淀粉酶

张晓静 2013.02
一、α -淀粉酶催化特性及来源
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影响α-淀粉酶活性的因素
温度 温度对酶活性有很大的影响，温度升高，酶的反应速度
增加，一般温度每升高10℃，反应速度可增加1～2倍，但
是大多数酶是蛋白质，温度过高则可导致蛋白质变性，从 而导致酶失活，酶反应速度下降。
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一、α -淀粉酶催化特性及来源

淀粉酶是研究较多、生产最早、产量最大和
应用最广泛的一种酶。特别是20世纪60年代以 来，由于淀粉酶在淀粉糖工业生产和食品工业
中的大规模应用，酶的需要量与日俱增，虽然
到目前为止，各类新酶层出不穷，总产量也在 不断增加，但淀粉酶的产量仍旧占到整个酶制 剂产量的50％以上。
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主要淀粉酶类型
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一、α -淀粉酶催化特性及来源
α-淀粉酶不能水解麦芽糖，但可以水解含有3个或3个以
上α-1,4糖苷键的低聚糖。 α-淀粉酶的水解终产物中除含葡
萄糖、麦芽糖等外，还含有具有α-1,6糖苷键的极限糊精和 含α-1,6糖苷键的具葡萄糖残基的低聚糖。因其产物的还原 性末端葡萄糖残基C1碳原子为α-构型的，因此将该作用方 式的酶称作α-淀粉酶。
不同来源的酶其最适pH值差别很大。
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一、α -淀粉酶催化特性及来源
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影响α-淀粉酶活性的因素
pH值 如，曲霉所产的α-淀粉酶可分为耐酸的和非耐酸两种 类型，黑曲霉所产的α-淀粉酶是耐酸的，米曲霉产的α淀粉酶则是非耐酸的。耐酸性的α-淀粉酶最适作用pH为 4.0左右，在pH2.5～6.5稳定；非耐酸的α-淀粉酶最适pH 为6.5左右，在pH5.5~9.5稳定。
α -淀粉酶
一、α -淀粉酶催化特性及来源 二、α -淀粉酶的生产 三、α -淀粉酶活力的测定 四、α -淀粉酶的应用
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淀粉酶属于水解酶类，是催化淀粉、糖原、糊精
中糖苷键水解的一类酶的统称。

此类酶广泛存在于动植物和微生物中，几乎所有
动物、植物和微生物中都含有淀粉酶。
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酶活；有些嗜热脂肪芽孢杆菌的α-淀粉酶在110℃时仍可保
存一定的酶活。
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一、α -淀粉酶催化特性及来源
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影响α-淀粉酶活性的因素
温度 凝结芽孢杆菌的α-淀粉酶在有Ca2+存在时，90℃的条件 下处理90min仍可保存50％的酶活。
地衣芽孢杆菌的α-淀粉酶可不依赖Ca2+。
黑曲霉、拟内孢霉等的α-淀粉酶耐热性低，后者产的酶 在40℃时就极不稳定。
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一、α -淀粉酶催化特性及来源
影响α-淀粉酶活性的因素
α-淀粉酶活性 的影响因素
1. pH值
2. wk.baidu.com度
3. 金属离子
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一、α -淀粉酶催化特性及来源
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影响α-淀粉酶活性的因素
pH值
α-淀粉酶通常在pH 5.5～8.0时稳定，在pH 4.0
以下时易失活，其作用的最适pH为5.0～6.0，但
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二、α -淀粉酶的生产
不同菌株所产α-淀粉酶在耐热、耐酸碱、耐盐等方面各 有差别。 对于最适反应温度在60℃以上的命名为中温型；最适反 应温度在90℃以上的命名为高温。 最适反应pH=5的为酸性；最适反应pH=9的为碱性α-淀 粉酶。
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二、α -淀粉酶的生产4·
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二、α -淀粉酶的生产
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α-淀粉酶的生产概要

液体培养法生产α-淀粉酶多以麸皮、豆饼、米糠和玉米浆
等作为主料，添加氯化铵等无机氮作为补充氮源，此外还
要添加镁盐、磷酸盐和钙盐等。发酵液中固形物的含量为5 ％~ 6％，最高可达15％，为了降低发酵液的黏度，利于氧 的溶解和菌体的生长，可以加入适量α-淀粉酶进行液化，豆 饼可以用豆饼碱水浸出液代替。
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α-淀粉酶的生产概要

霉菌的α-淀粉酶大多采用固体曲法生产，细菌的α-淀粉酶 固体培养法生产α-淀粉酶以麸皮为主要原料，添加少量米
则以液体深层发酵为主。

糠或豆饼的碱水浸出液作为补充氮源。在相对湿度90％以
上，芽孢杆菌用37℃，曲霉用32～35℃培养36~48h后，立 即在40 ℃左右烘干或风干即得工业用的粗酶。
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不同来源α-淀粉酶的性质
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二、α -淀粉酶的生产
α-淀粉酶可由微生物发酵产生，也可从植物和动物中提 取。目前，工业生产上都以微生物发酵法进行大规模生产。 主要的α-淀粉酶生产菌种有细菌和曲霉，尤其是枯草杆菌
为大多数工厂所采用。
生产上有实用价值的产生菌有：枯草杆菌、地衣芽孢杆 菌、嗜热脂肪芽孢杆菌、凝聚芽孢杆菌、嗜碱芽孢杆菌、 米曲霉、黑曲霉、拟内孢霉等。
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一、α -淀粉酶催化特性及来源
α -淀粉酶(α-1,4-glucan-4-glucanohydrolase，E.C.3.2.1.1)
α-淀粉酶是一种内切酶，其相对分子量约50000左右，
作用于淀粉时，可从淀粉分子内部随机切开α-1,4糖苷键， 不能切开α-1, 6糖苷键以及与α-1,6糖苷键相连的α-1,4糖苷 键，但能越过支点切开内部的α-1,4糖苷键，从而可以使淀 粉的黏度减小，因此α-淀粉酶又称液化酶。
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一、α -淀粉酶催化特性及来源
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影响α-淀粉酶活性的因素
金属离子 α-淀粉酶是一种金属酶，每分子酶含有一个Ca2+，Ca2+ 可使酶分子保持相当稳定的活性构象，从而可以维持酶的
最大活性及对的热稳定性。
除了Ca2+外，其他金属离子如Mg2+、Ba2+等也可以提 高酶的热稳定性。
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二、α -淀粉酶的生产
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α-淀粉酶的生产概要
液体培养法生产α-淀粉酶以霉菌生产时，可控制微酸性，
温度32℃；以细菌生产时可控制中性或微碱性，温度37 ℃ ， 通气搅拌培养24～48h。当酶活性达到高峰时结束发酵，离 心或以硅藻土作为助滤剂滤去菌体和不溶物。在有Ca2+存在 下低温真空浓缩后，加入防腐剂(苯甲酸钠等)、稳定剂(山 梨酸钾等)以及缓冲剂后即得成品。若在成品中加入一定量 的硼酸盐，可提高其耐热性，此细菌α-淀粉酶产品呈暗褐色， 带不愉快的臭味，在室温下可以放置数月。
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影响α-淀粉酶活性的因素
温度 纯化的α-淀粉酶在50℃以上容易失活，但在有大量 Ca2+存在，或淀粉，或淀粉的水解产物糊精存在时，酶
对热的稳定性会增加。
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一、α -淀粉酶催化特性及来源
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影响α-淀粉酶活性的因素
温度 枯草杆菌的α-淀粉酶65℃时较稳定--中温淀粉酶 嗜热脂肪芽孢杆菌的α-淀粉酶85℃处理20min尚有70％的