α-淀粉酶综述

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1、Q-淀粉酶综述佚名2013-10-06摘要：a-淀粉酶分布

2、•分广泛，遍及微生物至高等植物。淀粉酶是一种

3、•分重要的酶制剂，大最应用于粮食加-丁、食品工业、酿造、发酵、纺织品T业和医药行业等，是应用最为广泛的酶制剂之一。木文概述了Q-淀粉酶的发现和应用发展史、分离纯化及结构的研究史、催化机制及其研究史、工业化生产和应用现状为发展趋势等。关键词：a-淀粉酶发现应用分离纯化结构催化机制硏究史发展趋势—淀粉酶（—1,4・D-葡萄糖・葡萄糖苜水解酶）普遍分布在动物、植物和微生物中，是一种重要的淀粉水解酶。其作用于淀粉时从淀粉分子的内部随机切开a・1,4糖昔键，生成糊精和述

4、原糖。由于产物的末端残基碳原子构型为a构型，故称a・淀粉酶。现在a•淀粉酶泛指能够从淀粉分了内部随机切开—1,4糖苜键，起液化作用的一类酶。1a•淀粉酶的发现和应用史1.1a•淀粉酶的发现啤酒是最古老的酒精饮料，发酵是其关键步骤，其小所包含的糖化过程就是把淀粉转化为糖。这个转化过程的机理一直都没有被弄清楚，直到淀粉的发现。在19世纪早期，许多科学家都在研究谷物提取物中淀粉的消化机理oNasseClSll年）发现，从生物体屮提取的淀粉能过被转化为糖，而从被沸水杀死的植物细胞屮提取的淀粉不能被转化为糖。Kirchhoff（1815年）做了一个巧妙的实验。他将4份的冷水

5、加入到2份的淀粉中，并边加边搅拌。之后加入20份的沸水使其形成一层厚厚的淀粉糊。在淀粉糊述是余温的时候，加入被粉碎的鉄质（或麦芽），然后在40-60°列式温度下水浴。1一2小时后发现，淀粉糊开始缓慢液化。8—10小时后，淀粉糊被转化为一种甜的溶液。之后，他将其通过过滤和蒸发浓缩得到了糖浆，品尝后发现，其和发酵液一样甜。在操作的过程屮，他注明了实验过程屮仅添加了非常少的鉄质，并且得到的糖浆与淀粉的量成止比。此外，如杲在加入鉄质而加入几滴高浓度的硫横酸，最终就没有糖生成。从这个实验中他得到结论1）获质是一种能够使温水中的淀粉粉末转化为糖的物质。2）作为种子发芽的结果，

6、相比种子内的物质而言，秋质能过将更多的淀粉转化为糖。至此Kirchhoff奠定了发现谷物中一种能够将淀粉转化为糖的蛋门质的基础。另一个研究进展是由Payen和Persoz（1833年）发现。他们发现在发酵液的酒精析出物中含有一种对热不稳定的物质，它能使淀粉转化为糖。他们将其称为“diastase”，它就是现代所说的淀粉酶。1886年，Lintner发现了两种淀粉酶■淀粉液化酶和淀粉糖化酶。1924年，Kuhn将淀粉水解酶归为两类。将发酵过程中能够将淀粉水解为B—淀粉酶，其能够将淀粉水解为B型麦芽糖。将能够液化和糊化淀粉的酶称为a—淀粉酶，其作用于淀粉的产物表现为低

7、旋光性，这一点为a型麦芽糖和相关糖的特性⑴。1.2a•淀粉酶的应用史及现状早在1833年payen从麦芽抽提液屮用酒精沉淀出白色沉淀,可以使200倍的淀粉液化,取名为“diastase”,并出售用于棉布的退浆。1894年tadamin用鉄皮培养米曲霉制造淀粉酶作为消化剂，建立了高峰制药厂一现miles公司的前身。1913年法国Bioden与Effront发明用枯草杆菌生产。一淀粉酶，以其耐热性取代了麦芽淀粉酶用于棉布的退浆，创建了rapedaseI厂（现并入了gistbrocades公司）。从此酶制剂工业揭开序幕。第二次世界大战后，随着抗生索•工业的发展，微生物的

8、培养技术、发酵工艺和发酵罐的革新，酶制剂工业有了飞跃的发展，进人了工业化大生产的阶段。1949年日木釆用深层通风培养法生产a—淀粉酶。1959年，日本采用淀粉酶和糖化酶进行淀粉的液化和糖化，确定了酶法制造葡萄糖浆的工艺，革除了沿用100年酸水解工业，使淀粉出糖率由80%提高到100%o1973耐热性a—淀粉酶投人生产。从此淀粉酶的生产乂进入了一个新阶段〔铁据统计,a—淀粉酶和糖化酶是酶制剂的主要品种。如美国1975年酶制剂总产值为5151万美元，淀粉酶类为1550万美元,1980年总产值是6681万美元，其中淀粉酶类约占20%。在日本,1976年酶制剂总销售额为2

9、999百万日元丿一淀粉酶为1530百万日元，占50%o将淀粉用a■淀粉酶液化、糖化酶糖化进而提取葡萄糖的工艺奠定了果糖浆和淀粉糖浆生产的基础，因而改变了糖晶种的结构，开辟了淀粉加工的新途径。1980年，美国果葡萄浆用量已达40亿磅，折合成湿淀粉为280万吨，若加上未统计的数字，估计实际可达500万吨。仅生产可口可乐每年则需用糖浆100万吨⑶。目前，除开展大量常规诱变育种工作外，国外己初步搞清了a—淀粉酶的调控基因，探讨了有关转导转化和基因克隆等育种技术。将枯草芽抱杆菌重组体的基因引入生产菌株阴，使Q—淀粉酶产量提高7—10倍，并已应用于食品和制酒工业，给选育高产a

10、—淀粉酶菌