第四节 糖化酶
第 四 节 糖 化 酶
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本节内容 ◼ 概念和特征 ◼ 菌株的发现及生产应用（了解） ◼ 国内外研究情况（了解） ◼ 目前的用途（了解） ◼ 发酵生产工艺（了解） ◼ 糖化酶的一般性质 ◼ 影响酶活力的因素 ◼ 生淀粉糖化酶菌种选育、性质及 其应用的研究（了解） ◼ 酶的分离和纯化 ◼ 酶活测定方法（了解） ◼ 参考文献
概念和特征 又称为葡萄糖淀粉酶、淀粉葡萄糖苷酶或糖化型淀粉 酶 是一种外切酶可以水解淀粉1,4-α糖苷键或1,6-β 糖苷键生成β-D-葡萄糖故名 具有作用及水解生淀粉颗粒的能力
概念和特征： ❖ 又称为葡萄糖淀粉酶、淀粉葡萄糖苷酶或糖化型淀粉 酶. ❖ 是一种外切酶,可以水解淀粉１,4-α-糖苷键或１,6-β- 糖苷键生成β-D-葡萄糖,故名. ❖ 具有作用及水解生淀粉颗粒的能力
菌株的发现及生产应用 ◆葡萄糖淀粉酶于1945-1950年被日本科硏人 员从黑曲霉中分离出来发现的,是结晶体。 之后产酸菌株逐渐扩大到雪白根霉(RH izopushivens)、米曲霉和拟內孢霉等 自本采用根霜、我内孢霉生产;俄罗斯重点 研究泥内孢霉的糖化酶生产工艺
菌株的发现及生产应用 葡萄糖淀粉酶于1945-1950年被日本科研人 员从黑曲霉中分离出来发现的，是结晶体。 之后产酸菌株逐渐扩大到雪白根霉（RH izopushivens）、米曲霉和拟内孢霉等。 现在，丹麦等国多采用黑曲霉生产糖化酶； 日本采用根霉、拟内孢霉生产；俄罗斯重点 研究泥内孢霉的糖化酶生产工艺
国内外研究情况(了解) 我国糖化酶的研究、生产和应用始于50年代,在酒 精工业上所用的糖化剂有黄曲和黑曲霉 ↑60年代开始研究根霉、红曲霉( Monascus 糖化酶产生菌的筛选、酶性质和发酵条件,并投入 了工业化生产。并在此基础上进一步通过诱变育种 获得菌株黑曲霉AS34309(UV-11)取得了良好的经 济效益。 70-80年代在先前基础上诱变获提U∨-11-48,产酶 活力提高30%。后来继续分离得到的棒曲霉诱变株 G987酶活力有提高了42%。黑曲霾AS3.4309的海 藻酸钙固定化孢子半连续话发酵生产转化酶的研究一 也取得了可喜的进展
国内外研究情况（了解） 我国糖化酶的研究、生产和应用始于50年代，在酒 精工业上所用的糖化剂有黄曲和黑曲霉。 60年代开始研究根霉、红曲霉（Monascussp.）、 糖化酶产生菌的筛选、酶性质和发酵条件，并投入 了工业化生产。并在此基础上进一步通过诱变育种 获得菌株黑曲霉AS3.4309(UV-11)取得了良好的经 济效益。 70-80年代在先前基础上诱变获提UV-11-48，产酶 活力提高30%。后来继续分离得到的棒曲霉诱变株 G987酶活力有提高了42%。黑曲霉AS3.4309的海 藻酸钙固定化孢子半连续话发酵生产转化酶的研究 也取得了可喜的进展
目前的用途(了解) 主要是在淀粉酶工业、葡萄糖生产、白酒 和酒精工业方面用来制造果葡糖浆、淀粉 糖浆、葡萄糖和生产酒精和白酒。 近年来将根霉的糖化酶基因克隆到酵母中, 使酶产量达到占酵母蛋白总量的10%,应 用基因工程菌生产时,淀粉无须加热糊 可以直接进行发酵,酒精产率达13%以 用木薯淀粉生产酒精时,能耗降低30%
