α-葡萄糖苷酶作为淀粉水解酶家族中的重要一员,被广泛应用于食品和发酵工业、化学工业以及临床检测和疾病治疗等领域。对它的研究一直受到人们的高度重视,多年来α-葡萄糖苷酶在不同领域的应用均产生了很好的经济和社会效益。
1、α-葡萄糖苷酶的简介
α-葡萄糖苷酶(EC.3.2.1.20)为淀粉水解酶类中的一种,它又被称为α-葡萄糖苷水解酶或葡萄糖基转移酶(GTase),是一种α-D-葡萄糖苷酶。主要在细胞外起作用。它从多糖的非还原末端水解底物的α-葡萄糖苷键,产生α-D-葡萄糖,通常把它们归类于水解酶第3类,主要水解二糖、低聚糖、芳香糖苷,能以蔗糖和多聚糖为底物。同时,它还具有转糖苷作用,可将低聚糖中的,α-1,4-糖苷键转化成α-1,6-糖苷键或其他形式的链接,从而得到非发酵性的低聚异麦芽糖或糖酯、糖肽等。按一级结构可将α-葡萄糖苷酶归为水解酶13类的31家族。α-葡萄糖苷酶通常按底物专一性分为3个类型。Ⅰ型α-葡萄糖苷酶水解芳基葡萄糖苷如对--硝基苯酚α-D-葡萄糖吡喃苷(pNPG),且水解速率比低聚麦芽糖快。Ⅱ型α-葡萄糖苷酶对麦芽糖具有高活性,而对芳基葡萄糖苷活性低。Ⅲ型α-葡萄糖苷酶与Ⅱ型类似,但它水解低聚糖和淀粉的速率基本一样。
2、α-葡萄糖苷酶来源及分布
α-葡萄糖苷酶在自然界分布广泛,种类繁多,性质各异,几乎存在于所有生物体内。目前已经进行研究的α-葡萄糖苷酶除少数来源于植物和动物外,绝大多数均来自于微生物中。细菌、霉菌及酵母菌等一些菌株能分泌此酶,其中产酶较多的是黑曲霉,市场上销售的α-葡萄糖苷酶产品大都为黑曲霉发酵生产所得。
3、微生物α-葡萄糖苷酶研究现状
微生物来源的α-葡萄糖苷酶相对分子量一般在50~120kDa之间。不同来源的α-葡萄糖苷酶的相性质则差异很大。同一种属的微生物,除少数外,它们所产生的α-葡萄糖苷酶性质差异也较大。例如,枯草杆菌属的不同α-葡萄糖苷酶分子量一般在65~120kDa,有些属酸性水解酶,有些属中性水解酶,合适温度各异,底物专一性也不尽相同,有的主要降解直链淀粉、有的水解麦芽糖和低聚麦芽糖、有的具有较宽的底物专一性,可水解多种底物。不同嗜热菌产生的α-葡萄糖苷酶,分子量差异较大,嗜热温度低的为65℃,最高可达到100℃。
α-葡萄糖苷酶来源广泛,在人体糖原的降解和动植物、微生物的糖类代谢方面具有重要的生理功能。
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