豆类淀粉物理性质和结构与α-淀粉酶降解的关系

豆类淀粉结构和物理化学性质与α-淀粉酶降解的关系

摘要：将培育的黑豆、杂色豆、光滑豆、小扁豆和皱皮豆淀粉分离出来，并确定他们的组成、物理化学性质以及猪胰腺α-淀粉酶作用难易性；整个种子的淀粉含量为16.4--34.1%；淀粉的颗粒形状从圆形、卵形到不规则形，结合态的和总脂质含量分别为0.26-0.8%和0.35-0.84%，直链淀粉含量从3.05-78.4%，其中有

10.3-12.2%与原淀粉的脂质结合的形式而存在，皱皮豆淀粉的X-衍射为“B”型峰，其他的为“C”型峰，相对结晶度和“B”型含量分别为17.7-33.4%和

27.1-92.2%。不同淀粉有不同的膨胀度、直链淀粉浸提程度、糊化温度和糊化热函。上述的不同点对于黑豆和小扁豆更为明显，结果表明皱皮豆淀粉的无定形结构中淀粉链是交互作用的，所有的淀粉都表现出两个阶段水解的形式，在第一阶段水解相对较快，后阶段的水解逐渐减慢，皱皮豆淀粉在初始阶段水解速度比其他几种豆要快的多，培育的变种黑豆和小扁豆在初始阶段水解速度相差较多，但是黑豆和杂色豆的初始水解速度相差不太明显。黑豆、小扁豆和皱皮豆分别在水解9 3.85%和65%时进入停滞期，黑豆淀粉水解停滞期现象的出现时间是相同，但是小扁豆则不同，杂色豆和光滑豆没有停滞期。在实验结束时（120h），每种豆的各栽培育种的豆淀粉被水解到同样的程度，这几种豆淀粉水解的程度按以下顺序：黑豆﹥小扁豆﹥光滑豆﹥皱皮豆。所有淀粉的X-衍射形式和“B”型结构含量在水解时不变，但是，皱皮豆的相对结晶度是提高的，其他几种则不改变，在水解过程中直链淀粉的含量是降低的，降低的程度最明显的是皱皮豆；所有淀粉的随着水解的进行糊化焓降低，糊化温度则略有增高，这个研究表明水解的速度和程度受原淀粉链结构的影响，也受直链淀粉链之间相互作用的程度的影响1.引言

根据酶吸收的方式、作用形式、水解程度、水解产量、酶的结构和性质，介绍了“A”型晶和“B”型晶的猪胰腺α-淀粉酶水解性。由于豆类淀粉含有不同比例的“A”型晶和“B”型晶而使α-淀粉酶对其有不同的水解性，但是这方面的研究还没未曾达到很高的程度，并且，早先在这方面的研究多数是基于一种单一的培育品种，这种方法得到的数据不能确定是否能代表一般品种的性质，因此导致它的结果很难得到解释。

“A”和“B”型晶淀粉区别是基于平行螺旋结构的，螺旋被紧紧的包裹在“A”型淀粉中，但是在“B”型淀粉中是松散的，并且，他们在螺旋状内部水的含量也是不同的。Bogracheva曾表示在豌豆淀粉中“B”型结构位于淀粉的颗粒的中心，被“A”型结构则位所包围。

Jane 关于α-淀粉酶对―A‖ 和―B‖ 型结构的水解性做了如下解释：―A‖型淀粉中，分支连接在无定形区和结晶区中都有分布，最重要的分支连接在结晶区，因此，有很多来自分支连接的短―A‖型链（A-链：DP 6-12；Bl-链：DP 13-24；B2-链：DP 25-36；B3-链：DP > 37）位于淀粉的结晶区，这些结构构成一些松散的结晶结构，这些松散的结晶结构包含α-(1→6)连接的分支点和短的双螺旋结构，他们很容易被α-淀粉酶水解，导致―A‖型淀粉存在―薄弱环节‖，这些―薄弱环节‖很容易遭受α-淀粉酶的攻击。在―B‖型淀粉中更多的分支点丛生于无定形区，并且短支链相对较少，因此它的结晶结构好于―A‖ 型淀粉，对α-淀粉酶的水解有更大的抗性。Ratnayake等通过对不同豆类淀粉的酶解情况的研究同样发现―B‖型结构的增多会提高抗酶解性，Gerard等推测在淀粉颗粒内部―B‖型结晶是定向的，分布也是定向的，这也是影响对α-淀粉酶水解抗性的重要因素。

除了晶型及其比例的不同之外还有其他因素如颗粒大小、表面多孔性、淀粉分子各组成成分之间相互联系的程度、直链/支链淀粉的比率、结晶程度、直链淀粉-脂质复合物和抗营养物质对α-淀粉酶的水解都有影响。

豆类淀粉生物利用度的减少可归结于淀粉颗粒中未损伤的组织和细胞结构、高含量的直链淀粉（30-65%），高含量的粘性可溶、可食性纤维成分、大量的抗营养因子，“B”型结晶和直链淀粉间的较强的相互作用。

将豆类淀粉作为研究的对象，比谷物淀粉和块茎淀粉更容易对影响α-淀粉酶水解性的结构因素进行深入的了解，原因如下：（1）颗粒表面没有孔(Hoover & Sosulski, 1985)；（2）痕量(0.002–0.011%)磷酸单酯(Lim, Kasemsuwan, & Jane, 1994)；（3）只存在痕量的结合脂质（4）统一均匀的颗粒大小。

因此，对不同培育植株的豆类淀粉水解性的大量研究，使我们能够对影响酶水解性的结构因素进行正确鉴定。也同样帮助我们理解为什么豆类淀粉表现出比谷类或块茎类淀粉更低的低升糖指数。

本研究的目的有四个：（1）通过对培育的黑豆、杂色豆、小扁豆、光滑豆和皱皮豆的研究，检测起淀粉的组成和物理化学性质；（2）确定以上淀粉被α-淀粉酶水解的难易性；（3）测定不同水解阶段的剩余物的形态学、X-衍射形图谱、相对结晶度、热焓特性和直链淀粉含量；（4）将豆类淀粉结构和性质的不同和α-淀粉酶水解速率和水解程度的不同联系起来。

2.材料和方法

2.1材料

黑豆（普通赤小豆）培植植物(CDC 夜莺,黑杰科);杂色豆(P. vulgaris) 培育植物(奥赛罗, 马鲛)；小扁豆(扁豆状植株) 培育植物(CDC 知更鸟, CDC红翼鸫)；光滑豆(豌豆L.) 培育植物(CDC 莫扎特, CDC 奏鸣曲) 和皱皮豆(P. sativum L.) 来自加拿大，萨斯喀彻大学农作物发展中心，水晶猪胰腺α-淀粉酶(E.C.

3.2.2.1, type 1A)购买于Sigma化学药品公司(St Louis, MO, USA)。化学药品和溶剂都是美国化学学会鉴定级的。

2.2 淀粉分离

利用Hoover and Sosulski (1985)程序将淀粉从豆类种子中提取出来淀粉。2.3颗粒形态

颗粒表面用电镜扫描研究。用双面胶将淀粉样品固定粘在环行的金盘上，进行检测并用电镜扫描在5 kV的电压下进行拍照，原淀粉的大小和形状，用1000×的目镜测微计检测浓度为1.0%的淀粉乳测量淀粉颗粒的长度和宽度以确定颗粒大小

2.4淀粉的化学成分

用标准的AACC方法(1984).可以定量的估算淀粉的水分、灰分、氮含量和淀粉损伤；用早期的刊物(Vasanthan &Hoover, 1992)中公布的方法来检测淀粉脂质2.5直链淀粉的含量

原淀粉中直链淀粉的含量和淀粉处理过的残渣的检测是用McGrance, Cornell, and Rix的修正法(Hoover & Ratnayake,2001)。

2.6 X-衍射

2.6.1 X-衍射图和相对结晶度

用Rigaku RU200R衍射计获得X-衍射图，(Rigaku—Denki Co., Tokyo, Japan) 检测条件：电压40 KV电流100 mA；老化时间 5 min; 扫描范围3–35°扫描速度2.000°/min，步长时间, 4.5 s；散射缝隙宽度, 1.00 和接受缝隙宽度0.60。

按照Nara and Komiya (1983)的方法用(Origin—version 6.0, Microcal Inc., Northampton, MA, USA)软件量化淀粉的相对结晶度，利用计算机绘图法在衍射图上可以得到一条光滑曲或是有峰的曲线，在光滑曲线的上部地区为结晶部分，在光滑曲线和近基线之间的部分为无定型区，上部面积与总面积的比率为结晶度。

做X-衍射的淀粉的水分含量调整到19%，放入含有过饱和BaCl2溶液的干燥器中(25℃, Aw0.9)放置一周。

2.6.2 测定“A”和“B”型组成

用Davydova et al. (1995)所描述方法测定原淀粉中“A”和“B”型的组分和酶处理后残渣的含量

通过计算5.68°2?衍射峰以下部分的面积和整个结晶区（如上所述）的比率结合“B”型（0-100%马铃薯淀粉）和“A”型（(100–0%蜡质玉米淀粉)的标准曲线来确定“A”和“B”型所占总量的比例

2.7膨胀系数(SF)

在过量的水中将原淀粉加热到80℃时用Tester and Morrison (1990).的方法检测淀粉的SF。

2.8直链淀粉的滤取

原淀粉(20 mg, db)在水中加热到80℃，，在密封的校准过容器中保持30min。然后此容器冷却到环境温度(25–27℃)并以2000 rpm的速度离心10min。浮在表面的脂质被滤出，直链淀粉含量用Hoover and Ratnayake (2001)所记述的方法确定。直链淀粉滤液以每100 g淀粉中滤出的直链淀粉的百分比来表示。

2.9 DSC

用日本精工珠式会社(Seiko Instruments Inc., Chiba, Japan)的DSC 210测量和记录原淀粉和酶处理淀粉的糊化参数。微分扫描热量计有热数据分析配置和数据记录软件，用微量调节注射器将11μl 的水加入DSC平板上的淀粉中(3.0 mg)，密封、重新称重并保持24h，然后进行DSC分析。扫描温度范围和升温速率分别为20–120℃和10℃/min，整个测量过程，温度记录图用空的铝盘记录下来作为参考，糊化吸热曲线有三个转变温度，起始温度（To），峰值温度（Tp），完成温度（Tc），求记录的温度曲线和基线之间的面积积分可得到糊化热焓（DH），其中的淀粉的量用mg/mL的来表达，整个DSC实验重复三次。

