大分子物質(zhì)的降解 —1

   
    許多大分子有機化合物不能被微生物直接利用，只有將其水解成簡(jiǎn)單的小分子化合物，才能通過(guò)細胞膜而被微生物所吸收。在生物體內，這些大分子物質(zhì)一般是通過(guò)各種酶來(lái)進(jìn)行分解的。 
一、多糖的分解
    多糖的種類(lèi)很多，本節僅介紹淀粉、纖維素和果膠質(zhì)的分解。
（一）淀粉的分解 
      淀粉是許多種微生物用作碳源的原料。它是葡萄糖的多聚物，有直鏈淀粉和支鏈淀粉之分。一般天然淀粉中，直鏈淀粉約占20%，支鏈淀粉約占80%。直鏈淀粉為a-1，4糖苷鍵組成的直鏈分子；支鏈淀粉只是在支點(diǎn)處由a-1,6糖苷鍵連接而成。 
    微生物對淀粉的分解是由微生物分泌的淀粉酶催化進(jìn)行的。淀粉酶是一類(lèi)水解淀粉糖苷鍵酶的總稱(chēng)。它的種類(lèi)很多，作用方式及產(chǎn)物也不盡相同，主要有以下幾種： 
1、液化型淀粉酶（又稱(chēng) a淀粉酶） 
   這種酶可以任意分解淀粉的a-1，4糖苷鍵，而不能分解a-1,6糖苷鍵。淀粉經(jīng)該酶作用以后，黏度很快下降，液化后變?yōu)楹�精，最終產(chǎn)物為糊精、麥芽糖和少量葡萄糖。由于這種酶能使淀粉表現為液化，淀粉黏度急速下降，故稱(chēng)液化淀粉酶；又由于生成的麥芽糖在光學(xué)上是a型，所以又稱(chēng)為a淀粉酶。 
     產(chǎn)生a淀粉酶的微生物很多，細菌、霉菌、放線(xiàn)菌中的許多種都可生產(chǎn)淀粉酶，如枯草芽孢桿菌BF7658等。 
2、糖化型淀粉酶 
   這類(lèi)酶又可細分為好幾種，其共同特點(diǎn)是將淀粉水解為麥芽糖或葡萄糖，故稱(chēng)為糖化型淀粉酶。
（1）β淀粉酶 
    此酶作用方式是從淀粉分子的非還原性末端開(kāi)始，逐次分解。分解物以麥芽糖為單體，但不能作用于也不能越過(guò)a-1,6糖苷鍵，因此分解到最后，仍會(huì )剩下較大分子的極限糊精。生成的麥芽糖由于在光學(xué)上是β型，所以稱(chēng)為β淀粉酶。    
     β淀粉酶最早從高等植物中提取，后來(lái)發(fā)現微生物中也能產(chǎn)生此酶。1973年，日本味之素公司曾獲得利用巨大芽孢桿菌生產(chǎn)β淀粉酶的專(zhuān)利。以后又相繼發(fā)現假單胞菌、多黏芽孢桿菌、某些放線(xiàn)菌也能產(chǎn)生此酶。 
（2）糖化酶 
    此酶對a-1,4糖苷鍵能作用，對a-1,6糖苷鍵也能分解，所以最終產(chǎn)物幾乎全是葡萄糖。 
    常用于生產(chǎn)糖化酶的菌種有根霉、曲霉等。 
（3）異淀粉酶 
    此酶可以分解淀粉中的a-1,6糖苷鍵，生成較短的直鏈淀粉。異淀粉酶用于水解由a淀粉酶產(chǎn)生的極限糊精和由β淀粉酶產(chǎn)生的極限糊精。 
    異淀粉酶的常用生產(chǎn)菌有產(chǎn)氣氣桿菌、中間埃希氏桿菌、鏈球菌和鏈霉菌等。 
    微生物產(chǎn)生的淀粉酶廣泛用于食品、發(fā)酵、紡織、醫藥、輕工和化工等行業(yè)。 

 

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