1833年人類(lèi)由發(fā)芽的大麥中提取出淀粉酶，發(fā)現(xiàn)淀粉酶能把糊化的淀粉轉(zhuǎn)變?yōu)樘恰?0世紀(jì)初，首次制成含酶洗滌劑，酶開(kāi)始用于污垢清洗。1958年，由枯草菌發(fā)酵制得微生物堿性蛋白酶，于1961年投入市場(chǎng)，1974年應(yīng)用于清洗過(guò)程。1989年，開(kāi)始出現(xiàn)用于洗滌的脂肪酶和纖維素酶。

現(xiàn)在應(yīng)用于污垢清洗的酶制劑主要是能分解淀粉的淀粉酶，能分解蛋白質(zhì)的蛋白酶，能分解脂肪的脂肪酶以及能分解纖維素的纖維素酶等。

酶的命名與分類(lèi)

1.酶的命名方法

通常根據(jù)酶所作用的底物，或酶所催化的反應(yīng)類(lèi)型命名。例如，作用于蛋白質(zhì)的酶稱(chēng)為蛋白酶；作用于脂肪的酶稱(chēng)為脂肪酶；催化氧化反應(yīng)的稱(chēng)為氧化酶。盡管此法不夠嚴(yán)格與準(zhǔn)確，但是簡(jiǎn)單明了。

國(guó)際酶學(xué)會(huì)提出的系統(tǒng)命名法是以酶所催化的整體反應(yīng)為基礎(chǔ)的。例如，α淀粉酶命名為α-1，4-葡萄糖麥芽糖水解酶，表明所催化的水解過(guò)程是在各糖苷鍵上，打開(kāi)聚葡萄糖的連接。

2.酶的分類(lèi)

①氧化還原酶是能對(duì)發(fā)生電子或氫原子得失的反應(yīng)起催化作用的酶。有氧化酶、脫氫酶等。

其反應(yīng)通式是：A?2H+B=A+B?2H

②水解酶對(duì)底物和水所發(fā)生的水解反應(yīng)起催化作用的酶。例如，蛋白酶、脂肪酶、糖酶等。

其反應(yīng)通式是：AB+H?O=AOH+BH

③轉(zhuǎn)移酶：對(duì)官能團(tuán)的轉(zhuǎn)移起催化作用，使官能團(tuán)由一個(gè)分子轉(zhuǎn)移到另一個(gè)分子的酶。例如轉(zhuǎn)氨酶等。

其反應(yīng)通式是：AR+B→A+BR

④裂解酶：是對(duì)雙鍵斷裂起催化作用的酶。例如，脫羧酶、醛縮酶等。

⑤加和酶：對(duì)碳原子與另一個(gè)碳原子或氧、氮、硫等其他原子形成化學(xué)鍵的過(guò)程起催化作用的酶。例如，合成酶等。

⑥異構(gòu)酶：對(duì)同分異構(gòu)體的相互轉(zhuǎn)變起催化作用的酶。例如，把葡萄糖轉(zhuǎn)化為果糖的酶。

這六大類(lèi)酶再按底物中被作用的鍵或基團(tuán)的特點(diǎn)分為若干亞類(lèi)，每個(gè)亞類(lèi)又可以分為若干亞一亞類(lèi)。

在系統(tǒng)分類(lèi)法中，每個(gè)酶都有一個(gè)分類(lèi)編號(hào)。分類(lèi)編號(hào)由四個(gè)數(shù)字組成。第一個(gè)數(shù)字表示酶屬上述六大類(lèi)中的一類(lèi)；第二、第三數(shù)字分別表示酶所屬的亞類(lèi)、亞一亞類(lèi)；第四個(gè)數(shù)字是酶在亞一亞類(lèi)中的編號(hào)。在分類(lèi)編號(hào)前，往往冠上EC，這是酶學(xué)委員會(huì)（EnzymeCommission）的縮寫(xiě)。

例如，乳酸的NAD+氧化還原酶的系統(tǒng)編號(hào)是：EC1.1.1.27。具體的分類(lèi)規(guī)則可查手冊(cè)。

酶的催化作用機(jī)理與特點(diǎn)

