《淀粉酶的生产》PPT课件.ppt

生化111 09,淀粉酶的生产,淀粉是什么？,淀粉是由许多葡萄糖分子以-1，4或-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。,淀粉酶是什么？,淀粉酶属于水解酶类，是催化淀粉、糖原、糊精中糖苷水解的一类酶的统称。 根据水解淀粉的方式不同，主要的淀粉酶有-淀粉酶、-淀粉酶、葡萄糖淀粉酶、脱支酶、环糊精葡萄糖转移酶等。,1.-淀粉酶,(EC3.2.1.1系统名：-1.4 葡聚糖-4-葡聚糖水解酶) -淀粉酶是一种内切酶，它随机地从分子内部切开-1.4糖苷键(水解中间的-1.4键比分子末端的-1.4键概率大)，遇到分支点的-1.6键不能切，但能跨越分支点而切开内部的-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-构型(光学)，故称这种酶为-淀粉酶。,需要钙离 pH范围 温度范围 水解极限 分子量及其氨基酸组成,1.1 -淀粉酶的基本性质,（一）需要钙离子,大多数-淀粉酶需要钙离子，钙离子可使-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-淀粉酶的稳定性。,（二）pH范围,一般-淀粉酶的稳定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-淀粉酶热稳定性最好，最适温度可达90。 枯草杆菌产-淀粉酶最适温度为70。 霉菌产-淀粉酶最适温度为50。 拟内孢霉所产-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,-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。,淀粉在-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。,1.2 -淀粉酶的水解反应,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-1.6糖苷键，产物除麦芽糖、少量葡萄糖外，还有带-1.6键的小分子极限糊精。,1.3 -淀粉酶的工业生产,目前工业大规模生产和应用的-淀粉酶主要来自枯草杆菌、地衣芽孢杆菌、和米曲霉。 枯草杆菌BF-7658-淀粉酶； 高温-淀粉酶； 米曲霉固体培养法生产-淀粉酶.,米曲霉固体培养法生产-淀粉酶,工艺流程图,斜面培养 米曲汁或麦芽汁斜面培养基，32-34，70-72h，此时几乎菌丝全部布满斜面，即成熟，接入种子瓶。 种子瓶培养（三角瓶） 麦麸玉米粉培养基，32-34，70-72h，培养至长出大量菌丝及黄绿色孢子。,种曲培养（曲盒） 培养基与种子瓶相同，接种量0.5-1.0，料层厚1cm，培养3天。 厚层通风培养 麦麸谷壳培养基接种量0.5，34-36，28h。 产品 培养好的麸曲直接烘干即为工业级粗酶，水浸醇沉后粉碎加糖可作为助消化药物。,2.-淀粉酶,(EC3.2.1.2系统名：-1.4葡聚糖麦芽糖水解酶) -淀粉酶又称外切型淀粉酶，它是从淀粉的非还原性末端以麦芽糖为单位顺次分解-1.4糖苷键，同时使切下的麦芽糖还原性末端的葡萄糖残基构型转变成型，故称为-淀粉酶。-淀粉酶不能水解-1.6糖苷键，也不能跨越-1.6糖苷键，水解作用在-1.6键前2-3个葡萄糖残基处停止。,-淀粉酶广泛存在于大麦、小麦甘薯、大豆等高等植物中，目前商品-淀粉酶绝大部份均是从植物中提取的，芽孢杆菌-淀粉酶生产量极低。,2.1 -淀粉酶的来源,2.2 -淀粉酶的性质,（一）最适pH：植物来源：pH5-6； 细菌来源：pH6-7。 （二）作用位点：淀粉的非还原末端-14糖苷键 （三）-淀粉酶为外切酶 （四）作用淀粉时还原性增加，但粘度不易下降，糊化缓慢 （五）-淀粉酶较-淀粉酶分子量大 （六）水解作用： 1、直链淀粉：可以完全水解成麦芽糖