两种淀粉酶的酶学性质及应用研究
第四章第一节淀粉酶的性质

按照水解淀粉酶的方式的不同,主要将淀 粉酶分为四大类:
1. а— 淀粉酶:它以糖原或淀粉为底物,从分子内部 切开а— 1,4糖苷键 而使底物水解,产物为糊精 和还原性糖;
2. β — 淀粉酶;从底物非还原性末端顺次水解每相隔 一个的а— 1,4糖苷键,切下的是麦芽糖单位;
曾对各种а- 淀粉酶制剂的水溶液作加热处理, 从底物非还原性末端顺次水解每相隔一个的а— 1,4糖苷键,切下的是麦芽糖单位;
а- 淀粉酶作用于淀粉时,可以从分子内部切开а- 1,4糖苷键而生成糊精和还原糖。
因此目前工业生产和使用上多采用细菌а- 淀粉酶。
每分钟升温1.5℃,直至80℃,发现各种酶的 米曲霉常用固态曲法培养,其产品主要用作消化剂,产量较小;
性的作用尤为明显
枯草杆菌液化型а- 淀粉酶(BLA)的耐热性因Na+、Cl-和底 物淀粉的存在而提高。
③ 添加Ca2+有助于增加酶的热稳定性,但实际上 淀粉中所含微量Ca2 + 已足够酶的充分活化所需。
end
0)EDTA可以除去Ca2+ 。
粉酶。 ② NaCl与Ca2+共存时对提高а- 淀粉酶的耐热性的作用尤为明显
2、温度对酶活性的影响 不同来源的а- 淀粉酶的性质各不相同,其性质如 下表。 第一节 а— 淀粉酶的性质 葡萄糖淀粉酶(又名糖化酶):从底物非还原性末端顺次水解а— 1,4糖苷键和分枝的а— 1,6糖苷键,生成葡萄糖; 目前已有许多微生物的а— 淀粉酶被高度纯化。 而加入Mg2+, Ca2+均可使其活性恢复。 而加入Mg2+, Ca2+均可使其活性恢复。 ② NaCl与Ca2+共存时对提高а- 淀粉酶的耐热性的作用尤为明显 ① a- 淀粉酶是一种金属酶,Ca2+使酶分子保持适当的构象,从而维持其最大的活性与稳定性。
淀粉酶酶学性质的研究

生物化学学号:淀粉酶酶学性质的研究学生姓名:####指导教师:#####所在院系:生命科学学院所学专业:#######学号:######### 大学中国·哈尔滨2011 年12 月摘要:酶是酶是一种生物催化剂,它具有催化剂属性,同是也具有一些无机催化剂所不具有的特性。
催化特定化学反应的蛋白质、RNA或其复合体。
是生物催化剂,能通过降低反应的活化能加快反应速度,但不改变反应的平衡点。
本实验通过利用淀粉酶水解还原糖,还原糖能使3,5-二硝基水杨酸还原,生成棕色的3-氨基-5硝基水杨酸。
淀粉酶活力与还原糖的量成正比,用比色法测定淀粉酶作用于淀粉后生成的还原糖的量,以单位质量样品在一定时间内生成还原糖的量表示酶活力。
酶的活性又同时受到温度、PH、激活剂抑制剂等的影响。
关键词:淀粉酶活力温度 PH 激活剂和抑制剂前言: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。
此酶以Ca2+为必需因子并作为稳定因子和激活因子,也有部分淀粉酶为非Ca2+依赖型。
淀粉酶既作用于直链淀粉,亦作用于支链淀粉,无差别地随机切断糖链内部的α-1,4-链。
因此,其特征是引起底物溶液粘度的急剧下降和碘反应的消失,最终产物在分解直链淀粉时以葡萄糖为主,此外,还有少量麦芽三糖及麦芽糖,其中真菌a-淀粉酶水解淀粉的终产物主要以麦芽糖为主且不含大分子极限糊精,在烘焙业和麦芽糖制造业具有广泛的应用。
另一方面在分解支链淀粉时,除麦芽糖、葡萄糖、麦芽三糖外,还生成分支部分具有α-1,6-键的α-极限糊精(又称α-糊精)。
酶在淀粉类食品生产中的应用知识