1.酶的催化作用機(jī)理

酶是一種存在于有機(jī)體內(nèi)的有機(jī)化合物，是能加速反應(yīng)的生物催化劑。

由酶催化的反應(yīng)過(guò)程中，反應(yīng)物又稱(chēng)為底物（S），被酶（Z）作用并結(jié)合到酶分子上，生成酶一底物復(fù)合物（ES），是配合物中間體。此時(shí)，發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，底物分子（S）轉(zhuǎn)變?yōu)樽罱K產(chǎn)物（P），并和酶脫離開(kāi)，脫離開(kāi)的酶再和另一個(gè)底物分子結(jié)合，如此不斷進(jìn)行下去。

這個(gè)過(guò)程可以表示為：

E+S→ES

ES→E+P

2.酶作為一般催化劑所具有的特性

酶作為生物催化劑也具有一般化學(xué)催化劑的特性。

①能降低反應(yīng)的活化自由能酶和一般的化學(xué)催化劑一樣，其作用在于降低化學(xué)反應(yīng)所需的活化自由能，但是其效率更高，因此，只要很少的能量即可使反應(yīng)物變成“活化態(tài)”，活化的分子數(shù)量增加，從而使反應(yīng)速度加快。

②用量少作為催化劑在化學(xué)反應(yīng)過(guò)程中本身不發(fā)生變化，在參加一次反應(yīng)后，酶立即恢復(fù)原有狀態(tài)，再參加下一次反應(yīng)，因此用少量的酶即可在短時(shí)間內(nèi)催化大量的底物發(fā)生反應(yīng)。

③不改變反應(yīng)的平衡點(diǎn)正如一般的催化劑一樣，酶不能改變?nèi)魏畏磻?yīng)的熱力學(xué)情況，不能使本不可能發(fā)生反應(yīng)的過(guò)程發(fā)生，只能使在熱力學(xué)上可能反應(yīng)，而在動(dòng)力學(xué)速度很慢的反應(yīng)加快。

3.酶作為生物催化劑所具有的特性

①催化作用的專(zhuān)一性很強(qiáng)：酶或者只對(duì)某種底物起催化作用，或者只對(duì)某一類(lèi)反應(yīng)起催化作用，或者只對(duì)某種立體異構(gòu)起催化作用。

絕對(duì)專(zhuān)一性：有的酶專(zhuān)門(mén)作用于某一種底物的性質(zhì)稱(chēng)為酶作用的絕對(duì)專(zhuān)一性。例如，麥芽糖酶只作用于麥芽糖，使麥芽糖分解成葡萄糖；琥珀酸脫氫酶僅作用于琥珀酸，催化琥珀酸，使之脫氫，轉(zhuǎn)變?yōu)榉炊∠┒?，而不產(chǎn)生順丁烯二酸；脲酶僅能分解尿素等。

反應(yīng)專(zhuān)一性：有的酶專(zhuān)催化某種類(lèi)型的反應(yīng)，稱(chēng)為反應(yīng)專(zhuān)一性。例如蛋白酶專(zhuān)門(mén)催化動(dòng)物蛋白酶和植物蛋白酶的水解反應(yīng)；蔗糖酶專(zhuān)門(mén)催化蔗糖和棉籽糖的水解反應(yīng)；脂肪水解酶專(zhuān)門(mén)催化有機(jī)酸酯類(lèi)的水解等。

立體異構(gòu)專(zhuān)一性另有的酶僅作用于立體異構(gòu)，稱(chēng)為立體專(zhuān)一性。多數(shù)和糖及氨基酸發(fā)生作用的酶有立體專(zhuān)一性，例如，胰蛋白酶僅可作用于L-型氨基酸的肽及酯鍵。

②高效性：酶的催化作用效率很高，是一般無(wú)機(jī)催化劑的10?~1013倍。而且它所要求的條件溫和，不要求一般催化劑所需要的高溫、高壓、強(qiáng)酸性、強(qiáng)堿性等條件。只要很少量的酶，在常溫常壓下，即可以使所催化的生物體內(nèi)的化學(xué)反應(yīng)非常迅速地完成。

