α-淀粉酶

α-淀粉酶又称淀粉-1,4-糊精酶，其正式命名为α-1,4-D-葡聚糖-葡萄糖苷水解酶，其作用于淀粉时，可以以随机的方式从淀粉、糖原、寡聚或多聚糖分子内部切开α-1,4-葡萄糖苷键而产生麦芽糖、低聚糖和葡萄糖等，是工业生产中应用最为广泛的酶制剂之一；另外，其水解位于中间的α-1,4-键的概率比水解位于分子末端的概率要大，不能水解支链淀粉的α-1,6键，也不能水解紧靠1,6分支点的α-1,4-键以及麦芽糖，但可以水解含有3个或3个以上α-1,4-糖苷键的低聚糖。由于水解产物的还原性末端葡萄糖残基C1碳原子为α构型，故称为α-淀粉酶。

生产此酶的微生物主要有枯草杆菌、黑曲霉、米曲霉和根霉。α-淀粉酶和其它酶类一样，具有反应底物特异性，不同来源的淀粉酶反应底物也各不相同，通常α-淀粉酶显示出对淀粉及其衍生物有最高的特异性，这些淀粉及衍生物包括支链淀粉、直链淀粉、环糊精、糖原质和麦芽三糖等（Gupta等,2003）。

α-淀粉酶的最适pH一般在2-12之间变化。真菌和细菌类α-淀粉酶的最适pH一般在酸性和中性范围内，如芽孢杆菌的α-淀粉酶的最适pH为3，而碱性α-淀粉酶的最适pH一般在9-12之间。此外，温度和钙离子对一些α-淀粉酶的最适pH有一定的影响，会改变其最适作用范围。不同微生物来源的α-淀粉酶的最适作用温度也存在着较大差异，其中最适温度最低的只有25℃-30℃，而最高的能达到100℃-130℃。另外，钙离子和钠离子对一些酶的最适温度也有一定的影响。

α-淀粉酶是金属酶，很多金属离子，特别是重金属离子对其有抑制作用；此外，巯基、N-溴琥珀酸亚胺、p-羟基汞苯甲酸、碘乙酸、BSA、EDTA和EGTA等对α-淀粉酶具有显著的抑制作用。其中，α-淀粉酶中至少包含有一个Ca2+，Ca2+能够使得酶分子保持适当的构象，从而维持其最大的活性与稳定性。Ca2+对α-淀粉酶的亲和能力较其它离子要强，其结合钙离子的数量在1-10之间。

1 食品加工：面制品行业中作为安全、高效的改良剂，可改良面包品质。a-淀粉酶具有液化作用和糖化作用，在饮料工业中常常用作甜味剂。在冷饮中，使冷饮黏度降低，流动性增高，保证高淀粉冷饮的口感。高温a-淀粉酶作为一种新型液化酶制剂，大量应用于发酵行业，其热稳 定性是由蛋白质本身的热稳定性决定的，所以广泛应用于酒精和啤酒酿造工业。

2饲料行业：在饲粮中添加外源a-淀粉酶可以帮助幼龄动物消化利用淀粉，其生长性能与饲料转化率十分有益。肉鸡日粮中添加产a-淀粉酶的活大肠杆菌培养物可以起到抗生素生长促进剂的作用，改善肠道形态，提高生产性能。

3 水洗工业：由于淀粉廉价、易获取、易去除，所以在现代纤维制造工艺中被用作为防止纱线断裂而加的一层保护材料，之后再使用a -淀粉酶进行处理，能有选择性地去除淀粉浆而不伤害纱线纤维,还能使淀粉降解为易溶于水的糊精，使其容易被洗掉。

4 医药行业：由于黑曲霉a-淀粉酶具有耐酸性，故可用来制造帮助消化一类的药物，开发适合于胃酸性环境的耐酸性a-淀粉酶，用于制备消化助剂。

5 造纸工业：淀粉酶在造纸工业中主要用来改良纸张涂层淀粉的黏度和浓度。浆糊是一种很好的纸张涂料，能提高纸张的硬度和强度、增强纸张的可摩擦性，而自然界的淀粉浓度对于纸张上浆来说太高了，所以可用a-淀粉酶部分降 解淀粉来调节。

不同来源的α-淀粉酶的性质有一定的区别，工业中主要应用的是真菌与细菌α-淀粉酶。目前，α-淀粉酶已广泛应用于饲料、变性淀粉及淀粉糖、焙烤工业、啤酒酿造、酒精工业、发酵以及纺织等众多行业，是一种重要的工业用酶。

