曾 静,郭建军,袁 林

(江西省科学院微生物研究所,江西南昌 330096)

天然生淀粉是一种结构复杂而致密的颗粒,在应用前往往需要经过强酸、强碱、高温或者酶法处理来破坏生淀粉颗粒的结构[1]。酶法降解生淀粉能够简化现代发酵工业中的生淀粉前处理过程,更加环保并节约能耗,因此生淀粉降解酶的研究一直受到高度关注[2-3]。生淀粉酶是指能对不经过蒸煮糊化的生淀粉颗粒表现出强水解活性的酶类[4]。多种微生物包括细菌、酵母、丝状真菌和放线菌都能够产生生淀粉酶。在α-淀粉酶、β-淀粉酶、葡萄糖淀粉酶、异淀粉酶中均有部分酶具有水解生淀粉的能力[4]。

生淀粉α-淀粉酶可以在低于糊化温度条件下直接作用于未经蒸煮糊化的生淀粉颗粒,在淀粉液化过程中能够省去生淀粉糊化步骤,有利于节约能源和简化工艺,因此生淀粉α-淀粉酶在食品、造纸、纺织等领域具有巨大的应用潜力[5-6]。在淀粉双酶法水解工艺中为了防止杂菌污染需要适当加温,至少要达到60 ℃。此外,生淀粉加水形成的乳浊液的pH一般为5.8～6.5,由于淀粉工业中循环工艺的应用,淀粉水解过程中的pH通常在5.0左右[7-10]。因此,获得耐高温、低pH和不依赖于Ca2+的生淀粉α-淀粉酶,有利于对现行淀粉加工工业的工艺体系进行技术升级和改造。

来源于嗜热菌Geobacillusthermoleovorans的α-淀粉酶GTamy属于嗜热酸性生淀粉α-淀粉酶,具有优良的高温活性和热稳定性,其最适反应温度为80 ℃,最适反应pH为5.0,于80 ℃的可溶性淀粉酶活达1723 U/mg,于80 ℃的半衰期为184 min,其活性和热稳定性均不依赖于Ca2+[11]。……