α-淀粉酶综述.doc

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1、【精品文档】如有侵权，请联系网站删除，仅供学习与交流-淀粉酶综述.精品文档.-淀粉酶综述佚名 2013-10-06摘要：-淀粉酶分布十分广泛，遍及微生物至高等植物。-淀粉酶是一种十分重要的酶制剂，大量应用于粮食加工、食品工业、酿造、发酵、纺织品工业和医药行业等，是应用最为广泛的酶制剂之一。本文概述了-淀粉酶的发现和应用发展史、分离纯化及结构的研究史、催化机制及其研究史、工业化生产和应用现状与发展趋势等。关键词：-淀粉酶 发现 应用 分离纯化 结构 催化机制 研究史 发展趋势 - 淀粉酶( - 1,4- D- 葡萄糖- 葡萄糖苷水解酶) 普遍分布在动物、植物和微生物中, 是一种重要的淀粉水解酶。

2、其作用于淀粉时从淀粉分子的内部随机切开-1，4糖苷键，生成糊精和还原糖。由于产物的末端残基碳原子构型为构型，故称-淀粉酶。现在-淀粉酶泛指能够从淀粉分子内部随机切开-1，4糖苷键，起液化作用的一类酶。1 -淀粉酶的发现和应用史1.1 -淀粉酶的发现 啤酒是最古老的酒精饮料，发酵是其关键步骤，其中所包含的糖化过程就是把淀粉转化为糖。这个转化过程的机理一直都没有被弄清楚，直到淀粉的发现。在19世纪早期，许多科学家都在研究谷物提取物中淀粉的消化机理。Nasse（1811年）发现，从生物体中提取的淀粉能过被转化为糖，而从被沸水杀死的植物细胞中提取的淀粉不能被转化为糖。Kirchhoff（1815年）做

3、了一个巧妙的实验。他将4份的冷水加入到2份的淀粉中，并边加边搅拌。之后加入20份的沸水使其形成一层厚厚的淀粉糊。在淀粉糊还是余温的时候，加入被粉碎的麸质（或麦芽），然后在4060列式温度下水浴。12小时后发现，淀粉糊开始缓慢液化。810小时后，淀粉糊被转化为一种甜的溶液。之后，他将其通过过滤和蒸发浓缩得到了糖浆，品尝后发现，其和发酵液一样甜。在操作的过程中，他注明了实验过程中仅添加了非常少的麸质，并且得到的糖浆与淀粉的量成正比。此外，如果在加入麸质前加入几滴高浓度的硫磺酸，最终就没有糖生成。从这个实验中他得到结论1）麸质是一种能够使温水中的淀粉粉末转化为糖的物质。2）作为种子发芽的结果，相比种

4、子内的物质而言，麸质能过将更多的淀粉转化为糖。至此,Kirchhoff奠定了发现谷物中一种能够将淀粉转化为糖的蛋白质的基础。另一个研究进展是由Payen和Persoz（1833年）发现。他们发现在发酵液的酒精析出物中含有一种对热不稳定的物质，它能使淀粉转化为糖。他们将其称为“diastase”，它就是现代所说的淀粉酶。1886年，Lintner发现了两种淀粉酶-淀粉液化酶和淀粉糖化酶。1924年，Kuhn将淀粉水解酶归为两类。将发酵过程中能够将淀粉水解为淀粉酶，其能够将淀粉水解为型麦芽糖。将能够液化和糊化淀粉的酶称为淀粉酶，其作用于淀粉的产物表现为低旋光性，这一点为型麦芽糖和相关糖的特性1。1

5、.2 -淀粉酶的应用史及现状早在1833年payen从麦芽抽提液中用酒精沉淀出白色沉淀,可以使200倍的淀粉液化, 取名为“diastase”，并出售用于棉布的退浆。1894 年tadamin用麸皮培养米曲霉制造淀粉酶作为消化剂, 建立了高峰制药厂现miles公司的前身。1913年法国Bioden与Effront 发明用枯草杆菌生产淀粉酶, 以其耐热性取代了麦芽淀粉酶用于棉布的退浆, 创建了rapedase工厂(现并入了gist brocades 公司)。从此酶制剂工业揭开序幕。第二次世界大战后, 随着抗生素工业的发展,微生物的培养技术、发酵工艺和发酵罐的革新, 酶制剂工业有了飞跃的发展, 进

