淀粉酶及其作用方式

郑 昆，杨 红

（1.吉林化工学院，吉林吉林 132022；2.吉林工贸学校，吉林吉林 132012）

淀粉酶及其作用方式

郑 昆1，杨 红2

（1.吉林化工学院，吉林吉林 132022；2.吉林工贸学校，吉林吉林 132012）

淀粉酶是水解淀粉和糖原的酶类总称，具有很多特点，例如处理效率高、专一，酶退浆率高，退浆速度较快，在反应过程中产生的污染比较少，不会损伤纤维。本文对几种常见的淀粉酶以及作用方式进行分析和探讨。

淀粉酶；作用方式；种类

淀粉酶是淀粉糖生产以及产品发酵过程中最重要的一种催化剂，在淀粉生产工业中发挥了十分重要的作用。淀粉酶是一个总称，常见的淀粉酶有α-淀粉酶、β-淀粉酶、葡萄糖淀粉酶等，通常所说的淀粉酶是水解淀粉酶，属于属于水解酶类，是一种良好的催化剂，可以催化淀粉、糖元。淀粉酶的产生途径十分广泛，在植物中、动物以及微生物中都可以产生淀粉酶，而且淀粉酶是应用最广泛的一种酶类，其产量占人工酶生产总量的50%以上。不同的淀粉酶的作用方式有所不同。

1 α-淀粉酶及其作用

α-淀粉酶又叫做液化型淀粉酶，在反应过程中可以催化淀粉水解成为糊精，当淀粉与糖原在一起反应的时候，会产生一种还原糖，这种糖在光学结构上是α-型的，因此将这种酶叫做α-淀粉酶。α-淀粉酶主要分布在动植物、微生物中，是一种十分重要的淀粉水解酶，而且反应的过程也比较随机，在反应过程中产生的物质主要有麦芽糖、低聚糖和α-1和α-4葡萄糖等物质。另外，在淀粉工业生产过程中也比较常用，是一种应用广泛的酶制剂。在自然界中产生α-淀粉酶的方式有很多种，例如微生物发酵是最常用的一种方式，另外，从植物或者动物体内也可以提取这种酶，从不同方式获得的淀粉酶的性质有所不同，在工业生产过程中由于α-淀粉酶的需求量较大，一般采用真菌和细菌发酵而成。枯草杆菌、芽孢杆菌、吸水链霉菌等都能产生α-淀粉酶。

2 β-淀粉酶及其作用

β-淀粉酶在很多植物中存在，例如小麦、大麦、大豆等植物中都含有大量的β-淀粉酶，哺乳动物中并没有β-淀粉酶。β-淀粉酶最早被发现的时间是1974年，从此关于β-淀粉酶的研究越来越多，随着研究的不断深入，近年来在一些微生物中也发现了β-淀粉酶的存在，比如巨大芽孢杆菌、多黏芽孢杆菌、蜡状芽孢杆菌等，从酶的作用来看，微生物中的β-淀粉酶与高等植物中的β-淀粉酶的作用机理是相同的，而且其耐热性比植物中的β-淀粉酶更好，所以β-淀粉酶在工业上的适用性更强。β-淀粉酶作用于淀粉的时候，从淀粉的非还原端开始，作用于α-1，4-糖苷键，并且按照一定的顺序切下麦芽糖单位，β-淀粉酶作用的时候会使得生成的麦芽糖从α-型转为β-型，所以又叫做β-淀粉酶。

β-淀粉酶在直链淀粉上发生作用的时候，理论上讲，会全部被水解成为麦芽糖，当直链淀粉中的葡萄糖基数量为偶数的时候，β-淀粉酶反应之后的产物主要是麦芽糖，但是如果直链淀粉中含有的葡萄糖基为奇数，则反应之后的产物有麦芽糖、麦芽三糖、葡萄糖三种。。不同的物质水解的速度也是不相同的，在β-淀粉酶的作用下，麦芽三糖水解生成麦芽糖和葡萄糖的速度比较快，而且在反应过程中对酶的浓度要求也比较高，酶的浓度必须要达到一定要求之后才可以产生水解作用。实际水解过程中，并不是所有的麦芽三塘都能水解成为麦芽糖的，大约只有70%-90%可以水解成为麦芽糖。另外是支链淀粉与β-淀粉酶的反应，在β-淀粉酶的作用下大约只有50%左右的支链淀粉会转变为麦芽糖。当β-淀粉酶与高度分支的糖原之间发生反应的时候，可以使得大约40%-50%转化成为麦芽糖。另外，在具体的反应过程中，β-淀粉酶的活性部位中至少含有三个特异基团X、A、B，这三个基因与酶的反应过程有很大关系，其中的X基因能够识别淀粉分子上非还原性末端C4上的-OH。在反应过程中，当X基团与C4上的-OH发生反应的时候，底物分子中的第二个糖苷键正好出现在催化基因附近，形成了具有很强反应力的酶-底物络合物。

3 葡萄糖淀粉酶及其作用

葡萄糖淀粉酶是一种能够将淀粉水解成为葡萄糖的酶，其中水解的比例能达到100%，通常被当做淀粉的糖化剂，所以葡萄糖淀粉酶还有另一个名字，叫做糖化酶。葡萄糖淀粉酶的专一性不高，对很多物质都适用，不仅可以从淀粉分子的非还原性末端切开α-1，4-糖苷键，而且还能切开α-1，6-糖苷键和α-1，3-糖苷键，只是α-1，4-糖苷键的水解速度比另外两种要快一些。水解作用是由底物分子的末端开始的，属于外切酶。

在具体反映过程中，将葡萄糖水解之后，水解的速度越快，则产生的底物分子也越大，同时，水解的速度又受到底物分子的排列方式的影响。在反应过程中，如果是以分子结构中含有α-1，6键和α-1，4键的潘糖为底物时，葡萄糖淀粉酶会首先将α-1，6键切开，然后再将α-1，4键切开。

4 结语

综上所述，淀粉酶是淀粉水解反映过程中的一种重要催化剂，近年来对中淀粉酶的研究不断深入，对淀粉酶的了解也越来越深入，淀粉酶是一个总称，其中有不同类别的酶，不同的酶的作用方式以及产生方式不相同，在工业生产过程中要加强对不同酶种的应用，提高淀粉水解反应速率。

[1] 康明丽.淀粉酶及其作用方式[J].食品工程，2008，（03）.

[2] 李旭.各类淀粉酶的作用[J].华糖商情，2000，（50）.

Amylase and Its Mode of Action

Zheng Kun，Yang Hong

amylase is a general term for hydrolysis of starch and glycogen.It has many characteristics，such as high efficiency，specificity，high desizing rate，quick desizing rate，less pollution in the process of reaction，and no damage to fiber.In this paper，several common amylase and the way of action are analyzed and discussed.

amylase；mode of action；species

TS201.25

A

1003-6490（2017）12-0256-01

2017-11-11

郑昆（1970—），男，吉林吉林人，副教授，主要研究方向为酶制剂的研究。