酶在淀粉类食品生产中的应用知识引言淀粉是一种重要的能量来源,广泛应用于食品和工业生产中。
然而,淀粉在自然环境下很难被分解和消化。
为了提高淀粉的可利用性和生产效率,酶在淀粉类食品生产中被广泛应用。
本文将介绍酶在淀粉类食品生产中的应用知识。
酶的作用机制酶是一种特殊的蛋白质,可以在生物体内催化化学反应的进行。
在淀粉类食品生产中,主要应用的酶是淀粉酶和糖化酶。
淀粉酶淀粉酶是一类能够水解淀粉为可溶性糖类的酶。
它能够将淀粉分子水解为较小的糖分子,如麦芽糖、葡萄糖等。
淀粉酶的作用机制包括两个主要反应:糊化和糖化。
1.糊化:淀粉酶通过加热作用将淀粉颗粒打破,使其形成胶状糊状物。
这种糊化过程可以使淀粉分子更易于被酶水解。
2.糖化:在糊化的基础上,淀粉酶催化淀粉分子断裂成糖分子。
这些糖分子可以被我们的消化系统吸收和利用。
糖化酶糖化酶是一种能够将复杂糖分子水解为单糖的酶。
它主要作用于淀粉酶无法水解的糖类物质,使其变得更易于消化和吸收。
酶在淀粉类食品生产中的应用酶在淀粉类食品生产中起着重要的作用,以下是几个常见的应用领域。
面粉加工面粉是淀粉类食品的重要原料之一。
在面粉加工过程中,淀粉酶常用于面粉的酵素改良。
面粉中淀粉的成分和性质直接影响到其加工和用途。
淀粉酶可以改善面粉的流动性、黏性和弹性等性质,使面粉更适合制作各种面包和糕点。
面团发酵在面团发酵过程中,淀粉酶通过糖化作用分解淀粉,产生可溶性糖类,为面团中的酵母菌提供能量和营养物质。
这样可以促进面团的发酵过程,使面包和面点的品质更好。
同时,糖化酶也可以用于提高面团中糖分的含量,增加产品的甜度和口感。
淀粉糖化淀粉糖化是指将淀粉水解为可溶性糖类的过程。
这是一项非常重要的工艺,在淀粉类食品和饮料的生产中广泛应用。
通过酶的作用,淀粉水解为可溶性糖类,用于制作各种甜品、饮料和调味品。
淀粉糖化可以提高产品的甜度和口感,延长产品的保质期,同时还可以降低产品的粘度和浓度。
淀粉糊化淀粉糊化是指将淀粉颗粒打破,形成胶状物的过程。
两种α-淀粉酶基因克隆表达及分子改造的开题报告

两种α-淀粉酶基因克隆表达及分子改造的开题报告一、研究背景淀粉是一种重要的生物大分子,广泛存在于植物、动物和微生物中,对人类的饮食和工业生产具有重要的意义。
α-淀粉酶是一类能够水解淀粉极端α-1,4键和部分α-1,6键的酶类,是淀粉水解酶家族中最重要的成员之一。
目前已经发现的α-淀粉酶包括微生物、植物和动物等来源,其中最常见的是微生物来源的α-淀粉酶。
随着人们对淀粉水解酶结构和功能的认识不断加深,对α-淀粉酶的研究和应用也变得越来越重要。
近年来,随着分子生物学和遗传工程技术的不断发展,人们可以通过基因克隆、表达和分子改造等手段对α-淀粉酶进行深入研究,并且为工业生产和粮食加工等领域提供了新的思路和方法。
因此,对α-淀粉酶基因的克隆、表达和分子改造等方面的研究,具有重要的理论意义和应用前景。
二、研究内容本研究旨在通过基因克隆、表达和分子改造等手段,对两种常见的α-淀粉酶基因进行研究。
具体研究内容包括以下几个方面:1、基因克隆和表达:采用PCR技术克隆两种α-淀粉酶基因的全长序列,并将其克隆进入表达载体中。
通过转化大肠杆菌进行蛋白表达,利用SDS-PAGE和Western blot等技术对蛋白表达进行鉴定和分析。
2、蛋白纯化和活性分析:采用亲和层析、凝胶过滤和离子交换等技术对目标蛋白进行纯化,并通过酶学方法对其活性进行测定。
3、分子改造和酶学性质分析:利用Site-Directed Mutagenesis技术对α-淀粉酶基因进行改造,并对产生的突变体进行表达和纯化。