6、人了工业化大生产的阶段。1949年日本采用深层通风培养法生产淀粉酶。1959年, 日本采用淀粉酶和糖化酶进行淀粉的液化和糖化, 确定了酶法制造葡萄糖浆的工艺, 革除了沿用100年酸水解工业, 使淀粉出糖率由80% 提高到100% 。1973耐热性淀粉酶投人生产。从此淀粉酶的生产又进入了一个新阶段2。据统计,淀粉酶和糖化酶是酶制剂的主要品种。如美国1975年酶制剂总产值为5151万美元,淀粉酶类为1550万美元,1980年总产值是6681万美元,其中淀粉酶类约占20 %。在日本,1976年酶制剂总销售额为2999百万日元,淀粉酶为1530百万日元,占50%。将淀粉用-淀粉酶液化、糖化酶糖化进而提

7、取葡萄糖的工艺奠定了果糖浆和淀粉糖浆生产的基础,因而改变了糖品种的结构, 开辟了淀粉加工的新途径。1980年, 美国果葡萄浆用量已达40 亿磅, 折合成湿淀粉为280万吨, 若加上未统计的数字, 估计实际可达500万吨。仅生产可口可乐每年则需用糖浆100万吨3。目前, 除开展大量常规诱变育种工作外, 国外已初步搞清了一淀粉酶的调控基因, 探讨了有关转导转化和基因克隆等育种技术。将枯草芽抱杆菌重组体的基因引入生产菌株阴, 使淀粉酶产量提高7 10倍, 并已应用于食品和制酒工业, 给选育高产淀粉酶菌株开创了新的途径4。-淀粉酶在动物、植物、微生物中均能产生，但大量生产还是主要靠微生物发酵。有关的属

8、有：Bacillus ，Bacteroides，Clostridium，Thermomonospora，Acinetobacter，Thermophile，Pseudomonas，Streptomyces，Thermoactinomyces，Aspergillus，Mucor，Neurospora，Penicillium等。世界许多国家都以枯草杆菌（B.subtilis）生产的细菌淀粉酶和米曲霉（Aspergillus oryzae）生产的真菌淀粉酶为主要产品5。下面仅以真菌-淀粉酶的生产应用现状为例说明。目前国际上仅有诺维信、丹尼斯克和帝斯曼等少数几家大型酶制剂公司拥有真菌-淀粉酶的先进的生

9、产技术与产品，且一直处于国际领先水平，其发酵水平一般在2 000 U/g 以上( 固态发酵) 。虽然，我国早在1965 年就已在无锡建成我国第一个酶制剂厂无锡酶制剂厂，并相继在国内实现了-淀粉酶、糖化酶、蛋白酶及高温-淀粉酶等生物酶制剂的生产和利用。但是，我国在很长一段时间内对真菌-淀粉酶的生产却处于空白状态，或有少量的自主产品面市，仍然远不能满足市场需求，使得我国必须通过大量进口才得以满足国内食品或发酵等工业日益增长的使用需求。随着真菌-淀粉酶需求量的日益增加及其相对较昂贵的价格，使得近年来越来越多的国内研究者开始关注真菌-淀粉酶研究与开发工作。国内报道的发酵水平大多数为200-600 U/

10、g。至2004年，河南省科学院生物研究所与郑州海韦力食品有限公司合作，以米曲霉为出发菌株，通过粒子束、60Co、r-射线、微波、紫外线、亚硝酸和硫酸二乙酯等6 种物理和化学诱变剂交替作用方法选育出了一株产酶水平较高菌株，其平均生产水平为1283 U/g，“整体技术达到了国内同类研究的领先水平”。时至今日，国内已有多家酶制剂公司拥有真菌-淀粉酶产品，在一定程度上缓解了国内对该酶种需求的压力，然而因国内企业的生产水平和产品多样性距国际领先水平仍有一定差距，所以国内市场供应的真菌-淀粉酶大部分来自国外企业，使得在该酶种的市场占有中，中国企业一直处于劣势6。2 酶的催化机制、空间结构及研究史 2.1

11、酶的催化机制-淀粉酶在结构上的相似性使人们相信他们具有相似的催化机制。McCarter、Davies均提出-淀粉酶的催化过程包括三步，共发生2次置换反应。第一步，底物某个糖残基要先结合在酶活性部位的-1亚结合位点，该糖基氧原子被充当质子供体的酸性氨基酸（如GLU）所质子化；第二步，-1亚结合位点的另一个亲核氨基酸（如ASP）对糖残基的C1碳原子进行亲核攻击，与底物形成共价中间产物，同时断裂C1-OR键，置换出底物的糖基配基部分；第三步，糖基配基离去之后，水分子被激活（这可能正是被刚去质子化的GLU所激活），这个水分子再将ASP的亲核氧与糖残基的C1之间的共价键C1-ASP水解掉，置换出酶分子的

