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人工设计短肽对α-淀粉酶催化作用的影响

2021-12-06鲁明杰李传博谢丹丹迟乃玉岳松年窦少华

中国酿造 2021年11期

鲁明杰,李传博,谢丹丹,迟乃玉,岳松年,窦少华*

(1.大连大学 生命科学与技术学院,辽宁 大连 116622;2.辽宁省海洋微生物工程技术研究中心,辽宁 大连 116622)

淀粉酶能够催化α-1,4糖苷键水解,并将淀粉分解为多种重要的物质,如单糖、糊精等[1-3]。它主要从微生物来源生产,分为α,β和γ亚型,应用十分广泛,约占世界酶市场的25%~30%,在食品、制药和洗涤等工业生产领域中起着至关重要的作用[4-6]。

影响淀粉酶活性的因素有很多,包括温度、pH、酶浓度、底物浓度、激活剂和抑制剂等[7-8]。目前,通过生物学科和物理学科相结合来提高淀粉酶的生产水平成为科学研究重点。经常采用的技术手段是通过电场装置向酶解体系中直接加入高频、中频和低频电场以达到改变淀粉酶活性的目的[9]。Zeta电位被认为是一种估计蛋白表面电位的间接工具,是维持最佳蛋白功能的关键物理特性[10-11]。因此,可以选择Zeta电位作为判定蛋白表面由于各种过程而发生的变化的工具。

电场可以使氨基酸表面的正负电荷产生高频率交替位移,从而使酶活性降低、升高。α-淀粉酶活性升高可以加速底物的分解,提高发酵工业效率;α-淀粉酶活性降低,可以有效延长淀粉制品的保质期[12]。毛霉蛋白酶经过高频电场处理后,酶活增长幅度较大,有的甚至高达20%[13]。中等频率电场处理果胶甲酯酶后,发现在0.4 V/cm电场强度下对果胶甲基酯酶活性具有显著效果[14]。低频电场辐射条件下生长的酿酒酵母缩短了生长迟滞期,加快了其对数生长期,且其生长速率相比自然生长提高了14.5%[15]。……

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