目前的用途（了解） ❖ 主要是在淀粉酶工业、葡萄糖生产、白酒 和酒精工业方面.用来制造果葡糖浆、淀粉 糖浆、葡萄糖和生产酒精和白酒。 ❖ 近年来将根霉的糖化酶基因克隆到酵母中， 使酶产量达到占酵母蛋白总量的10%，应 用基因工程菌生产时，淀粉无须加热糊化， 可以直接进行发酵，酒精产率达13%以上。 用木薯淀粉生产酒精时，能耗降低30%
发酵生产工艺(了解) 生产糖化酶的菌种主要是霉菌,我国多采 用红曲霉、黑曲霉和根霉,其中根霉以固 体培养为宜,红曲和黑曲霉则多以液体深 层发酵生产。但根据不同目的也有用固体 培养生产的。 根霉中的常用生产菌有德氏根霉、龚氏根 霉、爪哇根霉、台湾根霉、日本根霉、东 京根霉等。 糖化酶的固体发酵方法与普通制曲工艺相 同
发酵生产工艺（了解） • 生产糖化酶的菌种主要是霉菌，我国多采 用红曲霉、黑曲霉和根霉，其中根霉以固 体培养为宜，红曲和黑曲霉则多以液体深 层发酵生产。但根据不同目的也有用固体 培养生产的。 • 根霉中的常用生产菌有德氏根霉、龚氏根 霉、爪哇根霉、台湾根霉、日本根霉、东 京根霉等。 • 糖化酶的固体发酵方法与普通制曲工艺相 同
糖化酶的一般性质 ●1、最适pH为4-5;最适反应温度为50-60°C ◆2、根据不同来源的糖化酶水解淀粉限度分为 根霉型糖化酶:可以水解淀粉至100%,属于这种糖化酶产生菌 如 德氏根霉( Rh, delemar)、拟内孢霉等 黑白霉型糖化酶:水解淀粉至80%便终止作用,属于这种糖化酶 产生菌如黑曲霉、宇佐美曲霉、泡胜曲霉、米 曲霉、河自根霉等
糖化酶的一般性质 1、最适pH为4-5；最适反应温度为50-60℃ 2、根据不同来源的糖化酶水解淀粉限度分为 根霉型糖化酶： 可以水解淀粉至100%，属于这种糖化酶产生菌 如 黑白霉型糖化酶：水解淀粉至80%便终止作用，属于这种糖化酶 德氏根霉（Rh.delemar）、拟内孢霉等。 产生菌如黑曲霉、宇佐美曲霉、泡胜曲霉、米 曲霉、河自根霉等
3、同一菌株的糖化酶也存在着性质不同的几种 成分 耐酸性 ①泡盛曲霉1B42的糖化酶 非耐酸性 ②红曲霉糖化酶的组成包含35个性质十分接近的活性成分。 水解淀粉粒强 ③部分曲霉糖化酶中可被分为 水解淀粉粒弱
3、同一菌株的糖化酶也存在着性质不同的几种 成分 ①泡盛曲霉1B42的糖化酶 耐 酸 性 非耐酸性 ②红曲霉糖化酶的组成包含3-5个性质十分接近的活性成分。 ③部分曲霉糖化酶中可被分为 水解淀粉粒强 水解淀粉粒弱
影响酶活力的因素 1、酶浓度的影响 2、底物浓度影响 3、pH影响 4、温度 5、反应产物当葡萄糖浓度大于8mgm时对该确的产生有阳遏作 6、别构效应 7、激活剂和抑制剂:Ca对酶有促进作用
影响酶活力的因素 • 1、酶浓度的影响 • 2、底物浓度影响 • 3、pH影响 • 4、温度 • 5、反应产物:当葡萄糖浓度大于8mg/ml时对该酶的产生有阻遏作 用 • 6、别构效应 • 7、激活剂和抑制剂：Ca 对酶有促进作用 2+