酸性蛋白酶需要在酸性环境中才能分解蛋白质， 由于人的胃液属酸性范围，因此，这类酶特别 适合作为帮助消化的药物．
此外，还有一类毛霉产生的凝乳酶也属于酸性 蛋白酶，这种酶水解蛋白质的能力很弱，不至 过度分解乳酪中的蛋白质，欧美国家利用这种 酶代替动物凝乳酶进行加工乳酪．
α-淀粉酶: 是需要与Ca+结 合而表现活性的金属酶，因 此螯合剂EDTA等能抑制此 酶
α-淀粉酶: 耐热不耐酸，在 pH3.3时酶被破坏，而在 70℃下，保持15min该酶 仍保持活性
β－淀粉酶: 从非还原端开 始，水解α－１,4糖苷键， 依次水解下一个麦芽糖单位 （外切酶）
β-淀粉酶: 是含巯基的酶， 氧化巯基的试剂能抑制此酶
淀粉浆（30-50%） α -淀粉酶液化
液化液（DE: 12-18）
淀糖粉化葡酶萄糖苷酶糖化
糖化液（DE:95-96） 活性炭、离子交换树脂
结晶
浓缩固化或喷雾干燥
结晶葡萄糖（收率30%以上）
粉状葡萄糖（收率100%）
淀粉生产葡萄糖的工艺流程
2、淀粉酶的应用
淀粉酶是一类用途十分广泛的酶，粮食加 工、食品工业、酿造、发酵、纺织品工业 和医药行业部经常使用．
β-淀粉酶: 则耐酸不耐热， 在pH3.3时酶可保持活性， 但在70℃下15min酶被破 坏
（4）脱支酶
这类酶只作用于支链淀粉支点处的α-1，6糖苷 健，将支链淀粉的整个侧链切下变成分子较小 的直链淀粉．显然，脱支酶也是属于作用淀粉 分子内部键的酶．
产生这类酶的微生物有：产气杆菌、蜡状芽孢 杆菌、多粘芽孢杆菌、解淀粉芽孢杆菌、浸蔗 芽孢杆菌以及某些假单孢杆菌．
淀粉酶在淀粉加工中的应用
在淀粉加工中，可根据产品的需要，选用一 种或几种合适的淀粉酶处理．由于各种淀粉 酶的作用性质不同，单独或几类酶共同作用 可得到各种化学性质和物理性状不同的糖类 产品．
利用淀粉酶加工淀粉的过程
面粉 麦芽（α-淀粉酶、β-淀粉酶） 淀粉酶 蛋白酶
高蛋白麦精
第三章 工业上常用的微生物酶
一、淀粉酶
（1）糖化酶 （2）β-淀粉酶 （3）α-淀粉酶 （4）脱支酶
一、淀粉酶
1、种类及特点
它是指一类能够分解淀粉糖苷键的酶的总称．包 括α-淀粉酶、β-淀粉酶、糖化酶和脱支酶等．
淀粉酶的水解产物为葡萄糖、麦芽糖或糊精，这 些都是分子量较小的糖类．
淀粉酶是微生物酶制剂中最重要的一类酶，它的 生产历史最长，用途最广．也是我国目前产量最 大的一类酶．
成，每个分子中含一个与酶活性有关的锌原子，故这类酶 亦称金属蛋白酶， 此外，此酶需要钙离子，它对维持酶分子的构象起作用． 中性蛋白酶比较不稳定．耐热性也较差，一些能与金属离 子结合的金属螯合剂(如EDTA、邻二杂氮菲等)对它都有抑 制作用．
➢产 生 菌:不少细菌和霉菌能产中性蛋白
酶．如枯草芽孢杆菌、嗜热溶阮芽孢杆菌， 巨大芽孢杆菌，蜡状芽孢杆菌以及米曲霉、 棕色曲霉、灰色链霉菌和转化微白色链霉 菌．我国生产的菌种有枯草芽孢杆菌A．S1. 398、转化微白色链霉菌166等．
各种蛋白酶对不同性质的肽键有不同的水解能力， ✓ 有些蛋白酶只能水解多肽链末端的肽健，终产物为氨基酸，
