_淀粉酶的应用及研究现状

学"主要研究 /－ 淀粉酶的变性机理以及环境对 0－ 淀粉酶
的影响 (华南理工大学 "主 要 研 究 1－ 淀 粉 酶 的 固 定 化 和 动
力性质(还有华中农业大学"中国科学院沈阳应用生态研究
所"天津科技大学"南开大学生命科学学院"中国农业科学
院"中国科学院微生物研究所等多家研究机构对多种 2－ 淀
4－ 淀粉酶" 5－ 淀粉酶在淀粉液化上的应用工艺已经相当
了整个 酶 制 剂 市 场 份 额 的 ２５(左 右 " 目 前 工 业 生 产 上 都 以
成熟!而且有很多相关报道"
微生物发酵法大规模生产 )－ 淀粉酶"
现代纤维制造工艺在编织过程中会在纱线
! !"淀粉酶的工业应用
中产生大量的细菌!为防止这些纱线断裂!往往会在纱线的
业 论 文 !２００１ !５
物的研究［Ｊ］．分析试验室．２００７!１２$ ２６% &１２
［１２］ 徐庆!等．左氧氟沙星片剂的分光光度测定［Ｊ］．中国医药工业杂志!
［６］ 李艳华!等．兽用喹诺酮类抗菌剂沙拉沙星的研究概况［Ｊ］．黑龙江
２００１!１
畜牧兽医 ２００１!９
［１３］ 董学芝!等．氧氟沙星选择性电极的制备及其性能研究［Ｊ］．分析
是淀粉水解的产物!如葡萄糖和果糖" 淀粉被转化为高果糖
键!起液化作用的一类酶"
玉米糖浆（ＨＦＣＳ）" 由于他们的高甜度!被 用 于 饮 料 工 业 中 软
’－ 淀粉酶是一 种 十 分 重 要 的 酶 制 剂 !大 量 应 用 于 粮 食
饮料的甜味剂" 这个液化过程就用到在高温下热稳定性好的
加工#食品工业#酿造#发酵#纺织品工业和医药行业等!它占
羊陆续发病"发 病 羔 羊 在 病 的 初 期 体 温 升 高 达 ４１<４２="精 神沉郁&食欲不振&消瘦四肢无力&腹痛&腹泻粪便呈液状"恶 臭"含有乳凝块"有气泡"有的混有血液"脱水严重"不能起 立&有的带有神经症状"运步失调&口流白沫&头向后仰或弯 向一侧"最后昏迷死亡% ! 剖检变化
剖检可见’胸腔&腹腔&心包均有大量积液"并有纤维素 样物% 心内膜和心外膜出血% 肺有纤维素性渗出"边缘有小部 分发生实变% 肝边缘出血% 肾表面及肾盂有出血点% 胃肠粘 膜充血出血&水肿"胃内乳凝块发酵"肠内混有血液和气泡"
然而过量的 /－ 淀粉酶会导致面包过粘" 因此!最近的趋势
淀粉酶!而且自动洗碗机的除垢剂对 =－ 淀粉酶的需求也在
是 使 用 中 温 稳 定（ＩＴＳ）0－ 淀 粉 酶!它 们 在 淀 粉 液 化 后 活 性 很
不断增长" >－ 淀粉酶对 Ｃａ２?过于敏感!在 低 Ｃａ２@的 环 境 下
!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!
仍然是最大的%
# 参考文献从略$
!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!