2.10 酶消化性

用结晶猪胰腺α-淀粉酶在2.9M的饱和的氯化钠溶液（含有3mM的氯化钙）（Sigma Chemical公司St Louis, MO, USA，其中α-淀粉酶的浓度为32mg/mL，酶活力单位1370单位/mg蛋白。这实质上是Knutson, Khoo, Cluskey, and Inglett (1982)方法程序，同时在本实验中还对更高浓度酶的使用进行了研究(12单位/mg 淀粉)。将淀粉颗粒（0.2g,db）悬浮于11ml蒸馏水中，然后加入9ml的0.1M的磷酸盐缓冲溶液（pH6.9）和0.006M的NaCl。将浆液在37℃下预热30min并缓慢搅拌，之后加入54.7μlα-淀粉酶悬浮液，用手搅动反应的混合物质，使沉淀的颗粒重新分散。然后每隔一定的时间取出1.0ml的溶液，用吸管移入0.2ml95%的乙醇，并用离心机离心(2000 rpm)。悬浮在上面的部分可以用来分析剩余糖含量的分析(Bruner, 1964)。水解的程度以每100g干基淀粉生成的麦芽糖的量来计算。以各个时间段取的水解液用蒸馏水水洗三次，离心并冷冻干燥。同时做参照实验，不加酶但实验条件与过程相同。实验重复三次。

2.11数据分析

所有的测定都重复三次，结果表示为平均值±标准偏差。利用SPSS 11.0数理统计软件处理，按照Turkey的HSD检测进行偏差分析（P〈0:05）这是一个在Windows 环境下运行的软件。

3.结果与讨论

3.1淀粉的化学组成

豆类淀粉的组成成分在表1中，这些淀粉的纯度用淀粉的组成和显微镜的检测来判断，灰分含量0.01-0.04%，这么低的值表明淀粉有相对较低的水合超细纤维（来自细胞壁包围着淀粉颗粒），这几种淀粉中氮含量（表1）（0.02-0.07%），表明没有非淀粉脂质（脂质与胚乳蛋白相结合）。因此，在豆类淀粉中脂质总量（来自酸水解，如表1）（0.35-0.84%）包括游离的和结合的脂质。结合的脂质占总脂肪量的（0.26-0.81%）比表面的脂肪（0.01-0.10%表1）量高。在所有的淀粉中结合脂质的量明显不同的只用黑豆[黑杰科（0.43%）﹥C DC夜莺号（0.26%）]和杂色豆[奥赛罗（0.57%）﹥马鲛(0.43%)]淀粉。皱皮豆淀粉中结合脂质的量（0.84%）和小扁豆淀粉（0.72-0.81%）比其他的几种豆类淀粉（0.26-0.48%）高，在所有的淀粉中，由酸解提取的脂质的量和由水溶解提取的脂质的量没有明显的不同，文献中所报道的豆类淀粉中脂质的含量，大部分数据是从被证明能有效去除结合脂质的溶解系统中获得的。因此，他们之间不能得到有效的对比，豆类淀粉中直链淀粉的总量一般报道为24-65%(Hoover & Sosulski, 1991)。豆类直链淀粉的量30.5%（小扁豆。CDC）－78.4%（皱皮豆）。同种类不同培育植株直链淀粉总量没有明显大差别（表1）。皱皮豆中的淀粉颗粒损伤程度（3.54%）比其他豆类淀粉高(0.22–0.43%) (表1)，只有小扁豆的不同育种之间[CDC 知更鸟(0.30) . CDC 红翼鸫(0.15)]淀粉的损伤程度有明显不同。

表1

豆类淀粉的化学组成1和一些性质

1．用Tukey‘s的HSD测试法测得的数字在同一组中有相同上标的没有显著差别（P﹤0.05），

所有的数据都是基于淀粉干基，数据是平均值±SD。

2．脂质用氯仿-甲醇2﹕1（v/v）在25℃下提取（主要是游离脂肪）

3．脂质用热n-丙醇-水3﹕1（v/v）提取2提取过的残余溶液得到（主要是结合脂肪）

4．用酸(24% HCl)水解原淀粉得到（总脂肪）

5．用碘吸收量来检测表观直链淀粉，不去除游离的或结合态的脂肪

6．去除游离的或结合态的脂肪的淀粉用碘吸收量来检测总的直链淀粉

7．（（总的直链淀粉-表观直链淀粉）/总直链淀粉）100

3.2 X-衍射

X-衍射图谱，相对结晶度和“B”型组成含量如表2和图1a和b（光滑豆，小扁豆和杂色豆淀粉的与黑豆淀分淀粉的X-衍射谱相似(如图1.a）)除了皱皮豆之外其他的豆类淀粉表现出“C”图样。“C”图样的特征是在衍射角2θ的图谱上5.6、15、17、20和23°有尖峰，皱皮豆淀粉的X-衍射图谱（图1.b）是“B”型，这是高直链玉米淀粉和块茎淀粉的典型图谱，在衍射角2θ的5.6、15、17、20、22和23°有明显的尖峰，皱皮豆淀粉在2θ=5.6°处的（“B”型特征），尖峰的强度比其他几种淀粉高。但是，总体上皱皮豆的峰强度比其他几种豆淀粉低（图1.a），皱皮豆的相对结晶度（17.7%）比其他几种豆淀粉（29.9-33.4%）低的多（表2）。黑豆、小扁豆、杂色豆和光滑都之间的相对结晶度差别不大（表2）。皱皮豆淀粉的结晶度相对较低可以归因于支链淀粉含量低（表1）和/或者归因于组织性较差的结晶结构。这种解释似乎是矛盾的，因为马铃薯淀粉的支链淀粉含量（75%）比皱皮豆（21.7%）高，但是相对结晶度也比较低（25%）(Zobel, 1988)。皱皮豆中的“B”型组成含量（92.2%）比其他豆类淀粉含量高（27.1-33.5%）（表2）。同样黑豆、杂色豆和光滑都之间的“B”型组成含量相差不大，但是各小扁豆培育植株之间的“B”型组成含量却有很大的不同[CDC redwing (36.1%) ﹥CDC robin(28.1%)]。

表2.

豆类淀粉X-衍射图，相对结晶度和?B‘型结构的含量1

1.淀粉含水量—19.0%

2.三次检测的平均值±SD，在同一栏中有相同上标的数据没有明显差别（P﹤0.05）

图.1 黑豆原淀粉和水解淀粉的X-衍射图谱(black jack) (图.1a) 和皱皮豆淀粉(图1b)，其他几种豆类淀粉（原淀粉和水解）的X-衍射图谱和图.1a 相似

3.3膨胀系数(SF)和80℃直链淀粉浸提（A ML）

豆类原淀粉膨胀系数(SF)和直链淀粉浸沥如表3，膨胀系数从3.4（皱皮豆）到18.4（小扁豆CDC知更鸟）。杂色豆、小扁豆和光滑豆之间的膨胀系数没有显著差别（P﹤0.05），但是黑豆的不同培育植株之间的膨胀系数有显著不同[黑杰科(17.7) . CDC 夜莺(8.2)]。黑豆、小扁豆、杂色豆和光滑豆淀粉膨胀系数一般比报道的嫩豌豆低（21.1）、紫花豌豆（19.4）、绿豆(31.9)，但是比的上野豌豆(18.4)和香草豌豆(13.0)。在80℃下AML的程度范围11.0（杂色豆-奥赛罗）-17.8%（光滑豆- CDC奏鸣曲）。黑豆（黑杰科、CDC夜莺）、杂色豆（奥赛罗、马鲛）和小扁豆（CDC 红翼鸫﹥CDC知更鸟）的不同培育植株之间AML的程度有显著差异。但是AML光滑淀粉不同培育植株之间没有显著差别（P﹤0.05），AML 的程度如表3所示的各种豆类淀粉与报道的豌豆(9.5%)、草香豌豆、嫩豌豆(15.1%)相当，但是比报道的绿豆淀粉要低。

膨胀系数受下列因素的影响：(1)直链淀粉-脂质复合物；(2)直链淀粉的含量；(3)淀粉颗粒中结晶区和无定型区的淀粉分子链之间相互作用的程度；(4)支链淀粉结构。豆类淀粉之间和同类品种的不同培育植株之间的区别可以归因于2-4之间因素的相互影响，因为在脂肪与直链淀粉的复合链(表 1)没有显著差异。皱皮豆(表.3)有较低的膨胀系数(3.4) 可以归因于较低的支链淀粉含量(17.1%) (表1)和/或直链淀粉链之间有较强的相互作用。

AML的程度受下列因素的影响：(1)直链淀粉链之间相互作用的强度 (AM–AM)和/或直链淀粉与支链淀粉外部枝叉的相互作用的强度(AM–AMP)；(2) 直链淀粉-脂质复合物的含量；本研究中，AML的程度主要受原淀粉中淀粉链(AM–AM, AM–AMP)之间相互作用的影响，因为脂肪-直链淀粉量不同的豆类淀粉AML的程度没有显著差 (表1)。表3中的结果表明各植株之间AM–AM 和AM–AMP相互作用的程度有以下趋势：CDC 夜莺﹥黑杰科；奥赛罗﹥马鲛；CDC 红翼鸫﹥CDC知更鸟；CDC摸扎特﹥奏鸣曲。结果表明直链淀粉的总量并不影响AML，因为皱皮豆淀粉有比较高的直链淀粉(78.4%)，但是与低含量直链淀粉的杂色豆(32.0%)几乎有相同的AML (表1)。

表3 豆类原淀粉膨胀系数（SF）和在80℃直链淀粉浸提（AML）

1.三次检测的平均值±SD，在同一栏中有相同上标的数据没有明显差别（P﹤0.05）

3.4 糊化参数

原淀粉糊化过渡温度To（起始温度）、Tp（峰值温度）、Tc（完成温度）和DH（焓变）（糊化热焓）如表4所示，所有杂色豆培育植株To、Tp、Tc和Tc –To 都明显（P﹤0.05）比其他几种豆类淀粉高，黑豆（CDC 夜莺﹥杰科），杂色豆（奥赛罗﹥马鲛）和小扁豆（CDC 红翼鸫﹥CDC知更鸟）之间To、Tp、Tc有显著（P﹤0.05）差异。皱皮豆不吸热如表4所示，焓变只有黑豆（CDC 夜莺﹥杰科）和小扁豆（CDC 红翼鸫﹥CDC知更鸟）之间有显著差异， Noda et al证明糊化温度受与支链淀粉短链(DP6-11)分布相对应的结晶区淀粉分子结构的影响，而不受与直链/支链淀粉比率相对应的结晶区比例的影响。

以上作者研究了51种红薯的不同植株和27种荞麦培育植株淀粉，结果表明较低的To、 Tp 和Tc可以代表大量短链支链淀粉的存在， Shi and Seib研究了修

饰型胚乳突变基因淀粉：ae wx（ae基因作用使一个淀粉分支酶完全损失，从而提

高了胚乳中直链的含量，直链淀粉含量达到50%以上；du基因对一个淀粉合成酶和一个淀粉分支酶起阻遏作用，因而降低了支链淀粉比例和胚乳中淀粉总贮量，）、ae du wx, （du基因可能是一种调节类型的基因，基因对一个淀粉合成酶和一个淀粉分支酶起阻遏作用，因而降低了支链淀粉比例和胚乳中淀粉总贮量）、wx和 du wx 玉米淀粉，据其研究表明wx 玉米淀粉含短支链淀粉(DP6-11)最低，但是有最高的糊化温度和热焓，得出同样的结论。这些表明To、 Tp 和Tc较高的黑豆和杂色豆有较长的支链淀粉（表4）。而黑豆和杂色豆较宽的Tc–To 表明微晶变化的稳定性。