其中水解氨基末端(N端)的称氨肽酶，水解羧基末端(c端)的叫 羧肽酶． ✓ 另一类蛋白酶只能水解蛋白质肽链内部的肽键，所谓蛋白酶 通常是指内切酶． ✓ 由于各种蛋白酶对被水解的肽键所在的氨基酸有一定的要求， 如碱性蛋白酶一般只能水解酪氨酸、苯丙氨酸等所形成的肽 键，因此，不同的蛋白酶有不同的专一性．
Bakers Yeast T4 感染的E. coli
用途
淀粉水解 葡萄糖生产 洗涤剂（pH8.0）
洗涤剂（pH7.0） 洗涤剂等 纤维素水解等 食品加工等 高果糖浆制造 6-APA制造 L-苯丙氨酸制造
L-苹果酸制造 酶电极制备 分子生物学研究
❖天门冬氨酰苯丙氨酸甲酯(阿斯巴甜)是一种低热 的新型二肽甜味剂，其甜度是蔗糖的200倍， 特别适用于糖尿病人。
BF7658枯草杆菌α-淀粉酶是我国工业化深层发酵生产的第一个微 生物酶制剂，也是目前国内产量最大的微生物酶之一．
（3）β-淀粉酶
也是一类作用于淀粉分子末端的酶，它们能够从淀 粉非还原性末端切开1，4糖苷键，生成的产物为双 糖(麦芽糖)．
但它不作用于支链分支点的1，6键，同时也不能超 越1，6键去水解分支点内侧的1，4键，因此水解支 链淀粉的结果，除产生麦芽糖外，还产生一种叫β极限糊精．
商品酶的来源、用途及生产规模
工业用酶
分析用酶
药用酶
生产规模 纯度 来源
以吨计 粗酶制剂 微生物
产品价格 低
毫克-克
毫克-克
纯结晶
纯结晶
微生物、动物、 微生物、动物、
植物
植物
中—高
中—高
部分典型的酶制剂及其生产菌
中文 淀粉酶 葡萄糖苷酶 碱性蛋白酶
酶名称 英文
Amylase Amyloglucosidase Alkaline protease
(3)酸性蛋白酶
这是由真菌产生的蛋白酶，它们的性质与动物的胃 蛋白酶和凝乳酶相近．在酸性条件(pH 2—5)下才具 有最大活性是这类酶共同的特征， pH升高酶活力 很快丧失．
酶蛋白中酸性氨基酸较多而碱性氨基酸少，酶的等 电点也偏低(pH3—5)．
酸性蛋白酶的主要抑制剂是重氮酮化合物，如重氮 乙酰DL亮氨酸甲酯、N溴琥珀酰亚胺以及十二烷基 磺酸钠等，而DFP、金属螯合剂、巯基试剂及重金 属对它均没有抑制作用．
中性蛋白酶 Protease
脂肪酶
Lipas
纤维素酶
Cellulase
果胶酶
Pectinase
葡萄糖异构酶 Glucose isomerlase
青霉素酰化酶 Penicillin acylase
天冬氨酸转氨 Aspartic acid 酶(谷草转氨酶) Transaminase
延胡索酸酶 Fumarase
例如，制造各种葡萄糖、饴糖、发酵培养 基的水解糖、医药制品以及制造容易消化 的儿童食品、老人食品、帮助消化的药物 等．
淀粉酶在纺织加工中的应用
通过淀粉酶可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。 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。
➢由于β-淀粉酶作用后生成的麦 芽糖为β型，故称β-淀粉酶． ➢β-淀粉酶广泛存在于高等植物 种子中(如麦芽、麸皮、大豆等)， 尤以麦芽中最为丰富．近年来发 现蜡状芽孢杆菌、巨大芽孢杆菌、 多粘芽孢杆菌以及某些假单抱杆 菌、链霉菌也能产生类似于β-淀 粉酶的酶类．