羔羊大肠杆菌病的诊治
晏翔宇
# 锦州市动物防疫监督检验所 $!$%&&$
$ 发病情况及临床症状 ２００７ 年 １１ 月 我 市 某 养 羊 户 饲 养 的 ５０ 多 只 ２５ 日 龄 羔
目前" 除开展大量常规诱变 育种工作外" 国外已初步搞清了产 (－ 淀粉酶的调控基因"
Biblioteka Baidu
探讨了有关转导转化和基因克隆等育种技术! 将枯草芽孢杆
菌重组体的基因引入 生 产 菌 株 "使 )－ 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 +－ 淀 粉 酶
被用于防止食品变质!改善焙烤食品的质地和口味" 最近!人
自动洗碗机的除垢剂非常粗糙!容易在进食时对人体造成伤
们开始关注酶作为防腐剂# 保鲜剂在生面团改良方面的作
害!而且对陶瓷!木质餐具也会造成损害" ;－ 淀粉酶从 １９７５
用! 如支链淀粉酶和 .－ 淀粉酶配合可以有效的用于防腐"
年 就 被 应 用 于 洗 衣 粉 " 现 在 !９０％的 液 体 除 垢 剂 都 含 有 <－
［１５］ 曹尔新!等．洛美沙星的示波极谱法测定及其电化学行为［Ｊ］．分
［Ｊ］．中 国 家 禽 !２００１!１
析 测 试 学 报 !２００１!２０（３）&３８
２００８ 年第 ６ 期 !$
专论与综述
稳 定 性 很 差， 这 限 制 了 !－ 淀 粉 酶 在 除 垢 剂 中 的 应 用 ! 并 且"大多数野生型菌株所产生的 "－ 淀粉酶对作为除垢剂原 料之一的氧化剂也过于敏感! 在家用除垢剂中"这个局限可 以通过增加一些工艺步骤得到改善! 最近"两家主要除垢剂 酶 的 生 产 厂 家 Ｎｏｖｏｚｙｍｅｓ ａｎｄ Ｇｅｎｅｎｃｏｒｅ Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ 已 经 利用蛋白质工艺改善淀粉酶的漂白稳定性! 他们用亮氨酸替 代地衣芽孢杆菌 #－ 淀粉酶蛋白第 １９７ 位上的蛋氨酸"导致 酶对氧化剂成分的抵抗能力大大增强" 提高了其氧化稳定 性"使酶在储存过程中的稳定性更好! 这两家公司已经在市 场上推出了这些新产品!
１９６５ 年 "我 国 开 始 应 用 淀 粉 芽 孢 杆 菌 ＢＦ － ７６５８ 生 产 %－ 淀 粉 酶"当 时 只 有 无 锡 酶制剂厂独 家 生 产 ! １９６７ 年 杭 州 怡 糖 厂 实 现 了 应 用 &－ 淀 粉酶生产饴糖的新工艺"可以节约麦芽 ７％’１０％"提 高 出 糖 率 １０％左右! １９６４ 年我 国 开 始 了 酶 法 水 解 淀 粉 生 产 葡 萄 糖 工艺的 研 究 ! １９７９ 年 ９ 月 通 过 了 酶 法 注 射 葡 萄 糖 新 工 艺 的 鉴定"并先后在华北制药厂&河北东风制药厂&郑州嵩山制药 厂等单位得到应用"取得了良好的经济效益! 与传统的酸法 相比可以提高收率 １０％"降低成本 １５％以上! 另外我国以酶 法进行柠檬酸生产&谷氨酸发酵&糖化制啤酒&酒精发酵&黄酒 酿造&酱油制造&醋生产等方面也已经研究成功并投入生产!
