9000-90-2 / α-淀粉酶的作用

α-淀粉酶又稱淀粉-1,4-糊精酶，其正式命名為α-1,4-D-葡聚糖-葡萄糖苷水解酶，其作用于淀粉時，可以以隨機的方式從淀粉、糖原、寡聚或多聚糖分子內部切開α-1,4-葡萄糖苷鍵而產生麥芽糖、低聚糖和葡萄糖等，是工業生產中應用最為廣泛的酶制劑之一(羅志剛等,2007)；另外，其水解位于中間的α-1,4-鍵的概率比水解位于分子末端的概率要大，不能水解支鏈淀粉的α-1,6鍵，也不能水解緊靠1,6分支點的α-1,4-鍵以及麥芽糖，但可以水解含有3個或3個以上α-1,4-糖苷鍵的低聚糖。由于水解產物的還原性末端葡萄糖殘基C1碳原子為α構型，故稱為α-淀粉酶。生產此酶的微生物主要有枯草桿菌、黑曲霉、米曲霉和根霉。α-淀粉酶和其它酶類一樣，具有反應底物特異性，不同來源的淀粉酶反應底物也各不相同，通常α-淀粉酶顯示出對淀粉及其衍生物有最高的特異性，這些淀粉及衍生物包括支鏈淀粉、直鏈淀粉、環糊精、糖原質和麥芽三糖等（Gupta等,2003）。

特性

一般情況下，α-淀粉酶的最適pH一般在2-12之間變化。真菌和細菌類α-淀粉酶的最適pH一般在酸性和中性范圍內，如芽孢桿菌的α-淀粉酶的最適pH為3，而堿性α-淀粉酶的最適pH一般在9-12之間。此外，溫度和鈣離子對一些α-淀粉酶的最適pH有一定的影響，會改變其最適作用范圍。不同微生物來源的α-淀粉酶的最適作用溫度也存在著較大差異，其中最適溫度最低的只有25℃-30℃，而最高的能達到100℃-130℃。另外，鈣離子和鈉離子對一些酶的最適溫度也有一定的影響（Pandey,2000；Vihinen和Mantsala,1989；Ogasahara等,1970；Chary和Reddy,1985）。

作用

α-淀粉酶是金屬酶，很多金屬離子，特別是重金屬離子對其有抑制作用；此外，巰基、N-溴琥珀酸亞胺、p-羥基汞苯甲酸、碘乙酸、BSA、EDTA和EGTA等對α-淀粉酶具有顯著的抑制作用。其中，α-淀粉酶中至少包含有一個Ca2+，Ca2+能夠使得酶分子保持適當的構象，從而維持其最大的活性與穩定性。Ca2+對α-淀粉酶的親和能力較其它離子要強，其結合鈣離子的數量在1-10之間。通常情況下，有Ca2+存在淀粉酶的穩定性比沒有時要好，但也有報道α-淀粉酶在Ca2+存在時會失活，而經EDTA處理后卻保留活性，另外，也有報道稱Ca2+對α-淀粉酶沒有影響（Mamo,1999；Kundu和Das,1970；Laderman等,1993）。

當α-淀粉酶作用于淀粉時，隨著反應的進行，溶液的黏度會逐漸下降而還原力則逐漸增加；同時，由于底物濃度的減少，使得產物的濃度增加，酶也就會出現部分失活的可能，最后導致反應速度逐漸降低，直至還原力不再增加，此時的水解率稱為“水解極限”。不同來源的α-淀粉酶，其水解極限也都各不相同，一般α-淀粉酶水解率為40％-50％，但黑曲霉ATCC15475的水解率能夠達到95％-100％，擬內孢霉α-淀粉酶水解率可達90％，其產物均為葡萄糖。枯草桿菌糖化型α-淀粉酶作用于可溶性淀粉時，水解率達70％以上，然而淀粉液化芽孢桿菌所產液化型α-淀粉酶的水解率卻只有30％。

此外，不同來源的α-淀粉酶的性質有一定的區別，工業中主要應用的是真菌與細菌α-淀粉酶。目前，α-淀粉酶已廣泛應用于飼料、變性淀粉及淀粉糖、焙烤工業、啤酒釀造、酒精工業、發酵以及紡織等眾多行業，是一種重要的工業用酶