Waigh et al推测：淀粉在大量水中的糊化过程存在两个阶段，第一阶段双螺旋结构慢慢的分裂，第二阶段双螺旋结构迅速向卷曲状转变。Cooke and Gidley 曾声明焓变最主要的是反映双螺旋顺序结构的损失而不是结晶区的损失。黑豆和杂色豆较高的焓变值（表4）表示其构成结晶区的双螺旋结构的相互作用（经氢键结合）比光滑豆和小扁豆淀粉更广泛(因为其支链淀粉中有较长的链)。在黑豆和杂色豆中与双螺旋结构的分裂、打开(糊化的两个阶段氢键都被破坏) 和熔化相关的焓变有较高的数量级。

Jenkins 推测：在大量的水中糊化主要是膨胀过程，水被无定型区所吸收并在这些区域内膨胀，膨胀活动使结晶薄层的支链淀粉微晶动摇并被裂解，因此DSC 升温曲线代表促使支链淀粉微晶熔化的溶剂化作用，这表明皱皮豆淀粉没有吸热（在20-145℃范围内）可能是因为颗粒内无定型区吸收水分的减少(因为直链淀粉链上羟基基团之间强的相互作用)，因此微晶的熔化需要输入更高热量（145℃）

表4

豆类原淀粉糊化特征1

1. 三次检测的平均值±SD，在同一栏中有相同上标的数据没有显著差异（P﹤0.05）

2. To、 Tp 和Tc分别表示糊化的起开始温度、峰值温度和完成温度。

3.糊化焓变(mJ/mg)/支链淀粉含量（%）。

4.在25–145 ℃温度范围内没有变化。

3.5水解动力学

猪胰腺α-淀粉酶水解黑豆淀粉（图2a），小扁豆（图2d）和皱皮豆（图2e）是分两阶段的，第一阶段相对速度较快，接下来的速度减慢(图. 2a, d 和e)。但是，杂色豆（图2b）和光滑豆(图. 2c)淀粉，第二阶段相对的速度比其它几种豆类淀粉(图 2a, d 和 e)降速少，黑豆(图. 2a)、光滑豆(图2c),、小扁豆（图. 2d)、和皱皮豆(图. 2e)的水解曲线的峰值分别在93 (图. 2a), 91 (图. 2c), 85 (图. 2d)和 65% (图. 2e)，黑豆(55 h)和光滑豆(100 h)出现峰值的时间是相同的，但是小扁豆各培育植株[CDC 知更鸟(35 h), CDC红翼鸫(55 h)]之间不同，杂色豆淀粉(图. 2b)在水解过程中没有峰值，皱皮豆水解的初速度(241.6%/h)

比其它几种豆类淀粉(1.4–5.5%/h)高 (表 5)。各种植株之间初速度有显著不同的只有黑豆[黑杰科(3.9%/h)﹥CDC夜莺(2.3%/h)]和小扁豆（CDC 红翼鸫(5.4%/h) ﹥CDC知更鸟(2.9%/h)]。在快速水解阶段，黑豆（图2a）和小扁豆（图2b）的各植株被水解到不同程度，这种差别在黑豆[黑杰科﹥CDC夜莺]和小扁豆[CDC 红翼鸫﹥ CDC知更鸟]水解的第5到第40个小时时都是最明显，但是在上述水解时期，杂色豆(图. 2b)和光滑豆(图. 2c)淀粉水解的程度没有显著差异（P﹤0.05），在120h 之后各种豆类的各植株的水解程度没有显著差异（图. 2)，在水解结束

时各种豆类淀粉水解的程度有如下顺序：黑豆﹥小扁豆﹥光滑豆﹥杂色豆﹥皱皮豆（图. 2)。

表5

α-淀粉酶水解豆类淀粉的初速度1

1.皱皮豆的初速度计算，其他几种豆类则分别基于前20min和4h，数据代表三次检测的平均值±SD

2.在同一栏中有相同上标的数据没有显著差异（P﹤0.05）

在这个阶段很容易解释α-淀粉酶的作用机制，也使得豆类淀粉水解动力学得以讨论，猪胰腺α-淀粉酶(PPA)与2和3之间的反应位点有5个结合点，两个在接触反应位点的右边，三个在左边(Robyt &French, 1970)。这些作者表示只有在右边的链在最初的分裂后会分散开，并且剩余的在左边的链填充开放的结合位点，得到麦芽糖(G2)、麦芽三糖(G3)和麦芽四糖(G4)作为产物。众所周知，水解的产物尤其是G2和G3对α-淀粉酶在体外的水解有抑制作用。G2和G3 与PPA 有很强的结合力，因此阻碍其在短链直链淀粉结晶粒上的吸附。黑豆淀粉（图2a）、光滑豆(图. 2c)、小扁豆（图2d）和皱皮豆(图2e)淀粉水解曲线峰值的出现与下列因素有关：(1) G2和G3对α-淀粉酶活性的抑制作用(反应活性中心左边部位被G2和G3占有将会阻止淀粉链的进一步水解(2) 水解时结晶区的构成(被水解的直链淀粉可能会重新排列形成结晶区，这些结晶区将会阻止α-淀粉酶靠近糖苷键)。杂色豆淀粉(图. 2b)甚至在水解120h也没有峰值，表明原淀粉颗粒内部结晶区和无定型区的淀粉链之间有很强的相互作用，这些相互作用可能会降低α-淀粉酶对糖苷键的靠近程度，进而，水解时会降低G2 和G3释放的速度，因此，水解时被G2 和G3阻止所需要的时间比其他几种淀粉要长。

图2

图. 2.猪胰腺α-淀粉酶水解豆类淀粉（37℃）的动力学：a黑豆；b杂色豆；c 光滑豆；d小扁豆；e皱皮豆

Jenkins and Donald (1995)曾推测：直链淀粉和支链淀粉的共结晶破坏了支链淀粉微晶。他们的推测基于对结晶区和无定型区薄层的电子密度的不同的观察，当直链淀粉含量增加时密度减小。Cheetham and Tao (1998) 曾用X-衍射研究改变原玉米淀粉直链淀粉含量(0–84%)的情况，结果表明增加直链淀粉含量，“A”型和“C”型淀粉的结晶度都会降低，这就表明皱皮豆淀粉结晶度比较低(表2)可能是因为其较低的支链淀粉含量和/或支链淀粉结晶区的破坏。很可能是皱皮豆淀粉中破坏的程度比其他淀粉高，因为其直链淀粉含量较高(78.1%)（表1），并且支链淀粉链的长度比较长(其他淀粉的长度为CL 32–45 vs. CL 24–27)，因此，皱皮豆较高的初速度(表5)可归因于以下因素：(1)低支链淀粉含量；(2)结晶结构的破坏；(3) 淀粉分离时损伤程度太大（表1）。

Tester and Sommerville 等推测控制淀粉酶酶解的颗粒顺序可以控制颗粒的膨胀。不同培育植株的黑豆（CDC杰科﹥CDC 夜莺）有不同的膨胀系数和80℃下不同的AML（CDC杰科﹥CDC 夜莺）(表3)，表明在CDC 夜莺原淀粉颗粒中淀粉链（直链-直链，支链-支链，支链-直链）之间的相互作用是有很高数量级的，淀粉之间较强的相互作用将会降低颗粒在37℃的膨胀（测试温度），因此可以说明为什么黑豆之间（CDC杰科﹥CDC 夜莺）水解初速度不同（表5），小扁豆（CDC 红翼鸫﹥CDC知更鸟)各培育植株有不同的水解初速度是因为CDC知更鸟（有较高的sp和较高的AML（表.3））中淀粉链之间的相互作用较弱。杂色豆和光滑豆的各培育植株之间sp和AML差别很小，以此也可以说明为什么他们几乎有相同的水解初速度(表5)。

以上是基于SF 和AML的一种解释，看起来似乎是合理的，因为各品种的颗粒大小(表1)、直链淀粉的含量(表1)、淀粉损伤的程度(表1)、脂肪-直链淀粉的复合物(表1)、相对结晶度(表2)和?B‘型结构(表3)的含量等之间的差异是小的，不足以解释黑豆和小扁豆初速度如此大的差异。

3.6原淀粉和水解淀粉残余物的形态学

豆类淀粉的原淀粉颗粒和他们水解后的残余物（几乎是相同程度的水解）的形态如表3-7，黑豆原淀粉颗粒（(图. 3a 和b),）、杂色豆(图. 4a 和b)、光滑豆(图5a 和b)和小扁豆(图6a 和b)的形状是从卵形到不规则形状。颗粒的宽和长范围分别是5.0-37.5和5.0-50mm ( 表1)。皱皮豆淀粉似乎是单一的和复合的颗粒的混合图（7a–c)。许多复合颗粒中包含一些颗粒群组（3-5），许多单个的淀粉颗

粒(主要是小颗粒)是圆形的；大的颗粒（形成簇状）是不规则形的。小淀粉颗粒和大淀粉颗粒的宽和长分别为5.0-34.0和5.0-37 mm(表1)，光滑豆原淀粉一些较大的颗粒的广泛损伤导致颗粒的分裂和内层的暴露(表7b)。Bertoft, Manelius, and Quin (1993)做了相似的报道。杂色豆淀粉（图. 4a 和b)），光滑豆(图. 5a和b)和小扁豆图. 6a 和b)淀粉颗粒表面是光滑的，而且没有明显的孔、裂缝或凹痕，但是，黑豆(图. 3a 和b)和皱皮豆(图7a –c) 淀粉中有些颗粒表面有凹痕，其他的则是光滑的，没有孔，裂缝和凹痕。同种豆淀粉间颗形态没有差别。

通过SEM 检测了水解初期阶段(﹤20%)α-淀粉酶攻击的形式，且各种淀粉水解的水平几乎相同。水解（15.4%）后的黑豆淀粉（黑杰科）表面出现轻微的粗糙和一些盘状凹陷，而且不同的颗粒间凹陷的数量是不同的(图. 3c 和d)。在杂色豆（奥赛罗）淀粉（水解了18.1%）同样表面出现粗糙和盘状凹陷。但是凹陷(图. 4d)的深度比黑豆淀粉（图3d)低的多。在水解了17%的光滑豆（CDC 奏鸣曲）淀粉中，一些颗粒（~﹤1%总量）已经成为碎片，以至于他们的内部暴露（图5），但是大多数颗粒没有损伤只是表面出现粗糙和盘状凹陷(图. 5c 和d)。小扁豆淀粉CDC知更鸟水解14.2%时表现出跟光滑豆相似粗糙表面和颗粒碎片~﹤1%总量）。但是这些水解淀粉表面没有盘状凹陷。水解了16.2%的皱皮豆（图7d)中，许多大的颗粒已经碎裂，暴露了内部结构，但是一些颗粒仍然完好无损，甚至没有被酶攻击的明显迹象，皱皮豆淀粉比光滑豆和小扁豆淀粉碎裂的程度大。Bertoft et al. (1993)曾对皱皮豆的Bacillus amyloliquefaciens.水解进行研究也观察到了相似的结果。

图3黑豆原淀粉（黑杰科）颗粒扫描电镜（a 和b）和水解（15.4%）颗粒（c和d）

图4.杂色豆（奥赛罗）原淀粉颗粒扫描电镜（a 和b）和水解(18.1%)颗粒（c 和d).