可以生产 1－ 淀粉酶!但是具有中温稳定性质的 2－ 淀粉酶
的内部随机切开 "－ １!４ 糖苷键!生成糊精和还原糖!由于产
仅仅在几种微生物中被发现"
物的末端残基碳原子构型为 # 构型!故称 $－ 淀粉酶" 现在
3－ 淀 粉 酶 的 主 要 市 场
%－ 淀粉酶泛指能 够 从 淀 粉 分 子 内 部 随 机 切 开 &－ １!４ 糖 苷
且大量的微生物可以用以高效生产淀粉酶"但是酶的大规模
商业化生产仍然局限于几种特定的真菌和细菌中% 对于高效
的 9－ 淀粉酶的需求越来越多 "这可以通过对现有酶的化学
改良或者通过蛋白质工艺改良得到% 得益于现代生物技术的
发展":－ 淀粉酶在制药方面的重要性日益凸显% 当然"食品
和淀粉工业仍然 是 主 要 市 场 ";－ 淀 粉 酶 在 这 些 领 域 的 需 求
些酶用于面包工业!使这些产品体积更大!颜色更好!颗粒更
的去除淀粉浆而不伤害纱线纤维!还能随机的使淀粉降解为
柔软"
易溶于水的糊精!因而容易被洗掉"
直到今天!焙烤工业中的 ,－ 淀粉酶一直是从大麦麦芽
淀粉酶在造纸工业中的用途主要是改良纸
和细菌#真菌中提取的" 自从 １９５５ 年以及 １９６３ 年在英国经
张涂层淀粉" 纸张上的浆糊主要是保护纸张在处理过程中免
过 ＧＲＡＳ 等级验证后! 真菌淀粉酶一直作为面包的添加剂"
于机械损伤!它同样也改良了成品纸的质量" 浆糊提高了纸
现在!它们应用于不同领域" 现代化连续焙烤过程中!在面粉
张的硬度和强度!增强了纸张的可擦除性!是一种很好的纸
中添加 -－ 淀粉酶 不 仅 可 以 增 加 发 酵 率 ! 降 低 生 面 团 粘 度
粉酶生产菌的 3－ 淀粉酶基因进行了克隆以及表达研究%
国 外 有 代 表 性 的 研 究 单 位 有 ’ 加 拿 大 的 Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ ｏｆ
Ｂｒｉｔｉｓｈ Ｃｏｌｕｍｂｉａ"他 们 对 人 胰 腺 的 4－ 淀 粉 酶 结 构 和 作 用 机
理进行了深入的研究( 丹麦的 Ｃａｒｌｓｂｅｒｇ 实验室主 要 研 究 大
［７］ 李达焱!等．紫外分光光度法测定沙拉沙星可溶性粉的含量［Ｊ］．中
测试技术与仪器!２００１!７ （２）&７８
国兽药杂志!２００３!３７（ ８）&３０－ ３１
［１４］ Ｉｓｓａ Ｙ．Ｍ．’Ａｂｄｅｌ－ Ｇａｗａｄ Ｆ．Ｍ．Ａｎａｌ Ｌｅｔｔ!１９９７!３０（１１）：２０７１－ ２０８４
［８］ 卢菁．高效液相色谱法找出与该方法测定甲磺酸达氟沙星的含量
［１０］ 白琦．高效液相色谱法测定鸡血浆中二氟沙星的浓度［Ｊ］．中兽医
［４］ 戴述诚．兽用喹诺酮类药物发展动态［Ｊ］．中国兽药杂志!２００２!３６
医 药 杂 志 !２００２ !２
$ ８% &２５－ ２７
［１１］ 谭峰．四环素和喹诺酮类药物分析方法研究［Ｊ］!西北大学硕士毕
［５］ 于慧娟!等．反相离子对液相色谱法同时测定 １１ 种氟喳诺酮类药
菌株开创了新的途径!
由于 ,－ 淀粉酶
是具有重要应用价值的工业酶"国内外很多课题组对它进行
了研究! 国内有代表性的研究单位有’四川大学"主要研究
-－ 淀 粉 酶 的 生 产 菌 株 及 其 培 养 条 件 (江 南 大 学 "主 要 研 究
.－ 淀粉酶的结构以及应用性能"如耐热性 &耐酸性 (西北大
黏膜脱落"肠系膜淋巴结充血肿胀"切面多汁"关节肿大"内 含混浊液(脑膜充血"有小出血点% # 实验室诊断
无菌取死亡羔羊肝&脾&肺&肾及心包液做涂 片"革兰氏染色镜检"发现一种革兰氏阴性&散在&两端钝圆 的短杆菌%
无菌采取死亡羔羊的肺&肾&脾分别接 种于鲜血琼脂平板和麦康凯琼脂平板"３７>温箱培养 ２４ｈ 后 观 察 可 见：无 色 &圆 形 &隆 起 &光 滑 &湿 润 &低 凸 &边 缘 整 齐 &大 小约为 １?３ ｍｍ 不溶血的菌落和 １@２ ｍｍ 的 红 色 菌 落 (涂 片镜检两菌落均为革兰氏阴性短杆菌%
专论与综述
A－ 淀粉酶的应用及研究现状
孙晓菲! 李爱江
$ 河南科技大学食品与生物工程学院! 洛 阳 #$!%%%%
!－ 淀粉酶分布 十 分 广 泛 !遍 及 微 生 物 至 高 等 植 物 " 其
高!但在焙烤过程完成前就失活" 尽管已发现大量的微生物
国际酶学分类编号为 ＥＣ．３．２．１．１! 作用于淀粉时从 淀 粉 分 子
酶应用在焙烤工业中生
表面加一层可去除的保护层" 这些表面层的材料有很多种!