12、ASP残基，水解反应完成。在第二次置换反应中，如果进攻残基不是水分子，而是一个带有游离羟基的糖（寡糖）ROH，那么酶分子的ASP残基被置换出去后，就发生了糖基转移反应而非水解反应7。2.2 酶催化机制的研究史-淀粉酶的结构首先由MATSUURA (MATSUURA et al., 1979; 1984)发现。（KUSUNOKI et al., 1990）单斜晶体被提炼出。斜方晶系的天然形态(BOEL et al., 1990)和阿卡波糖混合形态(BRZOZOWSKI et al., 1997)被提炼出来。在单斜晶态分析中，在酶的活性部位发现了与麦芽糖的结合键。于是根据分子模型的研究，底物和酶键

13、结合的假设被提出来。之后，根据阿卡波糖混合形态结构，证实了确实存在底物和酶键结合模型。抑制剂阿卡波糖也被用于其他和淀粉酶结构分析中，用于模拟想象底物和酶键结合的模型 (QIAN et al., 1994; FUJIMOTO et al.; 1998, KADZIOLA et al.; 1998, BRAYER et al., 2000) 。它们的结构表明酶和底物可能有相互作用。催化残基和底物之间的氢键是Asp206-O1(-1),O6(-1), Glu230-O1(-1), and Asp297-O2,O3(-1)8。2.3 酶空间结构及研究史-淀粉酶的三级空间结构是通过X衍射在3A溶液中应用

14、多对同晶型置换法得到 （Mat- suur,Y;Kusunoki,M;Date,W;Date,W;Harada,S;Bando,S; el at 1979 J.Biochem. 86,1773-1 783; 1980J.Biochem .87,1555-1558)。其一级结构氨基酸排列顺序于1982年完成（Toda，H；Kondo，K et al 1982 Proc.Jpn.Acad.58B,208-212）。分子结构模型的建立是通过应用骨架模型配合电子密度分布的结果完成的，而电子密度分布是通过分子置换技术而总结得到的（Bricogue，G 1976 Acta Cryst，A32,832-84

15、7）。以下是关于-淀粉酶（TTA）简要的空间结构的描述。-淀粉酶是由478个氨基酸残基组成，它们折叠在三级结构的两大区域。其中，最初的380个残基组成了区域A，剩余的组成了区域B。区域A包括一个（）8的超二级结构。在（）8的超二级结构中，螺旋和折叠的空间分布与磷酸丙糖异构酶、丙酮酸激酶或醛缩酶类似。区域B是由8条反向平行的-片层组成。这两个区域由一条单链多肽连接着。该多肽链有广阔的结合部位，该部位主要是由疏水残基组成。一个较大的裂缝位于区域A平行的-barrel的羧基末端。四个二硫键在电子密度分布图中被标出，它们分别连接着残基30-38,150-164,- 240-283和439-474。一个

16、由共价键相连的碳水化合物基团在电子密度图中被发现，其是作为ASN197的大支链。在裂缝周围隐匿着一个电子密度孤峰，这是由钙离子产生的。钙离子被周围的残基连接，起到稳定裂缝结构的作用9。3. -淀粉酶分离纯化及活性测定方法 3.1 -淀粉酶的分离和纯化高纯度淀粉酶是一种重要的水解淀粉类酶制剂，可用于研究酶反应机理和测定生化反应平衡常数等。分离纯化淀粉酶的方法很多，一般都是依据酶分子的大小、形状、电荷性质、溶解度、稳定性、专一性结合位点等性质建立的。要得到高纯度淀粉酶，往往需要将各种方法联合使用。盐析沉淀、凝胶过滤层析、离子交换层析、疏水作用层析、亲和层析和电泳等，是蛋白质分离纯化的主要方法。通过

17、超滤、浓缩、脱盐和聚丙烯酰胺垂直板凝胶电泳，对利用基因工程菌生产的重组超耐热耐酸性一淀粉酶进行纯化，得到电泳纯级的超耐热耐酸一淀粉酶，纯化倍数为117，活力回收率为29.8%10。但上述方法存在的共同问题是，连续操作和规模放大都比较困难。反胶团萃取具有选择性高、正萃与反萃可同时进行、分离与浓缩同步进行、操作简单和易于放大等优点，并能有效防止生物分子变性失活11。以CTAB /正丁醇/异辛烷构成反胶团系统, 通过反胶团萃取方式纯化精制-淀粉酶。最佳反应条件为: 萃取温度40 , 水相组成为NaCl 0.03 mol/L, pH 12.0, 有机相：无机相= 1：2, 振荡时间10min; 反萃取