和d).

d).

图7皱皮豆原淀粉颗粒扫描电镜（a -c）和水解(14.2%)颗粒（d).

3.7 水解残余物的X-射线分析

原淀粉、参照样（没有经过酶处理）和豆淀粉水解残余物的X-射线图如图1a 和b 表6。原淀粉和参照样的X-射线图、相对结晶度和?B‘型结构含量没有显著差别(表6)，水解没有改变黑豆（黑杰科）、杂色豆（傲赛罗）、光滑豆（CDC 奏鸣曲）和小扁豆CDC知更鸟的X-射线图、相对结晶度或“B”型结构含量（表6），但是这个规则对于以上其他豆淀粉则不适用(数据和图象未给出)。皱皮豆淀粉水解残余物也没有改变X-射线图(图1b)和“B”型结构含量(表6)。但是水解相对结晶度有很大的提高(17.8–33.4%)（表6)。许多研究人员表示α-淀粉酶可以同时水解淀粉颗粒无定型区和结晶区。基于观察可知α-淀粉酶分解不会增加结晶度。但是大麦淀粉结晶度和糊化热焓在α-淀粉酶水解后阶段会下降(Lauro et al., 1999).。这表明大面积的水解会有效的破坏和溶解颗粒的结晶区。但是关于淀粉微晶被α-淀粉酶降解的确切机制仍然有争议。观察大麦淀粉和比较我们的X-射线数据可以表明豆淀粉颗粒微晶比具有“A”型晶的大麦淀粉对α-淀粉酶有更大的抗性。基于观察可以知道黑豆即使是水解55%也不会改变相对结晶度d (表.6)。皱

皮豆水解时相对结晶度的增加是因为颗粒无定型区的大量降解。

表6

α-淀粉酶水解豆淀粉的X-衍射参数

1..三次检测的平均值±SD，对于每一个培育植株，在同一栏中有相同上标的数据没有显著差异（P﹤0.05）

2.没有酶解但是经历与其他样品相同的实验条件

3.8水解后淀粉的表观直链淀粉含量

不同水解时期表观直链淀粉含量(AAC)如图8所示。所有的淀粉(AAC)随着水解而降低，其中皱皮豆降低的最多，在水解到60%时(AAC)从68.5降低到28.0%。其他的豆淀粉在水解60%时(AAC)降低6%到21%不等（图.8）。杂色豆、光滑豆和小扁豆淀粉AAC降低的程度没有显著差异。但是，黑豆淀粉中黑杰科(21%)比CDC夜莺(12.0%)的AAC降低的多。

如早期所讨论的，支链淀粉微晶被直链淀粉所破坏的程度最大的是皱皮豆淀粉。结果，对于皱皮豆淀粉，α-淀粉酶对无定型区的直链淀粉链的可及度将会有很高的数量级，这就可以解释为什么水解时AAC的快速、大量的降解（图8e）。直链淀粉浸提检测（表3）表明在各豆淀粉中，淀粉链之间(AM–AM 和/或

AM–AMP)的相互作用的强度差异较大的是黑豆（CDC 夜莺﹥CDC杰科）。这说明黑豆AAC降低的程度（CDC杰科﹥CDC 夜莺（图. 8a)的不同可以反映出（（CDC杰科﹥CDC 夜莺）α-淀粉酶对无定型区的直链淀粉链的可及度的不同。

图.8豆淀粉在水解的不同时期的表观直链淀粉含量

3.9水解淀粉的热特性

原淀粉、参照样和水解残余物的糊化参数如表7所示，一般来说，糊化的转变温度（To; Tp; Tc）在水解时会有轻微的上升，在所有的淀粉中增加的程度几乎是同一个数量级，但是只有CDC 莫扎特和CDC红翼鸫的To、Tp和Tc有明显增加（表7）。马鲛、红翼鸫和CDC知更鸟分别只有To、Tp、Tp和Tc增加（表7），但是黑杰科、CDC夜莺和奥赛罗只有To和Tc （表7），在所有的淀粉中水解时的热焓的降低和降低的程度几乎相同（表7）。水解焓变的降低说明α-淀粉酶可以水解支链淀粉侧链微晶和降解直链淀粉（有水解的直链淀粉链形成）。水解时To、 Tp 和 Tc轻微的增加表明降解的直链淀粉链可能会在水解残余物中，这些直链淀粉链比原淀粉微晶长。我们推测水解的豆淀粉由于淀粉酶的降解形成的微晶在数量和尺寸上可能是不同的，这就可以解释为什么只有某些淀粉水解时To、 Tp 和 Tc

会增加，而在另一些中只有一个或两个以上的参数增加（表7）。此外，水解的

皱皮豆淀粉没有吸热（表7）同样说明水解时有大量直链淀粉降解。这是似乎合理地，因为水解58.5%的皱皮豆淀粉残余物的膨胀因子(1.8)比对应的原淀粉低（3.4）

表7

水解的豆淀粉残余物的DSC参数

1.对于各植株，在同一栏中有相同上标的数据没有显著差异（P﹤0.05），数据三次检测的平均值±SD

2 To、Tp和Tc分别表示糊化的其始温度、峰值温度和完成温度Tc –To表示糊化的温度范围

3焓变：糊化热焓。

4 没有经过酶处理但是经历与其他淀粉相同的实验条件。

5.在25–145℃范围内为检测到。

4.总结和结论

本研究表明黑豆淀粉、光滑豆淀粉、杂色豆淀粉和小扁豆的颗粒形态、相对结晶度、X –衍射图(“C”型)、淀粉损伤程度、“B”形态含量和组成成分只有很小的差别。但是膨胀力、直链淀粉浸提和DSC 的测量结果表明：杂色豆原淀粉颗粒中无定型区和结晶区内淀粉链间相互作用的程度比黑豆、小扁豆和光滑豆更显著。皱皮豆淀粉与其他豆淀粉的区别在于有更高的损伤程度、更高的脂肪结合量、不同的X-衍射图(“B”型)，较低的相对结晶度，不同的颗粒尺寸和可行形状、高度破坏的结晶结构和直链淀粉间强的相互作用。

α-淀粉酶水解黑豆、杂色豆、光滑豆和小扁豆淀粉的速率和程度主要受以下几个因素的复合影响(1)原淀粉无定型区淀粉分子链之间相互作用的强度(2) 水解过程中水解的直链淀粉链之间相互作用的强度。但是在皱皮豆淀粉中除了以上两个因素之外还有，结晶结构的破坏（受高含量的直链淀粉和有较长的支链淀粉链的长度的影响），“B”型形态含量和较高的损伤成都同样是影响水解速率和水解程度的因素。只有黑豆淀粉和小扁豆淀粉的不同培育植株之间的水解有明显的差异。

