特殊α-淀粉酶的应用研究现状和前景展望

本文概述了国内外α-淀粉酶的研究和应用现状,进而阐述了特殊α-淀粉酶的特殊性及其在各种极端条件下的用途,并提出了特殊α-淀粉酶的发展前景。     

真菌α淀粉酶生产菌株的筛选

在工业上,真菌α-淀粉酶通常是指一类由米曲霉生产的α-淀粉酶,它兼有液化和糖化能力。虽然它也是从淀粉分子内部切开α-1,4糖苷键,将淀粉转化为糊精和还原糖的酶类,但耐热性较细菌α-淀粉酶差,水解产物含有多量的麦芽糖和麦芽三糖,而葡萄糖的产量则很少。由于真菌α-淀粉酶具有特殊的性质,使它在淀粉糖工业和面包工业中有重要的应用价值。在淀粉糖工业中可以利用真菌α-淀粉酶代替大麦芽或β-淀粉酶作为糖化剂来制造麦芽糖含量达50～60%的高麦芽糖浆。在面包工     

α-淀粉酶的基因改造与菌种选育研究进展

α-淀粉酶是重要的工业用酶制剂之一,能在高温、低pH范围内稳定发挥作用的α-淀粉酶则具有更加广阔的应用前景。本文主要从基因改造与菌种选育两方面阐述了高温α-淀粉酶、酸性α-淀粉酶以及高温酸性α-淀粉酶的研究与开发进展。     

真菌α-淀粉酶和麦芽糖α-淀粉酶对馒头粉品质改良的比较研究

从提高小麦粉质量、延长馒头货架期的角度出发,以国产小麦粉作为试验用粉,通过粉质试验、降落数值测试、蒸馒头试验及质构测试等分析方法,研究了真菌α-淀粉酶和麦芽糖α-淀粉酶在国产小麦粉中发挥改良作用的应用效果。结果表明:真菌α-淀粉酶对馒头粉综合品质的提高优于麦芽糖α-淀粉酶,而麦芽糖α-淀粉酶在馒头贮存过程中的抗老化效果优于真菌α-淀粉酶。     

嗜热α-淀粉酶热稳定性的决定因素及提高策略

阐明了嗜热α-淀粉酶的微生物来源及性质,分析了影响嗜热α-淀粉酶热稳定性的8种因素,提出采用物理法、化学法和生物法提高嗜热α-淀粉酶热稳定性的策划,为完善α-淀粉酶的热稳定化技术提供了参考依据。     

山药多糖对α-淀粉酶活力的抑制作用

研究了山药多糖对α-淀粉酶活力的抑制效果,并比较了不同处理方法得到的山药多糖对α-淀粉酶活力的抑制效果,研究了多糖浓度对α-淀粉酶活力抑制效果的影响。实验结果表明,山药多糖YP、MYP及YPc对α-淀粉酶活力均具有一定的抑制作用。     

表面复合修饰纳米超顺磁性材料固定化α-淀粉酶性能研究

以复合修饰的纳米超顺磁性Fe3O4颗粒聚集体为载体固定化α-淀粉酶,比较分析固定化α-淀粉酶及游离α-淀粉酶的酶学性能。研究固定化及游离α-淀粉酶的最适温度、最适p H、操作稳定性及基本动力学等。结果表明,固定化α-淀粉酶最适p H为7,最适温度为60℃。固定化α-淀粉酶与游离α-淀粉酶相比,具有更好的温度和酸碱的耐受性。固定化α-淀粉酶重复催化反应10次,相对酶活力仍剩余72.09%,重复操作的半衰期为18.97次,具有良好的操作稳定性。固定化α-淀粉酶的米氏常数Km值为45.31 mg/m L,亲和性弱于游离α-淀粉酶。     

卡拉胶/α-淀粉酶复合冻融稳定性对馒头的影响

研究α-淀粉酶与λ-卡拉胶复合物在冻融循环过程中的酶活性及结构变化规律,并从面团的发酵性能以及馒头的孔隙分布、质构等方面分析复合物对冷冻面团特性和馒头品质的影响。结果表明：冻融3次后α-淀粉酶内源荧光猝灭,酶活下降到54%,形成的λ-卡拉胶/α-淀粉酶复合物可进一步降低酶活。添加α-淀粉酶能有效增大馒头比容,降低馒头硬度,增加弹性,但复合物对馒头质构的影响较小。添加α-淀粉酶与复合物后,馒头的气孔数量显著多于空白组,但孔洞数量和孔壁厚度均小于空白组,说明α-淀粉酶和复合物均能使馒头的内部结构更加细腻和稳定。综上结果,λ-卡拉胶/α-淀粉酶复合物对面团特性的促进作用不如单独添加α-淀粉酶,推测α-淀粉酶和λ-卡拉胶形成复合物后,多糖掩盖了α-淀粉酶的酶活性位点,削弱了酶对馒头品质的影响。     

