[畜牧兽医]酶制剂

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1、第八章淀粉酶类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。淀粉酶定义：淀粉酶是指一类能催化分解淀粉(包括糖原、糊精等)的糖苷键的酶之总称。包括：α—淀粉酶、β—淀粉酶、葡萄糖淀粉酶、脱支酶、麦芽寡糖生成酶等水解酶类和葡萄糖苷转移酶、环状糊精葡萄糖苷转移酶等。第一节α—淀粉酶第二节β—淀粉酶第三节葡萄糖淀粉酶第四节脱支酶第一节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

2、到分支点的α—1．6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。一、α—淀粉酶的水解反应二、α—淀粉酶的基本性质三、α—淀粉酶的工业生产一、α—淀粉酶的水解反应淀粉在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。水解产物：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

3、带α-1.6键的小分子极限糊精。二、α—淀粉酶的基本性质（一）需要钙离子（二）pH范围（三）温度范围（四）水解极限（五）分子量及其氨基酸组成（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。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

4、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）含量较高。三、α—淀粉酶的工业生产目前工业大规模生产和应的α—淀粉酶主要来自枯草杆菌、地衣芽孢杆菌、和米曲霉。(一)枯草杆菌BF—7658α—淀粉酶(

5、二)高温α—淀粉酶(三)米曲霉固体培养法生产α—淀粉酶(一)枯草杆菌BF—7658α—淀粉酶1、菌种2、发酵工艺3、酶的提取1、菌种枯草杆菌BF—7658于60年代中期投入生产，经一系列诱变后其产酶水平提高至500U/ml。（1）菌株形态呈短杆状，两端钝圆，单独或成链状。（2）培养基淀粉培养基：马铃薯培养基：2、发酵工艺（1）斜面培养马铃薯斜面培养基，37℃，3天，此时几乎全部形成孢子，接入种子罐。（2）种子罐培养37℃，12-14h，培养至对数生长期（细胞密集、粗壮、整齐）。（3）发酵罐接种量5％，工艺特点为低浓度发酵高浓度补料。3、酶的提取（1）液体浓缩酶（2）酒精沉淀法

6、制食品级酶（3）淀粉吸附酶（4）盐析法制工业级粗酶（1）液体浓缩酶发酵液经絮凝过滤后，用薄膜蒸发器浓缩5倍左右，加入食盐18-20％，苯甲酸钠0.1-0.3％后再滤清，即为液体酶（室温保存3个月，失活<10%）。（2）酒精沉淀法制食品级酶（3）淀粉吸附酶将浓缩10倍的酶液拌入淀粉，经筛网摇摆造粒机成型，在沸腾床干燥而成颗粒状制品，亦可将浓缩10倍的酶液添加2％的淀粉后喷雾干燥成粉状酶。（4）盐析法制工业级粗酶(二)高温α—淀粉酶：高温α—淀粉酶是指热稳定性在90℃以上的α—淀粉酶，它适宜在高温下（100-110℃）将淀粉液化。近年来高温α—淀粉酶几乎有完全取代枯草杆菌中温α—

7、淀粉酶的趋势。1、菌种2、生产工艺3、使用1、菌种地衣芽孢杆菌嗜热脂肪芽孢杆菌高温放线菌等2、生产工艺以美国Miles公司生产Takatherm酶为例：（1）发酵培养基：乳糖、大豆粉、棉子粉等。（2）接种种龄40h的地衣芽孢杆菌（5％）通风培养100h（3）压滤、超滤、真空蒸发浓缩5倍（4）10℃下精滤除菌（5）加防腐剂，得到成品酶提取流程：3、使用最适温度90-95℃最适pH5.5-7.5每吨淀粉用酶400-600ml，95-100℃液化20min，可使30-40％淀粉糖浆液化，DE值（还原糖含量）为