例如在1s內(nèi)，每個(gè)酶分子即可使10?個(gè)CO?分子發(fā)生水合作用；脲酶催化的尿素水解的一級(jí)反應(yīng)速度常數(shù)為3×10?s-1，比非酶反應(yīng)快101?倍以上；碳酸酹酶的催化反應(yīng)比非酶反應(yīng)快10?倍等。雙氧水分解為水和氧的反應(yīng)，1mol過(guò)氧化氫酶在一定的條件下，可以催化5×10?mol過(guò)氧化氫分解，而同樣的條件下，鐵催化劑只能使6×10-?mol過(guò)氧化氫催化分解。

③酶的活性的可調(diào)節(jié)性可以采用多種形式，對(duì)酶的催化作用進(jìn)行調(diào)節(jié)、控制和激活。

4.酶的活力（又稱(chēng)為活性）的測(cè)定方法

在測(cè)定酶的含量時(shí)用重量或體積表示是不確切的，而應(yīng)采用酶的活力的概念，即在一定溫度，pH值等條件下，通過(guò)測(cè)定每個(gè)質(zhì)量單位酶蛋白所含活力單位數(shù)來(lái)表示。國(guó)際酶學(xué)委員會(huì)規(guī)定，在特定的條件下，每1min內(nèi)引起1μmol底物轉(zhuǎn)變?yōu)楫a(chǎn)物的酶的量為一個(gè)酶活力單位（用U表示）。特定條件是指溫度298K，底物的濃度、緩沖液離子強(qiáng)度、pH值為最適宜條件。

在實(shí)際測(cè)定中，一般是測(cè)定產(chǎn)物的增加量，而不采用測(cè)定底物的減少量。因?yàn)?，底物濃度是大大過(guò)量的，反應(yīng)時(shí)底物減少的量所占比例很小，測(cè)定不容易精確。而反應(yīng)前后，產(chǎn)物的量從無(wú)到有，變化大，易于測(cè)定。

同種酶在測(cè)定時(shí)采用的條件，如溫度、底物的濃度、離子強(qiáng)度、pH值等可能不同，所測(cè)結(jié)果也不同。同種酶的活力，可以用幾種方法表示，取不同的單位。

人們對(duì)不同酶的活性有一些習(xí)慣的表示方法。例如，對(duì)脂肪酶定義1g固體酶在40℃，PH=7.5時(shí)，在1min內(nèi)水解脂肪產(chǎn)生1μmol脂肪酸為一個(gè)活力單位的脂肪酶。對(duì)于α—淀粉酶，定義1g固體酶（或1cm3液體酶）在60°C，pH=6.0時(shí)，在1h內(nèi)水解1g溶性淀粉為一個(gè)活力單位的α—淀粉酶。1g固體酶（或1cm3液體酶）在一定溫度和pH值條件下，1min內(nèi)水解1μg酪素酸定義為一個(gè)活力單位的蛋白酶等。

清洗用酶的去污作用機(jī)理與基本要求

在污垢清洗中，所用都是水解酶。主要清洗用酶及其所水解的對(duì)象見(jiàn)表4-16。

表4-16清洗用酶及其所水解的有機(jī)物

1.酶清除污垢的機(jī)理

污垢有無(wú)機(jī)物和有機(jī)物兩大類(lèi)。有機(jī)物如油脂、蛋白質(zhì)等；無(wú)機(jī)物如沙土、無(wú)機(jī)鹽等。無(wú)機(jī)污垢通常是附著在有機(jī)物垢上。在清洗掉有機(jī)污垢的同時(shí)，無(wú)機(jī)污垢一般可以隨著清除。

清洗用酶從化學(xué)上分類(lèi)屬于水解酶。酶對(duì)脂肪、蛋白質(zhì)、纖維素、淀粉等有機(jī)污垢等有機(jī)物的分解有催化作用。酶促進(jìn)有機(jī)污垢降解為可溶于水的或經(jīng)過(guò)表面活性劑增溶后而溶解于水的小碎片，而被清洗。

