支鏈澱粉酶

支鏈澱粉酶(starch debranching enzyme) 是一類能夠催化澱粉等多糖化合物中的a-1,6-糖苷鍵水解，形成直鏈澱粉的一-類酶的統稱。根據蛋白質結構的差異以及糖苷水解酶家族(Glycoside Hydrolase family,GH)的分類依據，一般情況下， 可以把支鏈澱粉酶歸結為兩個不同的糖苷水解酶蛋白家族: GH13 家族和GH57家族。絕大部分的支鏈澱粉酶隸屬GH13家族,僅有少數的支鏈澱粉酶為GH57家族。從蛋白的空間結構上說，GH13家族的支鏈澱粉酶具有該家族典型的(a/B)8桶形結構。而GH57家族的支鏈澱粉則具有(a/B)7桶形結構。

基本介紹

• 中文名：支鏈澱粉酶
• 外文名：Pullulanase
• 來源：酵母、細菌或黴菌發酵生產
• 性狀：固體粉末狀

簡介

【英文名】Pullulanase
【別名】支鏈澱粉酶
【來源】酵母、細菌或黴菌發酵生產
【性狀】固體粉末狀。
【理化特性】不同來源的支鏈澱粉酶對底物作用的專一性不同，主要表現在對各種支鏈低聚糖的分解能力上。不同類型的支鏈澱粉酶反應條件不同，如酵母支鏈澱粉酶、產氣桿菌支鏈澱粉酶和放線菌支鏈澱粉酶的最適pH分別為6.2、5.6-7.2和5.0，最適溫度分別為20℃、45-50℃和60℃。金屬離子對支鏈澱粉酶的活性有影響，Ca2+能提高異澱粉酶pH穩定性和熱穩定性，而Hg2+、Cu2+、Fe3+、Al3+等抑制活性。
【功用】能專一性分解支鏈澱粉分支處的a-1，6糖苷鍵，形成直鏈澱粉和糊精。因此，在中單獨添加或與其他澱粉酶結合使用都能起到較好的效果。尤其是當日糧中含有較高支鏈澱粉原料時。效果更明顯。
【使用方法】直接添加於中，並混合均勻。用量根據產品酶活、日糧類型和動物類型確定。
【注意事項】光線、溫度、濕度易引起本品失活。
【儲存方法】儲存於陰涼、通風、乾燥處。儘量採用低溫儲存，以提高酶的穩定性。

來源

支鏈澱粉酶廣泛存在於自然界中，幾乎在所有的各類的生物體內均有分布。除了少部分支鏈澱粉酶來自於動物、植物等生物體外，自然界中絕大部分的支鏈澱粉酶存在於微生物中。不同來源的支鏈澱粉酶在胺基酸序列、底物特異性、酶學性質、蛋白質空間結構等一系列性質上存在一-定的差異。

套用

支鏈澱粉酶在工業上均有廣泛的套用。在澱粉水解過程中，加入支鏈澱粉酶可以提高原料的降解速度,縮短反應時間，提高轉化率,抑制和降低其他副產物的產生。在高葡萄糖漿製備的工藝中，由於糖化酶不能降解a-1,6-糖苷鍵，常常無法達到生產期待的DE值。雖然可以通過提高糖化酶的使用量或者降低澱粉漿的濃度來提高轉化率，但這樣除了增加生產成本外，還會產生副產物異麥芽糖，從而給後續工藝帶來麻煩。而在糖化階段加入支鏈澱粉酶與糖化酶進行協同作用，除了可以抑制和減少異麥芽糖的產生外，還可以降低糖化酶用量、提高澱粉利用率、加快糖化進程，節省生產時間。麥芽糖口感清甜，結晶性和吸濕性小，甜度低。麥芽糖在加氫反應後生成的麥芽糖醇，具有較低的熱量，可替代糖類套用於針對特定病群的特殊食品中。而在高麥芽糖漿的生產中，傳統上採用的是a-澱粉酶和外切型糖化酶(即β-澱粉酶)聯合使用來製備高麥芽糖漿。但由於這兩種酶均只能降解a-1,4-糖苷鍵，故生產過程中無法避免地產生大量的糊精，導致麥芽糖含量無法超過60%。在傳統製備高麥芽糖漿的過程中，通過加入一定量的支鏈澱粉酶，可以使麥芽糖產量高達90%以上。

在啤酒生產工業中的主要原料---麥芽，其含有內源性的澱粉酶酶源，若單純地使用這些內源性澱粉酶，產物中除了主要產物麥芽糖外，還伴隨著大量的分子量較小的糊精,大大降低了麥芽的利用率。針對這種情況，工業上一般採用外加酶法來減少麥芽的使用量，從而增加澱粉原料的比例，其產物也主要是麥芽糖和低量的麥芽多糖，改善了啤酒的口感。

採用支鏈澱粉酶降解天然澱粉來生產直鏈澱粉。直鏈澱粉具有易凝結、良好的延展性等優點，因而被廣泛地套用於食品包裝薄膜和食品增稠劑中，也可以用於紙漿、膠粘劑等生產中。此外，直鏈澱粉可以用來生產變性澱粉。變性澱粉在醫藥行業，如調理腸道和調節人體對無機鹽的吸收、血糖水平等方面有重要的套用。