淀粉酶活性研究

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1、淀粉酶活性研究寧加彬1,王文移2（青島科技大學(xué)）摘耍：淀粉酶主耍用作果汁加工屮的淀粉分解和提高過(guò)濾速度以及蔬菜加工、糖漿制造、葡萄糖等加工制造。淀粉酶活性的研究在淀粉催化分解工程中占有重要地位。文中綜述了淀粉酶活性及其熱穩(wěn)定性，電場(chǎng)對(duì)淀粉酶活性的影響。pH值、溫度、淀粉濃度和鈣的添加量以及瞬時(shí)高壓處理對(duì)a■淀粉酶的熱穩(wěn)定性和活性的影響關(guān)鍵詞：淀粉酶酶活性熱穩(wěn)定性淀粉酶是水解淀粉和糖原的酶類總稱，通常通過(guò)淀粉酶催化水解織物上的淀粉漿料，由于淀粉酶的高效性及專一性，酶退漿的退漿率高，退漿快，污染少，產(chǎn)品比酸法、堿法更柔軟，且不損傷纖維。對(duì)淀粉酶的研究，有利于我們更好的理解

2、其催化機(jī)理。淀粉是植物種子的主要貯存物質(zhì)，淀粉酶的主要作用是催化淀粉的水解，淀粉被水解成簡(jiǎn)單有機(jī)化合物并提供細(xì)胞生長(zhǎng)所需的能量。1、淀粉酶的研究概況2、淀粉酶的分類淀粉酶是水解淀粉和糖原酶類的統(tǒng)稱。按水解淀粉方式不同，把淀粉酶分為a■淀粉酶、B■淀粉酶、葡萄糖淀粉酶和異淀粉酶四類。目前淀粉酶已廣泛地應(yīng)用于食品、發(fā)酵、畜牧業(yè)生產(chǎn)、谷物加工、紡織、造紙、輕化工業(yè)、醫(yī)藥和臨床分析等領(lǐng)域（Ashoketal.,2000；Lili,2000；柳輝等，2007；張劍等，2009）o其中，中溫淀粉酶主要應(yīng)用于飴糖、啤酒、黃酒、葡萄糖、味精以及抗生素等行業(yè)，也可以用于高質(zhì)量的絲綢人造

3、棉、化學(xué)纖維的退漿。淀粉酶廣泛存在于微生物、植物和動(dòng)物體屮?，F(xiàn)已有大量有關(guān)土壤微生物產(chǎn)淀粉酶及酶學(xué)性質(zhì)的文獻(xiàn)報(bào)道(盧濤等，2002,四川大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版),39(6)：1131—1133；張應(yīng)玖等。2002)o3、淀粉酶活性3.1＞電場(chǎng)對(duì)淀粉酶活性影響用不同強(qiáng)度電場(chǎng)處理Q-淀粉酶5min,處理后分別在第1天與第10天測(cè)定電場(chǎng)對(duì)Q■淀粉酶活性的影響。第1天測(cè)定結(jié)果表明，電場(chǎng)對(duì)酶產(chǎn)生明顯影響，而口不同強(qiáng)度電場(chǎng)對(duì)a?淀粉酶活性的影響程度不同，在0。5-6oOkV/cm范圍內(nèi),酶活性隨場(chǎng)強(qiáng)增加呈非單調(diào)性變化,與對(duì)照組相比，變化幅度在5。5%-26o2%之間。第10天測(cè)定，

