短链糊精及少量的低分子糖类，直链淀粉和支链淀粉均以无规则的形式进行分解，从而使淀粉糊的粘度迅速下降，即“液化”作用，故又称液化酶。 产品特性：1、热稳定性：在60οC以下较为稳定，最适作用温度60 -70οC，可适用于最高达90οC的液化过程。2、PH稳定性：在PH6.0-7.0时较稳定，最适PH6.0，PH5.0以下失活严重。3、钙离子浓度对酶活力的影响：钙离子对酶活力的稳定性有提高作用，没有钙离子，酶活力完全丧失。 应用方法：1、在饴糖、酶法味精上的应用淀粉浆浓度为16-17B，调PH至6.2-6.4，并加入0.2%氯化钙(按原料重量计算)，然后将淀粉酶加入淀粉浆中(每克原料用酶6-8个单位)，充分混合后，加热至85 -90οC，液化30分钟左右。 2、在啤酒生产上的应用使用大米、玉米为辅料时先磨粉通过40目以上筛孔，在糊化锅中调浆后加淀粉酶，加酶量在6个单位/克原料左右，在85 -90οC液化30分钟。 3、在纺织品退浆上的应用使用精制的液体淀粉酶作为退浆剂，适用于不耐高温的丝绸、化纤、棉毛织品的退浆工艺，加酶量在0.2%(2000u/g)左右，在水浴50 -80οC 20-40分钟。 4、其它工业一般控制在加酶量在每克淀粉6-8个酶活力单位，钙离子浓度150ppm。 储存：本品系生物活性物质，日光、温度、湿度要引起酶失活。应防止太阳直晒，宜放在低温干燥处。 真菌α—淀粉酶是由曲霉属微生物发酵产生的一种α—淀粉酶。与细菌α—淀粉酶不同的是，真菌α—淀粉酶的最适作用温度为55℃左右，超过60℃开始失活；其水解淀粉的产物主要是高含量的麦芽糖和一些低聚糖及少量的葡萄糖。而细菌α—淀粉酶最适作用温度高（中温α—淀粉酶70～80℃，耐高温α—淀粉酶为95～105℃），水解淀粉的主要产物是糊精。因此，细菌α—淀粉酶只能用于发酵工业，而真菌α—淀粉酶则广泛地应用于淀粉糖浆、低聚糖、啤酒、烘焙食品、面制品等的生产，具有十分广阔的市场前景。 真菌α-淀粉酶 概述： 真菌α - 淀粉酶是由米曲酶瓦尔（ Aspergillus oryzal var ）发酵、精制提取而成的一种食品级α - 淀粉酶。 该酶为内切型淀粉酶，可以迅速水解直链和支链淀粉水溶液内部的α -1.4 糖苷键，生成大量的麦芽糖及少量的麦芽三糖、葡萄糖和其它寡聚糖。 该酶主要用于高麦芽糖浆的生产，也可用于啤酒等行业。 酶的应用方法： 真菌α - 淀粉酶主要应用于高麦芽糖浆的生产。最佳的糖化条件取决于 PH 、温度、底物浓度和酶制剂加量。各应用厂家根据自己的条件决定最佳工艺条件，一般建议使用方法如下： PH 5.0-5.5 ，反应温度 50 -60 οC ，酶制剂加量 0.15 -0.30kg / 吨干淀粉，糖化时 间 12-24 小时。