通过活性分析和其它生物学方法对改造后α-淀粉酶的生物学性质和酶学性质进行比较。
三、研究意义和预期结果本研究对两种常见的α-淀粉酶基因进行基因克隆、表达和分子改造等方面的研究,旨在深入研究α-淀粉酶的酶学性质,为淀粉加工和工业生产提供一定的理论和技术支持。
预计可以得到以下几个方面的研究成果:1、成功克隆两种α-淀粉酶基因的全长序列,并在大肠杆菌中成功表达目标蛋白。
淀粉酶酶学性质的研究

淀粉酶酶学性质的研究摘要淀粉酶可将淀粉水解为麦芽糖和少量葡萄糖,它们遇碘呈现不同的颜色,根据这个性质对淀粉酶进行不同条件下的研究。
通过在不同条件下对酶的性质进行研究发现萌发小麦种子中淀粉酶的最适温度在40℃,随着温度的升高或降低都会对酶活性产生影响;萌发的小麦种子的淀粉酶最适pH在5.6左右,低于或高于最适pH酶的活性逐渐降低;研究还发现Cl¯是淀粉酶的激活剂而Cu²+则对淀粉酶有抑制作用。
关键词:淀粉酶 .不同条件性质淀粉是植物最主要的储藏多糖,也是人和动物的重要食物和发酵工业的基本原料。
淀粉经淀粉酶水解后生成葡萄糖和麦芽糖等小分子物质而被机体利用。
通过对小麦种子中淀粉酶酶学性质的研究可以用于农业研究用于食品¸工业原料等,还可以提高小麦的应用范围和利用率。
⒈材料与方法⒈⒈实验材料萌发的小麦种子⒈⒉实验设计称取2g萌发3天的小麦种子,置于研钵中,加入少量2ml蒸馏水,研磨匀浆。
将匀浆倒入刻度试管中,定容至25ml。
提取液在室温下放置提取15-20min,每隔数分钟搅动一次,使其充分提取。
然后在4000r/min转速下离心10min,将上清液倒入一个干净的试管中,即为淀粉酶粗酶液。
⒈⒊实验方法与结果⒈⒊⒈温度对淀粉酶活性的影响取8支试管,编号,按下表操作,并记录观察到的颜色。
管号 A a B b C c D d缓冲液(pH5.6)/ml 1.0 — 1.0 — 1.0 — 1.0 —淀粉溶液/ml 2.5 — 2.5 — 2.5 — 2.5 —淀粉酶提取液/ml — 1.0 — 1.0 — 1.0 — 1.0预保温/10min 4℃室温40℃沸水浴混合A→a B→b C→c D→d酶促反应(10min)4℃室温40℃沸水浴碘液各加3滴(滴管应先冷却至室温)显色浅蓝色无色无色蓝色低温时酶的活性低,但没有失活,随着温度升高,酶的活性越来越高,后来又降低当温度到达很高时酶失活。
淀粉酶的分子结构与功能研究

淀粉酶的分子结构与功能研究第一章淀粉酶的基本概念淀粉是植物能量贮存的重要物质,它由两种多糖分子——α-淀粉和β-淀粉组成。
淀粉酶是一类能够降解淀粉为单糖的酶类,包括α-淀粉酶和β-淀粉酶等多种酶。
淀粉酶的基本功能是将淀粉降解为葡萄糖,以提供能量和碳源。
淀粉酶还可以在食品加工中起到重要的作用,例如制作面包、饼干和啤酒等。
第二章淀粉酶的分子结构淀粉酶的分子结构是其功能的基础,目前已知的淀粉酶分子结构包括α-淀粉酶、β-淀粉酶和γ-淀粉酶等。
α-淀粉酶分子结构具有两个主要的功能区域,即催化区域和结构区域。
催化区域是催化淀粉水解的主要部位,由多个氨基酸残基构成,能够识别和结合淀粉分子。
结构区域则是维持α-淀粉酶稳定性的重要组成部分。
β-淀粉酶的分子结构与α-淀粉酶类似,但其催化区域结构不同。
β-淀粉酶的催化区域由三个蛋白质子单元构成,分别称为A、B和C亚基,能够识别和结合淀粉分子。
γ-淀粉酶的分子结构则与α-淀粉酶和β-淀粉酶有所不同,主要靠钙离子辅助催化淀粉水解。