大豆β-淀粉酶在生产麦芽糖浆上的优势

介绍了β-淀粉酶和α-淀粉酶的酶种来源及其在生产麦芽糖浆中的作用机理,并对大豆β-淀粉酶、大麦β-淀粉酶、小麦β-淀粉酶、真菌α-淀粉酶、普鲁兰酶的适用条件、失活条件进行了比较,得出大豆β-淀粉酶在生产麦芽糖浆上的优势。     

中温α-淀粉酶在面包制作中的应用研究

采用国家标准局发布的QB-T1803-1993方法测定了中温α-淀粉酶的活力,结果表明该酶活力为2465.9u/mL.在此基础上,研究了中温α-淀粉酶的部分酶学性质,结果表明:中温α-淀粉酶的最适温度为60℃、最适pH为6.0.根据中温α-淀粉酶的一些基本性质,探讨了中温α-淀粉酶作为面包焙烤添加剂的可行性.从流变学的观点看,硬度增加是面包老化的重要标志.通过研究面包硬度的变化与中温α-淀粉酶添加量之间的关系,发现中温α-淀粉酶有一定的抗老化效果.结果表明,在适当的添加范围内(0.5～1.5ml/100g面粉),中温α-淀粉酶可以明显地增加面包的比容,减小面包皮和面包心的硬度,改善面包质地,提高面包的焙烤品质.研究为中温α-淀粉酶作为面包添加剂应用到面包工业中提供了一定的理论依据.     

耐酸性α-淀粉酶的开发与应用

概述了耐酸性α-淀粉酶的基本性质及在发酵、纺织、饲料、医药等领域中的应用,介绍了国内外对产酸性α-淀粉酶菌株的研究进展,提出了耐酸性α-淀粉酶的开发前景。     

纺织用α-淀粉酶复配增效及防腐效果研究

为提高纺织用α-淀粉酶的退浆效果和延长其保存时限,利用α-淀粉酶对棉织物进行退浆,讨论了最适温度、最适p H、酶液质量浓度对α-淀粉酶退浆效果的影响。以退浆率为指标,研究了含Na+、K+、Ca2+的无机化合物以及非离子、两性表面活性剂对α-淀粉酶退浆效果的影响。此外,通过对α-淀粉酶酶活力的测定,考察了不同种类防腐剂对α-淀粉酶的防腐效果。研究结果表明:硝酸钠和硝酸钾对α-淀粉酶有一定的活化作用;非离子表面活性剂和两性表面活性剂在适当浓度下能够提高淀粉酶的退浆效果;添加1%对羟基苯甲酸乙酯可使α-淀粉酶在30℃下保存30天、60天、90天,酶活力依然保持为原来的92%、85%、79%。     

葛根、桑叶、山药3种天然产物对α-淀粉酶抑制作用研究

研究了葛根、桑叶、山药3种天然产物的提取溶液对α-淀粉酶活性的抑制作用。结果显示除了山药对α-淀粉酶无明显抑制作用,葛根、桑叶对α-淀粉酶均有显著抑制作用,对α-淀粉酶半抑制浓度(IC50)分别为56.72,46.57 mg/mL,抑制效果可分别达到现有α-淀粉酶抑制剂拜糖平的1.12,1.36倍。     

耐酸耐高温α-淀粉酶的研究进展

介绍了耐酸耐高温α-淀粉酶在工业生产中具有经济、节能、方便操作等优势;并且概述了耐酸耐高温α-淀粉酶的菌种来源,其中耐酸性α-淀粉酶的菌种主要来源于芽孢杆菌、曲霉以及嗜热真菌;耐高温α-淀粉酶的菌种主要来源于凝结芽孢杆菌、枯草芽孢杆菌、嗜热芽孢杆菌、地衣芽孢杆菌和嗜热网络球杆菌等;本文还对耐酸耐高温α-淀粉酶的菌种选育技术方法包括物理方法、化学方法以及基因操作技术等进行了阐述。研究发现对耐酸耐高温α-淀粉酶的发酵工艺进行优化后,最高可以使酶活提高2.1倍;同时在对该淀粉酶的钙离子依赖性进行研究中,得出某些耐酸耐高温α-淀粉酶具有不依赖Ca2+的特性;最后预测人们将会运用基因工程等技术手段,不断地开发出各种特性的耐酸耐高温性α-淀粉酶。     