根据淀粉酶对淀粉的水解方式不同，可将其分为α-淀粉酶、β-淀粉酶、葡萄糖淀粉酶和异淀粉酶等。其中，α-淀粉酶（α-1，4-葡聚糖-4-葡聚糖苷酶)多是胞外酶，其作用于淀粉时可从分子内部随机地切开淀粉链的α-1，4糖苷键，而生成糊精和还原糖，产物的末端残基碳原子构型为α-构型，故称α-淀粉酶。 α-淀粉酶来源广泛，主要存在发芽谷物的糊粉细胞中，当然，从微生物到高等动、植物均可分离到，是一种重要的淀粉水解酶，也是工业生产中应用最为广泛的酶制剂之一。它可以由微生物发酵制备，也可以从动植物中提取。不同来源的α-淀粉酶的性质有一定的区别，工业中主要应用的是真菌和细菌α-淀粉酶。 目前，α-淀粉酶已广泛应用于变性淀粉及淀粉糖、焙烤工业、啤酒酿造、酒精工业、发酵以及纺织等许多行业，是一种重要工业用酶。如在淀粉加工业中，微生物α-淀粉酶已成功取代了化学降解法；在酒精工业中能显著提高出酒率。其应用于各种工业中对缩短生产周期，提高产品得率和原料的利用率，提高产品质量和节约粮食资源，都有着极其重要的作用。相对地，关于α-淀粉酶抑制剂国内外也有很多研究报道，α-淀粉酶抑制剂是糖苷水解酶的一种。它能有效地抑制肠道内唾液及胰淀粉酶的活性，阻碍食物中碳水化合物的水解和消化，降低人体糖份吸收、降低血糖和血脂的含量，减少脂肪合成，减轻体重。有报道表明，α-淀粉酶可以帮助改善糖尿病患者的耐糖量。 α-淀粉酶是淀粉及以淀粉为材料的工业生产中最重要的一种水解酶，其最早的商业化应用在1984年，作为治疗消化紊乱的药物辅助剂。现在，α-淀粉酶已广泛应用于食品、清洁剂、啤酒酿造、酒精工业和造纸工业。 在焙烤工业中的应用： α-淀粉酶用于面包加工中可以使面包体积增大，纹理疏松；提高面团的发酵速度；改善面包心的组织结构，增加内部组织的柔软度；产生良好而稳定的面包外表色泽；提高入炉的急胀性；抗老化，改善面包心的弹性和口感；延长面包心储存过程中的保鲜期 在啤酒酿造中的应用： 啤洒是最早用酶的酿造产品之一，在啤洒酿造中添加α-淀粉酶使其较快液化以取代一部分麦芽，使辅料增加，成本降低，特别在麦芽糖化力低，辅助原料使用比例较大的场合，使用α-淀粉酶和β-淀粉酶协同麦芽糖化，可以弥补麦芽酶系不足，增加可发酵糖含量，提高麦汁率，麦汁色泽降低，过滤速度加快，提高了浸出物得率，同时又缩短了整体糊化时间。在酒精工业中的应用： 在玉米为原料生产酒精中添加α-淀粉酶低温蒸煮的新工艺，每生产1t酒精可节煤 224.42kg。又可减少冷却用水，提高出酒率8.8％，酒精成品质量也有显著提高。酒精生产应用耐高温α-淀粉酶。采用中温95℃～105℃蒸煮，既可有效地杀死原料中带来的杂菌，降低入池酸度和染菌机率，又可保护原材料中的淀粉组织不被破坏，形成焦糖或其它物质而损失，从而提高原料利用率 在造纸工业中的应用： 当代造纸工业中，造纸用化学品在提高纸品质量、增加纸品功能、提高生产效率和降低生产成本等方面发挥着极为重要的作用。由于淀粉与造纸用植物纤维素结构相近，相互间有良好的亲和作用，资源广泛，廉价易得，尤其是经变性处理的淀粉，能赋予纸张优异的性能，因此各类变性淀粉在造纸中广泛用于湿部添加、层间喷雾、表面施胶和涂布粘合。α-淀粉酶可以生产涂布粘合用变性淀粉