耐高温_淀粉酶的酶学性质研究

３结 论 植物乳杆菌素Ｌ－１经硫酸铵沉淀，透析除盐后效价达１２８０ＡＵ／ｍｌ，作用方式为杀菌。在７、１５、３０、３７℃下，添加植物乳杆菌素Ｌ－１对单增李斯特菌都有一定的抑制作用。７℃下该细菌素在１４４ｈ内控制住初始菌数，温度较高的情况下则可以在短时间内迅速降低活菌数。在选用的六种ｐＨ下，ｐＨ７．０时植物乳杆菌素Ｌ－１的抑菌效果最好。不论在培养基中还是ｐＨ７．０，５ｍｍｏｌ／Ｌ的磷酸缓冲液中，盐对该细菌素具有一定的拮抗作用，各盐分之间和同种盐不同浓度之间差异不显著。有关吸附作用的研究发现：低ｐＨ（５．０～５．５）下，植物乳杆菌素Ｌ－１不能吸附在单核细胞增生李斯特氏菌上，而ｐＨ６．０～７．５下有５０％吸附在指示菌上。盐对该细菌素吸附单核细胞增生李斯特氏菌没有显著影响。 参考文献： ［１］ 吕燕妮，　李平兰，　江志杰．　乳酸菌３１－１菌株产细菌素的初步研究［Ｊ］． 中国食品学报，　２００３，　增刊：　１３０－１３３． ［２］郁庆福，　蔡宏道，　何晓青，　等．　现代卫生微生物学［Ｍ］．　北京：　人民卫生出版社，　１９９５．　１１６－１１７． ［３］ Ｓｏｐｈｉｅ　Ｍ　Ｐ，　Ｅｍｉｌｉａ　Ｆ，　Ｒｉｃｈａｒｄ　Ｊ．　Ｐｕｒｉｆｉｃａｔｉｏｎ，　Ｐａｒｔｉａｌ　ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｚａｔｉｏｎａｎｄ　ｍｏｄｅ　ｏｆ　ａｃｔｉｏｎ　ｏｆ　ｅｎｔｅｒｏｃｏｃｃｉｎ　ＥＦＳ２，　ａｎ　ａｎｔｉｌｉｓｔｅｒｉａｌ　ｂａｃｔｅｒｉｏｃｉｎｐｒｏｄｕｃｅｄ　ｂｙ　ａ　ｓｔｒａｉｎ　ｏｆ　Ｅｎｔｅｒｏｃｏｃｃｕｓ　ｆａｅｃａｌｉｓ　ｉｓｏｌａｔｉｏｎ　ｆｒｏｍ　ａ　ｃｈｅｅｓｅ［Ｊ］．Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ　Ｊｏｕｒｎａｌ　ｏｆ　Ｆｏｏｄ　Ｍｉｃｒｏｂｉｏｌｏｇｙ，　１９９６，　３０：　２５５－２７０． ［４］ Ａｔｒｉｈ　Ａ，　Ｒｅｋｈｉｆ　Ｎ，　Ｍｏｉｒ　Ａ　Ｊ　Ｇ，　ｅｔ　ａｌ．　Ｄｅｔｅｃｔｉｏｎ　ａｎｄ　ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｚａｔｉｏｎ　ｏｆ　ａｂａｃｔｅｒｉｏｃｉｎ　ｐｒｏｄｕｃｅｄ　ｂｙ　Ｌａｃｔｏｂａｃｉｌｌｕｓ　ｐｌａｎｔａｒｕｍ　Ｃ１９［Ｊ］．　ＣａｎａｄａｎＪｏｕｒｎａｌ　ｏｆ　Ｍｉｃｒｏｂｉｏｌｏｇｙ，　１９９３，　３９：　１１７３－１１７９． ［５］ Ａｔｒｉｈ　Ａ，　Ｒｅｋｈｉｆ　Ｎ，　Ｍｏｉｒ　Ａ　Ｊ　Ｇ，　ｅｔ　ａｌ．　Ｍｏｄｅ　ｏｆ　ａｃｔｉｏｎ，ｐｕｒｉｆｉｃａｔｉｏｎ　ａｎｄａｍｉｎｏ　ａｃｉｄ　ｓｅｑｕｅｎｃｅ　ｏｆ　ｐｌａｎｔａｒｉｃｉｎ　Ｃ１９，　ａｎ　ａｎｔｉ－Ｌｉｓｔｅｒａ　ｂａｃｔｅｒｉｏｃｉｎ　ｐｒｏ－ｄｕｃｅｄ　ｂｙ　Ｌａｃｔｏｂａｃｉｌｌｕｓ　ｐｌａｎｔａｒｕｍ　Ｃ１９［Ｊ］．　Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ　Ｊｏｕｒｎａｌ　ｏｆ　ＦｏｏｄＭｉｃｒｏｂｉｏｌｏｇｙ，　２００１，　６８：　９３－１０４． ［６］ Ｒｏｎｇｇｕａｎｇ　Ｙ，　Ｍｏｎｔｙ　Ｃ　Ｊ，　Ｂｉｂｅｋ　Ｒ．　Ｎｏｖｅｌ　ｍｅｔｈｏｄ　ｔｏ　ｅｘｔｒａｃｔ　ｌａｒｇｅａｍｏｕｎｔｓ　ｏｆ　ｂａｃｔｅｒｉｏｃｉｎｓ　ｆｒｏｍ　ｌａｃｔｉｃ　ａｃｉｄ　ｂａｃｔｅｒｉａ［Ｊ］．　Ａｐｐｌｉｅｄ　ａｎｄ　Ｅｎｖｉ－ｒｏｎｍｅｎｔ　Ｍｉｃｒｏｂｉｏｌｏｇｙ，　１９９２，　５８：　３３５５－３３５９． ［７］还连栋，　贾士芳，　庄增辉，　等．　乳链菌肽（ＮＩＳＩＮ）的杀菌作用机制［Ｊ］．中国食品添加剂，　１９９７，　（４）：　２０－２３． ［８］ Ｓ　Ｔｏｄｏｒｏｖ，　Ｂ　Ｏｎｎｏ，　Ｏ　Ｓｏｒｏｋｉｎｅ，　ｅｔ　ａｌ．　Ｄｅｔｅｃｔｉｏｎ　ａｎｄ　ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｚａｔｉｏｎ　ｏｆａ　ｎｏｖｅｌ　ａｎｔｉｂａｃｔｅｒｉａｌ　ｓｕｂｓｔａｎｃｅ　ｐｒｏｄｕｃｅｄ　ｂｙ　Ｌａｃｔｏｂａｃｉｌｌｕｓ　ｐｌａｎｔａｒｕｍＳＴ　３１　ｉｓｏｌａｔｅｄ　ｆｒｏｍ　ｓｏｕｒｄｏｕｇｈ［Ｊ］．　Ｉｎｔ　Ｊ　Ｆｏｏｄ　Ｍｉｃｒｏｂｉｏｌ，　１９９９，　４８：　１６７－１７７． 收稿日期：２００５－０１－２１ 作者简介：毕金峰（１９７０－），男，副教授，博士后，主要从事食品化学与生物技术研究。 耐高温α－淀粉酶的酶学性质研究 毕金峰１，董福奎２ （１．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 １０００９４； ２．内蒙古呼和浩特市赛罕区蔬菜技术推广站，内蒙古　呼和浩特 ０１００２０） 摘 要：耐高温α－淀粉酶是淀粉生产麦芽糖的关键酶。本文对两种耐高温α－淀粉酶的酶学性质进行了对比研究。结果表明：两种酶的耐高温能力差别较大，酶活差别明显；最适ｐＨ值均为７．０，耐酸性较差；当Ｃａ２＋浓度在７～９ｍｍｏｌ／Ｌ时，酶活提高明显。关键词：耐高温α－淀粉酶；性质 Ｓｔｕｄｉｅｓ　ｏｎ　Ｅｎｚｙｍｅ　Ｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓ　ｏｆ Ｈｅａｔ－ｒｅｓｉｓｔｉｎｇ　α－ａｍｙｌａｓｅ ＢＩ　Ｊｉｎ－ｆｅｎｇ１，ＤＯＮＧ　Ｆｕ－ｋｕｉ２ （１．Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ　ｏｆ　Ａｇｒｏ－Ｆｏｏｄ　Ｓｃｉｅｎｃｅ　ａｎｄ　Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，　Ｃｈｉｎｅｓｅ　Ａｃａｄｅｍｙ　ｏｆ　Ａｇｒｉｃｕｌｔｕｒａｌ　Ｓｃｉｅｎｃｅｓ， Ｋｅｙ　Ｌａｂｏｒａｔｏｒｙ　ｏｆ　Ａｇｒｉｃｕｌｔｕｒａｌ　Ｎｕｃｌｅａｒ　Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ　ａｎｄ　Ａｇｒｏ－Ｆｏｏｄ　Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ，　ＭＯＡ，　Ｂｅｉｊｉｎｇ １０００９４，　Ｃｈｉｎａ；２．Ｖｅｇｅｔａｂｌｅ　Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ　Ｐｏｐｕｌａｒｉｚｅ　Ｓｔａｔｉｏｎ　ｏｆ　Ｓａｉｈａｎ　Ｄｉｓｔｒｉｃｔ　ｉｎ　Ｈｕｈｅｈａｏｔｅ　Ｃｉｔｙ，　Ｈｕｈｅｈａｏｔｅ ０１００２０，　Ｃｈｉｎａ） Ａｂｓｔｒａｃｔ　：Ｈｅａｔ－ｒｅｓｉｓｔｉｎｇ　α－ａｍｙｌａｓｅ　ｉｓ　ａ　ｃｒｉｔｉｃａｌ　ｅｎｚｙｍｅ　ｆｏｒ　ｐｒｏｄｕｃｉｎｇ　ｍａｌｔｏｓｅ．　Ｅｎｚｙｍｅ　ｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓ　ｏｆ　ｔｗｏ　ｓｐｅｃｉｅｓ　ｏｆ　ｈｅａｔ－ｒｅｓｉｓｔｉｎｇα－ａｍｙｌａｓｅｓ　ｗｅｒｅ　ｓｔｕｄｉｅｄ．　Ｔｈｅ　ｒｅｓｕｌｔｓ　ｗｅｒｅ　ａｓ　ｆｏｌｌｏｗｓ：　ｔｈｅ　ｈｅａｔ－ｒｅｓｉｓｔｉｎｇ　ａｂｉｌｉｔｙ　ｆｏｒ　ｔｗｏ　ｓｐｅｃｉｅｓ　ｏｆ　ｅｎｚｙｍｅｓ　ｗａｓ　ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ，ａｎｄ　ｔｈｅｒｅ　ｗａｓ　ａｎ　ｅｖｉｄｅｎｔ　ｄｉｆｆｅｒｅｎｃｅ　ｉｎ　ｅｎｚｙｍｅ　ａｃｔｉｖｉｔｙ．　Ｔｈｅ　ｏｐｔｉｍｕｍ　ｐＨ　ｗａｓ　７．０，　ａｎｄ　ｔｈｅ　ａｃｉｄ－ｒｅｓｉｓｔｉｎｇ　ａｂｉｌｉｔｙ　ｗａｓ　ｐｏｏｒ．　Ｔｈｅ

淀粉酶及其应用

淀粉酶及其应用 0 引言 淀粉酶分布非常广泛，是人们经常研究的一种酶。从纺织工业到废水处理，这些酶都有不同规模的应用。 淀粉酶是淀粉降解酶。它们广泛存在于微生物、植物和动物体中。它们将淀粉及相关的聚合物分解为带有具体淀粉分解酶特征的产品。最初，淀粉酶一词用来指可以水解直链淀粉、支链淀粉、肝糖及其降解产品中α-1，4-糖苷键的酶(本菲尔德(Bernfeld)，1955年；费希尔(Fisher)和斯坦(Stein)，1960年；迈拜克(Myrback)和纽慕勒(Neumuller)，1950年)。它们水解相邻葡萄糖单体之间的键，产生带有具体用酶特征的产品。 近年来，人们发现了很多与淀粉及相关多糖结构降解有关的新型酶，并对其进行了研究(鲍伊(Boyer)和英格尔(Ingle)，1972年；博诺考尔(Buonocore)等人，1976年；格里芬(Griffin)和福格蒂(Fogarty)，1973年；福格蒂(Fogarty)和格里芬(Griffin)，1975年)。 (1)有一些微生物源可以劈开这些结构中的α-1，4或α-1，4和／或α-1，6键，人们将现在已经或将来可能对这些微生物源工业化生产有重大影响的酶分为六种(福格蒂(Fogarty)和凯利(Kelly)，1979年)。 (2)水解α-1，4键和绕过α-1，6键的酶，比如α-淀粉酶(内作用淀粉酶)。 (3)水解α-1，4键，但不能绕过α-1，6键的酶，比如β-淀粉酶(把麦芽糖当作一个重要的终端产品来生产的外作用淀粉酶)。 (4)水解α-1，4和α-1，6键的酶，比如淀粉葡糖苷酶(葡萄糖淀粉酶)和外作用淀粉酶。 (5)仅水解α-1，6键的酶，比如支链淀粉酶和其它一些脱支酶。 (6)优先水解其它酶对直链淀粉和支链淀粉所起的作用产生的短链低聚糖中α-1，4键的酶，比如α-葡萄糖苷酶。 (7)将淀粉水解为一连串非还原环状口葡糖基聚合物，称为环糊精或塞查丁格(Sachardinger)糊精的酶，比如浸麻芽孢杆菌(Bacillus macerans)淀粉酶(环糊精生成酶)。 1 淀粉 在描述淀粉分解酶的作用方式和性质前，有必要来讨论一下这种天然基一一淀粉的特性。淀粉是所有高等植物中主要储备碳水化合物的。在有些植物中，淀粉占整个未干植物的70％。淀粉是不溶于水的细小颗粒。这些颗粒的大小和形状常常由植物母体决定，具有植物品种的特征。当把淀粉颗粒置于水中加热时，颗粒中的连接氢键变弱，颗粒开始膨胀、凝胶化。最终，它们根据多糖的浓度或形成糊状物或形成弥散现象。淀粉来自于植物，比如玉米、小麦、高梁、稻米的种子，或木薯、马铃薯、竹芋的茎根，或来自于西谷椰子的木髓。玉 米是淀粉的主要商业原料，通过湿磨生产工艺便可获得商品淀粉(博考特(Berkhout)，1976年)。直链淀粉和支链淀粉的特性见表1。 表1直链淀粉和支链淀粉的比较 性质 直链淀粉 支链淀粉 基本结构 基本直线 分岔 在水溶液中稳定性 回生 稳定 聚合度 C.103 C.104～105 平均链长 C.103 C.20～25 β淀粉酶水解 87％ 54％