第三章淀粉酶的催化机制淀粉酶的催化机制是淀粉酶功能的核心,其主要特点是水解淀粉分子中的α-1,4和α-1,6键,将其分解为单糖。
淀粉水解的过程主要有两个关键步骤,即淀粉分子的识别和水解。
淀粉酶能够通过催化区域中的氨基酸残基与淀粉分子结合,将其识别为水解的底物。
接下来,淀粉酶通过催化区域中的酶活性位点,将水分子引入淀粉分子的α-1,4键断裂位置,将其水解为葡萄糖。
在一些复杂的淀粉分子中,淀粉酶还需要通过水解区域的α-1,6键,将其分解成单糖。
第四章淀粉酶的功能调控淀粉酶的功能调控是维持酶活性和稳定性的重要因素,主要包括温度和pH值等。
温度是影响淀粉酶功能的重要因素,过高或过低的温度都可能导致淀粉酶的降解或失活。
正常情况下,α-淀粉酶和β-淀粉酶的最适操作温度分别为60℃和50℃左右。
pH值也会影响淀粉酶功能,不同的淀粉酶在不同的pH条件下具有不同的活性。
论述与淀粉糖生产有关的酶类及其这些酶类在淀粉糖生产中的应用。

论述与淀粉糖生产有关的酶类及其这些酶类在淀粉糖生产中的应用。
答:1.α-淀粉酶α-淀粉酶属内切型淀粉酶,它作用于淀粉时从淀粉分子内部以随机的方式切断α-1,4糖苷键(不能水解支链淀粉中的α-1,6键,也不能水解相邻分支点的α-1,4键;不能水解麦芽糖,但可水解麦芽三糖及以上的含α-1,4键的麦芽低聚糖;由于在水解产物中,还原性末端葡萄糖分子中C1的构型为α-型,故称为α-淀粉酶)。
由于其较耐温,可作为液化酶用于全酶法生产淀粉糖过程中的液化阶段;也可用于糖化阶段,起协同糖化作用(见2、4)。
使糊化淀粉水解到糊精和低聚糖程度(液化是使糊化后的淀粉发生部分水解,暴露出更多可被糖化酶作用的非还原性末端。
它是利用糊化酶使糊化淀粉水解到糊精和低聚糖程度,使黏度大为降低,流动性增高,所以工业上称为液化。
酶液化和酶糖化的工艺称为双酶法或全酶法;液化也可以用酸,酸液化和酶糖化的工艺称为酸酶法。
)。
2.β-淀粉酶β-淀粉酶是一种外切型淀粉酶,它作用于淀粉时从从非还原性末端一次切开相隔的β-1,4键,顺次将它分解为两个葡萄糖基,同时发生尔登转化作用,最终产物全是β-麦芽糖。
所以也称麦芽糖酶。
(淀粉若是由偶数个葡萄糖单位组成,则最终水解产物全部为麦芽糖,若是由奇数个葡萄糖单位组成,则最终水解产物还有少量的葡萄糖。
因为其不能水解支链淀粉中的α-1,6键,也不能跨过分支点继续水解,故水解支链淀粉是不完全的,残留下β-极限糊精。
β-淀粉酶水解淀粉时,由于是从分子末端开始,总有大分子存在,因此黏度下降慢,不能作为糖化酶使用;而水解淀粉水解产物如麦芽糖、麦芽低聚糖时,水解速度很快,可作为糖化酶使用)。
可作为生产麦芽糖过程中的糖化酶,用于水解淀粉水解产物如麦芽糖、麦芽低聚糖,产生麦芽糖。
3.糖化酶(葡萄糖淀粉酶)糖化酶(葡萄糖淀粉酶)对淀粉的水解作用是从淀粉的非还原性末端开始,依次水解α-1,4葡萄糖苷键,顺次切下每个葡萄糖单位,生成葡萄糖(葡萄糖淀粉酶酶专一性差,除水解α-1,4葡萄糖苷键外,还能水解α-1,6键和α-1,3键,但后两种键的水解速度较慢,由于该酶作用与淀粉糊时,糖液黏度下降较慢,还原能力上升很快,所以又称糖化酶)。
生化实验--淀粉酶活性测定标准实验报告

实验二:酶活力测定方法的研究一.研究背景及目的酶是高效催化有机体新陈代谢各步反应的活性蛋白,几乎所有的生化反应都离不开酶的催化,所以酶在生物体内扮演着极其重要的角色,因此对酶的研究有着非常重要的意义。
酶的活力是酶的重要参数,反映的是酶的催化能力,因此测定酶活力是研究酶的基础。