18、最佳条件为:温度60， 水相组成为KCl 3 mol/L, pH 4.0,有机相：无机相= 2：1, 反萃取振荡时间10 min。在上述条件下, 经过一个萃取与反萃取循环后,淀粉酶的萃取率最高可达90. 78%12。双水相技术具有处理容量大、能耗低、易连续化操作和工程放大等优点。应用双水相系统PEG磷酸盐分离纯化淀粉酶，增加PEG浓度有助于酶富集上相。同样用PEG磷酸盐双水相体系从发酵液中直接萃取分离低温一淀粉酶，分配系数及回收率分别为4.8和8713。采用PEG(聚乙二醇)硫酸铵双水相体系，进行分离纯化淀粉酶，结果表明，在室温下由PEG和硫酸铵所组成的双水相体系，对淀粉酶的回收率可达94.8

19、4，分配系数可达17.1014。双水相技术有着溶液粘度高、分相时间长，易造成界面乳化等缺点，给实际操作带来很多问题。为了获得高纯度的一淀粉酶,开始人们利用软基质的离子交换色谱和亲和色谱分离纯化了-淀粉酶的粗酶提取液。但是,软基质色谱介质的机械强度小,受压易变形,分析速度慢,分离效率低,柱寿命短,固定相对PH、离子强度和压力非常敏感,反复使用时配体碎片容易脱落。由于以上缺点,软基质色谱有逐渐被硬基质色谱取代的趋势。在硬基质色谱应用方面,李华儒等首次合成一种对一淀粉酶具有特异亲和能力的色谱介质,并成功地分离纯化了工业粗酶, 获得了高纯度产品, 其活性回收率88%,Kato等也用高效疏水色谱纯化了-

20、淀粉酶粗品,回收率为90%。之后其采用高效液相离子交换色谱纯化一淀粉酶很好地分离了一淀粉酶粗品, 其活性回收率高达96%,比活性达388/mg蛋白质。此法的研究成功为大规模制备高纯度一淀粉酶提供了一个新工艺路线15。3.2 -淀粉酶活力测定方法的研究测定酶活力前，先了解酶的作用、动力学性质等，确定一种相应的方法进行酶的分离纯化，然后选择合适的底物、底物浓度、反应pH和反应温度等 。测定淀粉酶活力的方法已不少于200种，其共同之处是，被测样品与某种多糖底物溶液保温反应后测之，很难标准化。下面给出了几种-淀粉酶活性测定的方法。一、 碘-淀粉比色法在所有-淀粉酶测定的方法中，碘-淀粉比色法是使用的最

21、多的，它具有操作简便，试剂便宜，比色精确、敏感的优点，因此，成为受推荐的淀粉酶活力测定方法。为保证碘一淀粉比色法测定淀粉酶活力的准确性，对试验条件进行优化，使其测定结果与酶法测定结果有可比性。染色淀粉法测定淀粉酶活力的优点是，重复性好，特异性强，显色稳定，操作简便，成本低廉。采用具有双反应基团的国产活性染料，即M一8B与马铃薯淀粉经共价结合制成的红色染色淀粉片，成功取代国外淀粉片剂检测工业用淀粉酶活力 16。二、 3,5-二硝基水杨酸（DNS）比色法法此法主要是基于还原性糖含量测定的3,5-二硝基水杨酸（DNS）比色法法，主要是在氢氧化钠和丙三醇存在下还原糖能将3,5-二硝基水杨酸中的硝基还原

22、为按氨基化合物，其在过量的氢氧化钠碱性溶液中呈橘红色，在540nm处有最大吸收，其吸光度和还原性糖含量有线性关系。通过比较单位时间里水解样品生成单位质量还原性糖的酶量（活力单位）来比较酶活的大小17。三、 以-极限糊精作为底物测定淀粉酶的活性其原理为-淀粉酶降解-极限糊精底物溶液，在酶促反应进程中，分别在不同时间将反应混合物等分别加入到碘溶液中。随着反应时间的延长，反应混合物与碘液的显色强度降低，以测定酶活。现该方法已经作为测定谷物中-淀粉酶的国标方法18，也可以测定植物粗提取液中一淀粉酶的活力19。由于一般在测定样品中一淀粉酶与其他酶（如淀粉酶）往往同时存在，而用淀粉一I2显色法测定的结果是

