资源描述:
《α-葡萄糖苷酶的研究综述》由会员上传分享,免费在线阅读,更多相关内容在工程资料-天天文库。
1、a•葡萄糖昔酶的研究综述摘要:a•葡萄糖甘酶(EC3.2.1.20)因在淀粉加工上具有重要作用,其研究多年来一直受到重视。a•葡萄糖甘酶广泛存在于动物、植物和微生物体内,它可从非还原末端水解低聚糖和多聚糖的a-1,4-葡萄糖甘键,也能作用于淀粉的a・1,6•糖甘键,在高葡萄糖甘受体环境中还可催化转糖甘反应。研究表明a•葡萄糖甘酶在不同领域的开发和应用都具有很好的经济和社会效益。关键词:葡萄糖甘酶淀粉水解转糖甘反应研究进展生物技术和酶工程的飞速发展为开发淀粉水解酶提供了技术支持。淀粉水解酶(包括转化酶)是一类以淀粉或不同的糖源
2、为底物,根据水解专一性不同,可将淀粉或糖原降解成不同的单糖、低聚糖和水解多糖的水解酶类。同时,有些酶还具有转化功能,通过分子内的转糖甘作用,改变低聚糖的糖甘键链接方式。淀粉酶是生物体内广泛存在的一种水解酶,主要作用于淀粉,如植物体内的淀粉消化、植物根系中淀粉积累、动物体内摄入淀粉的分解、微生物利用碳源等。特别是具有特殊性质和新的应用领域的酶在工业上具有很重要的作用,它们可广泛应用于食品和发酵工业、化学工业以及医学应用等。a•葡萄糖甘酶作为淀粉水解酶家族中的重要一员,对它的研究一直受到人们的高度重视,多年來a•葡萄糖甘酶在不同
3、领域的应用均产生了很好的经济和社会效益。Kcc-葡萄糖昔酶的简介Q■葡萄糖昔酶(EC.321.20,a-Glucosidases)为淀粉水解酶类中的一种,主要在细胞外起作用。它从多糖的非还原末端水解底物的a■葡萄糖昔键,产生Q葡萄糖,通常把它们归类于水解酶第3类,主要水解二糖、低聚糖、芳香糖昔,能以蔗糖和多聚糖为底物。同时,它还具有转糖昔作用,可将低聚糖中的,a-1,4■糖昔键转化成a-1,6■糖昔键或其他形式的链接,从而得到非发酵性的低聚异麦芽糖或糖酯、糖肽等。按一级结构町将a■葡萄糖昔酶归为水解酶13类的31家族。a■葡
4、萄糖昔酶通常按底物专一性分为3个类型。I型a■葡萄糖昔酶水解芳基葡萄糖昔如对-硝基苯酚a葡萄糖毗喃昔(pNPG),口水解速率比低聚麦芽糖快。II型—葡萄糖昔酶对麦芽糖具冇高活性,而对芳基葡萄糖甘活性低。III型葡萄糖昔酶与II型类似,但它水解低聚糖和淀粉的速率基本一样。2、CC-葡萄糖昔酶来源及分布a■葡萄糖琶酶在自然界分布广泛,种类繁多,性质各异,几乎存在于所有生物休内。目前已经进行研究的a■葡萄糖甘酶除少数来源于植物和动物外,绝大多数均来自于微生物屮。细菌、霉菌及酵母菌等一些菌株能分泌此酶,其屮产酶较多的是黑曲霉,由场上
5、销售的a■葡萄糖甘酶产品大都为黑崩霉发酵生产所得。3.微生物ot•葡萄糖昔酶研究现状微主物来源的a•葡萄糖甘酶相对分子量一般在50〜120kDa之间。不同来源的a•葡萄糖甘酶的和性质则并界很大。同一种属的微生物,除少数外,它们所产生的a•葡萄糖甘酶性质差异也较大。例如,枯草杆菌属的不同a•葡萄糖甘酶分了量一般在65〜120kDa,有些属酸性水解酶,有些属中性水解酶,最适温度各异,底物专一性也不尽相同,有的主要降解直链淀粉、有的水解麦芽糖和低聚麦芽糖、有的具有较宽的底物专一性,可水解多种底物。不同的嗜热菌产生的a•葡萄糖甘酶,
6、分子量差异较大,嗜热温度低的为65°C,最高可达到100°C。3・1枯草杆菌a•葡萄糖昔酶1991年Bradley等研究了嗜热枯草芽砲杆菌(Bacillussubtilis)和热溶芽抱杆^[(Bacilluscaldolyticus)a■葡萄糖昔酶。2种酶均具冇胞内低聚・1,4・a■葡萄糖昔酶活性,经薄层分析,它们水解直链低聚麦芽糖产生麦芽糖和葡萄糖,并水解普鲁兰。二者均不水解Pnpg>麦芽糖、异麦芽糖、异麦芽三糖或潘糖。2种酶均由二亚基组成,分子量分别为55kDa和60kDa,最适pH分别为7.5和7.0,对底物p■硝基■
7、麦芽糖甘的Km分别为2.96mM和1.31mM。他们在1993年进一步研究了嗜热芽孑包枯草杆菌转化株(H-17)a・葡萄糖昔酶。此酶为胞内酶,具有水解低聚・1,4■糖昔键活性,也可水解直链麦芽低聚糖产生麦芽糖和葡萄糖,同时还具有普鲁兰酶活性,水解普鲁兰产生麦芽糖、葡萄糖及(异构)潘糖。此酶对pNPG、麦芽糖、异麦芽糖、异麦芽三糖、(异构)潘糖无活性,但对淀粉冇轻微的水解作用。原酶为二亚基,亚基分子量为5.5kDa,等电点pI4.8,最适pH7.5,5MmTris溶液口J80%抑制其活性,对p■硝基苯酚・Q-D麦芽糖昔Km值为
8、1.46Mm,最适酶活力温度65°C,其嗜热活性需要最低浓度0.02%的筑基乙醇或0.005Mm的EDTAo氨基酸分析发现H・17株产生的酶与枯草杆菌2S产生的酶相比,前者具有较多数量的疏水氨基酸残基,是酶热稳定性和水解活性増加的原因。3.2出芽短梗霉菌胞内a•葡萄糖昔酶出芽短梗霉菌(Au