淀粉酶【拼音：diàn-fěn méi；英文：Amylase】是一种水解酶，是目前发酵工业上应用最广泛的一类酶。淀粉酶一般作用于可溶性淀粉、直链淀粉、糖原等α-1,4-葡聚糖，水解α-1,4-糖苷键的酶。根据作用的方式可分为α-淀粉酶（EC3.2.1.1.）与β-淀粉酶（EC3.2.1.2.）。 α-淀粉酶广泛分布于动物（唾液、胰脏等）、植物（麦芽、山萮菜）及微生物。微生物的酶几乎都是分泌性的。此酶以Ca2+为必需因子并作为稳定因子，既作用于直链淀粉，亦作用于支链淀粉，无差别地切断α-1,4-链。因此，其特征是引起底物溶液粘度的急剧下降和碘反应的消失，最终产物在分解直链淀粉时以麦芽糖为主，此外，还有麦芽三糖及少量葡萄糖。另一方面在分解支链淀粉时，除麦芽糖、葡萄糖外，还生成分支部分具有α-1,6-键的α-极限糊精。一般分解限度以葡萄糖为准是35-50％，但在细菌的淀粉酶中，亦有呈现高达70％分解限度的（最终游离出葡萄糖）。 β-淀粉酶与α-淀粉酶的不同点在于从非还原性末端逐次以麦芽糖为单位切断α-1,4-葡聚糖链。主要见于高等植物中（大麦、小麦、甘薯、大豆等），但也有报告在细菌、牛乳、霉菌中存在。对于象直链淀粉那样没有分支的底物能完全分解得到麦芽糖和少量的葡萄糖。作用于支链淀粉或葡聚糖的时候，切断至α-1,6-键的前面反应就停止了，因此生成分子量比较大的极限糊精。从上述的α-淀粉酶和β-淀粉酶的作用方式，分别提出α-1,4-葡聚糖-4-葡萄糖水解酶（α-1,4-glucan 4-glucanohydrolase）和α-1,4-葡聚糖-麦芽糖水解酶（α -1,4-glucan maltohydrolase）的名称等而被使用。 α-淀粉酶是一种内切葡萄糖苷酶，属于淀粉酶α-淀粉酶催化水解淀粉会使淀粉黏度迅速下降，所以又称为液化淀粉酶。 理化性质：米黄色、灰褐色粉末。能水解淀粉中的α-1，4,葡萄糖苷键。能将淀粉切断成长短不一的短链糊精和少量的低分子糖类，从而使淀粉糊的黏度迅速下降，即起到降低稠度和“液化”的作用，所以此类淀粉酶又称为液化酶。作用温度范围60~90℃，最适宜作用温度为60~70℃，作用pH值范围5.5~7.0，最适pH值为6.0。Ca2+具有一定的激活、提高淀粉酶活力的能力，并且对其稳定性的提高也有一定效果。可催化水解α-1,4-糖苷键，但只能催化水解直链淀粉，生成α-麦芽糖和少量葡萄糖。主要存在于人的唾液和胰脏中，也存在于麦芽、蟑螂涎腺、芽胞杆菌、枯草杆菌、黑曲霉和米曲霉中。可由米曲霉、嗜酸性普鲁士蓝杆菌、淀粉液化杆菌、地衣芽孢杆菌和枯草杆菌分别经发酵、精制、干燥而得。
α-淀粉酶在食品行业的应用研究 摘要：α-淀粉酶作为淀粉酶的一种，广泛应用于工业生产，在食品、医药、造纸、酿造以及饲料等工业中发挥着越来越重要的作用。文章综述了α-淀粉酶的酶学性质和在食品工业的应用，以及对α-淀粉酶未来发展的思考，如何进一步研究，使其应用价值得到更好的发挥。 关键词：淀粉酶；α-淀粉酶；应用；展望。 1概述 淀粉酶（amylase，Amy，AMS），广泛存在于自然界，几乎所有的植物、动物和微生物都含有淀粉酶。依据对淀粉作用方式的不同分为：α-淀粉酶、β-淀粉酶、葡萄糖淀粉酶、支链淀粉酶和异淀粉酶等；而根据淀粉酶来源的不同又可以分为：细菌淀粉酶、真菌淀粉酶、动物淀粉酶和植物淀粉酶[1]。 