23、这些酶的综合反应，因此测定的-淀粉酶的活性并不准确。在此基础上研究人员又开发了通过特异性物质作为底物，测定-淀粉酶活性的方法。四、 以对硝基苯麦芽庚糖苷（BPNPG7）作为底物测定-淀粉酶活性对硝基苯麦芽庚糖苷（BPNPG7），它在麦芽庚糖苷的还原性尾部有一个硝基苯基团，在低聚物的非还原性末端含有一个4,6-二氧基团。该低聚物能够特异性地作为内作用的淀粉酶的底物，而不能作为外作用的酶的底物，如淀粉葡萄糖酶，-葡萄糖苷酶或-淀粉酶的底物。经过-淀粉酶的水解生成对硝基苯酚和麦芽庚糖苷，而对硝基苯酚在410nm左右有最大吸光度，通过连续测定410nm处每分钟吸光度变化（A/min）可反映对硝基苯酚的

24、生产量，从而计算-淀粉酶的活性。类似这些方法主要是用人工合成接上一个生色团如对硝基酚（PNP）或2-氯-4-硝基酚（CNP）的麦芽寡糖苷作为-淀粉酶的特异性底物2021。这种方法由于特异性好、准确、检测下限低的特点，成为IFCC批准的-淀粉酶活性测定推荐方法。但是由于底物价格较高，工业上应用并不多，现主要用于血清和尿液淀粉酶( AMY )水平测定，从而可以急性胰腺炎诊断中去20。4 淀粉酶的工业应用4.1面包焙烤工业，作为保鲜剂酶应用在焙烤工业中生产各种高品质的产品已经有几百年的历史， 最近几十年，麦芽淀粉酶和微生物淀粉酶被广泛用于焙烤工业，这些酶用于面包工业，使这些产品体积更大、颜色更好、颗

25、粒更柔软。真菌-淀粉酶可水解面粉中的受损淀粉生成小分子糊精，通过酵母的进一步发酵产生醇类物质和二氧化碳，从而使面包体积增大22。在此过程中产生的还原糖在面包烘焙过程中可参与美拉德反应，有助于改善面包的外表色泽。因此，真菌-淀粉酶的添加，不仅可以加快生面团的发酵速率、改善面包的结构和体积，同时其产生的糖类物质对面包的口感、色泽及品质等也都具有明显的促进作用23。4.2 淀粉的液化和糖化作用淀粉酶的主要市场是淀粉水解的产物，如葡萄糖和果糖。淀粉被转化为高果糖玉米糖浆(HFCS)。由于他们的高甜度，被用于饮料工业中软饮料的甜味剂。这个液化过程就用到在高温下热稳定性好的淀粉酶。淀粉酶在淀粉液化上的应用

26、工艺已经相当成熟，而且有很多相关报道。目前，欧美各国大多采用真菌-淀粉酶作为糖化剂生产高麦芽糖浆，得到的麦芽糖浆其组成中麦芽糖占40%-60%，麦芽三糖约10%-20%，其他为葡萄糖、低聚糖和糊精等。工业生产中往往与-淀粉酶和普鲁兰酶等脱枝酶配合使用，用以生产超高麦芽糖浆，其麦芽糖含量超过70%，甚至更高24。4.3淀粉脱浆现代纤维制造工艺在编织过程中会在纱线中产生大量的细菌，为防止这些纱线断裂，往往会在纱线的表面加一层可去除的保护层。这些表面层的材料有很多种，淀粉是非常好的一个选择。因为它便宜、容易获取，并且可以很容易去除。淀粉脱浆可以利用淀粉酶，它能有选择性的去除淀粉浆而不伤害纱线纤维，还

27、能随机的使淀粉降解为易溶于水的糊精，因而容易被洗掉。早期是用麦芽产生的一种内生酶来退浆, 近期则使用真菌或细菌淀粉酶。细菌淀粉酶尤其适用, 因为它们能够耐高温, 在碱性的环境里有一定的稳定性, 具有一个中性的最适pH 值( pH5-7.5) 。酶的催化效率高, 有利于提高生产效率。如用碱分解淀粉退浆需要10 h-12 h, 而用- 淀粉酶只要20 min-30 min 即可完成退浆过程。淀粉酶退浆的另一原因是比其它退浆剂(如酸或氧化剂)更利于环保。在退浆浴中添加钙盐, 可提高淀粉酶的稳定性, 从而可用较高的温度或较低的酶剂量来达到退浆的目的25。 4.4 造纸中改变粘度淀粉酶在造纸工业中的用途

