淀粉酶及其作用方式

鄭 昆，楊 紅

（1.吉林化工學(xué)院，吉林吉林 132022；2.吉林工貿(mào)學(xué)校，吉林吉林 132012）

淀粉酶及其作用方式

鄭 昆1，楊 紅2

（1.吉林化工學(xué)院，吉林吉林 132022；2.吉林工貿(mào)學(xué)校，吉林吉林 132012）

淀粉酶是水解淀粉和糖原的酶類總稱，具有很多特點(diǎn)，例如處理效率高、專一，酶退漿率高，退漿速度較快，在反應(yīng)過程中產(chǎn)生的污染比較少，不會(huì)損傷纖維。本文對(duì)幾種常見的淀粉酶以及作用方式進(jìn)行分析和探討。

淀粉酶；作用方式；種類

淀粉酶是淀粉糖生產(chǎn)以及產(chǎn)品發(fā)酵過程中最重要的一種催化劑，在淀粉生產(chǎn)工業(yè)中發(fā)揮了十分重要的作用。淀粉酶是一個(gè)總稱，常見的淀粉酶有α-淀粉酶、β-淀粉酶、葡萄糖淀粉酶等，通常所說的淀粉酶是水解淀粉酶，屬于屬于水解酶類，是一種良好的催化劑，可以催化淀粉、糖元。淀粉酶的產(chǎn)生途徑十分廣泛，在植物中、動(dòng)物以及微生物中都可以產(chǎn)生淀粉酶，而且淀粉酶是應(yīng)用最廣泛的一種酶類，其產(chǎn)量占人工酶生產(chǎn)總量的50%以上。不同的淀粉酶的作用方式有所不同。

1 α-淀粉酶及其作用

α-淀粉酶又叫做液化型淀粉酶，在反應(yīng)過程中可以催化淀粉水解成為糊精，當(dāng)?shù)矸叟c糖原在一起反應(yīng)的時(shí)候，會(huì)產(chǎn)生一種還原糖，這種糖在光學(xué)結(jié)構(gòu)上是α-型的，因此將這種酶叫做α-淀粉酶。α-淀粉酶主要分布在動(dòng)植物、微生物中，是一種十分重要的淀粉水解酶，而且反應(yīng)的過程也比較隨機(jī)，在反應(yīng)過程中產(chǎn)生的物質(zhì)主要有麥芽糖、低聚糖和α-1和α-4葡萄糖等物質(zhì)。另外，在淀粉工業(yè)生產(chǎn)過程中也比較常用，是一種應(yīng)用廣泛的酶制劑。在自然界中產(chǎn)生α-淀粉酶的方式有很多種，例如微生物發(fā)酵是最常用的一種方式，另外，從植物或者動(dòng)物體內(nèi)也可以提取這種酶，從不同方式獲得的淀粉酶的性質(zhì)有所不同，在工業(yè)生產(chǎn)過程中由于α-淀粉酶的需求量較大，一般采用真菌和細(xì)菌發(fā)酵而成。枯草桿菌、芽孢桿菌、吸水鏈霉菌等都能產(chǎn)生α-淀粉酶。

2 β-淀粉酶及其作用

β-淀粉酶在很多植物中存在，例如小麥、大麥、大豆等植物中都含有大量的β-淀粉酶，哺乳動(dòng)物中并沒有β-淀粉酶。β-淀粉酶最早被發(fā)現(xiàn)的時(shí)間是1974年，從此關(guān)于β-淀粉酶的研究越來越多，隨著研究的不斷深入，近年來在一些微生物中也發(fā)現(xiàn)了β-淀粉酶的存在，比如巨大芽孢桿菌、多黏芽孢桿菌、蠟狀芽孢桿菌等，從酶的作用來看，微生物中的β-淀粉酶與高等植物中的β-淀粉酶的作用機(jī)理是相同的，而且其耐熱性比植物中的β-淀粉酶更好，所以β-淀粉酶在工業(yè)上的適用性更強(qiáng)。β-淀粉酶作用于淀粉的時(shí)候，從淀粉的非還原端開始，作用于α-1，4-糖苷鍵，并且按照一定的順序切下麥芽糖單位，β-淀粉酶作用的時(shí)候會(huì)使得生成的麥芽糖從α-型轉(zhuǎn)為β-型，所以又叫做β-淀粉酶。

