第四章 第一节 a-淀粉酶的性质
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α-淀粉酶分类
α-淀粉酶可根据它们的基本结构和催化机制分类。
1. 胰高血糖素α-淀粉酶(Pancreatic α-amylase):由胰腺分泌,催化淀粉分子中α-1,4-糖苷键的水解,形成糊精、麦芽糊精、麦芽三糖等,使淀粉溶解为葡萄糖。
2. 细胞外α-淀粉酶(Extracellular α-amylase):广泛存在于
真菌、细菌、植物和动物中,催化与胰高血糖素α-淀粉酶相同的反应,
但在环境条件上具有更高的适应性,如耐低温、耐高盐、耐低pH等。
3. γ-淀粉酶(Glucoamylase):主要由真菌和细菌产生,专门水解
淀粉分子的糖端α-1,4-糖苷键,产生单一的葡萄糖分子。
4. α-糖基转移酶(Transglycosidase):在α-淀粉酶酶解淀粉的
过程中,通过α-1,4-糖苷键的转移反应,产生多糖和寡糖,如淀粉胶和
麦芽糖醇寡糖。
5. 改性α-淀粉酶(Modified α-amylase):通过化学修饰或基因
工程技术改变本身的性质,如增加稳定性、减少不良反应、增加催化效率等,应用于食品、制药和环境等领域。
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。
文章编号:1000-9973(2002)12-0020-03米曲霉今野菌株所产α—淀粉酶性质的研究吕嘉枥1,张大为,苟金霞,廖昌军,王美芳2(11陕西科技大学生命科学与工程学院,陕西咸阳 712081;21西安市酿造公司)摘要:采用硫酸铵盐析,再透析提纯得到米曲霉今野菌株的α-淀粉酶;该酶能耐受50~65℃的高温,在65℃处理2小时后剩余酶活力为85%;采用正交实验得其在反应过程中所受因素影响大小为酶液浓度>底物浓度>pH值>温度,酶反应的最适pH为610,最适温度为60℃;以可溶性淀粉为底物时,该α-淀粉酶的K m值为518×10-1m ol/L;当NaCl浓度超过30%时,对酶活有明显的抑制作用,剩余酶活力只有15%。
当NaCl浓度在18%以下时,剩余酶活力在90%以上。
关键词:米曲霉今野菌株;α-淀粉酶;性质中图分类号:TS201125 文献标识码:AStudy of theα-Amyla se Character producedby Asp.oryzae JinY eLU Jia2li ZHANG Da2wei,G OU Jin2xia,LIAO Chang2jun,WANG Mei2fang (11C ollege of Life Science and Engineering,Shanxi University ofScience and T echnology,X ianyang712081,China;2.X i’an Brewing C om pany) Abstract:This paper studied the character ofα-Amylase produced by Asp.oryzae JinY e.The result shows the α-Amylase is stable to heat treatment,after2hours under65℃its activity still remain85%.T o test by vari2 ous facts can get which is the main effects to the enzyme.The result is[E]>[S]>pH>T,the optimun pH and tem perature for enzyme catalysis is6.0and60℃,resperctively.The K m is5.8×10-1m ol/L.When the reactant is amylum,the enzyme is stable to18%s odium chloride.K ey words:Asp.oryzae JinY e;α-amylase;character 酱油是人民日常生活中必不可少的调味品,酱油酿造主要靠米曲霉的作用。
安徽农业科学160r/vain摇床培养12h/’种子液以10%的接种量接种于产酶发酵培养基上,37℃、160r/min摇床培养24h后发酵液5000r/min离心10min,取上清液测酶活力。
选取酶活力较高的菌株作为试验菌种。
1.4.L3酶活力的测定一1。
仅一淀粉酶能将淀粉水解为长短不一的短链糊精和少量的还原糖,而使淀粉对碘呈蓝紫色的特异反应逐渐消失,可以用这种显色消失的速度来衡量酶的活力。
用YoungJ.Y00改良法:取5rIll0.5%可溶性淀粉溶液,在40℃水浴中预热10min,然后加入适当稀释的酶液0.5ml,反应5min后用5Illl0.1mol/LH2S04溶液终止反应。
取0.5m1反应液与5lIll工作碘液显色,在620nm波长处测光密度。
以0.5ml水代替0.5rIll反应液为空白,以不加酶液(加相同的水)的管为对照。
,酶活力单位定义为:在40℃、5vain内水解ln蟮淀粉(0.5%淀粉)的酶量为1个活力单位。
酶活力计算公式如下:酶活力(u/IIll)=(民一R)/RoX50XD式中,尺。
、R分别为对照、反应液的光密度;D为酶的稀释倍数,调整D使(R一尺)/民在0.2~0.7。
1.4.2酶学性质的研究。
1.4.2.1酶反应最适温度的确定。
设置40、60、80℃3个温度梯度,测定反应体系在不同温度下的酶活力,确定酶反应的最适温度。
1.4.2.2酶反应最适pH值的确定。
用不同的缓冲液设置pH值为4、6、lO3个梯度值,测定反应系在不同pH值下的酶活力,确定酶反应的最适pH值。
1.4.2.3ca2+对酶热稳定性的影响。
在100℃下调整酶液中Ca2+的不同浓度,测定不同时间F的酶活力,确定cd+对酶热稳定性的影响。
2结果与分析2.1Or"淀粉酶生产菌株的分离筛选2.1.1初筛结果。
采用碘熏法从淀粉筛选平板}=挑出lO株有明显淀粉水解圈(图1)的菌株。
图1菌种的水解圈Fig.1Hydrolyzedcircleofstrain2.1.2复筛结果。
α-淀粉酶07食品科学—02号解鑫α-淀粉酶XiXi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。
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。
对α-淀粉酶性质及其应用进行了相关综述。
关键词:α-淀粉酶;性质;应用Abstract:α-amylases are universally distributed throughout the animal,plant and microbial kingdoms.They can hydrolyse starch molecules to give diverse products including dextrins and progressively smaller polymers composed of glUcose units.α-amylases are one of the most popular and important form of industrial amylases.These enzymes are applied in baking industry,the processing of starch,ferm entation,brewing industry,textile and paper industries.The present review highlights the properties and applications ofα-Amylases.Key words:α-amylase;properties;applications淀粉酶广泛存在于动物、植物和微生物中[1],在食品、发酵、纺织和造纸等工业中均有应用,尤其在淀粉加工业中,微生物淀粉酶更是应用广泛并已成功取代了化学降解法;同时,它们也可以应用于制药和精细化工等行业[2]。