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1、糖化酶及其在酒類中的應(yīng)用小組成員：費(fèi)鵬嚴(yán)姍石勇軍董智哲王培培CONTENTS一、前言二、糖化酶的性質(zhì)三、糖化酶活力測(cè)定四、糖化酶的固定化五、糖化酶在酒類釀造中的應(yīng)用六、前景與展望一、前言1糖化酶糖化酶，全名葡萄糖淀粉酶(GlucoamylaseEC.3.2.1.3.)，又稱為淀粉α-1,4葡萄糖苷酶、γ-淀粉酶，是一種含甘露糖、葡萄糖、半乳糖和糖醛酸的糖蛋白。它的分子量為6萬～10萬，是糖苷水解酶的的第15族，是由一系列微生物分泌的具有外切酶活性的胞外酶，以不同的形式存在于不同的菌中。因?yàn)樵诎l(fā)酵行業(yè)中主要用作將淀粉轉(zhuǎn)化為葡萄糖，所以習(xí)慣上被稱為糖化酶。2糖
2、化酶的分布23個(gè)屬，35個(gè)種。真菌3個(gè)屬，3個(gè)種。細(xì)菌人的唾液與動(dòng)物胰腺其他3糖化酶的結(jié)構(gòu)糖化酶一般包括催化域(catalyticdomain，CD)、淀粉結(jié)合域(Starch-bindingdomain，SBD)及連接CD與SBD的O-糖基化連接域(O-gly-cosylatedlinkerdomain)。4糖化酶多型性糖化酶具有多型性，如Rhizopusnivenus可以產(chǎn)生5種活性成分。陳冠軍、羅貴民等人從黑曲霉AS3.4309變異株B-11的發(fā)酵液中分離出三種電泳均一的糖化酶GⅠ、GⅡ、GⅢ，其中GⅠ、GⅡ能水解糊化的淀粉，但不能水解生淀粉或作用能
3、力非常弱；而GⅢ能夠水解生淀粉。這三種成分的相對(duì)分子質(zhì)量、等電點(diǎn)、化學(xué)組成、含糖量各異。蛋白質(zhì)合成的修飾作用不同發(fā)酵中受到自身蛋白質(zhì)水解酶和糖苷酶的作用?；蛘{(diào)控、轉(zhuǎn)錄的方式不同。多型性的原因5糖化酶的作用機(jī)制2水解α-1,4糖苷鍵1水解α-1,6糖苷鍵構(gòu)型變化,形成β-D-葡萄糖二、糖化酶的性質(zhì)pH穩(wěn)定性底物特異性1糖化酶的性質(zhì)熱穩(wěn)定性1糖化酶的熱穩(wěn)定性糖化酶一般對(duì)熱很穩(wěn)定，如熱硫化氫梭菌（CLostridiumthermohydrosulfuricum）糖化酶至于50%的淀粉溶液中，在70℃下十分穩(wěn)定，即使在85℃下處理１h其酶活性仍保持50%。真菌產(chǎn)
4、生的糖化酶熱穩(wěn)定性比酵母高，細(xì)菌產(chǎn)生的糖化酶耐高溫性能優(yōu)于真菌。2糖化酶的pH穩(wěn)定性一般糖化酶都具有較窄的pH值適應(yīng)范圍，但最適pH一般為4.5～5.5。3糖化酶的底物特異性其底物親和性與底物的碳鏈長(zhǎng)度呈線性關(guān)系，碳鏈越長(zhǎng)底物親和力就越大；糖化酶所水解的底物分子越大其水解速度就越快。酶的水解速度還受到底物分子排列上的下一個(gè)鍵影響，鄰近α-1,4鏈的α-1,6糖苷鍵較獨(dú)立的α-1,6糖苷鍵更易被打開。三、糖化酶的活力測(cè)定1糖化酶的活力測(cè)定電泳活性染色法淀粉底物法1g固體酶粉(或1mL液體酶)于40℃、pH4.6的條件下，1h分解可溶性淀粉，產(chǎn)生1mg葡萄糖，
5、即為一個(gè)酶活力單位，以U/g(U/mL)表示。麥芽糖底物法麥芽糖20g/L，pH4.30，反應(yīng)溫度37℃，反應(yīng)時(shí)間30min下，每分鐘裂解1μmol麥芽糖所需酶量為一個(gè)酶活力單位U。1淀粉底物法糖化酶從淀粉分子非還原性末端開始，分解葡萄糖苷鍵生成葡萄糖。葡萄糖分子中含有醛基，能被次碘酸鈉氧化，過量的次碘酸鈉酸化后析出碘，再用硫代硫酸鈉標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定，計(jì)算出酶活力。2麥芽糖底物法糖化酶水解麥芽糖生成α-D-葡萄糖，在葡萄糖脫氫酶(GlucDH)試劑中加入變構(gòu)酶可將其轉(zhuǎn)化成β-D-葡萄糖。在GlucDH的作用下，β-D-葡萄糖與NAD(煙酰胺腺嘌呤二核苷酸)發(fā)生
6、反應(yīng)生成NADH，后者即等于葡萄糖初始濃度，可用于分光光度法在340nm測(cè)定其數(shù)值。3電泳活性染色法采用Starch-Page在分離膠中加入淀粉作為糖化酶的作用底物，電泳結(jié)束后溫浴一定時(shí)間，糖化酶所在部位膠板中的淀粉被酶解，其余部分的淀粉依然存在，碘液染色后，糖化酶存在的部位呈現(xiàn)透明區(qū)域，且透明度與酶活力成正比，沒有被水解的部位則被染成藍(lán)色。四、糖化酶的固定化其他包埋法共價(jià)結(jié)合法吸附法交聯(lián)法酶的固定化1包埋法包埋法是指將糖化酶包埋在凝膠的微小空格內(nèi)或半透膜的微型膠囊中，載體的孔徑不能大于酶分子，以免糖化酶滲出。常用的載體有聚丙烯酰胺、三醋酸纖維、聚乙烯醇等
7、，其中前兩者效果最好，而且被廣泛使用。2共價(jià)結(jié)合法共價(jià)鍵結(jié)合是指酶的一些官能團(tuán)如氨基、羧基、羥基、巰基、咪唑基等以共價(jià)鍵形式與不溶性載體結(jié)合。常用載體包括天然高分子(纖維素、淀粉、膠原及衍生物等)、合成高聚物(尼龍、多聚氨基酸等)和無機(jī)支持物(多孔玻璃、金屬氧化物等)。這種方法的最大優(yōu)點(diǎn)就是酶和載體結(jié)合極其牢固，即使用高濃度的底物或鹽類溶液，也不會(huì)使酶脫落。最大缺陷是常引起酶蛋白高級(jí)結(jié)構(gòu)發(fā)生變化，破壞了酶的活性中心。3吸附法吸附法是一種較古老的方法，其操作簡(jiǎn)便，處理?xiàng)l件溫和，可回收利用。與共價(jià)結(jié)合法相比，該法制取的酶高級(jí)結(jié)構(gòu)很少發(fā)生改變，但與載體結(jié)合較差，
8、外界條件變化容易引起酶解析。吸附法也有許多不足，如酶量的選擇全憑經(jīng)