α-淀粉酶的耐酸性改造及在枯草芽孢杆菌中的分泌表达

α-淀粉酶基因经改造后,克隆到穿梭质粒pBE2中。在α-淀粉酶基因的上游连接枯草芽孢杆菌sacB基因的启动子-信号肽序列(sacR),构建了含突变α-淀粉酶基因的分泌型诱导表达载体pBSAT,转化蛋白酶三缺陷枯草芽孢杆菌菌株DB403。含有pBSAT的菌株可将突变α-淀粉酶分泌到胞外,表明sacB基因的启动子-信号肽序列(sacR)能很好的将枯草芽孢杆菌中的重组α-淀粉酶引导到胞外,完成分泌表达。分泌的α-淀粉酶具有较高的耐酸性及生物学活性。     

鼠尾草酸对α-淀粉酶的抑制作用

抑制α-淀粉酶的活性可以有效降低餐后血糖浓度升高,故本实验从抑制率、抑制类型、荧光猝灭效应及分子模拟几个方面出发研究鼠尾草酸对α-淀粉酶的抑制作用。结果显示,鼠尾草酸对α-淀粉酶有较为显著的抑制作用,半数抑制浓度为1.12 mg/mL,以可逆的竞争性方式抑制α-淀粉酶的活性。荧光猝灭实验结果表明,鼠尾草酸与α-淀粉酶结合后使α-淀粉酶的荧光特性发生静态猝灭。分子对接结果显示鼠尾草酸与α-淀粉酶作用后没有催化底物生成新的产物,而是形成可逆的酶-抑制剂复合物,引起变构调节,从而扰乱了α-淀粉酶的构象动力学,最终导致酶催化活性降低。     

白芸豆α-淀粉酶抑制剂对α-淀粉酶抑制特性的研究

本文研究了白芸豆α-淀粉酶抑制剂(α-AI)对α-淀粉酶的抑制特性。通过探究淀粉浓度、孵育时间、α-淀粉酶活力、淀粉类型对白芸豆α-AI抑制作用的影响来反映α-AI对α-淀粉酶的抑制特性。结果表明:白芸豆α-AI对α-淀粉酶的抑制作用属于非竞争性抑制,该抑制作用基本不受淀粉类型的影响,会随孵育时间的延长而显著增强(p0.05),当α-淀粉酶活力过高(1.125 U)时,抑制作用显著降低(p0.05)。     

海藻糖对α-淀粉酶退浆工艺的影响

通过单因素试验,探讨了海藻糖浓度、α-淀粉酶质量浓度、堆置温度和时间、pH以及JFC用量等因素对加入海藻糖的α-淀粉酶退浆工艺的影响.结果表明:加入850 mmol/L海藻糖的α-淀粉酶处理后棉织物退浆率达到97.4％,且提高堆置温度10℃,缩短堆置时间1h,说明在α-淀粉酶退浆过程中加入海藻糖能有效提高退浆率和节约能源.分别采用扫描电镜和原子力显微镜对α-淀粉酶退浆后的棉织物表面形态进行观察,发珊入海藻糖的α-淀粉酶处理后棉织物原纤维更为清晰.     

破损淀粉对面粉中酶的影响

正破损淀粉有一个很重要的特性就是对面粉中的酶很敏感。面粉中的淀粉酶主要是α-淀粉酶和β-淀粉酶。正常的面粉中含有足够的β-淀粉酶,而α-淀粉酶则不足。在面粉中补充一定量的α-淀粉酶可以改善面制品的质量、表皮颜色、内部结构、同时还能增加馒头体积,因此在馒头品质改良剂中一般都会添加一定量的α-淀粉酶来改善馒头等发酵食品的品质。面粉中,α-     

淀粉分子结构与α-淀粉酶酶解性能的相关性

以6种不同来源的淀粉为研究对象,分析了淀粉分子结构对其α-淀粉酶酶解性能的影响。结果表明,α-淀粉酶酶解直链淀粉的效率要低于支链淀粉,且直链淀粉含量并非导致淀粉酶解性能差异的主要因素;支链淀粉的链长分布对α-淀粉酶酶解效率有较大影响,其平均链长与α-淀粉酶酶解效率的线性相关性显著。