例如脂肪酶能促進(jìn)脂肪水解成脂肪酸和甘油，淀粉酶能促進(jìn)淀粉水解為糊精、葡萄糖和麥芽糖，蛋白酶能促進(jìn)蛋白質(zhì)水解為氨基酸和多肽。

2.清洗用酶的基本要求

不是所有酶都可以應(yīng)用于清洗作業(yè)中，應(yīng)用于清洗的酶應(yīng)滿(mǎn)足下述基本要求：

①有高的活性；

②在清洗的溫度條件下穩(wěn)定，不變質(zhì)，并具有高的活性；

③在清洗溶液的pH值范圍內(nèi)保持高活性，不與酸或堿反應(yīng)；

④與清洗液的各組分有良好的相容性，不發(fā)生副反應(yīng)。

影響酶作用效果的因素

酶是具有催化活性的蛋白質(zhì)，外界因素對(duì)其催化性能和生物活性有很大的影響，主要影響因素如下。

1.激活劑的影響

激活劑是能加快酶的催化反應(yīng)速度的物質(zhì)，多數(shù)是離子或簡(jiǎn)單有機(jī)化合物。

2.抑制劑的影響

抑制劑是在不使酶變性的情況下，使其結(jié)構(gòu)發(fā)生改變，對(duì)酶的催化活性起抑制作用的外界物質(zhì)。

3.重金屬離子的影響

Cu2+、Hg+、Ag+、Pb2+等重金屬離子可使酶失去催化活性，發(fā)生不可逆的變性。

4.pH值的影響

pH值對(duì)大多數(shù)酶的活性是有影響的。酶反應(yīng)的最適宜pH值是酶的催化反應(yīng)具有最快速度的pH值條件。高于或低于此pH值，酶的催化反應(yīng)速度都會(huì)降低。酶反應(yīng)最適宜值可通過(guò)實(shí)驗(yàn)測(cè)定，并隨反應(yīng)底物的濃度、溫度及其他條件的變化而改變。根據(jù)酶的最適宜pH值，可把它分為酸性、中性和堿性幾類(lèi)。pH值可使酶的催化反應(yīng)速度發(fā)生顯著變化。一般的酶適合pH值范圍在7左右。但是，也有的要求酸性或堿性條件。

根據(jù)酶的最適宜pH值，可把它分為酸性、中性和堿性幾類(lèi)。如胃蛋白酶是酸性蛋白酶，在鹽酸的環(huán)境中具有良好的活性。應(yīng)用于清洗劑中的蛋白酶則在弱堿性介質(zhì)中活性最強(qiáng)。脂肪酶在pH值高于10的環(huán)境中也能適應(yīng)，是耐強(qiáng)堿性的酶。

5.溫度的影響

隨溫度的升高，酶催化反應(yīng)的速度加快。與一般的化學(xué)反應(yīng)相似，在較低的一定的溫度范圍內(nèi)，溫度每升高10°C，反應(yīng)速度增加1?2倍。溫度超過(guò)65°C，酶蛋白質(zhì)會(huì)逐漸失去生物活性，酶的催化效率反而降低。

一般清洗用酶最好在50°C左右使用。但是，不同種類(lèi)的酶最適宜溫度條件不同。脂肪酶的最適宜清洗使用溫度是35°CSA（Savinme8.0）和ES（Esperase8.0）蛋白酶是70~80年代用于工業(yè)生產(chǎn)中的堿性蛋白酶，SA的最適宜pH值為9?10.5，溫度范圍是9?10.5°C；ES的最適宜pH值為10?11.5，溫度范圍是40-75°C。

