α-淀粉酶的性质

淀粉酶属于水解酶的一种，是淀粉水解的生物催化剂。按降解方式分为α—淀粉酶、β—淀粉酶、糖化酶、异淀粉酶和环糊精生成酶。

α—淀粉酶将淀粉长链分子水解成短链分子时，以无规则的方式切断淀粉大分子内部的α—1，4甙键而使淀粉生成糊精、低聚糖等，因产物的末端葡萄糖残基中C，碳原子为α—构形，故称为α—淀粉酶．大多α—淀粉酶(个别品种除外)不能切断α—1，6甙键，也不能切断分支点附近的α—1，4甙键．目前，α—淀粉酶在我国产量较大，广泛应用于食品、酿造、制药和纺织等领域．用α—淀粉酶水解淀粉时，要注意水解条件．影响α—淀粉酶活性的主要因素：pH值、温度和金属离子。

一般α—淀粉酶在pH值为5.5—8.0时活性较稳定，pH值小于4时，酶易失去活性．但有些α—淀粉酶是偏酸性或偏碱性的，如黑曲酶生产的α—淀粉酶最适合的pH值为4，在pH值为2.5、温度为40℃时，处理30min后仍有一定的活性，但在pH值为7、温度为55℃，处理15min，α—淀粉酶几乎失活。而用米曲酶生产的α—淀粉酶则相反，在pH值为7、温度为55℃时，处理15min，酶活性无损失，但在pH值为2.5时，酶的活性完全消失。

目前所用的α—淀粉酶主要有耐中温(60—70℃)和耐高温(90-95℃)．根据酶反应动力学分析，温度每升高10℃，反应速度提高1—2倍，故耐高温。

α—淀粉酶具有反应速度快、效率高、成本低等优势．α—淀粉酶是一种金属酶，Ca2+使α—淀粉酶保持适当的构象，从而维持其最大的活性和稳定性．除Ca2+外，其它二价碱金属离子Ba2+、Mg2+等也有维持α—淀粉酶活性的作用．耐中温α—淀粉酶为适应生产工艺的高温条件，有时需添加Ca2+等稳定剂，但耐高温α—淀粉酶在Ca2+浓度很低时，稳定性就很好。在实际使用时，不需添加Ca2+等稳定剂。

招标项目目前生产存在的问题是：1. BF7658α-淀粉酶生产：遇到阴雨连绵，发酵 酶活忽高忽低，高的可达450μ/ml，低的仅有300μ/ml，急需解决发酵酶活忽高忽低的问题 。2. 高转化率糖化酶生产：发酵周期(时间)最高可拖延40个小时，而发酵酶活仅有2.8万μ /ml后提取收率平均60%，急需解决发酵周期长、酶活低、收率低的问题。

葡萄糖淀粉酶(EC 3.2.1.3),又称糖化酶，是以黑曲霉变异菌株经发酵制得的高效生物催化剂。糖化酶能在常温条件下将淀粉分子的α－1,4和1,6糖苷键切开，而使淀粉转化为葡萄糖。凡是以淀粉为原料又需糖化的生产过程，均可使用糖化酶以其提高淀粉糖化收率。温度40℃以下，pH4.0～5.5稳定，温度高于60℃，pH低于2.5或高于6.0时容易失活 。

酶活力定义1毫升酶液在40℃，pH4.6条件下，1小时水解溶性淀粉产生1毫克葡萄糖为1个酶活力单位。使用条件糖化酶在糖化淀粉时，最适作用温度为55～60℃，最适作用pH4～5。在酒类需要的常温或低温发酵过程中，糖化酶仍能在酵母菌存在下继续作用，使淀粉质原料温和地糖化并进行酒精发酵。

淀粉酶的使用范围极广，种类繁多，根据不同的需要可以选择不同种类的酶。α-淀粉酶主要用来生产麦芽糖糊精，葡萄糖淀粉酶催化糊精可得到葡萄糖，用β-淀粉酶可以得到麦芽糖，用葡萄糖异构酶可以将葡萄糖转化为果糖。而一般的淀粉酶催化都是在高温条件下进行的。

应用蛋白质工程可提高酶的热稳定性。有人得到 B. licheniformmis α-淀粉酶的双突变体 A209V/H133T，酶在 90℃的半衰期延长了 9 倍。Mitchinson 等人用定点突变和高通量筛选的方法得到了一个突变体，其最适 pH 值提高了 0.5～1.0。Gloria 等人[13]用 Phe 或 Tyr 来替换 B.stearothermophilus α-淀粉酶 289 位的 Ala，其具有了催化醇化反应的能力。Sierks 等人[14]报道了通过改变葡萄糖淀粉酶活性位点的三个氨基酸残基，其作用于 1,4-糖苷键相对于 1,6-糖苷键的 Kcat/Km比值提高了300 倍。

酶的概念与特性

（1）酶的概念：活细胞产生的具有生物催化活性的有机物。

（2）酶的特性：

2、ATP与能量

（1）ATP是生命活动的直接能量来源，但它在细胞内的含量并不高，因此细胞内ATP的形成与分解相当频繁。

（2）在ATP的形成与分解时都涉及到能量，但两者能量的性质有差异。