产各种高品质的产品已经有几百年的历史" 最近几十年!麦
淀粉是非常好的一个选择!因为它便宜!容易获取!并且可以
芽 *－ 淀粉酶和微生物 +－ 淀粉酶被广泛用于焙烤工业" 这
很容易去除" 淀粉脱浆可以利用 6－ 淀粉酶!它能有选择性
抗菌药科研与临床应用研讨会论文摘要汇编［Ｃ］．２０００!１－ ２０
［９］ 李达焱．旋光法测定甲磺酸达氟沙星的含量［Ｊ］!中国兽药杂志!
［３］ Ｋｉｍ．Ｊ．Ｈ Ｄｅｖｅｌｏｐｉｎｇ Ｔｒｅｎｄｓ ｏｆ Ｖｅｔｅｒｉｎａｒｙ Ｑｕｉｎｏｌｏｎｅ［Ｊ］． Ａｎｔｉｍｉ
２００４!３８（１）
ｃｒｏｂ Ｃｈｅｍｏｔｈｅｒ !１９９８!４１（２）：２２３
鲜时间"
浓度对于纸张上浆来说太高!可以利用 :－ 淀粉酶部分降解
在储存过程中!面包颗粒变得干燥!坚硬!表皮不再清
淀粉来调节"
脆!导致面包的口感变差" 这些变化统称为变质" 每年仅仅由
酶是现代高效除垢剂的成分之一"
于面包变质而造成的损失超过一亿美元" 各种传统的添加剂
酶在除垢剂中最大的功能就是使除垢剂更温和无害" 早期的
随着生物工程的不断发展"淀 粉酶的应用涉及到许多其他领域"比如临床"制药和分析化 学! 已有报道"基于 $－ 淀粉酶的液体稳定试剂已应用于全 自动生化分析仪# Ｃｉｂａ Ｃｏｒｎｉｎｇ Ｅｘｐｒｅｓｓ$ 临床化学系统% 已经 建立起一种利用淀粉酶探测更高低聚糖含量的方法" 据称" 这种方法比硝酸银探测方法更为有效! ! !"淀粉酶的研究现状
麦 5－ 淀粉酶结构域与结 合 位 点( 美 国 的 Ｗｅｓｔｅｒｎ Ｒｅｇｉｏｎａｌ
Ｒｅｓｅａｒｃｈ Ｃｅｎｔｅｒ 主 要 研 究 大 麦 的 6－ 淀 粉 酶 与 抗 菌 素 的 作
用以及大麦 7－ 淀粉酶的活性位点%
# 结论
8－ 淀粉酶已经 成 为 工 业 应 用 中 最 为 重 要 的 酶 之 一 "并
张涂料" 当纸张穿过两个轧辊时!淀粉浆被加入纸张" 这个过
$ 改 进 产 品 的 体 积 和 质 地% !增 加 生 面 团 中 糖 的 含 量 !改 良 面
程的温度控制在 ４５78６０9!需要淀粉有稳定的粘度" 研磨
包的口感#外皮颜色和焙烤质量!还可以延长焙烤食品的保
同样可以根据不同纸张等级控制淀粉的粘度" 自然界的淀粉