6.應(yīng)用環(huán)境中其他化學(xué)制劑的影響

用于清洗液中的酶應(yīng)考慮其配伍性。表面活性劑及其他助劑對(duì)不同酶的活性有影響。例如，酶的結(jié)構(gòu)為氨基酸，強(qiáng)的氧化還原劑會(huì)與其發(fā)生反應(yīng)；氯會(huì)破壞酶的活力，在和含氯、過(guò)硼酸鹽等漂白劑混合使用時(shí)，應(yīng)先加入酶，再加入漂白劑。脂肪酶在非離子表面活性劑中所起的作用優(yōu)于在陰離子表面活性劑中。

酶在水中的穩(wěn)定性較差。酶所在的體系含水量過(guò)高，如果堿性又強(qiáng)，酶會(huì)發(fā)生降解。因此，長(zhǎng)期貯存的加酶洗滌劑中水的含量應(yīng)控制在40%以下，pH值在7~9.5之間。pH值過(guò)高，酶會(huì)失去活性；pH值過(guò)低，清洗性能不好。

清洗用的酶制劑

1.脂肪酶

脂肪酶早在1834年已被發(fā)現(xiàn)。它存在于動(dòng)物的組織、植物的種子和微生物體內(nèi)?，F(xiàn)已可以通過(guò)微生物培養(yǎng)的生物工程技術(shù)進(jìn)行工業(yè)化制備。

不論是動(dòng)物脂肪還是植物油脂，它們的主要成分都是高級(jí)脂肪酸的甘油酯。脂肪酶能催化脂肪水解，生成脂肪酸和甘油三酯，再進(jìn)一步催化其水解生成甘油單酯和甘油。

按其功能的不同，脂肪酸分為有位置特異性和無(wú)位置特異性?xún)深?lèi)。能夠把脂肪分子中的三個(gè)甘油鍵無(wú)區(qū)別地催化水解的念珠菌酵母脂肪酶，屬于無(wú)位置特異性的脂肪酶；對(duì)甘油三酯中外側(cè)的1，3位鍵有選擇地催化水解的絲狀白微菌脂肪酶和胰脂肪酶，即為有位置特異性的脂肪酶。

脂肪性污垢主要是甘油三酯、甘油二酯、甘油單酯和游離脂肪酸等，以及其他的無(wú)機(jī)雜質(zhì)的混合物，親水性不良，用水不容易清除，尤其在較低的溫度下更是如此。

在用堿液清洗時(shí)，堿可以和油脂污垢中的游離脂肪酸反應(yīng)，生成肥皂而除去，有衣面活性劑作用的肥皂還可以使脂肪性污垢中的其他成分乳化分散。但是，堿一般難以艙脂肪中的甘油三酯皂化水解。

脂肪酶可以起到堿起不到的作用，可使甘油三酯逐步催化水解，生成極性較強(qiáng)的甘油二酯、甘油單酯，甚至生成游離脂肪酸和甘油，而被清洗劑中的其他組分清除。

如果脂肪酶和表面活性劑配合使用，二者有良好的協(xié)同清洗作用。使用有位置特異性的酶比無(wú)位置特異性的酶效果更好。在清除甘油二酯、甘油單酯、游離脂肪酸時(shí)，使用陰離子表面活性劑比聚氧乙烯型的非離子表面活性劑的效果更好。使用含有脂肪酶的表面活性劑清洗液，可以在常溫下清除動(dòng)植物油脂性的污垢。

例如，低溫堿性脂肪酶Lipolase有良好的低溫清洗性，最適宜在35°C時(shí)使用，其活性和溫度的關(guān)系見(jiàn)圖4-45a。Lipolase脂肪酶能耐強(qiáng)堿，pH值對(duì)脂肪酶活性的影響見(jiàn)圖4-45b。

圖4-45溫度和pH值對(duì)脂肪酶活性的影響

2.蛋白酶

①蛋白酶的組成：酶都是蛋白質(zhì)，蛋白酶是由20多種氨基酸組成的蛋白質(zhì)分子，能催化蛋白質(zhì)和多肽分子內(nèi)的酰胺鍵（肽鍵）的水解。蛋白質(zhì)和多肽都是由多種α—氨基酸分子內(nèi)的氨基和竣基進(jìn)行縮合反應(yīng)，由此形成酰胺鍵（肽鍵），結(jié)合成的大分子。由兩個(gè)α—氨基酸分子通過(guò)酰胺鍵結(jié)合成的分子為二肽；由多個(gè)α—氨基酸分子通過(guò)酰胺鍵結(jié)合成的分子為多肽。相對(duì)分子量大于10000的多肽為蛋白質(zhì)。