α－淀粉酶：在淀粉分子内 部任意水解α-1,4糖苷键。 （内切酶）
（1）糖化酶
亦称淀粉α-1，4葡萄糖苷酶．这类酶作用于淀粉 分子末端，从淀粉非还原性末端顺次切开α-1，4 糖苷键，生成葡萄糖．
它们也能作用于支链淀粉的α-1，6糖苷键，但速 度较慢，因此分解产物全部为葡萄糖．
糖化酶的产生菌几乎全部是霉菌，国内生产糖化 酶的菌种主要是黑曲霉和根霉．
（2）α-淀粉酶
由于α-淀粉酶能作用于分子内部的α-1，4键，很容易将长链淀粉 水解成短链的糊精，从而使粘稠的淀粉糊很快失去粘性而液化， 碘的呈色反应很快消失，故这类淀粉酶称液化型淀粉酶．
α-淀粉酶主要由芽孢杆菌属中的枯草芽抱杆菌、马铃薯芽孢杆菌、 嗜热芽孢杆菌、淀粉液化芽孢杆菌、地衣芽孢杆菌和霉菌中的米 曲霉、黑曲霉、根霉、拟内孢霉等微生物产生．虽然这些微生物 都能产生α-淀粉酶．但不同菌株产生的酶在耐热性、作用最适pH、 对淀粉的水解程度，以及产物的性质等均有差异．
己知碱性蛋白酶主要有二种，一种称诺沃(Novo)蛋白酶， 另一种叫卡斯伯格(carlsberg)蛋白酶，二者的性能和结构 很相近，分别含有275和274个氨基酸，由一条多肽链构 成．碱性蛋白酶在pH 6-11下稳定，酸性或pH超过11时酶 活力很快丧失．
近年来国外从嗜碱性芽孢杆菌中分离出另一种碱性蛋白 酶，其作用最适pH为12，且在pH 5-12范围内相当稳定。 这就更适用于洗涤剂．
➢ 按酶作用最适pH并结合活性中心进行分类，在使用上 较为方便，而且也比较合理．
(1)碱性蛋白酶
或称丝氨酸蛋白酶，是一类作用最适pH在9-11范围的蛋白 酶．它广泛用于洗涤剂，是商品蛋白酶中产量最大的一类蛋 白酶，也是已经比较深入研究的一类蛋白酶．
碱性蛋白酶作用位置是要求在水解点羧基侧具有芳香族或疏 水性氨基酸(如酪氨酸、苯丙氨酸、丙氨酸等)，它比中性蛋 白酶有更大水解能力．此外，碱性蛋白酶还具有酯酶的活 力．
葡萄糖氧化酶 Glucose oxidase
T4 DNA 连接 T4 DNA Ligase 酶
酶类型
水解酶 水解酶 水解酶
水解酶 水解酶 水解酶 水解酶 异构酶 转移酶 转移酶
裂合酶 氧化酶 连接酶
典型生产菌名称
Bacillus subtilis Aspergillus niger Streptomyces grisus Bacillus subtilis Rhizopus japonicus Trichoderma reesei Eriwinia carotovora Bacillus coagulans Escherichia coli Escherichia coli
这是最常用的淀粉酶，是一类能够切开淀粉链内 部α-1，4糖苷键的酶，虽然它不能水解淀粉分支 点上的α-1，6糖苷键以及作用于分支点附近的α1，4键，但可以超越α-1，6键而作用于分支链内 部的α-1，4键，因此水解产物除麦芽糖和少量葡 萄糖外，还产生含有α-1，6键的寡糖。由于生成 的糖为α型，故称α-淀粉酶．
产生菌:主要是芽孢杆菌属的几个种，如地衣