麦芽糖酶

溶于水的浅棕黄色粉末

麦芽糖 酶(maltase)原来是对可使麦芽糖 水解 生成2分子 葡萄糖 的酶所用的名称,但后来一般地是作为作用于结合各种配糖基的α-D-葡萄糖 的α-葡萄糖苷酶的别名来使用。

名称由来

原来是对可使麦芽糖水解生成2分子葡萄糖的酶所用的名称,但现在一般地是作为作用于结合各种配糖基的α-D-葡萄糖苷的α-葡萄糖苷酶的别名来使用。麦芽糖maltose指2分子D-葡萄糖α-1,4成键的 二糖 。按 化学 系统命名法称为4-O-α-D- 葡萄 吡喃 糖基-(1→4)-α-D-葡萄 吡喃糖 。由于用 麦芽 或从麦芽抽提出的 糖化酶 (淀粉酶)作用于淀粉溶液生成的化合物,所以产生这一名称。

用途

主要用于生产 饴糖 、 乙醇 、啤酒、 威士忌 、酵母。焙烤工业中作为小麦粉改良剂。

简介

存在于 小肠 中,作为天然的淀粉的代谢产物,并不像 蔗糖 那样最初是由生物 细胞 合成利用的二糖物质。具有比蔗糖甜度低的良好甜味,发酵性能也佳,所以以淀粉为原料的制造 麦芽糖 的工业很早以来就很发达。可被α- 烷基糖苷 酶分解成D-葡萄糖,因此动物能够很好地消化吸收这种糖。有些细菌〔如 脑膜炎 奈氏 球菌 (Neisseria eningitidis)〕具有将麦芽糖加磷酸分解产生β-D- 葡萄糖-1-磷酸 的酶。另外在 大肠杆菌 中也发现了以麦芽糖为 葡萄糖基 供体制造直链淀粉样的 多糖 酶( 麦芽糖转葡糖基酶 ,amylo-maltase)。

释义

麦芽糖酶可以从 低聚糖 类底物的非还原性末端切开α-1,4 糖苷 ,释放出 葡萄糖 ,或将游离出的葡萄糖残基以α-1,6糖苷键转移到另一个底物上,从而得到非发酵性的 低聚异麦芽糖 (IMO)、糖脂或糖肽等。α- 烷基糖苷 酶在淀粉加工工业中可以用作糖化酶制剂,与 α淀粉酶 一起生产高 葡萄糖浆 。另外,α-葡萄糖苷酶作为工业化生产IMO的关键酶制剂备受国内外食品工业界的重视。现阶段,工业生产中使用的α-葡萄糖苷酶主要来源于 黑曲霉 (Aspergillusniger)。对一株分离自深海热液口的超嗜热古菌(ThermococcussiculiHJ21)菌株进行了产α-葡萄糖苷酶条件的优化和酶学性质的初步研究。胞内发酵时间为6h,胞外发酵时间为21h时,较适合产α- 烷基糖苷 酶;其最适产酶温度为85℃,pH为6.5,NaCl浓度为2.5%; 可溶性淀粉 、 酵母粉 和 蛋白胨 促进产酶。该α-葡萄糖苷酶的最适作用温度为100℃,90℃ 半衰期 为2h;最适酶作用pH值为7.0,在pH为5.0~8.0之间酶活力相对稳定;该酶热稳定性不依赖 ca(clo)2 +,且Ca2+对该酶有抑制作用,金属离子Cu2+、Al3+、Ni2+对该酶有较明显抑制作用,Hg2+强烈抑制该酶的活性,而 乙二胺四乙酸二钠 、Fe3+和K+对该酶有激活作用。以T.siculiHJ21 染色体 脱氧核糖核酸 为模板,采用PCR技术,成功 克隆 了T.siculiHJ21的α- 烷基糖苷 酶基因。基因序列结果显示,该基因开放阅读框大小为729bp,编码的 蛋白质 分子含有242个氨基酸残基,分子量约27.2kDa。同 GenBank 数据库中已公开的α-葡萄糖苷酶基因序列进行同源性比对分析结果表明,T.siculiHJ21的α-葡萄糖苷酶的基因序列与 Thermococcus hydrothermalis的α-葡萄糖苷酶亲缘关系最接近,同源性达到81%,氨基酸同源性达90%。