②蛋白酶的分類(lèi)：按其來(lái)源可分為胰蛋白酶、胃蛋白酶、木瓜蛋白酶、霉菌或細(xì)菌蛋白酶等。其中由微生物制取得蛋白酶按其最適宜的pH值，可分為酸性蛋白酶、堿性蛋白酶和中性蛋白酶。

按其功能可分為兩類(lèi)：一是內(nèi)切酶，是能從蛋白質(zhì)或多肽分子內(nèi)部切開(kāi)肽鍵，生成分子質(zhì)量較小的多肽的蛋白酶；另一是外切酶，是只能從蛋白質(zhì)或多肽分子的氨基或羧基末端使肽鍵水解，而生成游離氨基酸的蛋白酶。

③蛋白酶的作用機(jī)理：酶只對(duì)某一特定基質(zhì)有催化作用的性質(zhì)稱(chēng)為酶的基質(zhì)特異性。對(duì)于蛋白酶來(lái)說(shuō)，指它只能對(duì)多肽鍵中的某些肽鍵的水解起催化作用的性質(zhì)。但是，多肽分子中實(shí)際上有多種肽鍵。若蛋白酶僅對(duì)少數(shù)特定的肽鍵的水解有催化作用，稱(chēng)其為基質(zhì)特異性狹窄的酶。若蛋白酶對(duì)多種氨基酸形成的肽鍵的水解有催化作用，則稱(chēng)其為基質(zhì)特異性廣闊的酶。

從微生物中提取的蛋白酶能通過(guò)對(duì)多種氨基酸形成的肽鍵的水解過(guò)程起催化作用，使蛋白質(zhì)污垢變得容易清除，是基質(zhì)特異性廣闊的酶，因此有很強(qiáng)的清除蛋白質(zhì)污垢的能力。反之，番木瓜中提取的木瓜酶、動(dòng)物體內(nèi)提取的蛋白酶、動(dòng)物胰臟中提取的胰蛋白酶等的基質(zhì)特異性狹窄，對(duì)蛋白質(zhì)污垢的清洗能力差。

用微生物發(fā)酵的生物工程制取的蛋白酶，適合于大量生產(chǎn)，用于清洗過(guò)程，其來(lái)源廣，成本低。在清洗中使用最多的是芽砲桿菌產(chǎn)生的堿性蛋白酶。堿性蛋白酶分子的活性中心是絲氨酸，所以又稱(chēng)其為絲氨酸型蛋白酶。絲氨酸型蛋白酶的主要清洗對(duì)象是人體污垢，人體排泄物、乳汁中的蛋白質(zhì)，皮膚衍生的蛋白質(zhì)、食物殘留物等。蛋白酶使細(xì)菌在蛋白質(zhì)基質(zhì)上生長(zhǎng)，并使之水解成水溶性的氨基酸或低聚肽而清除：

被蛋白質(zhì)污垢所包裹與粘附的其他污垢也同時(shí)清除。

在催化水解的過(guò)程中，絲氨酸活性中心能對(duì)多肽鍵中氨基酸間酰胺鍵的碳一氮鍵產(chǎn)生親核活化，并生成中間產(chǎn)物絲氨酸酯。絲氨酸酯在蛋白酶活性中心的組氨酸基及復(fù)雜的氫鍵網(wǎng)絡(luò)的參與下，發(fā)生水解，生成相對(duì)分子質(zhì)量較小的產(chǎn)物，再進(jìn)一步反應(yīng)，最后得到水溶性的氨基酸。

