Напишите уравнение реакции гидролитического разложения крахмала. Назовите ферменты, промежуточные и конечные продукты реакции.
Решение:
Гидролиз крахмала может производиться кислотами, амилолитическими ферментами, а также комбинированным способом с использованием кислоты и ферментов.
Как при ферментативном, так и при достаточно продолжительном кислотном расщеплении крахмала гидролиз обычно не заканчивается образованием декстринов, хотя есть ферменты, которые расщепляют крахмал только до остаточных декстринов. Обычно ферменты пищеварительных соков при температуре около 40° С гидролизуют крахмал до глюкозы; так же действуют и минеральные кислоты при длительном кипячении
Схема постепенного гидролиза крахмала кислотным или ферментативным способом (действием карбогидраз) такова:
Наиболее широко для получения сахаристых продуктов применяются ферментные препараты. Они действуют в весьма малых количествах, при относительно невысоких температурах и при рН раствора, близком к нейтральному. К используемым в практике амилолитическим ферментам относятся α-амилаза, β-амилаза, амилоглюкозидаза, амило-1,6-глюкозидаза. Каждый из этих ферментов характеризуется специфическим действием на отдельные фрагменты крахмала:
Схема действия на крахмал амилолитических ферментов:
I — α-амилаза; II — β-амилаза;
III — глюкоамилаза и α-глюкозидаза; IV — пуллуланаза и изоамилаза
1) α-Амилаза катализирует разрыв α-1,4-глюкозидных связей в крахмале с образованием низкомолекулярных олигосахаридов и небольшого количества мальтозы и глюкозы. Различают две фазы действия α-амилазы на крахмал. Первая фаза приводит к декстринизации, при которой крахмал расщепляется на фрагменты с достаточно высокой молекулярной массой. Во второй фазе, называемой фазой осахаривания и протекающей с меньшей скоростью, декстрины частично разлагаются до тетра- и тримальтозы, которые очень медленно гидролизуются до ди- и моносахаридов.
|
|
|
2) β-Амилаза является экзоферментом концевого действия и проявляет сродство к предпоследней α-1,4-связи с нередуцирующего конца линейного участка амилозы и амилопектина. Клейстеризованный крахмал гидролизуется ферментом с образованием мальтозы в β-конфигурации, поэтому данная амилаза названа β-амилазой. При обработке амилозы происходит полный гидролиз полимера до мальтозы. В случае амилопектина гидролиз приостанавливается на предпоследней, граничащей с 1,6-связью, α-1,4-связи, и, наряду с мальтозой (54–58 %), образуются так называемые β-декстрины. 
3) Глюкоамилаза катализирует последовательное отщепление концевых остатков α-D-глюкозы и применяется для осахаривания при производстве глюкозы.
4) α-Глюкозидаза обладает способностью гидролизовать α-1,4-связи с нередуцирующего конца субстрата с отщеплением остатка глюкозы.
|
|
|
5) Пуллуланаза способна гидролизовать α-1,6-гликозидные связи в пуллулане, амилопектине и других разветвленных полисахаридах. Если между двумя α-1,6-связями расположено более трех остатков глюкозы, то процесс расщепления α-1,6-связей идет значительно медленнее. Совместное действие α-амилазы и пуллуланазы на амилопектин приводит к его полному гидролизу.
6) Изоамилаза также гидролизует α-1,6-связи в ветвящихся субстратах. Отличительной особенностью изоамилазы по сравнению с пуллуланазой является неспособность её гидролизовать пуллулан.
Дата добавления: 2016-01-05; просмотров: 84; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!