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糖化酶的研究进展 摘要：糖化酶是世界上生产量最大应用范围最广的酶类,介绍了糖化酶的结构组成、特性、生产、提取、活力检测以及提高酶活力的研究 糖化酶是应用历史悠久的酶类，1 500年前，我国已用糖化曲酿酒。本世纪2O年代，法国人卡尔美脱才在越南研究我国小曲，并用于酒精生产。50年代投入工业化生产后，到现在除酒精行业，糖化酶已广泛应用于酿酒、葡萄糖、果葡糖浆、抗菌素、乳酸、有机酸、味精、棉纺厂等各方面，是世界上生产量最大应用范围最广的酶类。 糖化酶是葡萄糖淀粉酶的简称[Glucoamylase,(EC.3.2.1.3.)](缩写GA或G), 糖化酶是一种习惯上的名称,学名为α-1,4-葡萄糖水解(α-1,4-Glucanglucohydrolace). 糖化酶是由曲霉优良菌种（Aspergilusniger）经深层发酵提炼而成（ 深层发酵是利用深层培养基的厌氧环境来培养厌氧细菌，但不能培养严格厌氧细菌,多用于兼性厌氧菌和微耗氧菌的培养） 重要糖化酶生产菌有：雪白根霉，德氏根霉，河内根霉，爪哇根霉，台湾根霉，臭曲霉，黑曲霉等 二、糖化酶的结构组成及分类 糖化酶在微生物中的分布很广，在工业中应用的糖化酶主要是从黑曲霉、米曲霉、根霉等丝状真菌和酵母中获得，从细菌中也分离到热稳定的糖化酶，人的唾液、动物的胰腺中也含有糖化酶。不同来源的淀粉糖化酶其结构和功能有一定的差异，对生淀粉的水解作用的活力也不同，真菌产生的葡萄糖淀粉酶对生淀粉具有较好的分解作用。 糖化酶是一种含有甘露糖、葡萄糖、半乳糖和糖醛酸的糖蛋白，分子量在60 000 到1 000 000间，通常碳水化合物占4％ 18％。但糖化酵母产生的糖化酶碳水化合物高达80％，这些碳水化合物主要是半乳糖、葡萄糖、葡萄糖胺和甘露糖。。Hyun HH 等报道 A.saitoi 糖化酶 GAM1 中糖蛋白包含 18 %中性糖和 0.77 %的葡萄糖胺, 其分子量达 90 000, N端氨基酸都是同一氨基酸-丙氨酸。 通过对葡萄糖淀粉酶分离纯化的研究, 研究人员将其分为 3 类 GI、 GⅡ、GⅢ或 GAI、 GAI′ 、 GAⅡ, 其中GAI′ 、 GAⅡ(GI、 GⅡ)对糊化的淀粉进行作用但不能水解生淀粉或作用能力非常弱, GAI ( GⅢ) 对生淀粉发生作用。还发现 GAI′ 、 GAⅡ可以通过枯草杆菌蛋白酶对GAI 作用得到。以来自Asper gillus awamori var.Kawachi葡萄糖淀粉酶为例, 它们的分子量分别为 GAI MW 90 000、 GAI′ MW73 000、 GAⅡ MW57 000。 葡萄糖淀粉酶 GAI 之所以具有对生淀粉水解作用是由于其除了具有包含了催化位的 GAI′ 外还具有与生淀粉相结合的亲合位点 Cp 区域和 GP- l(MWl3 200) , 虽然亲合位点 Cp 与 GP- 1 的复合体对生淀粉具有吸附能力, 但对生淀粉和糊化的淀粉不具有催化能力。 Shinsaku HAYASHIDA 等 通 过 对 A.awamori vaKawachi、 A.awmori、A. iger 葡萄糖淀粉酶的 GP- I 肽链序列的比较发现它们有很大相似性, 可以推测不同来源的葡萄糖淀粉酶 GAI 有十分相似的亲合生淀粉的位点。 碳水化合物对亲合位点的吸附性能起重要作用GP- I 区域中 Thr 和 Ser 的含量比较高, 该区域主要是通过 Thr 和 Ser 的残基与寡聚甘露糖类经糖苷键连接组成, 如果将寡聚甘露糖用葡萄糖取代, 则酶对生淀粉的水解作用大大降低。根据Shen dy等研究人员的报道, 这种糖链与葡萄糖淀粉酶的耐热性有关, 此Williamson 等人认为 GP- I 区域是酶的催化位点与亲合位点连接的一段肽链骨架。 目前, 普遍认为糖化酶的多型性可能由下述 3 个原因引起: 一是基因调控、 转录的方式不同; 二是蛋白质合成的修饰作用不同, 即结合的糖量不同; 三是在发酵过程中受到自身蛋白水解酶和糖苷酶的作用, 由糖化酶的原始形式衍变成糖化酶的。此外培养基的成分和生长条件也对糖化酶组分多型性有影响。 三、糖化酶的特性 1、糖化酶的热稳定性 有关糖化酶的热稳定性报道很多。 目前, 主要集中在糖化酶的热稳定性机理及筛选热稳定性糖化酶菌株上。 工业上应用的糖化酶都是利用它的热稳定性。 一般真菌产生的糖化酶热稳定性比酵母高, 细菌产生的糖化酶的耐高温性能优于真菌。CLostridium thermohydro- sulfuricum糖化酶是目前已报道的糖化酶中耐热最高的酶, 在 50 %的淀粉溶液中, 70℃下酶完全稳定, 而且在 10 %酒液中仍很稳定。即使在 85℃下处理 l h 其酶活性仍保持 50 %, 而且这种酶不受 Ca