在这一过程中丙酮酸被丙酮酸脱氢酶系.ppt

第八章 糖类代谢 糖类是生物体的基本营养物质和重要组成部分，是生物体在生命活动中的主要能源和 碳源，同时糖类物质也是现代发酵工业中最常用的原料。近年来科学研究证明，糖及其糖链在生命活动中担负着极为重要的信息功能。通过研究糖代谢的规律，从而找出代谢特点和条件，为人类的发展提供所需产品。糖代谢可分为分解代谢和合成代谢两个方面，生物体内的糖代谢基本过程相类似。 第一节 多糖的降解 多糖是由单糖组成的大分子糖类，如淀粉、纤维素、菊糖、琼脂、半纤维素、果胶质等，大量存在于植物体内。微生物细胞中的多糖可分为两类：一类为细胞的贮藏物质，在细胞内呈不溶性颗粒；另一类组成细胞结构。 一、淀粉酶与淀粉的降解 a-淀粉酶 a-淀粉酶又叫淀粉-1，4-糊精酶，液化酶，系统名称a-1，4-葡聚糖葡聚糖水解酶，编号E.C.3.2.1.1。工业酶制剂主要靠芽孢杆菌发酵生产，菌种有枯草芽孢杆菌BF7658，发酵单位可达300~400u/ml。 a-淀粉酶是一种内切酶，该酶能在淀粉链的内部随机切割a-1，4-葡糖苷键，生成小分子糊精及少量麦芽糖和葡萄糖，生成的麦芽糖和葡萄糖都是a-型。其特点是底物分子越大，即淀粉链越长，水解的速度越快，淀粉溶液的粘度迅速下降。当淀粉被水解成为短链糊精时，水解速度就很慢，要使糊精进一步水解则需很长时间。故该酶的主要作用是使淀粉水解生成糊精。 a-淀粉酶虽然能水解淀粉链的a-1，4-葡糖苷键，但它不能水解麦芽糖，它的最小作用底物是麦芽三糖。此酶不能水解a-1，6-葡糖苷键，所以它作用于支链淀粉时，有异麦芽糖产生。 a-淀粉酶的用途很广。酶的性质不同，使用的针对性有所不同，例如：米曲霉a-淀粉酶比较耐酸，可用作消化药物；霉菌a-淀粉酶耐热性较差，适用于面包制作；高温a-淀粉酶适用于原料的工业化处理。工业水解淀粉时，a-淀粉酶的用量为30~60u/g淀粉。 b-淀粉酶 b-淀粉酶又叫淀粉-1，4-麦芽糖苷酶，系统名称a-1，4葡聚糖麦芽糖苷酶，编号E.C.3.2.1.2。此酶分布于植物和微生物中，现微生物生产主要有芽孢杆菌属的蜡状芽孢杆菌、巨大芽孢杆菌、凝结芽孢杆菌、多粘芽孢杆菌等。 b-淀粉酶是一种外切酶，作用于淀粉时，从淀粉链的非还原端开始，水解它的a-D-1，4-葡萄糖苷键，水解时沿着淀粉链每次水解掉两个葡萄糖单位，水解产物为麦芽糖。由于它只能从淀粉链的外部开始依次进行水解，故水解速度较慢，不能像a-淀粉酶那样使淀粉溶液粘度迅速降低。该酶不能水解也不能绕过a-1，6-葡萄糖苷键。当其作用于支链淀粉时，遇到分支点即停止作用，剩下的大分子量分支糊精，称为b-极（界）限糊精。b-淀粉酶水解淀粉产生的游离半缩酸羟基发生一个沃尔登（Walden—inversion）转位作用，将a-型转变为b-型，生成b-麦芽糖。 b-淀粉酶主要用于淀粉糖的生产，如贻糖、高麦芽糖浆等；由于其麦芽糖产率高，故在啤酒工业中广为应用。 g-淀粉酶 g-淀粉酶又称葡萄糖淀粉酶、糖化酶、淀粉-葡萄糖苷酶，系统命名a-1，4-葡聚糖葡萄糖水解酶。编号E.C.3.2.1.3。大量的工业用糖化酶主要利用霉菌发酵生产。 g-淀粉酶是一种外切酶，该酶能水解淀粉的a-1，4葡萄糖苷键和a-1，6葡萄糖苷键。其作用方式是从淀粉链的非还原端开始，依次水解它的a-1，4-葡萄糖苷键，将葡萄糖一个一个水解下来，对于支链淀粉，当水解到分支点时，一般先将a-1，6葡萄糖苷键断开，然后继续水解，所以能将支链淀粉全部水解成葡萄糖。该酶水解淀粉也能产生转位作用，所以产物为b-葡萄糖。 g-淀粉酶虽然能水解a-1，6葡萄糖苷键，但不能水解异麦芽糖，即不能水解单独存在的a-1，6葡萄糖苷键，但它能水解b-极限糊精。 g-淀粉酶的主要用途是作为淀粉糖化剂，是淀粉工业的主要水解酶，同时也广泛应用于酿酒与酒精发酵工业。 异淀粉酶 异淀粉酶又称淀粉-1，6-葡萄糖苷酶，系统名称为葡聚糖a-1，6-葡聚糖水解酶，编号E.C.3.2.1.33。也有根据其来源与作用特点称其为脱支酶、Q酶、R酶、普鲁蓝酶等。该类酶是一种内切酶，能水解支链淀粉（糖原）分子中的a-1，6-葡糖苷键，使支链淀粉变成直链状的糊精。 其工业用酶制剂主要由微生物发酵生产。在工业生产中，一般与其它酶配合使用，可降低残糖，提高出酒率。 糖的消化吸收 淀粉(starch) ?口腔，?-淀粉酶（?-amylase），少量作用 ?胃， 几乎不作用 ?小肠，胰?-amylase，主要的消化场所 麦芽糖、糊精、蔗糖、乳糖等（食物中所混入）