淀粉酶类的生产.doc

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1、淀粉酶类的生产淀粉酶属于水解酶类，是催化淀粉（包括糖原，糊精）中糖苷键水解的一类酶的统称。它是研究较多，生产最早，产量最大和应用最广泛的一种酶。几乎占整个总产量的50％以上。根据淀粉酶对淀粉的作用方式不同，淀粉酶可分为四种主要类型，即a-淀粉酶，β-淀粉酶，葡萄糖淀粉酶和异淀粉酶。此外，还有一些应用不是很广泛，生产量不大的淀粉酶，如环状糊精生成酶，及α-葡萄糖苷酶等。表5—1淀粉酶的分类E.C编号系统名称常用名作用特性存在E.C.3.2.1.1α-1，4葡聚糖-4-葡聚糖水解酶α-淀粉酶，液化酶，淀粉-1，

2、4-糊精酶，内断型淀粉酶不规则地分解淀粉糖原类物质的α-14糖苷键唾液，胰脏，麦芽，霉菌，细菌E.C.3.2.1.2α-1，4葡聚糖-4-麦芽糖水解酶Β-淀粉酶，淀粉-1，4-麦芽糖苷酶，外断型淀粉酶从非还原性末端以麦芽糖为单位顺次分解淀粉，糖原类物质的α-1，4糖苷键甘薯，大豆，大麦，麦芽等高等植物以及细菌等微生物E.C.3.2.1.3α-1，4葡聚糖葡萄糖水解酶糖化型淀粉酶，糖化酶，葡萄糖淀粉酶，淀粉-1，4-葡萄糖苷酶，淀粉葡萄糖苷酶从非还原性末端以葡萄糖为单位顺次分解淀粉，糖元类物质的α-1，4糖苷

3、键霉菌，细菌，酵母等E.C.3.2.1.9支链淀粉6-葡聚糖水解酶异淀粉酶，淀粉-1，6-糊精酶，R-酶，茁酶多糖酶，脱支酶分解支链淀粉，糖元类物质的α-1，6糖苷键植物，酵母，细菌淀粉酶的种类不同，对直链淀粉和支链淀粉的作用方式也不一样。各种不同的淀粉酶对淀粉的作用有各自的专一性。淀粉是自然界中分布极广的碳水化合物，它是由葡萄糖基相连接聚合而成的，根据连接方式不同一般可将其分为直链淀粉和支链淀粉两种。直链淀粉的葡萄糖基几乎都是以α-1，4键相互连接成的直连，聚合度为100—6000个葡萄糖单位不等，最近研

4、究认为直链淀粉分子中也有极少量的分枝结构存在。支链淀粉则较复杂，除有较多的α-1，4键连接外，还在分子内有α-1，6键连接成树枝状，聚合度也比直链淀粉高。表5—2常见淀粉中直链与支链淀粉含量淀粉品种直链淀粉/％支链淀粉/％玉米2773马铃薯2377甘薯2080木薯1783大米1783糯玉米0100糯高粱0100糯米01005.1α-淀粉酶的生产α-淀粉酶作用于淀粉时，可以随机的方式从分子内部切开α-1,4葡萄糖苷键而生成糊精和还原糖。其水解位于中间的α-1,4键的概率比水解位于分子末端的概率大，不能水解支链

5、淀粉的α-1,6键，也不能水街紧靠1,6分支点的-α-1,4键，不能水解麦芽糖，但可以水解含有3个或3个以上α-1,4糖苷键的低聚糖。由于水解产物的还原性末端葡萄糖残基C1碳原子为α构型，故称α-淀粉酶。目前，国内外生产α-淀粉酶所采用的菌种主要有细菌和霉菌两大类，典型的与芽孢杆菌和米曲霉。米曲霉常用固态曲法培养，其产品主要用作消化剂，产量较小，芽孢杆菌则主要采用液体深层通风培养法大规模地生产α-淀粉酶，如我国的枯草杆菌BF—7658.5.1.1α-淀粉酶的性质几种微生物α-淀粉酶的性质见表5—3表5—3各

6、种α-淀粉酶的性质作用机制酶来源———————————耐热性/℃pH稳定性适宜Ca2+的保护作用淀粉分解限度/％主要水解产物（15min）（30℃，24hpH枯草杆菌糊精，麦芽糖（液化型）35（30％）葡萄糖6％65~804.8~10.65.4~6.0+枯草杆菌（糖化型）70葡萄糖（41％）麦芽糖（58％）麦芽三糖，糊精55~704.0~9.04.8~5.2—枯草杆菌（耐热型）35糊精，麦芽糖，葡萄糖75~905.0+米曲霉48麦芽糖（50％）55~704.7~9.54.9~5.2+黑曲霉48麦芽糖（50％

7、）55~704.7~9.54.9~5.2+黑曲霉（耐酸性）麦芽糖（50％）55~701.8~6.54.0+根霉48麦芽糖（50％50~605.4~7.03.6————————————————————————————————————————1.pH对酶活性的影响一般α-淀粉酶在pH5.5~8稳定，pH4以下易失活，酶活性的最适pH5~6，即在此pH条件下酶的催化反应速度最快，另外酶的催化活性和酶的稳定性是有区别的，前者指酶催化反应速度的快慢，活性高反应速度快，反之则反应速度慢，而后者表示酶具有催化活性而不失活

8、。酶最稳定的pH不一定是酶活性的最适pH，反之，酶活性的最适pH不一定使酶最稳定。在霉菌中，黑曲菌α-淀粉酶耐酸性强，黑曲霉NRRL330α-淀粉酶的最适pH为4.0，在pH2.5,40℃处理30min尚不失活，然而在pH7.0时，55℃处理15min，几乎没有损失，而在pH2.5处理则完全失活。枯草杆菌α-淀粉酶作用的最适pH为5~7.嗜碱细菌中存在着最适pH为4.0~11.0的α-淀粉酶。嗜碱性芽孢杆菌NRR