脂肪酶、淀粉酶测定方法

脂肪酶测定——采用p-NPP法 取0.5g样品，加去离子水10mL，40℃水浴浸泡2h，过滤。取滤液1mL于试管中，加入pH8.0缓冲液3mL和1mmol/L p-NPP溶液0.1mL 于40℃下精确反应3min，迅速置于冰上终止反应。在波长405nm处测定吸光度值。对照管酶液用等体积去离子水代替，其余试剂相同。Npp标准曲线Y=0.287x+0.0861 （y：吸光度x：NPP浓度（umol/L）） 试剂配制： 1mmol/L p-NPP溶液：称取0.0378g pNPP，加入1mL曲拉通-100与5mL异丙醇，用Tris-HCL（pH8.0）定容至100mL。 pH8.0 Tris-HCl：50mL 0.1M tris碱溶液与29.2mL 0.1M HCl溶液混合，加蒸馏水定容至100mL。 淀粉酶测定 称取六神曲0.5g，研细，用20mL去离子水40℃浸泡1h，过滤。取2只250mL的碘瓶，各加入5%的淀粉液25mL，10mL醋酸钠缓冲液（pH4.5），10mL蒸馏水，摇匀，40℃水浴预热5min。A管中加入滤液5mL，准确反应1h，立即加2mol/L HCl 1mL终止反应，B管中先加入HCl，再加滤液5mL。2只碘瓶分别加入0.05mol/L碘液10mL，0.1mol/L氢氧化钠45mL，边滴边振摇，暗处放置20min，加入1mol/L 硫酸2mL，用0.1mol/L硫代硫酸钠滴定至无色。每份样品测定3次。记录消耗硫代硫酸钠的体积，计算得淀粉酶活力。

淀粉酶活力是指1g六神曲粉末在一定条件下(T=40℃，pH=5.0)，1h 内催化可溶性淀粉水解生成葡萄糖的毫克数。计算公式: 淀粉酶活力=［c×(vB－vA)·M·N］/2×m·t 式中:c为硫代硫酸钠的浓度(mol/L)，M为葡萄糖的摩尔质量(g/mol)，N为酶液稀释倍数，V A为样品滴定值(mL)，VB为空白滴定液(mL)，m为六神曲的取样量(g)，t为反应时间(h)，淀粉酶活力单位为mg/(g·h) 。 试剂配制 pH4.5醋酸钠缓冲液：18g醋酸钠加9.8mL冰醋酸，定容至1000mL。1mol/L硫酸溶液：量取6mL浓硫酸，倒入适量水中，用水稀释至100mL。 0.1mol/L碘液：取碘13.0g，加碘化钾36g与水50ml溶解后，加盐酸3滴与水适量使成1000ml，摇匀，用垂熔玻璃滤器滤过。 蛋白酶活力测定 称取六神曲1g，研细，加蒸馏水20ml，于40℃水浴放置1h，间断搅拌，过滤，滤液以磷酸钠缓冲液稀释1倍。取1mL稀释液置离心管中，于40℃水浴预热5min，加入预热的酪蛋白1mL，保温10min，立即加入0.4 mol / L 三氯醋酸2 ml，终止反应，继续置水浴中保温20 min，使残余蛋白质沉淀后离心滤过。取1 mL滤液，加入0.4 mol/L 碳酸钠溶液5 mL，福林试液1 mL，蒸馏水2 mL，摇匀，置水浴锅中，40 ℃保温显色20 min。以试剂溶液为空白，于763 nm 波长处测定吸光度。 在40℃时每1min水解酪蛋白产生1g酪氨酸的酶量，定义为1个蛋白酶活力单位。

萌发小麦种子中淀粉酶酶学性质研究解析

萌发小麦种子中淀粉酶酶学性质研究（东北农业大学，生命科学学院，黑龙江省哈尔滨市 150030） 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。以淀粉在碘液中显蓝色性质，探究酶活性影响因素，常见的影响因素有：温度 pH 活性剂和抑制剂等。 Abstract:Enzyme is a biological catalyst is an enzyme, the catalyst having the property, the same also has some inorganic catalysts do not have the characteristics. Proteins catalyze specific chemical reactions,RNA or a composite thereof. Are biological catalysts,by reducing the activation energy of the reaction to accelerate the reaction rate, but does not change the equilibrium reaction. In this study, the use of enzymatic hydrolysis of starch sugar, sugar makes 3,5-dinitrosalicylic acid reduction ,a brown 3-amino-nitro-salicylic acid.Proportional to the amount of amylase activity and reducing sugars,measuring the amount of amylase in starch sugar produced by colorimetry ,a unit mass of the sample at the certain time. 关键词： 淀粉酶活性温度 PH 激活剂和抑制剂 引言： 新陈代谢是生命活动的基础，是生命活动最重要的特征。而构成新陈代谢的许多复杂而有规律的物质变化与能量变化，都是在酶催化下进行的。生物的生长发育、繁殖、遗传、运动、神经传导等生命活动都与酶的催化过程紧密相关，可以说，没有酶的参与，生命活动一刻也不能进行。酶是细胞产生的，受多种因素调节控制的具有催化能力的生物催化剂，与一般催化剂比较有以下不同点：酶易失活、酶具有很高的催化效率、酶具有高度专一性、酶活性受到调节和控制。而调节和控制又包括调节酶浓度、抑制剂和激活剂的调节等。[1] 按照淀粉酶水解淀粉的作用方式，可以分为α-淀粉酶、β-淀粉酶、异淀粉酶和麦芽糖酶四种类型。实验证明，当谷类种子萌发时，两类淀粉酶（α，β型）都存在，淀粉酶总酶活性随种子萌发将升高，有利于淀粉被降解为植物生长发育所需的葡萄糖。许多微生物包括

萌发小麦种子中淀粉酶酶学性质

萌发小麦种子中淀粉酶酶学性质 XXX A091100XX 生学1101 Enzymatic properties of amylases from germinant wheat 摘要：在小麦种子中提取淀粉酶，研究相关酶学性质，了解温度、PH值以及激活剂和抑制剂对淀粉酶活性的影响，并且对酶的活力进行测定。不同的温度、PH条件下和加激活剂或抑制剂情况下淀粉酶将淀粉水解的程度不同，产物遇碘呈现不同的颜色，由此可知道酶活性的最适温度和最适PH，也可知道激活剂能使酶的性增加，抑制剂能使酶的活性降低。对酶的活力进行测定时，是测定产物麦芽糖的量，来表示酶的活力。麦芽糖能将3、5—二硝基水杨酸还原成棕红色的氨基化合物（520nm处有最大吸收峰），其颜色深浅与麦芽糖浓度成正比，利用分光光度法测定棕红色的氨基化合物吸光值，从而得到产物麦芽糖的量，来表示酶的活力[1]。 关键词：淀粉酶、温度、PH值、激活剂、抑制剂、分光度计 研究背景：二十一世纪是生物信息时代，各种生物学领域研究层出不穷 ,对酶的研究是其中一个重要方面,目前对酶的研究已转入了后期，各种酶的生化性质也相继被研究出，酶是一种具有催化活性的蛋白质，由氨基酸通过肽链连接而成,只有在适当的温度、pH和离子强度下才具有生物活性,有些酶还需要辅酶或者辅因子[2]。通过此次实验研究，让我们进一步加深对淀粉酶的认识和学习，同时培养我们设计实验的基本思路，学会科学的实验组合，提出合理的实验方案,为以后研究其他种类的酶提供了研究方法和实验依据,也为我们以后更多的设计型实验作好铺垫。 原理：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

急性胰腺炎患者的血清淀粉酶和脂肪酶的变化情况及临床价值分析

急性胰腺炎患者的血清淀粉酶和脂肪酶的变化情况及临床价 值分析 摘要：目的：探究急性胰腺炎患者的血清淀粉酶和脂肪酶的变化情况并分析其临床价值。方法：选取在我院接受急性胰腺炎治疗的146名患者，按照病因的不同将其分为三组：胆源性急性胰腺炎患者51例，酒精性急性胰腺炎患者28例，其他病因的急性胰腺炎患者67例。又按照病情的严重程度和CT检查结果将这些患者分为三组：轻度患者42例，中度患者73例，重度患者31例。通过分析患者的血清淀粉酶浓度、脂肪酶浓度以及脂肪酶浓度/血清淀粉酶浓度，得出实验结论。结果：酒精性急性胰腺炎患者的血清淀粉酶浓度明显低于胆源性和其他患者（P<0.05），三组患者的脂肪酶浓度相差不大，不具有统计学意义（P＞0.05）；轻度、中度、重度急性胰腺炎患者的血清淀粉酶浓度、脂肪酶浓度以及两种指标的比值均相差不大，不具有统计学意义（P＞0.05）。结论：酒精性和非酒精性患者能够通过血清淀粉酶浓度来鉴别，而轻、中、重度患者则不能通过脂肪酶浓度/血清淀粉酶浓度来判定。 关键词：急性胰腺炎；血清淀粉酶；脂肪酶；临床价值 1.前言 急性胰腺炎（AP）是多种病因导致胰酶在胰腺内被激活后引起胰腺组织自身消化、水肿、出血甚至坏死的炎症反应。本次实验选取146例急性胰腺炎患者，将其按照病因（胆源性、酒精性、其他）分为三组，又按照病情程度（轻度、中度、重度）分为三组，然后分析各组患者的血清淀粉酶浓度、脂肪酶浓度、脂肪酶浓度/血清淀粉酶浓度，现报到如下。 2.资料与方法 2.1一般资料 此次实验选择2014年3月到2015年3月在我院进行过急性胰腺炎治疗的146例患者，从患者的记录资料可见，患者的年龄为20~76岁，平均年龄 47.23±0.69岁，其中男性患者有86例（58.9%），女性患者60例（41.1%）。按照《急性胰腺炎分类标准发展变迁与现状》所述的分类标准[2]，按照病因将患者分为胆源性（51例）、酒精性（28例）、其他（67例）三组。另外按照病情严重情况和CT检查结果将患者分为轻度（42例）、中度（73例）、重度（31例）三组。 2.2方法 在患者入院当天，医护人员立即采集患者的筋脉血液，利用干化学法检测血液中含有的血清淀粉酶浓度（参考范围0~108U/L）、脂肪酶浓度（参考分为 23~300U/L），并分析两者的比值。 2.3观察指标 检测分析患者的血清淀粉酶浓度、脂肪酶浓度以及脂肪酶浓度/血清淀粉酶浓度。 2.4统计学分析 这次试验中，选择spss18.0对数据进行统计，采用均数±标准差（ ±s）表示数据，采用t检验来比较均数，用χ2检验来比较计量资料。当P<0.05时，差异具有统计学意义。 3.结果 3.1不同病因患者的分析结果

β-淀粉酶

β-淀粉酶 淀粉酶是水解淀粉和糖原酶类的统称,按水解淀粉方式不同,淀粉酶可分为α- 淀粉酶、β-淀粉酶、脱枝酶及葡萄糖淀粉酶4 大类.按照结构的差异,又可将其分为α、β型两大类.β-淀粉酶是一种外切酶,其作用于淀粉时,从α- 1,4糖苷键的非还原性末端顺次切下一个麦芽糖单位,产物为麦芽糖和大分子的β-界限糊精.因为该酶作用于底物时,发生沃尔登转化（Waldeninversion）,使产物由α型变为β型麦芽糖,释放的β-麦芽糖在C1位上有一个自由H基,为β型,故名β-淀粉酶.近年来,β-淀粉酶的研究引起了酶制剂行业的广泛关注.本文对β-淀粉酶的来源、性质、分离纯化及应用等方面的研究进展进行了综述,最后对β-淀粉酶在酶制剂行业的研究及应用进行了展望。 一、来源 β—淀粉酶广泛存在于大麦、小麦甘薯、大豆等高等植物中，目前商品β—淀粉酶绝大部份均是从植物中提取的，芽孢杆菌β—淀粉酶生产量极低。很多微生物通过发酵能产生β-淀粉酶,如蜡状芽孢杆菌、巨大芽孢杆菌、环状芽孢杆菌、多粘芽孢杆菌、假单胞菌等.但通过微生物发酵生产的β-淀粉酶耐热性差,且成本较高,要达到工业化生产还需一定距离.植物中β-淀粉酶酶活力高、耐热性好、作用 pH 范围较广,适合于高麦芽糖浆的生产要求.植物体中的β-淀粉酶主要存在于质体内,而在其他亚细胞区域内β-淀粉酶的分布都较少.甘薯

