淀粉酶

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淀粉酶是水解淀粉和糖原的酶类总称，通常通过淀粉酶催化水解织物上的淀粉浆料，由于淀粉酶的高效性及专一性，酶退浆的退浆率高，退浆快，污染少，产品比酸法、碱法更柔软，且不损伤纤维。淀粉酶的种类很多，根据织物不同，设备组合不同，工艺流程也不同，目前所用的退浆方法有浸渍法、堆置法、卷染法、连续洗等，由于淀粉酶退浆机械作用小，水的用量少，可以在低温条件下达到退浆效果，具有鲜明的环保特色。

淀粉酶属于水解酶类，是催化淀粉、糖元和糊精中糖苷键的一类酶的统称。淀粉酶广泛分布于自然界，几乎所有植物、动物和微生物都含有淀粉酶。他是研究较多、生产最早、应用最广和产量的一种酶，其产量占整个酶制剂总产量的50 %以上。按其来源可分为细菌淀粉酶、霉菌淀粉酶和麦芽糖淀粉酶。根据对淀粉作用方式的不同，可以将淀粉酶分成四类：α- 淀粉酶，他从底物分子内部将糖苷键裂开：β- 淀粉酶，他从底物的非还原性末端将麦芽糖单位水解下来： 葡萄糖淀粉酶，他从底物的非还原性末端将葡萄糖单位水解下来：脱支酶，只对支链淀粉、糖原等分支点的α- 1，6- 糖苷键有专一性。其中α-淀粉酶以淀粉或糖原为底物，从分子内部水解α-1，4 -糖苷键，广泛存在于动物、植物和微生物中，应用于粮食加工、食品工业、酿造、发酵、纺织、医药及石油开采等行业。由于该酶是一种有内切活性的淀粉酶，可在中性pH条件下将淀粉水解为糊精、寡糖、麦芽糖和葡萄糖等，从而使黏稠的淀粉糊很快失去黏性而液化，碘的呈色反应很快消失，故又称为淀粉液化酶。β-淀粉酶是一种外切型糖化酶，作用于淀粉时，能从α-1，4糖苷键的非还原性末端顺次切下一个麦芽糖单位，生成麦芽糖及大分子的β-界限糊精。由于该酶作用底物时，发生沃尔登转位反应，使产物由α-型变为β-型麦芽糖，故名β-淀粉酶。其广泛存在于大麦、小麦、玉米、大豆、甘薯等植物和一些微生物

1.α-淀粉酶分离纯化方法的研究

高纯度α-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α-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α-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。通过乙醇沉淀、离子交换层析和凝胶过滤层析等方式，从白曲霉菌A.kawachii的米曲粗抽出液中，分离纯化到两个耐酸性α-淀粉酶比活性极高的组分。用疏水吸附法和DEAE-cellulose柱层析法分离纯化α-淀粉酶，所得酶活力为110 000 U/g。用硫酸铵沉淀和垂直板制备凝胶电泳对地衣芽孢杆菌A.4041耐高温α-淀粉酶进行分离纯化，得到3种电泳均一的组分。通过超滤、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α-淀粉酶进行纯化，得到电泳纯级的超耐热耐酸性α-淀粉酶，纯化倍数为11.7，活力回收率29.8% 。

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。采用DMBAC(十二烷基二甲基苄基氯化铵)/正庚反胶团体系萃取分离纯化α-淀粉酶，克服了以前最常用的AOT(丁二酸-2 -乙基己基酯磺酸钠)/异辛烷体系无法对分子量大于30000的酶进行有效萃取分离的缺点，并对萃取工艺条件进行优化，易于实现各种酶分离，单级萃取率高，总回收率可达78.0%，但对连续萃取及有关工艺条件的完善有待进一步研究。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α-淀粉酶，增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α-淀粉酶，分配系数及回收率分别为4.8 和87%。

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