其中，α-淀粉酶（α-amylase）属于葡萄糖水解酶家族13（GH13），国际酶学分类编号为 EC 3.2.1.1[2]，能随机切开淀粉、糖原等大分子部的α-1,4-葡萄糖苷键，将其水解成糊精、低聚糖和葡萄糖等一系列小分子[3,4]，使淀粉黏度迅速下降。由于产物的末端残疾C原子为α 构型，故称α-淀粉酶[5]。不同来源的α-淀粉酶性质有一定的区别，工业上主要是应用真菌和细菌产生的α-淀粉酶。 2α-淀粉酶性质 由于α-淀粉酶来源广泛，其酶学和理化性质会有一定区别，为了满足不同工业生产需要，需要充分了解所使用α-淀粉酶的来源以及其性质，主要有以下三个方面： 2.1温度和pH值 不同温度和pH值条件下，α-淀粉酶的活力会有所不同，只有在最适温度和pH值条件下，酶的稳定性最好，其活力最强，才能更好地发挥作用[6,7]。 2.2底物 和其他酶类一样，α-淀粉酶也具有底物特异性，不同来源的淀粉酶反应底
Sy-5 探索淀粉酶对淀粉和蔗糖的作用 (1)做好本实验的关键是蔗糖的纯度和新鲜程度。这是因为蔗糖是非还原性糖，如果其中混有少量的葡萄糖或果糖，或蔗糖放置久了受细菌作用部分分解成单糖，则与斐林试剂共热时能生成砖红色沉淀，使人产生错觉。为了确保实验的成功，实验之前应先检验一下蔗糖的
纯度。普通的细粒蔗糖往往由于部分水解而具有一些还原糖。可用市售大块冰糖，水洗去其表面葡萄糖得到纯净的蔗糖。 (2)实验中要将试管的下半部浸到37℃的温水中，因为淀粉酶在适宜的温度条件下催化能力最强。 (3)在实验中，质量分数为3%的蔗糖溶液要现配现用(以免被细菌污染变质)，取唾液时一定要用清水漱口，以免食物残渣进入唾液中。 (4)制备的可溶性淀粉溶液，一定要完全冷却后才能使用，因为温度过高会使酶活性降低，甚至失去催化能力。 (5)实验中如果2号试管也产生了砖红色沉淀，可能的原因是: 蔗糖溶液放置的时间过长，蔗糖溶液中的微生物分解成还原性糖，从而影响实验效果。这时应临时配制蔗糖溶液。 另一个可能的原因是试管不干净，所以实验之前应将试管用清水再清洗一次，试管编号要醒目。 (6)实验步骤一定要按要求的程序进行，不可随意改变。 (7)如果实验中，自己的实验结果与理论上的预期结果不一致，应再设计实验，进行进一步的验证或找出问题所在。 Ⅲ实验理论 本实验是探索类实验。主要目的是通过研究淀粉酶对淀粉和蔗糖的水解作用是否都具有催化作用，探索酶催化化学反应的特点。本实验给我们的重要启示是:设计实验时，首先要从已知人手，确定何为实验变量(自变量)，何为因变量，何为控制变量。 本实验的已知条件为题目，即“探索淀粉酶对淀粉和蔗糖的作用”。 从题目可知: ①淀粉、蔗糖水解的产物，水解的速率等变化的结果，即因变量。从因变量入手我们将推知自变量(实验变量)对其的影响程度或它们之间的关系。 ②淀粉、蔗糖在实验过程中的浓度、用量、淀粉酶的浓度、用量、水解过程的温度等都为控制变量，需遵循同时等量原则，以排除控制变量对2个水解反应的影响。 ③淀粉酶本身是实验变量。通过研究确定其分别对淀粉水解作用和蔗糖水解作用的影响。 在以上分析的基础上，再安排淀粉、蔗糖、水、淀粉酶、温度、酸碱度等各变量的“出场”顺序，想必会容易许多。 Ⅳ随堂演练 1.下列关于酶的叙述，不正确的是（） A.酶的催化效率很高 B.酶是具有催化功能的蛋白质 C.酶只有在细胞内才具有催化功能 D.淀粉酶不能催化麦芽糖分解成葡萄糖 2.能水解蔗糖的酶是（） A.淀粉酶 B.蛋白酶 C.蔗糖酶 D.麦芽糖酶 3.能水解淀粉酶的酶是（） A.淀粉酶 B.蛋白酶 C.蔗糖酶 D.麦芽糖酶 4.活细胞产生的具有催化作用的一类特殊蛋白质是（） A.抗体 B.酶 C.载体蛋白 D.激素 5.与酶的本质不相同的物质是（） A.性激素 B.抗体C．胰岛素 D.血红蛋白 6.在唾液淀粉酶催化淀粉水解实验中，将唾液稀释10倍，与用唾液原液的效果几乎相同，这 说明了酶具有（） A.专一性 B.稳定性 C.多样性 D.高效性
真菌α-淀粉酶的研究和应用 16120901 20092348 王德美 摘要：α-淀粉酶广泛分布于动物、植物和微生物中，能水解淀粉产生糊精、麦芽糖、低聚糖和葡萄糖等，是工业生产中应用最为广泛的酶制剂之一。α-淀粉酶在现代淀粉糖浆、焙烤制品、啤酒酿制及生料酒精等行业已得到广泛的应用。随着现代制糖工业与发酵工业的发展及其对真菌α-淀粉酶的使用需求，使得真菌α-淀粉酶在现代工业酶制剂中占有重要地位。对真菌α-淀粉酶的研究和利用，为满足国内市场需求、调整我国酶制剂工业结构和带动相关食品或发酵行业的发展等具有重要意义。 关键词：真菌α-淀粉酶，可发酵性糖，固态发酵，冷冻沉析，食品应用 1.真菌α-淀粉酶的结构及其催化机制 1.1真菌α-淀粉酶的结构 与大多数α-淀粉酶类似，真菌α-淀粉酶通常含有三个结构域，分别称为A、B和C。结构域A为酶的催化反应中心区域，其典型结构为（a/b）8TIM-桶状结构，结构域B和结构域C基本上位于结构域A得到对立两端【1】。其中，Ca2+的保守结合位点位于结构域A和结构域B之间的表面区域，而大多数情况下Ca2+的存在对于α-淀粉酶家族保持其酶活力和稳定性是必须的。结构域B位于TIM-桶状结构域的第三个β-折叠和第三个α-螺旋之间，该区域富含不规则的β-片层结构，在不同的淀粉酶中的大小和结构差异较大，被认为与α-淀粉酶的第五特异性有关。同时，通过定点突变或随机突变结果表明，该部位在淀粉酶中核能相对比较脆弱，与α-淀粉酶的总体稳定性关联密切，其中部分氨基酸的改变对酶的pH稳定性和热稳定性影响较为显著。结构域C形成α-淀粉酶蛋白质羧基端，并含有α-淀粉酶家族所特有的希腊钥匙β-sandwich结构，通常认为其通过将结构域A的疏水区域与溶剂相隔离以稳定催化区域或TIM桶状结构【2】。 1.2真菌α-淀粉酶的催化机制 通过X-射线晶体结构、化学修饰和定点突变等手段，表明Asp206、Glu230和Asp2973个氨基酸可能是α-淀粉酶、家族的核心催化位点【3】。在α-淀粉酶的催化过程中，酶首先固定住异头物(α-构象)，然后通过双替换反应进行催化。