在自然栽培的条件下,只有块根中存在β-淀粉酶,其余的部位几乎检测不出β-淀粉酶的存在,但是只有存在于质体外的β-淀粉酶才具备活性.Zieglar认为β-淀粉酶在液泡中也有所分布,并且在多糖代谢中起到作用.单子叶植物中β-淀粉酶存在于胚乳细胞中,在其他器官中很少有分布,当种子萌发时,β-淀粉酶与其他相关酶一起协同完成淀粉的降解.而在高等植物中,存有两种不同酶活力的β-淀粉酶,它们分别存在于植物的不同组织器官中：一种是以高活力存在的β-淀粉酶,主要存在于禾本科植物的胚乳中,当这类植物的种子开始发芽时,β-淀粉酶的酶活力会显著升高；而另一种则是以相对酶活性较低的形式,普遍存在于植物的各个组织器官中的β-淀粉酶.这两种形式的β-淀粉酶虽然在抗原性上较相似,但在其他方面存在着较大的区别,而且它们的生成方式也不尽相同,推测得出,前一种β-淀粉酶可能是由后一种β-淀粉酶的基因转变而来的。β-淀粉酶在高等植物体内是以游离态和结合态两种形式存在的,用水提的方法可以将植物中游离态的β-淀粉酶提取出来,而以结合态形式存在的β-淀粉酶的提取还需要添加还原剂或蛋白水解酶,这种结合态的β-淀粉酶由于与种子中的其他蛋白结合会成为复杂的不溶物质.这两种形态的β-淀粉酶在大麦种子中占所有蛋白含量的1%左右。 二、β—淀粉酶性质 β—淀粉酶能将直链淀粉分解成麦芽糖的淀粉酶。可耐酸。将麦芽汁调节pH值为3.6，在0℃下可使α-淀粉酶失去活力，而余下β-淀粉酶。β-淀粉酶的唯一产物是麦芽糖，不是葡萄糖。β-淀粉酶水

a-淀粉酶的生产与应用

α-淀粉酶的合成与应用 谷君 摘要：酶, 发酵,生产,合成,应用 关键词：生产应用 一，淀粉酶的产生菌及酶的特性 （1）淀粉酶可由微生物发酵产生，也可从植物和动物中提取，目前I业生产上都以微生物发酵法进行大规模生产淀粉酶。在 1 9 0 8年和 1 9 1 7年德国的 B o k i i n 和 F A f r o n t [ 日先后由细菌中生产出 d ．淀粉酶，用于纺织品脱浆。1 9 3 7年日本的福本口获得了产生a 一淀粉酶的括革杆菌。第二次世界大战后，由干抗生素的发明，使得微生物I业大步前进， 1 9 4 9年Ⅱ - 淀粉酶开始采用深层通风培葬法进行生产。1 9 7 3年耐热性淀粉酶投入了生产r 4 3 。随淀粉酶的用途日蓝扩大，产量日见增多，生产水平也逐步提高。近些年我们国家的酶制剂行业发展较快，从 1 9 6 5年开始应用解淀粉芽孢杆菌B F 一7 6 5 8生产淀粉酶，当时仅无锡酶制剂厂独家生产，近年在国内生产酶制剂的厂家已发展到 l 2 O多个，其中约有 4 O 左右的I厂生产淀粉酶，产品也由单一的常温I业用 d 一淀粉酶，发展到现在有I业用也有食品鼓，既有常温也有耐热的，剂型上有固体的也有液体淀粉酶。酶制剂I业现已成为近代I业生产中不可缺少的组成部门，它对社会的贡献远远超过酶I业本身。 （2）世界上许多国家都以枯草杆菌，地衣芽孢杆菌生产细菌淀粉酶和米曲霉生产的真苗淀粉酶为主要产品，在工业生产中使用的菌种，最初都是从自然中得到的，通过筛选和诱变育种工作，可改变菌种的特性，提高 n 一淀粉酶的活力。O n t t r u p 以地衣芽孢杆苗AT C C 9 7 9 8为出发菌株，用 Y射线， N T G以及 uV反复 7次 诱变，使其 n 一淀粉酶的产量为原苗株的 2 5 倍。A n d r e e v a 等将枯草杆菌孢子悬浮液经 5 0 ℃加热处理 3 0分钟，酶合成速度提高了 2 —2 、 7倍，可见采用诱变育种是行之有效的方法，但也有一定的局限性和缺点，由于发生平顶效应使之育种效果降低，利用转化法改良菌种，在枯草杆菌 n 一淀粉酶的生产苗上已 取得可喜的结果 K a z u m a s a 等采用转化和诱变结合的方法．使 n 一淀粉酶产量比亲株高 l 5 0 0 - -2 0 0 0倍近年来，随生物工程技术的发展，基因工程技术已应用到菌种的改造方面。 P a l v a r 2 等把解淀粉芽孢杆菌n 一淀粉酶基因克隆到枯草芽孢杆菌中，其 n 一淀粉酶活力比其原始的野生型苗株高 5 0 0倍。 H e n a c h a n 又把地衣芽孢杆菌耐热淀粉酶基因克隆到枯草芽孢杆苗中，美国 C P C国 际公冠的 Mo f f c t 研究中心，已获得美国食品药品管理局( F DA) 的批准，可用其研制的基因工程菌生产淀粉酶，这是第一个由 F D A 批准用基因工程菌生产的酶髑剂。。我国在利用基因重组构建耐热性一淀粉酶方面已取得一定的进展，何超刚[ 3 等将脂肪嗜热芽孢杆菌淀粉酶基因质粒带人大肠杆菌，使后者具有生 产高淀粉酶能力。任大明0 将带有淀粉酶基因的克隆片段，在枯草杆菌中得到表达。朱卫民将枯草杆菌 a淀粉酶基因在大肠杆苗中的得表达。

脂肪酶与淀粉酶的临床意义

脂肪酶与淀粉酶的临床意义 （源于丁香园） 急性胰腺炎是一种常见且较为严重的急腹症，其发病迅猛，病死率高。急性期胰腺炎和其他急腹症较难鉴别，且重型胰腺炎发病率逐渐增多，因而急性胰腺炎的及时准确诊断尤为重要。 急性胰腺炎临床症状多有典型的腹痛、恶心、血清淀粉酶和脂肪酶水平升高。每一天都有很多的淀粉酶和脂肪酶测定用于评估腹痛患者，甚至是常规生化检查的一部分。 血清淀粉酶是临床应用最广泛的急性胰腺炎酶学诊断指标之一，优点是技术简单，容易获得，灵敏度高。脂肪酶存在于胰腺腺泡内，当患者发生胰腺炎时，腺泡出现损伤并致使脂肪酶进入血液循环从而导致血清中脂肪酶含量升高。脂肪酶作为胰腺组织分泌的消化酶，在胰腺疾病的特异性较淀粉酶高，可作为胰腺疾病的主要辅助诊断指标。 然而在平常实际工作中，我们经常会遇到急性胰腺炎患者，有的血清淀粉酶升高而脂肪酶活性不升高；有的脂肪酶活性升高而血清淀粉酶不升高；有的淀粉酶和/ 或脂肪酶升高却不被诊断为急性胰腺炎，所有这些叫检验人员和临床医师无所适从，因为解释这些测试结果可能非常困难。 血清淀粉酶和/ 或脂肪酶正常，能诊断急性胰腺炎吗？胰腺急性炎症和自身消化导致淀粉酶和脂肪酶的释放，血液中的水平升高。出于这个原因，在急性腹痛患者血清淀粉酶和脂肪水平正常通常会排除急性胰腺炎的诊断，诊断急性胰腺炎脂肪酶阴性预测值非常高（≥95%）。然而，由于多种原因，胰腺炎的诊断却可能极具挑战性。急性胰腺炎时，患者可表现为正常的血清淀粉酶和脂肪酶，实在是令人大跌眼镜。 根据一些学者研究发现，19%～32% 的急性胰腺炎患者有正常的血清淀粉酶。因此，单纯检测血清淀粉酶诊断急性胰腺炎的敏感度和特异性还是有一定的局限性。有报道指出，伴高甘油三酯急性胰腺炎患者的血尿淀粉酶水平不升高，其原因是不确定的，最有可能是某些血清因素抑制了酶的活性。急性酒精性胰腺炎也常常有正常的血清淀粉酶水平，单纯依靠高淀粉酶血症，对于急性酒精性胰腺炎的诊断是不合理的，应该放弃。在急性胰腺炎时正常血清淀粉酶可以见到，但正常血清脂肪酶是极其罕见的。Shafqet 等报告了首例氢氯噻嗪引起的急性胰腺炎患者正常脂肪酶。Shah 等认为，临床上对于急性胰腺炎的诊断，正常血清淀粉酶和脂肪酶应该被予以接受。急性胰腺炎时表现为正常的血清淀粉酶和脂肪酶可出现在高甘油三酯血症、大量胰腺坏死、胆石胰腺炎、酒精性胰腺炎及急性胰腺炎恢复期患者等疾病中。重症胰腺炎时由于胰腺组织大量坏死，胰腺腺泡严重破坏，淀粉酶生成很少，脂肪酶不能再分泌，导致血淀粉酶/ 脂肪酶反而可能不高。正如肝衰竭时转氨酶进行性下降一

唾液淀粉酶的实验

例题1：生物课外小组的同学，在探究“馒头在口腔中的变化”时，进行了如下处理： 1）将馒头碎屑与唾液放入1号试管中充分搅拌； 2）将馒头碎屑与清水放入2号试管中充分搅拌； 3）将馒头快与唾液放入3号试管中不搅拌； 4）将馒头碎屑与唾液放入4号试管中不搅拌；（以上试管中馒头碎屑与馒头块、唾液、清水均等量） 其中第1种处理是模拟口腔中的牙齿，舌和唾液的作用，第2.3.4种处理都是1的对照实验。回答问题： ①当以“舌的搅拌”为变量时，应选取___________两种处理进行对照实验。 ②1与2对照进行实验是为了探究__________________________的作用。 ③在以上三种对照实验中，哪种处理不妥，请指出__________________________________。 ④在设计此探究方案时，有的同学建议：“除了以上四种处理外，还要进行第五种处理， 即将馒头块与清水放入试管中不搅拌。”你认为这种处理有必要吗为什么______________________________________________________________。 例题2：下表表示某同学在进行“馒头在口腔中的变化”实验时，设计的部分实验，请根据他的实验设计和加碘液后应出现的现象，加以分析说明： (1)在1—4号试管中分别加入实验材料后，为使实验现象更加明显，应采取的操作方法是 __________________________________________________________________________； (2)表中C现象为______________________________，原因是 _______________________________________________________。 (3)表中A和B现象都可能____________________________，原因是

