淀粉酶的生产ppt课件.ppt

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1、生化11109淀粉酶的生产淀粉是什么？淀粉是由许多葡萄糖分子以α-1，4或α-1，6糖苷键连接而成的大分子物质。淀粉有直链淀粉和支链淀粉之分。淀粉酶是什么？淀粉酶属于水解酶类，是催化淀粉、糖原、糊精中糖苷水解的一类酶的统称。根据水解淀粉的方式不同，主要的淀粉酶有α-淀粉酶、β-淀粉酶、葡萄糖淀粉酶、脱支酶、环糊精葡萄糖转移酶等。1.α-淀粉酶(EC3.2.1.1系统名：α-1.4葡聚糖-4-葡聚糖水解酶)α-淀粉酶是一种内切酶，它随机地从分子内部切开α-1.4糖苷键(水解中间的α-1.4键比分子末端的α-1.4键概率大)，遇到分支点的α-1.

2、6键不能切，但能跨越分支点而切开内部的α-1.4糖苷键，由于产物的还原性末端葡萄糖残基上的C1碳原子呈α-构型(光学)，故称这种酶为α-淀粉酶。需要钙离pH范围温度范围水解极限分子量及其氨基酸组成1.1α-淀粉酶的基本性质（一）需要钙离子大多数α-淀粉酶需要钙离子，钙离子可使α-淀粉酶保持一定的空间构象，并可增宽其pH范围。NaCL与钙离子同时存在，可显著提高α-淀粉酶的稳定性。（二）pH范围一般α-淀粉酶的稳定pH范围为pH5-10，最适pH范围为pH5-6。另有少量菌种pH范围比较特殊。（三）温度范围各种的热稳定性和最适温度也有一定差异。

3、地衣芽孢杆菌产α-淀粉酶热稳定性最好，最适温度可达90℃。枯草杆菌产α-淀粉酶最适温度为70℃。霉菌产α-淀粉酶最适温度为50℃。拟内孢霉所产α-淀粉酶最不稳定，40℃即会失活。（四）水解极限水解极限：当水解液中还原性不再增加时的水解率，称为该酶的水解极限。各种酶的水解极限随产酶菌种不同有一定差异。水解不同来源的淀粉（支链、直链淀粉含量不同）水解极限也不同。（五）分子量及其氨基酸组成α-淀粉酶的分子量约为50000左右，但不同来源的酶其分子量和氨基酸组成也有所不同，共同点是含硫氨基酸（如蛋氨酸、胱氨酸）较少，而二羰酸氨基酸（如天冬氨酸、谷氨酸

4、）含量较高。淀粉在α-淀粉酶的作用下很快被切割成分子较小的糊精、低聚糖、麦芽糖、葡萄糖等，引起粘度下降，对碘呈色反应为篮－紫－红－无色，又叫液化酶。1.2α-淀粉酶的水解反应水解直链淀粉，首先将淀粉降解为寡糖、麦芽三糖和麦芽糖，然后将寡糖、麦芽三糖进一步降解为麦芽糖和葡萄糖。水解支链淀粉，由于不能水解α-1.6糖苷键，产物除麦芽糖、少量葡萄糖外，还有带α-1.6键的小分子极限糊精。1.3α-淀粉酶的工业生产目前工业大规模生产和应用的α-淀粉酶主要来自枯草杆菌、地衣芽孢杆菌、和米曲霉。枯草杆菌BF-7658α-淀粉酶；高温α-淀粉酶；米曲霉固体

5、培养法生产α-淀粉酶.米曲霉固体培养法生产α-淀粉酶工艺流程图斜面培养米曲汁或麦芽汁斜面培养基，32-34℃，70-72h，此时几乎菌丝全部布满斜面，即成熟，接入种子瓶。种子瓶培养（三角瓶）麦麸玉米粉培养基，32-34℃，70-72h，培养至长出大量菌丝及黄绿色孢子。种曲培养（曲盒）培养基与种子瓶相同，接种量0.5-1.0％，料层厚1cm，培养3天。厚层通风培养麦麸谷壳培养基接种量0.5％，34-36℃，28h。产品培养好的麸曲直接烘干即为工业级粗酶，水浸醇沉后粉碎加糖可作为助消化药物。2.β-淀粉酶(EC3.2.1.2系统名：α-1.4葡聚

6、糖麦芽糖水解酶)β-淀粉酶又称外切型淀粉酶，它是从淀粉的非还原性末端以麦芽糖为单位顺次分解α-1.4糖苷键，同时使切下的麦芽糖还原性末端的葡萄糖残基构型转变成β型，故称为β-淀粉酶。β-淀粉酶不能水解α-1.6糖苷键，也不能跨越α-1.6糖苷键，水解作用在α-1.6键前2-3个葡萄糖残基处停止。β-淀粉酶广泛存在于大麦、小麦甘薯、大豆等高等植物中，目前商品β-淀粉酶绝大部份均是从植物中提取的，芽孢杆菌β-淀粉酶生产量极低。2.1β-淀粉酶的来源2.2β-淀粉酶的性质（一）最适pH：植物来源：pH5-6；细菌来源：pH6-7。（二）作用位点：淀

7、粉的非还原末端α-1．4糖苷键（三）β-淀粉酶为外切酶（四）作用淀粉时还原性增加，但粘度不易下降，糊化缓慢（五）β-淀粉酶较α-淀粉酶分子量大（六）水解作用：1、直链淀粉：可以完全水解成麦芽糖2、支链淀粉：麦芽糖和大分子β-极限糊精2.3植物β-淀粉酶的提取（一）麦麸提取β-淀粉酶（二）从甘薯淀粉废液中提取β-淀粉酶（三）从大豆蛋白质废水中提取β-淀粉酶THEAND