α-淀粉酶的性質(zhì)
淀粉酶屬于水解酶的一種，是淀粉水解的生物催化劑。按降解方式分為α—淀粉酶、β—淀粉酶、糖化酶、異淀粉酶和環(huán)糊精生成酶。
α—淀粉酶將淀粉長(zhǎng)鏈分子水解成短鏈分子時(shí)，以無(wú)規(guī)則的方式切斷淀粉大分子內(nèi)部的α—1，4甙鍵而使淀粉生成糊精、低聚糖等，因產(chǎn)物的末端葡萄糖殘基中C，碳原子為α—構(gòu)形，故稱為α—淀粉酶．大多α—淀粉酶(個(gè)別品種除外)不能切斷α—1，6甙鍵，也不能切斷分支點(diǎn)附近的α—1，4甙鍵．目前，α—淀粉酶在我國(guó)產(chǎn)量較大，廣泛應(yīng)用于食品、釀造、制藥和紡織等領(lǐng)域．用α—淀粉酶水解淀粉時(shí)，要注意水解條件．影響α—淀粉酶活性的主要因素：pH值、溫度和金屬離子。
一般α—淀粉酶在pH值為5.5—8.0時(shí)活性較穩(wěn)定，pH值小于4時(shí)，酶易失去活性．但有些α—淀粉酶是偏酸性或偏堿性的，如黑曲酶生產(chǎn)的α—淀粉酶最適合的pH值為4，在pH值為2.5、溫度為40℃時(shí)，處理30min后仍有一定的活性，但在pH值為7、溫度為55℃，處理15min，α—淀粉酶幾乎失活。而用米曲酶生產(chǎn)的α—淀粉酶則相反，在pH值為7、溫度為55℃時(shí)，處理15min，酶活性無(wú)損失，但在pH值為2.5時(shí)，酶的活性完全消失。
目前所用的α—淀粉酶主要有耐中溫(60—70℃)和耐高溫(90-95℃)．根據(jù)酶反應(yīng)動(dòng)力學(xué)分析，溫度每升高10℃，反應(yīng)速度提高1—2倍，故耐高溫。
α—淀粉酶具有反應(yīng)速度快、效率高、成本低等優(yōu)勢(shì)．α—淀粉酶是一種金屬酶，Ca2+使α—淀粉酶保持適當(dāng)?shù)臉?gòu)象，從而維持其最大的活性和穩(wěn)定性．除Ca2+外，其它二價(jià)堿金屬離子Ba2+、Mg2+等也有維持α—淀粉酶活性的作用．耐中溫α—淀粉酶為適應(yīng)生產(chǎn)工藝的高溫條件，有時(shí)需添加Ca2+等穩(wěn)定劑，但耐高溫α—淀粉酶在Ca2+濃度很低時(shí)，穩(wěn)定性就很好。在實(shí)際使用時(shí)，不需添加Ca2+等穩(wěn)定劑。
招標(biāo)項(xiàng)目目前生產(chǎn)存在的問(wèn)題是：
1. BF7658α-淀粉酶生產(chǎn)：遇到陰雨連綿，發(fā)酵 酶活忽高忽低，高的可達(dá)450μ/ml，低的僅有300μ/ml，急需解決發(fā)酵酶活忽高忽低的問(wèn)題 。
2. 高轉(zhuǎn)化率糖化酶生產(chǎn)：發(fā)酵周期(時(shí)間)最高可拖延40個(gè)小時(shí)，而發(fā)酵酶活僅有2.8萬(wàn)μ /ml后提取收率平均60%，急需解決發(fā)酵周期長(zhǎng)、酶活低、收率低的問(wèn)題。
葡萄糖淀粉酶(EC 3.2.1.3),又稱糖化酶，是以黑曲霉變異菌株經(jīng)發(fā)酵制得的高效生物催化劑。糖化酶能在常溫條件下將淀粉分子的α－1,4和1,6糖苷鍵切開(kāi)，而使淀粉轉(zhuǎn)化為葡萄糖。凡是以淀粉為原料又需糖化的生產(chǎn)過(guò)程，均可使用糖化酶以其提高淀粉糖化收率。溫度40℃以下，pH4.0～5.5穩(wěn)定，溫度高于60℃，pH低于2.5或高于6.0時(shí)容易失活 。
酶活力定義1毫升酶液在40℃，pH4.6條件下，1小時(shí)水解溶性淀粉產(chǎn)生1毫克葡萄糖為1個(gè)酶活力單位。使用條件糖化酶在糖化淀粉時(shí)，最適作用溫度為55～60℃，最適作用pH4～5。在酒類需要的常溫或低溫發(fā)酵過(guò)程中，糖化酶仍能在酵母菌存在下繼續(xù)作用，使淀粉質(zhì)原料溫和地糖化并進(jìn)行酒精發(fā)酵。
淀粉酶的使用范圍極廣，種類繁多，根據(jù)不同的需要可以選擇不同種類的酶。α-淀粉酶主要用來(lái)生產(chǎn)麥芽糖糊精，葡萄糖淀粉酶催化糊精可得到葡萄糖，用β-淀粉酶可以得到麥芽糖，用葡萄糖異構(gòu)酶可以將葡萄糖轉(zhuǎn)化為果糖。而一般的淀粉酶催化都是在高溫條件下進(jìn)行的。
應(yīng)用蛋白質(zhì)工程可提高酶的熱穩(wěn)定性。有人得到 B. licheniformmis α-淀粉酶的雙突變體 A209V/H133T，酶在 90℃的半衰期延長(zhǎng)了 9 倍。Mitchinson 等人用定點(diǎn)突變和高通量篩選的方法得到了一個(gè)突變體，其最適 pH 值提高了 0.5～1.0。Gloria 等人[13]用 Phe 或 Tyr 來(lái)替換 B.stearothermophilus α-淀粉酶 289 位的 Ala，其具有了催化醇化反應(yīng)的能力。Sierks 等人[14]報(bào)道了通過(guò)改變葡萄糖淀粉酶活性位點(diǎn)的三個(gè)氨基酸殘基，其作用于 1,4-糖苷鍵相對(duì)于 1,6-糖苷鍵的 Kcat/Km比值提高了300 倍。
酶的概念與特性
（1）酶的概念：活細(xì)胞產(chǎn)生的具有生物催化活性的有機(jī)物。
（2）酶的特性：
2、ATP與能量
（1）ATP是生命活動(dòng)的直接能量來(lái)源，但它在細(xì)胞內(nèi)的含量并不高，因此細(xì)胞內(nèi)ATP的形成與分解相當(dāng)頻繁。
（2）在ATP的形成與分解時(shí)都涉及到能量，但兩者能量的性質(zhì)有差異。
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