按FAO/WHO 2001年规定：由米根霉和食用酵母菌制得者ADI不作限制性规定；由黑曲霉、泡盛曲霉和地衣形芽孢杆菌制得者ADI不作特殊规定；由节杆菌和米曲霉制得者延期决定。 由巨大芽孢杆菌、嗜热脂肪芽孢杆菌和枯草芽孢杆菌制成者，ADI不作特殊规定，由米曲霉制得者ADI为允许使用(FAO/WHO，2001)。
由米曲霉制成者用于肉的嫩化时，残存量不超过3%(USDA，9CFR，§318.7，2000)。
由米根霉制得者需冷冻后使用(FDA，§173.130，2000)。
GB 2760-2001：淀粉糖、发酵酒、蒸馏酒、酒精，均以GMP为限。 按GB 2760-2001规定，凡符合下列条件者，用量均以GMPP为限：α-淀粉酶(米曲酶)，焙烤制品、淀粉工业、酒精、酿造、果汁工业；α-淀粉酶(嗜酸性普鲁士蓝杆菌)，酿造、果汁工业；α-淀粉酶(淀粉液化杆菌)，淀粉、酒精、焙烤、酿造工业；α-淀粉酶(地衣芽孢杆菌)，酿造、酒精、淀粉工业；一淀粉酶(枯草芽孢杆菌)，淀粉、焙烤工业。 近乎白色至浅棕黄色无定形粉末，或为浅棕黄色至暗棕色液体。几乎不溶于乙醇、氯仿和乙醚。溶于水，水溶液淡黄至深棕色。
用黑曲霉变种制成者的主要作用酶包括：(1) α-淀粉酶(液化酶)；(2)果胶酶(一般为果胶甲酯酶、聚半乳糖醛酸酶和果胶酸裂解酶的混合物)；(3)纤维素酶；(4)葡糖转化酶(淀粉葡萄糖苷酶)；(5)半纤维素酶；(6)乳糖酶；(7) β-葡聚糖酶。
由米曲霉变种制备者，则主要为： (1) α-淀粉酶；(2)葡糖转化酶(淀粉葡萄糖苷酶)； (3)乳糖酶。
由酵母菌制成者，其主要作用酶为(1)转化酶；(2)乳糖酶。
由木霉制成者，则主要作用酶为纤维素酶。
由米根霉制成者，其主要作用酶为(1) α-淀粉酶(液化酶)；(2)果胶酶；(3)葡糖转化酶(淀粉葡萄糖苷酶)。 酶制剂。由黑曲霉变种制成者主要用于淀粉糖浆、酒精、啤酒、果汁、巧克力糖浆、焙烤制品、液体咖啡、葡萄酒、葡萄糖和乳制品等制品。
由米曲霉变种制成者，主要用于淀粉糖浆、酒精、啤酒、焙烤制品、乳制品的制备和肉的嫩化。
由酵母菌制成者，主要用于糖果和冰淇淋的制造和乳制品的改性。
由木霉制成者，主要用于果汁、葡萄酒、植物油和啤酒生产。
由米根霉制成者，主要用于淀粉糖浆、果汁制备、干酪生产及葡萄糖的加工助剂。 本品可催化水解淀粉生产啤酒、黄酒、酱、味精和抗生素，也可用于葡萄糖、饴糖和糊精等的生产。我国规定可用于发酵酒、蒸馏酒、酒精、淀粉糖浆的生产，按生产需要适量使用。 淀粉液化转变为糊精等，用于婴幼儿食品制造、谷物处理、啤酒生产、果汁加工、白酒生产等，是酶制剂中用途最广、消费量最多的一种。 能水解淀粉分子中的α-1,4-葡萄糖苷键，任意切断成长短不一的短链糊精及少量的低分子糖类，直连淀粉和支链淀粉均以无规则的形式进行分解，从而使淀粉糊的粘度迅速下降 性状：黄褐色或类白色粉末。由枯草杆菌提取，溶于水。在中温条件下，此酶能迅速水解淀粉分子的精制α-1，4葡萄糖苷键，将淀粉分子从内部任意切断成长短不一的短键糊精和少量的低分子糖类，直链淀粉和支链淀粉均以无规则的形式进行分解，从而使淀粉浆的粘度迅速下降（即液化作用，又称液化酶）。保存温度不大于25℃时，半年内酶活保存不低于标识酶活的90%；为提高酶活稳定，钙离子浓度应不小于50-70PPM；铁、铜、汞、锌等金属离子和某项表面活性剂对酶活有一定影响。当液化温度偏低或物料浓度太高时，须适当增加用酶量；物料PH大于8.0或低于5.0时，会造成酶活力损失 用途：生化研究。能使淀粉迅速液化而生成低分子。 按FAO/WHO 1999年规定，可由以下各种微生物中的一种受控发酵后从培养基中分离而得：
巨大芽孢杆菌(Bacillus megaterium Expressed in Bacillus subtilis)
米曲霉变种(Aspergillus oryzar var.)；
嗜热脂肪芽孢杆菌(Bacillus.stearothermophilus)；
枯草芽孢杆菌(Bacillus subtilis)。 本酶主要来自枯草杆菌、微生物细菌和曲霉。常采用枯草芽孢杆菌(Bocillus subtilis)BF7658作为生产菌，以黄豆饼粉(4%～6%)、玉米粉(4%～10%)及一些无机盐为培养基，深层培养40～48h；发酵液用酒精沉淀或硫酸铵盐析即得产品，为了便于保藏，常加入适量的碳酸钙作为抗结剂。 黑曲霉变种(Aspergillus niger. var.)、米曲霉变种(Asp.oryzae val.)、泡盛曲霉 (Asp.awamori)或传统上用于食品的酵母菌(Saccharomyces spacies)、或木霉变种(Trichoderma reesei var.)、米根霉变种(Rhizopus oryzae var.)、地衣形芽孢杆菌(Bacillus licheni formis)在控制条件下发酵培养而成。