β-淀粉酶在直鏈淀粉上發(fā)生作用的時(shí)候，理論上講，會(huì)全部被水解成為麥芽糖，當(dāng)直鏈淀粉中的葡萄糖基數(shù)量為偶數(shù)的時(shí)候，β-淀粉酶反應(yīng)之后的產(chǎn)物主要是麥芽糖，但是如果直鏈淀粉中含有的葡萄糖基為奇數(shù)，則反應(yīng)之后的產(chǎn)物有麥芽糖、麥芽三糖、葡萄糖三種。。不同的物質(zhì)水解的速度也是不相同的，在β-淀粉酶的作用下，麥芽三糖水解生成麥芽糖和葡萄糖的速度比較快，而且在反應(yīng)過程中對(duì)酶的濃度要求也比較高，酶的濃度必須要達(dá)到一定要求之后才可以產(chǎn)生水解作用。實(shí)際水解過程中，并不是所有的麥芽三塘都能水解成為麥芽糖的，大約只有70%-90%可以水解成為麥芽糖。另外是支鏈淀粉與β-淀粉酶的反應(yīng)，在β-淀粉酶的作用下大約只有50%左右的支鏈淀粉會(huì)轉(zhuǎn)變?yōu)辂溠刻?。?dāng)β-淀粉酶與高度分支的糖原之間發(fā)生反應(yīng)的時(shí)候，可以使得大約40%-50%轉(zhuǎn)化成為麥芽糖。另外，在具體的反應(yīng)過程中，β-淀粉酶的活性部位中至少含有三個(gè)特異基團(tuán)X、A、B，這三個(gè)基因與酶的反應(yīng)過程有很大關(guān)系，其中的X基因能夠識(shí)別淀粉分子上非還原性末端C4上的-OH。在反應(yīng)過程中，當(dāng)X基團(tuán)與C4上的-OH發(fā)生反應(yīng)的時(shí)候，底物分子中的第二個(gè)糖苷鍵正好出現(xiàn)在催化基因附近，形成了具有很強(qiáng)反應(yīng)力的酶-底物絡(luò)合物。

3 葡萄糖淀粉酶及其作用

葡萄糖淀粉酶是一種能夠?qū)⒌矸鬯獬蔀槠咸烟堑拿?，其中水解的比例能達(dá)到100%，通常被當(dāng)做淀粉的糖化劑，所以葡萄糖淀粉酶還有另一個(gè)名字，叫做糖化酶。葡萄糖淀粉酶的專一性不高，對(duì)很多物質(zhì)都適用，不僅可以從淀粉分子的非還原性末端切開α-1，4-糖苷鍵，而且還能切開α-1，6-糖苷鍵和α-1，3-糖苷鍵，只是α-1，4-糖苷鍵的水解速度比另外兩種要快一些。水解作用是由底物分子的末端開始的，屬于外切酶。

在具體反映過程中，將葡萄糖水解之后，水解的速度越快，則產(chǎn)生的底物分子也越大，同時(shí)，水解的速度又受到底物分子的排列方式的影響。在反應(yīng)過程中，如果是以分子結(jié)構(gòu)中含有α-1，6鍵和α-1，4鍵的潘糖為底物時(shí)，葡萄糖淀粉酶會(huì)首先將α-1，6鍵切開，然后再將α-1，4鍵切開。

4 結(jié)語(yǔ)

綜上所述，淀粉酶是淀粉水解反映過程中的一種重要催化劑，近年來對(duì)中淀粉酶的研究不斷深入，對(duì)淀粉酶的了解也越來越深入，淀粉酶是一個(gè)總稱，其中有不同類別的酶，不同的酶的作用方式以及產(chǎn)生方式不相同，在工業(yè)生產(chǎn)過程中要加強(qiáng)對(duì)不同酶種的應(yīng)用，提高淀粉水解反應(yīng)速率。

[1] 康明麗.淀粉酶及其作用方式[J].食品工程，2008，（03）.

[2] 李旭.各類淀粉酶的作用[J].華糖商情，2000，（50）.

Amylase and Its Mode of Action

Zheng Kun，Yang Hong

amylase is a general term for hydrolysis of starch and glycogen.It has many characteristics，such as high efficiency，specificity，high desizing rate，quick desizing rate，less pollution in the process of reaction，and no damage to fiber.In this paper，several common amylase and the way of action are analyzed and discussed.

amylase；mode of action；species

TS201.25

A

1003-6490（2017）12-0256-01

2017-11-11

鄭昆（1970—），男，吉林吉林人，副教授，主要研究方向?yàn)槊钢苿┑难芯俊?/p>