淀粉是葡萄糖通过糖井键连接而成的一种大分子物质。淀粉有两类:一类是由a-1, 4糖苷键将葡萄糖连接而成的直链淀粉;另一类是在直链淀粉基础上,又产生由a-1, 6-糖苷键连接起来产生了分枝的支链淀粉。直链淀粉不分枝,通常卷曲成螺旋状,一般含有50个~250个葡萄糖单位,相对分子质量约为10 000-50 000。枝链淀粉分子内约含250个~500个葡萄糖单位,相对分子质量约为50 000~1 000 0000。
淀粉酶是催化淀粉水解酶的总称。淀粉酶的种类较多,作用方式各异,因而水解产物也不同。目前按作用方式与特点可将淀粉酶分为以下几种类型:
a-淀粉酶:它是一种内切酶,以随机方式水解a-1,4糖苷键,能将淀粉切断成相对分子质量较小的糊精,使淀粉溶液粘度迅速下降。同时,由于a-1,4糖苷键的水解,还原性端基葡萄糖残基大量增加。
a-淀粉酶 又称液化淀粉酶。此酶可以从淀粉分子内部作用于淀粉的a-1,4-糖苷键,但不能作用 于淀粉的a-1,6糖苷键以及靠近a-1,6糖苷键的a -1,4-糖苷键。a-淀粉酶作用的结果是产生麦芽糖、含有6个葡萄糖单位的寡糖和带有枝链的寡糖。
β-淀粉酶:它是一种直链淀粉的端切酶,仅作用于链的末端单位。它从链的非还原末端开始,每次切下两个葡萄糖单位——麦芽糖。由于麦芽糖能增加甜味,所以又称为糖化酶。
β一淀粉酶又称淀粉一1,4一麦芽糖苷酶。它的作用方式是从淀粉分子的非还原性末端开始,以双糖单位逐步作用于a-1,4一糖苷键,生成麦芽糖。但它不能作用于淀粉分子中的a-1,6-糖苷键,也不能越 过a-1,6一糖苷键去作用于a-1,4-糖苷键,即遇到 a-1,6一糖苷键时,此酶的作用停止。故此酶作用于淀粉后的产物是麦芽糖与糊精(淀粉在淀粉酶的催化 作用下,生成分子大小不一的中间物,统称为糊精)。
葡萄糖淀粉酶:它是一种外切酶,能够将淀粉链端基葡萄糖水解下来。最终可以将淀粉完全水解成葡萄糖。
淀粉一1,4-葡萄糖苷酶此酶也是从淀 粉分子 的非还原性末端开始,依次以葡萄糖为单位逐步作用 于淀粉分子中的a-1,4-糖苷键,生成葡萄糖,此酶 也不能作用于淀粉分子中的a-1,6一糖苷键,但能够 越过a-1,6一糖苷键去继续作用于a一1,4-糖苷键, 因此,此酶作用于直链淀粉后的产物几乎全是葡萄糖, 作用于枝链淀粉后的产物为葡萄糖和带有a- 1,6- 糖苷键的寡糖。 淀粉一1,6-葡萄糖苷酶又称异淀粉酶。此酶专门作用于淀粉分子中的a一1,6一糖苷键,使枝链淀 粉形成直链糊精,并能水解a一淀粉酶与β一淀粉酶作 用淀粉后的产物枝链糊精。
a-1,6糖苷酶:它是一种特异性水解a-1,6糖苷键的酶。
下图表示各种酶的作用部位,图中α表示α-淀粉酶,β表示β-淀粉酶,G表示葡萄糖淀粉酶,D表示a-1,6-糖苷酶。
从图中可以看出,a淀粉酶作用的结果,可以将长的糖链切割成短链,即形成相对分子质量较小的糊精。β-淀粉酶作用的结果是切下两个葡萄糖单位,即麦芽糖,a-1,6糖苷酶作用结果就是切下侧链,形成直链糖。葡萄糖酶的作用结果,就是顺序切下葡萄糖,最终可以将淀粉完全水解为葡萄糖。
可见,淀粉酶是一个总称,在没有说明哪一种具体淀粉酶作用的情况下,“淀粉在淀粉酶的作用下水解成麦芽糖和葡萄糖”的说法是准确的。