β淀粉酶

β-淀粉酶(β-amylase),又称淀粉β-1,4-麦芽糖苷酶,是淀粉酶类中的一种,广泛存在于大麦、小麦、甘薯、大豆等高等植物以及芽孢杆菌属等微生物中。是啤酒酿造、饴糖(麦芽糖浆)制造的主要糖化剂。利用诸如多黏芽孢杆菌、巨大芽孢杆菌等微生物产生的β-淀粉酶糖化已经酸化或α-淀粉酶液化后的淀粉原料,可以生产麦芽糖含量60%~70%的高麦芽糖浆 。

能将直链淀粉分解成麦芽糖的淀粉酶。广布于植物界如未发芽的大麦、小麦、燕麦、大豆、甘薯等中。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-淀粉酶主要存在于高等植物中,特别是谷物中,如大麦、小麦等,在甘薯、大豆中也有存在,在动物体内不存在。目前工业上使用的β-淀粉酶主要包括植物β-淀粉酶和微生物β-淀粉酶。

由于植物来源的β-淀粉酶生产成本较高,人们也开始重视微生物来源的β-淀粉酶,从20世纪60年代开始,已先后发现了来源于巨大芽孢杆菌、多黏芽孢杆

菌及蜡状芽孢杆菌的β-淀粉酶,但它们的耐热性低于植物β-淀粉酶 。

β-淀粉酶活性中心含有巯基(-SH),因此,一些氧化剂、重金属离子以及巯基试剂均可使其失活,而还原性的谷胱甘肽、半胱氨酸对其有保护作用。β-淀粉酶和α-淀粉酶的最适pH值范围基本相同,一般均在5.0~6.5左右,但β-淀粉酶的稳定性明显低于α-淀粉酶,70℃以上一般均会失活。不同来源的β-淀粉酶稳定性也有较大差异,大豆β-淀粉酶最适作用温度为60℃左右,大麦β-淀粉酶最适作用温度为50~55℃,而细菌β-淀粉酶最适作用温度一般低于50℃ 。

β-淀粉酶是一种外切型淀粉酶,它作用于淀粉时从非还原性末端依次切开相隔的α-1,4键,水解产物全为麦芽糖。由于该淀粉酶在水解过程中将水解产物麦芽糖分子中C1的构型由α型转变为β型,所以称为β-淀粉酶。

β-淀粉酶不能水解支链淀粉的α-1,6键,也不能跨过分支点继续水解,故水解支链淀粉是不完全的,残留下大分子的β-极限糊精。β-淀粉酶水解直链淀粉时,如淀粉分子由偶数个葡萄糖单位组成,则最终水解产物全部是麦芽糖;如淀粉分子由奇数个葡萄糖单位组成,则最终水解产物除麦芽糖外,还有少量葡萄糖。β-淀粉酶水解淀粉时,由于从分子末端开始,总有大分子存在,因此黏度下降很慢,不能作为液化酶使用,而β-淀粉酶水解淀粉水解产物如麦芽糊精、麦芽低聚糖时,水解速度很快,故作为糖化酶使用 。

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