4、酶活性變化幅度在Oo2%-16。3%之間，表明電場(chǎng)對(duì)酶產(chǎn)生的影響經(jīng)過(guò)一定時(shí)間后趨于消失。不同強(qiáng)度電場(chǎng)導(dǎo)致酶活性增加的效應(yīng)不同，并且呈非單調(diào)性變化。我們認(rèn)為，不同強(qiáng)度電場(chǎng)對(duì)酶蛋白分子的構(gòu)象產(chǎn)生了不同影響，處理酶所用的電場(chǎng)能量雖然不足以改變酶蛋白氨基酸序列，但可以改變酶蛋白的構(gòu)象。在地球環(huán)境(電場(chǎng)、引力場(chǎng))中，生物體具有固有態(tài)勢(shì)，當(dāng)外界環(huán)境發(fā)生變化時(shí)，勢(shì)必引起生物體生物態(tài)勢(shì)的變化，達(dá)到新的生物態(tài)勢(shì)，從而影響生命過(guò)程。酶蛋白中氧氫鍵(O?H)與碳氧鍵(C-0)均為極性鍵，在電場(chǎng)作用下，分子或分子基團(tuán)的偶極矩將發(fā)生化，改變酶蛋白的構(gòu)象而影響酶活性，產(chǎn)生不同的宏觀生物學(xué)效應(yīng)。電

5、場(chǎng)處理過(guò)的酶放置一定時(shí)間后，酶活性增加效應(yīng)趨于消失，這意味著電場(chǎng)作用對(duì)生命過(guò)程影響具有時(shí)間效應(yīng)，這對(duì)指導(dǎo)電生物效應(yīng)的開發(fā)利用具有重要意義。生命體是一個(gè)復(fù)雜系統(tǒng)，其生命過(guò)程也是一個(gè)復(fù)雜的過(guò)程，各部分Z間存在相互聯(lián)系與協(xié)調(diào)作用，并不是所有電場(chǎng)處理都有利于植物生長(zhǎng)與發(fā)育。有利于植物生長(zhǎng)發(fā)育的酶活性、構(gòu)象以及不同電場(chǎng)處理?xiàng)l件（電場(chǎng)強(qiáng)度、頻率和處理時(shí)間）對(duì)生物休產(chǎn)生的影響都是需耍進(jìn)一步研究的問(wèn)題。3.2、pH值、溫度、淀粉濃度和鈣的添加量對(duì)Q■淀粉酶的熱穩(wěn)定性和活性的影響a■淀粉酶水解可溶性淀粉的最適酸度為PH510;高濃度淀粉可以較好地保護(hù)酶的活性和熱穩(wěn)定性，一定量的鈣離子可

6、提高a■淀粉酶的熱穩(wěn)定性a■淀粉酶和催化效率。向5%（w/w）的可溶性淀粉屮添加10mmol/LCa2+,活性和熱穩(wěn)定性能最大限度的發(fā)揮。與對(duì)照酶（不加Ca2+,在2h內(nèi)最適反應(yīng)溫度為75°C）相比，加Ca2+酶的熱穩(wěn)定性可提高10°C。該酶在使用時(shí),一次性投料要比分次投料的效果好。底物的存在能提高□■淀粉酶的活性與熱穩(wěn)定性，高濃度的底物對(duì)a-淀粉酶的保護(hù)作用更好。無(wú)外加Ca2+時(shí)，a■淀粉酶的最適反應(yīng)溫度為75°C,當(dāng)加入Ca2+濃度為10mmol/L,可使上述溫度提高10°C,且催化效能也明顯提高。當(dāng)Ca2+用量為10mmol/L?15mmol/L時(shí)，可使a■淀粉

7、酶的催化活性最大限度發(fā)揮。3.3、幾種環(huán)境條件對(duì)唾液淀粉酶活性的影響唾液淀粉酶是生物催化劑，影響酶活性的因素很多，必須在各種合適的條件下，才能發(fā)揮其正常的催化作用。淀粉酶的活性受溫度、pH值、激活劑及抑制劑、酶濃度以及作用時(shí)間等多種因素影響，唾液淀粉酶的最適溫度為37-40°C,最適pH為6o80偏離此最適環(huán)境時(shí)，酶的活性減弱。低濃度的Cl?離子能增加淀粉酶的活性，是它的激活劑。Cu2+等金屬離子能降低該酶的活性，是它的抑制劑。每個(gè)人產(chǎn)生唾液淀粉酶的量不同，活性強(qiáng)弱也有差異。不同人的酶活性受環(huán)境條件影響程度也不同,有些人的酶活性在一定條件下幾乎不受影