酶活力由酶活力单位表征,通过计算适宜条件下一定时间内一定量的酶催化生成产物的量得到。
本实验选取萌发的禾谷类种子为材料,通过对其所含两种淀粉酶活力的测定来研究酶活力测定的方法。
二.实验原理萌发的种子中存在两种淀粉酶,分别是α淀粉酶和β淀粉酶,β淀粉酶不耐热,在高温下易钝化,而α淀粉酶不耐酸,在pH3.6下则发生钝化[1]。
本实验的设计利用β淀粉酶不耐热的特性,在高温下(70℃)下处理使得β淀粉酶钝化而测定α淀粉酶的酶活性[1]。
酶活性的测定是通过测定一定量的酶在一定时间内催化得到的麦芽糖的量来实现的,麦芽糖的浓度利用比色法可以很容易测得。
然后利用同样的原理测得两种淀粉酶的总活性,拟将总活性与α淀粉酶的活性的差值看作β淀粉酶的活性,再做进一步分析。
实验中为了消除非酶促反应引起的麦芽糖的生成带来的误差,每组实验都做了相应的对照实验,在最终计算酶的活性时以测量组的值减去对照组的值加以校正。
三.材料、试剂与仪器材料:萌发的小麦种子试剂:①1%淀粉溶液(称取1克可溶性淀粉,加入80ml蒸馏水,加热熔解,冷却后定容至100ml);②pH5.6的柠檬缓冲液:A液(称取柠檬酸20.01克,溶解后定容至1L)B液(称取柠檬酸钠29.41克,溶解后定容至1L)取A液5.5ml、B液14.5ml 混匀即可;③3,5-二硝基水杨酸溶液(称取3,5-二硝基水杨酸1.00克,溶于20ml 1M 氢氧化钠中,加入50ml蒸馏水,再加入30克酒石酸钠,待溶解后,用蒸馏水稀释至100ml,盖紧瓶盖保存);④麦芽糖标准液(称取0.100克麦芽糖,溶于少量蒸馏水中,小心移入100ml 容量瓶中定容);⑤0.4M NaOH仪器:722光栅分光光度计(编号990695)DK-S24型电热恒温水浴锅(编号L-304056)离心机(TDL-40B) 配平天平药物天平电热锅100ml容量瓶50ml容量瓶移液管试管研钵烧杯洗瓶四.实验方法本实验按照下列表格的中的操作步骤进行:五.数据整理上表中前4行数据为实验的原始数据。
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注V 表示酶活较低 $ 超出测定范围 ( W UX
收稿日期 A ! # # ? C " # C ! I 修订日期 A ! # # $ C # ! C " # 作 者简介A 毕金峰< 男= 副教授= 博士后= 主要从事食品化学 " > I # O@ = 与生物技术研究 北京市 $ 万方数据 D " # >信箱 中国农业科学院农产品加工研 究所 = " # # # > ? D4 A S" ! G 7 P’ , 6 ; , Q , ( . 0 ( R * P
图 + 两酶的 9 Y 值稳定性 7 + b 5 % 6 : > M % N % : F@ ? : A@ B % & C D@ ? < & E F "< D% & C % ? ? < = < & : 9 Y\ > N ; <D @ N ; : % @ &
2 _ 图-^ > 对两酶酶活的影响
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关键词 A耐高温 B 淀粉酶 J真菌 B 淀粉酶 J生产 J高麦芽糖浆 C C K 中图分类号 A% 文献标识码 A3 文章编号 A ! # " 7 !$ " # # ! C G L " > < ! # # $ @ # ! E L C # ? 2 M NC
T 引
言