28、主要是改良纸张涂层淀粉。不同的纸张施胶，对淀粉分子量、粘度有不同的要求。粘度太高，不利于淀粉很好地均布铺展。通过水解成为短链分子，可以降低淀粉的粘度。一种方法是稀酸水解，二是用-淀粉酶水解26。相比而言，酶的催化速率高，应用少量即可达到效果；同时其为生物活性物质，不会产生污染。4.5 除垢剂中的使用酶是现代高效除垢剂的成分之一。酶在除垢剂中最大的功能就是使除垢剂更温和无害。早期的自动洗碗机的除垢剂非常粗糙，容易在进食时对人体造成伤害，而且对陶瓷、木质餐具也会造成损害。淀粉酶从1975年就被应用于洗衣粉，现在90%的液体除垢剂都含有淀粉酶，而且自动洗碗机的除垢剂对淀粉酶的需求也在不断增长。淀粉酶

29、对Ca2+过于敏感，在低Ca2+的环境下稳定性很差, 这限制了-淀粉酶在除垢剂中的应用，并且大多数野生型菌株所产生的淀粉酶对作为除垢剂原料之一的氧化剂也过于敏感。在家用除垢剂中，这个局限可以通过增加一些工艺步骤得到改善。现在两家主要除垢剂酶的生产厂家诺维信和杰能科已经利用蛋白质工艺改善淀粉酶的漂白稳定性。他们用亮氨酸替代地衣芽孢杆菌淀粉酶蛋白第197 位上的蛋氨酸，导致酶对氧化剂成分的抵抗能力大大增强，提高了其氧化稳定性，使酶在储存过程中的稳定性更好。并已经在市场上推出了这些新产品272829。 4.6 医药行业中的应用在医药行业，为了弥补乳酸脱氢酶(LDH)、-淀粉酶(-Amy)、癌胚抗原(

30、CEA)各单项检查在卵巢血清学诊断中灵敏度较低的不足，黄琛等对LDH、-Amy、CEA三者进行了联合检测。经临床试验证实：三者联合检测，以其中任意两项为联检阳性，均可提高卵巢癌的阳性检出率，并有助于卵巢癌与卵巢良性肿瘤的鉴别诊断。分析血链球菌群中的细菌与-唾液淀粉酶的结合能力，可有效鉴定不同血链球菌群中各菌株。研究唾液一淀粉酶与致龋血链球菌粘附的关系，为龋病的病因学研究和预防提供了理论依据30 13。麦角隐亭是具有药理活性的生物碱，能用于治疗高血压和处理外周血管组织障碍。用 一淀粉酶对淀粉的水解液作为碳源，发酵培养麦角菌ATCC- 20019，麦角隐亭产量较高。黑曲霉一淀粉酶因具有耐酸性，适用

31、于制造助消化的药物，开发适合于胃酸性环境(pH20左右)的耐酸性一淀粉酶，用于制备消化助剂，将会使医疗效果更为有效1331。5 启发 从-淀粉酶的发现和研究过程中，可以看到科学家探索科学本质而孜孜不倦的精神，同时也知道了一般酶发展的过程：先是通过通过各种方法知道其催化机理、结构和空间构象，然后就是如何获得高活性的酶产品以及将它应用到工业中去。在结构和空间构象上，现使用的方法为用X衍射、光谱学方法（如紫外差光谱、荧光光谱、旋光色散谱及圆二色谱）、核磁共振、扫描隧道显微技术等等，从而建立空间结构构象模型。对于催化机理上，主要同位素平衡交换动力学方法、分子印迹法、量子与经典动力学配合空间结构等方法进

32、行研究。而对于酶的工业化应用，其首要的任务就是找到高产菌株。现得到高产菌株的方法有诱变育种、遗传物质转导和转化、基因工程的方法。 通过对-淀粉酶的学习可以看到，现如今-淀粉酶已经被研究的很透彻了，其空间结构、蛋白质序列、催化机制等等都应经被发现。而对于工业化应用，由于对于不同的环境对酶的要求不同，现如今普通的-淀粉酶适用的范围比较窄，主要应用的是耐高低温、耐酸碱的-淀粉酶。但是由于技术水平的限制，我国的-淀粉酶的活性相比较国外较低，因此必须加强该菌种选育的水平，获得产酶活性更高的菌株。参考文献1 Meng -Min Hong. The Discovery of Amylase. Discove

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