淀粉中蛋白含量对淀粉酶解性质的影响_刘钟栋,杨超 (2)

The effects of protein content to starch’s enzymolysis character ZhongDong Liu Henan University of Technology ZhengZhou, China liuzhongdong@https://www.wendangku.net/doc/f811994796.html, LiZheng Bi Henan University of Technology ZhengZhou, China bilizheng123@https://www.wendangku.net/doc/f811994796.html, Guojin Yan Henan University of Technology ZhengZhou, China yanguojin@https://www.wendangku.net/doc/f811994796.html, Shijie Yang Henan University of Technology ZhengZhou, China lzd@https://www.wendangku.net/doc/f811994796.html, Chao Yang Henan University of Technology ZhengZhou, China drlzd@https://www.wendangku.net/doc/f811994796.html, Liu Boxiang Illinois Wesleyan University IL, USA jollier.liu@https://www.wendangku.net/doc/f811994796.html, Abstract：The research studied the best condition for protein purification in the wheat starch , for preparation of the wheat starch and the influence of the starch grain protein in the structure and properties when the starch is hydrolyzed . Firstly, we ensured the optimum condition for the Wheat protein purification by orthogonal test, at the same time , we obtained different protein content of wheat starch ,the next step is to measure the protein content by the Kjedahl determination. Contrast between the SDS and protease in nitrogen function before setting-out the Enzymatic hydrolysis degree and the crystallinity in the starch samples of different nitrogen.It can be concluded from those experiments that compared with the SDS, the Protease is more effectively to remove the starch grain protein, which is useful to hydrolyze starch particles. Keywords：The wheat starch ; Protein purification; The Enzymatic hydrolysis degree 淀粉中蛋白含量对淀粉酶解性质的影响 刘钟栋1，毕礼政 1 ,阎国进1,杨士杰1，杨超1，Liu Boxiang2 1.河南工业大学，郑州，中国，450052 2. Illinois Wesleyan University ,1312 Park Street Bloomington, IL, USA 【摘要】本文主要对小麦粉洗淀粉过程中影响淀粉蛋白含量的因素及淀粉颗粒蛋白对淀粉酶解性质的影响进行了研究。首先对洗淀粉过程中影响其蛋白含量的条件进行了单因素试验，再用SDS溶液和蛋白酶除去其中的蛋白质成分，得到不同蛋白含量的小麦淀粉，以凯氏定氮法测定其中蛋白质含量。然后对除去蛋白的小麦淀粉样品进行定氮，对比两种除蛋白方法之间的优劣，然后以不同蛋白质含量的淀粉样品同时做酶解度测定试验，讨论蛋白质对淀粉在酶解过程中性质和结构的影响。试验表明，蛋白酶比较有效地除去淀粉颗粒蛋白，而颗粒蛋白确实有助于淀粉的水解。 【关键词】小麦淀粉；蛋白纯化；酶解 1 引言 淀粉中含有少量的蛋白质，但是这少量的蛋白质在淀 粉的水解和参与其他化学反应中起到重大作用，然而关于 这方面的研究却至今没有准确的答案，从整个研究淀粉及2010 First International Conference on Cellular, Molecular Biology, Biophysics and Bioengineering (CMBB) 978-1-4244-9158-2/10/$26.00 ?2010 IEEE CMBB2010

α-淀粉酶

根据淀粉酶对淀粉的水解方式不同，可将其分为α-淀粉酶、β-淀粉酶、葡萄糖淀粉酶和异淀粉酶等。其中，α-淀粉酶（α-1，4-葡聚糖-4-葡聚糖苷酶)多是胞外酶，其作用于淀粉时可从分子内部随机地切开淀粉链的α-1，4糖苷键，而生成糊精和还原糖，产物的末端残基碳原子构型为α-构型，故称α-淀粉酶。 α-淀粉酶来源广泛，主要存在发芽谷物的糊粉细胞中，当然，从微生物到高等动、植物均可分离到，是一种重要的淀粉水解酶，也是工业生产中应用最为广泛的酶制剂之一。它可以由微生物发酵制备，也可以从动植物中提取。不同来源的α-淀粉酶的性质有一定的区别，工业中主要应用的是真菌和细菌α-淀粉酶。 目前，α-淀粉酶已广泛应用于变性淀粉及淀粉糖、焙烤工业、啤酒酿造、酒精工业、发酵以及纺织等许多行业，是一种重要工业用酶。如在淀粉加工业中，微生物α-淀粉酶已成功取代了化学降解法；在酒精工业中能显著提高出酒率。其应用于各种工业中对缩短生产周期，提高产品得率和原料的利用率，提高产品质量和节约粮食资源，都有着极其重要的作用。相对地，关于α-淀粉酶抑制剂国内外也有很多研究报道，α-淀粉酶抑制剂是糖苷水解酶的一种。它能有效地抑制肠道内唾液及胰淀粉酶的活性，阻碍食物中碳水化合物的水解和消化，降低人体糖份吸收、降低血糖和血脂的含量，减少脂肪合成，减轻体重。有报道表明，α-淀粉酶可以帮助改善糖尿病患者的耐糖量。 α-淀粉酶是淀粉及以淀粉为材料的工业生产中最重要的一种水解酶，其最早的商业化应用在1984年，作为治疗消化紊乱的药物辅助剂。现在，α-淀粉酶已广泛应用于食品、清洁剂、啤酒酿造、酒精工业和造纸工业。 在焙烤工业中的应用： α-淀粉酶用于面包加工中可以使面包体积增大，纹理疏松；提高面团的发酵速度；改善面包心的组织结构，增加内部组织的柔软度；产生良好而稳定的面包外表色泽；提高入炉的急胀性；抗老化，改善面包心的弹性和口感；延长面包心储存过程中的保鲜期 在啤酒酿造中的应用： 啤洒是最早用酶的酿造产品之一，在啤洒酿造中添加α-淀粉酶使其较快液化以取代一部分麦芽，使辅料增加，成本降低，特别在麦芽糖化力低，辅助原料使用比例较大的场合，使用α-淀粉酶和β-淀粉酶协同麦芽糖化，可以弥补麦芽酶系不足，增加可发酵糖含量，提高麦汁率，麦汁色泽降低，过滤速度加快，提高了浸出物得率，同时又缩短了整体糊化时间。在酒精工业中的应用： 在玉米为原料生产酒精中添加α-淀粉酶低温蒸煮的新工艺，每生产1t酒精可节煤 224.42kg。又可减少冷却用水，提高出酒率8.8％，酒精成品质量也有显著提高。酒精生产应用耐高温α-淀粉酶。采用中温95℃～105℃蒸煮，既可有效地杀死原料中带来的杂菌，降低入池酸度和染菌机率，又可保护原材料中的淀粉组织不被破坏，形成焦糖或其它物质而损失，从而提高原料利用率 在造纸工业中的应用： 当代造纸工业中，造纸用化学品在提高纸品质量、增加纸品功能、提高生产效率和降低生产成本等方面发挥着极为重要的作用。由于淀粉与造纸用植物纤维素结构相近，相互间有良好的亲和作用，资源广泛，廉价易得，尤其是经变性处理的淀粉，能赋予纸张优异的性能，因此各类变性淀粉在造纸中广泛用于湿部添加、层间喷雾、表面施胶和涂布粘合。α-淀粉酶可以生产涂布粘合用变性淀粉

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）。一般分解限度以葡萄糖为准是35-50%，但在细菌的淀粉酶中，亦有呈现高达70%分解限度的（最终游离出葡萄糖）。 通过研究淀粉酶的性质，能使我们更好的了解它，并充分利用于工业生产、食品加工、医疗等产业。

急性胰腺炎淀粉酶脂肪酶检测的意义

文章来源：医学网发表时间：2007-05-24 10:39:00 关键字：胰腺炎 淀粉酶(amylase' AMS)、脂肪酶(Lipase' LPS)测定均可作为急性胰腺炎(acute pancreatitis' AP)的实验室诊断指标. 但由于AMS存在于多种器官内，故诊断的特异性受到一定限制［1］，而LPS在AP时出现较晚［2］，影响早期诊断的敏感度，如同时检测AMS'LPS，则诊断AP的价值明显提高. 1对象和方法 1.1对象选择1994-07～1997-07连续3 a出现上腹剧痛而怀 疑为AP的急诊住院患者，以临床综合诊断(临床表现、实验室检查、影像学检查、手术证实等)为金标准，同时测定AMS和LPS.金标准确诊的患者为患病组(Ap组)，金标准排除胰腺炎的患者为对照组(非Ap组).患病组48(男40，女8)例，年龄21岁～65岁，平均48岁. 对照组50(男43，女7)例，年龄21岁～69岁，平均43岁. 1.2诊断标准按1991年中华医学会外科学会制订的全国统一诊 断标准.排除标准：消化性溃疡、急性胃肠炎、慢性胰腺炎等. 1.3标本收集入院当天测定血、尿AMS和LPS，以后每天早晨 抽血、留尿送检，连续测定至结果转阴.标本当日检验，核对后记录结果. 1.4测定方法AMS用酶法动态法，LPS用酶法消浊法.试剂由上 海长征公司提供，操作按说明书进行，用美国博乐公司生产的定值质控血清作质量监控.检测所用仪器为美国Beckmam―700型自动生化分析仪.

1.5真实性指标计算方法灵敏度:Se=a/(a+c);特异度 Sp=d/(b+d);准确度=(a+d)/(a+b+c+d).其中a为真阳性例数，b为假阳性例数，c为假阴性例数，d为真阴性例数. 2结果 2.1正常参考值测定测定了120名献血员AMS和LPS，AMS 为正态分布，男女之间无差别，以X±2s作正常参考值范围，则血AMS 为13 iU／L～67 IU／L'尿AMS为110 IU／L～470 IU／L；LPS为偏态分布，男女之间无差异，以95.0％位点确定上限为163 iU／L，参考范围0～163 IU／L. 2.2截断点选择以尤登指数法确定［3］，尤登指 数:YI=Se+Sp-1'即尤登指数等于灵敏度加特异度减1得到.由此选定血AMS截断点498 IU／L，尿AMS截断点为1 150 IU／L.患者血尿AMS 任意1项达到和超过截断点即为AMS测定阳性. LPS截断点为280 iU／L，达到和超过截断点为LPS阳性. 2.3AMS和LPS诊断AP的价值患者AMS和LPS任意1项达到和超过截断点即为阳性，否则为阴性. 2.4AMS'LPS联合诊断价值AMS'LPS其中任意1项或2项均阳性列为阳性，AMS'LPS2项均阴性列为阴性，则联合诊断的价值最大，灵敏度100％，特异度98.0％，准确度99.0％.其次为LPS'AMS诊断价值最低. 2.5急性胰腺炎发病时间与敏感度的关系48例患者在住院期间每天抽血、留尿作AMS和LPS，经统计发病时间与敏感度之间的关系.