糖化酶及其在酒类中的应用ppt课件.ppt

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1、糖化酶及其在酒类中的应用小组成员：费鹏严姗石勇军董智哲王培培CONTENTS一、前言二、糖化酶的性质三、糖化酶活力测定四、糖化酶的固定化五、糖化酶在酒类酿造中的应用六、前景与展望一、前言1糖化酶糖化酶，全名葡萄糖淀粉酶(GlucoamylaseEC.3.2.1.3.)，又称为淀粉α-1,4葡萄糖苷酶、γ-淀粉酶，是一种含甘露糖、葡萄糖、半乳糖和糖醛酸的糖蛋白。它的分子量为6万～10万，是糖苷水解酶的的第15族，是由一系列微生物分泌的具有外切酶活性的胞外酶，以不同的形式存在于不同的菌中。因为在发酵行业中主要用作将淀粉转化为葡萄糖，所以习惯上被称为糖化酶。2糖

2、化酶的分布23个属，35个种。真菌3个属，3个种。细菌人的唾液与动物胰腺其他3糖化酶的结构糖化酶一般包括催化域(catalyticdomain，CD)、淀粉结合域(Starch-bindingdomain，SBD)及连接CD与SBD的O-糖基化连接域(O-gly-cosylatedlinkerdomain)。4糖化酶多型性糖化酶具有多型性，如Rhizopusnivenus可以产生5种活性成分。陈冠军、罗贵民等人从黑曲霉AS3.4309变异株B-11的发酵液中分离出三种电泳均一的糖化酶GⅠ、GⅡ、GⅢ，其中GⅠ、GⅡ能水解糊化的淀粉，但不能水解生淀粉或作用能

3、力非常弱；而GⅢ能够水解生淀粉。这三种成分的相对分子质量、等电点、化学组成、含糖量各异。蛋白质合成的修饰作用不同发酵中受到自身蛋白质水解酶和糖苷酶的作用。基因调控、转录的方式不同。多型性的原因5糖化酶的作用机制2水解α-1,4糖苷键1水解α-1,6糖苷键构型变化,形成β-D-葡萄糖二、糖化酶的性质pH稳定性底物特异性1糖化酶的性质热稳定性1糖化酶的热稳定性糖化酶一般对热很稳定，如热硫化氢梭菌（CLostridiumthermohydrosulfuricum）糖化酶至于50%的淀粉溶液中，在70℃下十分稳定，即使在85℃下处理１h其酶活性仍保持50%。真菌产

4、生的糖化酶热稳定性比酵母高，细菌产生的糖化酶耐高温性能优于真菌。2糖化酶的pH稳定性一般糖化酶都具有较窄的pH值适应范围，但最适pH一般为4.5～5.5。3糖化酶的底物特异性其底物亲和性与底物的碳链长度呈线性关系，碳链越长底物亲和力就越大；糖化酶所水解的底物分子越大其水解速度就越快。酶的水解速度还受到底物分子排列上的下一个键影响，邻近α-1,4链的α-1,6糖苷键较独立的α-1,6糖苷键更易被打开。三、糖化酶的活力测定1糖化酶的活力测定电泳活性染色法淀粉底物法1g固体酶粉(或1mL液体酶)于40℃、pH4.6的条件下，1h分解可溶性淀粉，产生1mg葡萄糖，

5、即为一个酶活力单位，以U/g(U/mL)表示。麦芽糖底物法麦芽糖20g/L，pH4.30，反应温度37℃，反应时间30min下，每分钟裂解1μmol麦芽糖所需酶量为一个酶活力单位U。1淀粉底物法糖化酶从淀粉分子非还原性末端开始，分解葡萄糖苷键生成葡萄糖。葡萄糖分子中含有醛基，能被次碘酸钠氧化，过量的次碘酸钠酸化后析出碘，再用硫代硫酸钠标准溶液滴定，计算出酶活力。2麦芽糖底物法糖化酶水解麦芽糖生成α-D-葡萄糖，在葡萄糖脱氢酶(GlucDH)试剂中加入变构酶可将其转化成β-D-葡萄糖。在GlucDH的作用下，β-D-葡萄糖与NAD(烟酰胺腺嘌呤二核苷酸)发生

6、反应生成NADH，后者即等于葡萄糖初始浓度，可用于分光光度法在340nm测定其数值。3电泳活性染色法采用Starch-Page在分离胶中加入淀粉作为糖化酶的作用底物，电泳结束后温浴一定时间，糖化酶所在部位胶板中的淀粉被酶解，其余部分的淀粉依然存在，碘液染色后，糖化酶存在的部位呈现透明区域，且透明度与酶活力成正比，没有被水解的部位则被染成蓝色。四、糖化酶的固定化其他包埋法共价结合法吸附法交联法酶的固定化1包埋法包埋法是指将糖化酶包埋在凝胶的微小空格内或半透膜的微型胶囊中，载体的孔径不能大于酶分子，以免糖化酶渗出。常用的载体有聚丙烯酰胺、三醋酸纤维、聚乙烯醇等

7、，其中前两者效果最好，而且被广泛使用。2共价结合法共价键结合是指酶的一些官能团如氨基、羧基、羟基、巯基、咪唑基等以共价键形式与不溶性载体结合。常用载体包括天然高分子(纤维素、淀粉、胶原及衍生物等)、合成高聚物(尼龙、多聚氨基酸等)和无机支持物(多孔玻璃、金属氧化物等)。这种方法的最大优点就是酶和载体结合极其牢固，即使用高浓度的底物或盐类溶液，也不会使酶脱落。最大缺陷是常引起酶蛋白高级结构发生变化，破坏了酶的活性中心。3吸附法吸附法是一种较古老的方法，其操作简便，处理条件温和，可回收利用。与共价结合法相比，该法制取的酶高级结构很少发生改变，但与载体结合较差，

8、外界条件变化容易引起酶解析。吸附法也有许多不足，如酶量的选择全凭经