[科普中国]-支链淀粉酶

支链淀粉酶(starch debranching enzyme) 是一类能够催化淀粉等多糖化合物中的a-1,6-糖苷键水解，形成直链淀粉的一-类酶的统称。根据蛋白质结构的差异以及糖苷水解酶家族(Glycoside Hydrolase family,GH)的分类依据，一般情况下， 可以把支链淀粉酶归结为两个不同的糖苷水解酶蛋白家族: GH13 家族和GH57家族。绝大部分的支链淀粉酶隶属GH13家族,仅有少数的支链淀粉酶为GH57家族。从蛋白的空间结构上说，GH13家族的支链淀粉酶具有该家族典型的(a/B)8桶形结构。而GH57家族的支链淀粉则具有(a/B)7桶形结构。

简介【英文名】Pullulanase
【别名】支链淀粉酶
【来源】酵母、细菌或霉菌发酵生产
【性状】固体粉末状。
【理化特性】不同来源的支链淀粉酶对底物作用的专一性不同，主要表现在对各种支链低聚糖的分解能力上。不同类型的支链淀粉酶反应条件不同，如酵母支链淀粉酶、产气杆菌支链淀粉酶和放线菌支链淀粉酶的最适pH分别为6.2、5.6-7.2和5.0，最适温度分别为20℃、45-50℃和60℃。金属离子对支链淀粉酶的活性有影响，Ca2+能提高异淀粉酶pH稳定性和热稳定性，而Hg2+、Cu2+、Fe3+、Al3+等抑制活性。
【功用】能专一性分解支链淀粉分支处的a-1，6糖苷键，形成直链淀粉和糊精。因此，在中单独添加或与其他淀粉酶结合使用都能起到较好的效果。尤其是当日粮中含有较高支链淀粉原料时。效果更明显。
【使用方法】直接添加于中，并混合均匀。用量根据产品酶活、日粮类型和动物类型确定。
【注意事项】光线、温度、湿度易引起本品失活。
【储存方法】储存于阴凉、通风、干燥处。尽量采用低温储存，以提高酶的稳定性。

来源支链淀粉酶广泛存在于自然界中，几乎在所有的各类的生物体内均有分布。除了少部分支链淀粉酶来自于动物、植物等生物体外，自然界中绝大部分的支链淀粉酶存在于微生物中。不同来源的支链淀粉酶在氨基酸序列、底物特异性、酶学性质、蛋白质空间结构等一系列性质上存在一-定的差异。

应用支链淀粉酶在工业上均有广泛的应用。在淀粉水解过程中，加入支链淀粉酶可以提高原料的降解速度,缩短反应时间，提高转化率,抑制和降低其他副产物的产生。在高葡萄糖浆制备的工艺中，由于糖化酶不能降解a-1,6-糖苷键，常常无法达到生产期待的DE值。虽然可以通过提高糖化酶的使用量或者降低淀粉浆的浓度来提高转化率，但这样除了增加生产成本外，还会产生副产物异麦芽糖，从而给后续工艺带来麻烦。而在糖化阶段加入支链淀粉酶与糖化酶进行协同作用，除了可以抑制和减少异麦芽糖的产生外，还可以降低糖化酶用量、提高淀粉利用率、加快糖化进程，节省生产时间。麦芽糖口感清甜，结晶性和吸湿性小，甜度低。麦芽糖在加氢反应后生成的麦芽糖醇，具有较低的热量，可替代糖类应用于针对特定病群的特殊食品中。而在高麦芽糖浆的生产中，传统上采用的是a-淀粉酶和外切型糖化酶(即β-淀粉酶)联合使用来制备高麦芽糖浆。但由于这两种酶均只能降解a-1,4-糖苷键，故生产过程中无法避免地产生大量的糊精，导致麦芽糖含量无法超过60%。在传统制备高麦芽糖浆的过程中，通过加入一定量的支链淀粉酶，可以使麦芽糖产量高达90%以上。

在啤酒生产工业中的主要原料---麦芽，其含有内源性的淀粉酶酶源，若单纯地使用这些内源性淀粉酶，产物中除了主要产物麦芽糖外，还伴随着大量的分子量较小的糊精,大大降低了麦芽的利用率。针对这种情况，工业上一般采用外加酶法来减少麦芽的使用量，从而增加淀粉原料的比例，其产物也主要是麦芽糖和低量的麦芽多糖，改善了啤酒的口感。

采用支链淀粉酶降解天然淀粉来生产直链淀粉。直链淀粉具有易凝结、良好的延展性等优点，因而被广泛地应用于食品包装薄膜和食品增稠剂中，也可以用于纸浆、胶粘剂等生产中。此外，直链淀粉可以用来生产变性淀粉。变性淀粉在医药行业，如调理肠道和调节人体对无机盐的吸收、血糖水平等方面有重要的应用。1

本词条内容贡献者为:

张磊 - 副教授 - 重庆师范大学