淀 粉 酶主要 用于淀 粉制糖 工 业 中 D 耐 高 温 B 淀粉 C 酶 和真菌 B 淀粉酶 < 或U 淀粉酶 @ 是玉 米 淀粉 生 产 高麦 C C 芽 糖浆的关键酶 D 高麦芽 糖 浆 是 一 种 麦 芽 糖 含 量 较 高 而葡萄糖含量较低 < 的淀粉糖浆 D 因其 < V$ # F@ W" # F@ 甜 度 低H 熬 糖 温 度 高H 吸 湿 性 低H 抗结晶 具 有无色透明 H 性好等特点而成为糖果工业更新换代的产品 = 被广泛应 " OE Y 蜜饯 H 果蔬汁饮料中 X 耐高温 B 淀粉酶和 用于糖果 H D C 真菌 B 淀 粉 酶 的 合 理 选 择 和 有 效 使 用 不 仅 可 以提高 C = 淀粉生产高麦芽糖浆的质量 = 也可以降低生产成本 D 选 淀粉酶一 般要求 作用温 度高 = 作 用 力 强= 能 用 耐高温 B C 耐" 选用真菌 B 淀粉酶要求产生界限 " # Z 左右的高温 J C 糊 精少 D 对 市场上销 售的多种耐 高 温 B 淀粉 酶 和 真 菌 C X ? OG Y 淀粉酶= 国 内进行比 对研究的 较 少 C D本文首先进 B 淀粉 酶和 两种真 菌 淀 粉 酶 的酶 学 行了两种耐高温 B C C B 性质研究= 优选 最佳生 产 酶 制 剂 = 并探讨了两种酶在淀 粉生产高麦芽糖浆中的应用 D
[ 7 g 主要仪器 高效液相色谱仪 < 美国 @ 具体配置如下 A = = h’ + 0 & ) 型 四 元 梯 度 高 压 泵 全 位 G # # J E ! 色 谱 管 理 系 统J 真 空 脱 气 机J 柱 温 箱J 碳水化合 ! ? " #示 差 折 光 检 测 器 J 物分析柱等 D 可见分光光度计 = 日本 D ! " 1 e ‘ 型紫外 C [ 7 i试验方法 每次试 验 设 E个 重 复 = 取 平 均 值= 并对结果进行统 计分析 D I Y 酶活测定方法 A 吸光光度法 X D 还原糖含量 < 以下简称 j 测定方法 A 采用直接 4值 @ L Y 计算公式为 滴定法测定还原糖和总糖的含量 X = A 以葡萄糖计@ 还 原 糖 含 量l 总干物质含量@ k< j 4< m" # # F X > Y 糊精的测定 A 国家标准 < l ? > " O! # # # @ D nc %! X > Y 麦芽糖的定性测定 A 纸层析法 D > Y 麦芽糖 H 葡萄糖的定量测定 A 高效液相色谱法 X D
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两种淀粉酶的酶学性质及应用研究
毕金峰
中国农业科学院农产品加工研究所 = 农业部农业核技术与农产品加工重点实验室 = 北京 " < # # # > ? @ 摘 要 A研 究 了 两 种 耐 高 温 B 淀粉酶和两种真菌 B 淀粉酶的酶学性质= 确定了最佳酶反应条件D将其应用于淀粉糖生产 C C 以E 的玉米淀粉为原料 用进口耐高温 淀粉酶水解至还原糖含量为 再用日本真菌 B 淀粉酶在最佳条件下 中= # F = C " G 7 $ F= C B 反应 ! 可得到含纯麦芽糖 葡萄糖 糊精 的高麦芽糖浆 "/ = E " 7 " FH " 7 I FH ! 7 I F D
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两种淀粉酶的酶学性质及应用研究 毕金峰 V
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