在第一个替换过程中，酶的酸性基团(Glu230)使糖苷中的氧原子质子化，并使碳和氧的链接键断裂，形成一种鎓盐转换状态，继而在第二个替换过程中由蛋白的亲质子酸性基团对糖的异头物中心进行攻击，形成β-糖基和酶复合的一种临时状态，继而底物的糖基配基离开活性位点。 2.真菌α-淀粉酶的分类 在目前已报道的文献中，各种真菌来源的α-淀粉酶可以粗略的按酶学性质或作用条件将真菌α-淀粉酶分为3种类型：
脂肪酶与淀粉酶的临床意义 （源于丁香园） 急性胰腺炎是一种常见且较为严重的急腹症，其发病迅猛，病死率高。急性期胰腺炎和其他急腹症较难鉴别，且重型胰腺炎发病率逐渐增多，因而急性胰腺炎的及时准确诊断尤为重要。 急性胰腺炎临床症状多有典型的腹痛、恶心、血清淀粉酶和脂肪酶水平升高。每一天都有很多的淀粉酶和脂肪酶测定用于评估腹痛患者，甚至是常规生化检查的一部分。 血清淀粉酶是临床应用最广泛的急性胰腺炎酶学诊断指标之一，优点是技术简单，容易获得，灵敏度高。脂肪酶存在于胰腺腺泡内，当患者发生胰腺炎时，腺泡出现损伤并致使脂肪酶进入血液循环从而导致血清中脂肪酶含量升高。脂肪酶作为胰腺组织分泌的消化酶，在胰腺疾病的特异性较淀粉酶高，可作为胰腺疾病的主要辅助诊断指标。 然而在平常实际工作中，我们经常会遇到急性胰腺炎患者，有的血清淀粉酶升高而脂肪酶活性不升高；有的脂肪酶活性升高而血清淀粉酶不升高；有的淀粉酶和/ 或脂肪酶升高却不被诊断为急性胰腺炎，所有这些叫检验人员和临床医师无所适从，因为解释这些测试结果可能非常困难。 血清淀粉酶和/ 或脂肪酶正常，能诊断急性胰腺炎吗？胰腺急性炎症和自身消化导致淀粉酶和脂肪酶的释放，血液中的水平升高。出于这个原因，在急性腹痛患者血清淀粉酶和脂肪水平正常通常会排除急性胰腺炎的诊断，诊断急性胰腺炎脂肪酶阴性预测值非常高（≥95%）。然而，由于多种原因，胰腺炎的诊断却可能极具挑战性。急性胰腺炎时，患者可表现为正常的血清淀粉酶和脂肪酶，实在是令人大跌眼镜。 根据一些学者研究发现，19%～32% 的急性胰腺炎患者有正常的血清淀粉酶。因此，单纯检测血清淀粉酶诊断急性胰腺炎的敏感度和特异性还是有一定的局限性。有报道指出，伴高甘油三酯急性胰腺炎患者的血尿淀粉酶水平不升高，其原因是不确定的，最有可能是某些血清因素抑制了酶的活性。急性酒精性胰腺炎也常常有正常的血清淀粉酶水平，单纯依靠高淀粉酶血症，对于急性酒精性胰腺炎的诊断是不合理的，应该放弃。在急性胰腺炎时正常血清淀粉酶可以见到，但正常血清脂肪酶是极其罕见的。Shafqet 等报告了首例氢氯噻嗪引起的急性胰腺炎患者正常脂肪酶。Shah 等认为，临床上对于急性胰腺炎的诊断，正常血清淀粉酶和脂肪酶应该被予以接受。急性胰腺炎时表现为正常的血清淀粉酶和脂肪酶可出现在高甘油三酯血症、大量胰腺坏死、胆石胰腺炎、酒精性胰腺炎及急性胰腺炎恢复期患者等疾病中。重症胰腺炎时由于胰腺组织大量坏死，胰腺腺泡严重破坏，淀粉酶生成很少，脂肪酶不能再分泌，导致血淀粉酶/ 脂肪酶反而可能不高。正如肝衰竭时转氨酶进行性下降一