淀粉酶(Amylase)是能催化淀粉水解转化成葡萄糖、麦芽糖及低聚糖的一类酶的总称,按其水解淀粉的作用方式不同可以分为α-淀粉酶、β-淀粉酶、糖化酶和脱支酶,不同种类的淀粉酶水解淀粉会生成不同的酶解产物。
1 α-淀粉酶
α-淀粉酶是一种内切酶,其国际酶学分类编号为Ec.3.2.1.1,它能随机水解淀粉分子内部的α-1,4糖苷键,由于产物的末端残基碳原子构型为α构型,故称α淀粉酶。α-淀粉酶不能水解淀粉分子内的α-1,6糖苷键,但可以跨越此键水解分子内部的α-1,4糖苷键。α-淀粉酶能使直链淀粉的黏度很快降低,碘液颜色迅速消失,而且由于生成还原基团而增加了还原力,水解的终产物是麦芽糖和葡萄糖。α-淀粉酶以类似的方式水解支链淀粉,因不能水解α-1,6-糖苷键,但可以跨越此键水解分子内部的α-1,4糖苷键,最后使淀粉生成麦芽糖、葡萄糖、异麦芽糖。
2 β-淀粉酶
β-淀粉酶是一种外切酶,国际酶学分类编号为Ec.3.2.1.2,它从淀粉分子的非还原性末端开始,依次切下麦芽糖分子,同时发生瓦尔登转位反应,使产物由α-型转为β-型麦芽糖。β-淀粉酶只能水解α-1,4-糖苷键,不能水解支链淀粉中的α-1,6-糖苷键,且不能跨越此键,遇到此键水解作用停止。β-淀粉酶水解直链淀粉时,麦芽糖的生成速度较慢;水解支链淀粉时,因支链淀粉分支较多,非还原性末端较多,麦芽糖生成速度较快,但不能水解分支以内的部分。
3 糖化酶
也称为α-1,4-葡萄糖苷酶或者葡萄糖淀粉酶,国际酶学分类编号为Ec.3.2.1.3,是一种外切酶。它从淀粉分子的非还原性末端开始,依次切下葡萄糖,形成的产物只有葡萄糖。它不仅能水解α-1,4-糖苷键,也能水解支链淀粉中的α-1,6糖苷键,但水解α-1,6糖苷键的速率要比对α-1,4糖苷键低约30倍。
4 脱支酶
脱支酶是水解淀粉、糊精或糖原中的分支点α-1,6-糖苷键的酶,能够专一性地切开支链淀粉分支点的α-1,6-糖苷键,从而剪下整个侧枝,形成直链淀粉。支链淀粉分解成葡萄糖最终需要脱支酶的参与。根据底物特异性差异,脱支酶分为几种:低聚葡萄糖苷酶、淀粉-1,6-葡萄糖苷酶、异淀粉酶、普鲁兰酶。脱支酶的应用主要以普鲁兰酶和异淀粉酶为主,但普鲁兰酶和异淀粉酶对底物的特异性存在差异。当分支点处葡萄糖残基数量大于2时,普鲁兰酶就切断α-1,6-糖苷键,其作用底物的最小单位为麦芽糖基麦芽糖。异淀粉酶在分支点的葡萄糖残基少于3个时就不能发挥作用,其作用底物的最小单位为麦芽三糖和麦芽四糖。
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