大分子物质的降解 —1

   
    许多大分子有机化合物不能被微生物直接利用，只有将其水解成简单的小分子化合物，才能通过细胞膜而被微生物所吸收。在生物体内，这些大分子物质一般是通过各种酶来进行分解的。 
一、多糖的分解
    多糖的种类很多，本节仅介绍淀粉、纤维素和果胶质的分解。
（一）淀粉的分解 
      淀粉是许多种微生物用作碳源的原料。它是葡萄糖的多聚物，有直链淀粉和支链淀粉之分。一般天然淀粉中，直链淀粉约占20%，支链淀粉约占80%。直链淀粉为a-1，4糖苷键组成的直链分子；支链淀粉只是在支点处由a-1,6糖苷键连接而成。 
    微生物对淀粉的分解是由微生物分泌的淀粉酶催化进行的。淀粉酶是一类水解淀粉糖苷键酶的总称。它的种类很多，作用方式及产物也不尽相同，主要有以下几种： 
1、液化型淀粉酶（又称 a淀粉酶） 
   这种酶可以任意分解淀粉的a-1，4糖苷键，而不能分解a-1,6糖苷键。淀粉经该酶作用以后，黏度很快下降，液化后变为糊精，最终产物为糊精、麦芽糖和少量葡萄糖。由于这种酶能使淀粉表现为液化，淀粉黏度急速下降，故称液化淀粉酶；又由于生成的麦芽糖在光学上是a型，所以又称为a淀粉酶。 
     产生a淀粉酶的微生物很多，细菌、霉菌、放线菌中的许多种都可生产淀粉酶，如枯草芽孢杆菌BF7658等。 
2、糖化型淀粉酶 
   这类酶又可细分为好几种，其共同特点是将淀粉水解为麦芽糖或葡萄糖，故称为糖化型淀粉酶。
（1）β淀粉酶 
    此酶作用方式是从淀粉分子的非还原性末端开始，逐次分解。分解物以麦芽糖为单体，但不能作用于也不能越过a-1,6糖苷键，因此分解到最后，仍会剩下较大分子的极限糊精。生成的麦芽糖由于在光学上是β型，所以称为β淀粉酶。    
     β淀粉酶最早从高等植物中提取，后来发现微生物中也能产生此酶。1973年，日本味之素公司曾获得利用巨大芽孢杆菌生产β淀粉酶的专利。以后又相继发现假单胞菌、多黏芽孢杆菌、某些放线菌也能产生此酶。 
（2）糖化酶 
    此酶对a-1,4糖苷键能作用，对a-1,6糖苷键也能分解，所以最终产物几乎全是葡萄糖。 
    常用于生产糖化酶的菌种有根霉、曲霉等。 
（3）异淀粉酶 
    此酶可以分解淀粉中的a-1,6糖苷键，生成较短的直链淀粉。异淀粉酶用于水解由a淀粉酶产生的极限糊精和由β淀粉酶产生的极限糊精。 
    异淀粉酶的常用生产菌有产气气杆菌、中间埃希氏杆菌、链球菌和链霉菌等。 
    微生物产生的淀粉酶广泛用于食品、发酵、纺织、医药、轻工和化工等行业。 

 

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