由于多肽的相對(duì)分子質(zhì)量大于10000才叫蛋白質(zhì)，當(dāng)?shù)鞍酌笇⒌鞍踪|(zhì)污垢分子催化水解到相對(duì)分子質(zhì)量為幾百至幾千的多肽小分子時(shí)，通過(guò)表面活性劑的水溶液的加溶、分散作用以及機(jī)械力的助洗，即可被清除。表面活性劑與蛋白酶的共同作用表現(xiàn)出良好的協(xié)同效應(yīng)。

3.淀粉酶

能對(duì)淀粉的水解過(guò)程起催化作用的酶稱(chēng)為淀粉酶。

（1）淀粉的分類(lèi)和水解過(guò)程

淀粉是多糖類(lèi)的一種，是右旋葡萄糖的聚合物，由α-葡萄糖通過(guò)α-1，4-糖昔鍵結(jié)合成的直鏈淀粉，和在α-1，6位有分支的支鏈淀粉所構(gòu)成。

按淀粉的結(jié)構(gòu)可分為直鏈淀粉和支鏈淀粉兩種。直鏈淀粉是由α-1，4-昔鍵連接葡萄糖分子形成的線(xiàn)性高聚物。當(dāng)線(xiàn)性高分子鏈中的葡萄糖基本單元的6號(hào)位羥基，和其他葡萄糖分子結(jié)合成α-1，6-昔鍵，而形成支鏈結(jié)構(gòu)，含有該種支鏈結(jié)構(gòu)的淀粉為支鏈淀粉。

?在不同來(lái)源的淀粉中，這兩種淀粉的含量不同。在一般的谷類(lèi)和薯類(lèi)淀粉中，支鏈淀粉約占10%?20%，其余的是直鏈淀粉；在糯米淀粉中，支鏈淀粉的含量高達(dá)99%；而在豆類(lèi)淀粉中，幾乎全是直鏈淀粉。

在淀粉酶的催化作用下，淀粉分子中的α-1，6-苷鍵和站α-1，4-昔鍵發(fā)生水解，分子鏈斷裂，淀粉分子生成葡萄糖小分子。不同結(jié)構(gòu)的淀粉，淀粉酶對(duì)其水解作用也不同。

淀粉的基本水解過(guò)程：

（C?H??O?）n→（C?H??O?）m→C??H??O??→C?H??O?（m<n）

淀粉糊精麥芽糖葡萄糖

（2）淀粉酶的種類(lèi)

在動(dòng)植物和微生物體內(nèi)廣泛存在淀粉酶。來(lái)源不同的淀粉酶，性質(zhì)不同，對(duì)淀粉的水解能力也不同。

按淀粉酶水解淀粉的方式，工業(yè)上用處最大的淀粉酶有以下幾種：

①α-淀粉酶廣泛存在于麥芽、唾液、胰臟和微生物中。

②β-葉淀粉酶是最早被人類(lèi)應(yīng)用于釀酒、飴糖生產(chǎn)中的酶。廣泛存在于麥類(lèi)、山藥、豆類(lèi)和一些蔬菜中。

③淀粉葡萄糖苷酶：又稱(chēng)為糖化酶，也曾稱(chēng)為γ-淀粉酶，是一種外切型淀粉酶，只存在于微生物界，許多霉菌都可以生產(chǎn)糖化酶，黑曲霉是其最重要的生產(chǎn)菌種。

④解枝酶：是一類(lèi)切開(kāi)支鏈淀粉的酶，廣泛存在于植物和微生物中。

⑤環(huán)狀麥芽糊精葡萄糖基轉(zhuǎn)移酶：能催化淀粉通過(guò)分子內(nèi)的葡萄糖基轉(zhuǎn)移反應(yīng)（環(huán)化反應(yīng)）而生成環(huán)糊精，也能水解α-1，4葡聚糖和環(huán)糊精。

此外還有麥芽糖生成酶等。

4.纖維素酶

能把纖維素水解成葡萄糖的酶總稱(chēng)為纖維素酶。纖維素酶包括內(nèi)切葡萄糖酶、β-葡萄糖昔酶、纖維二糖水解酶。在一定的條件下，由于它們的協(xié)同作用把纖維素水解為葡萄糖。

①纖維素酶在清洗中的作用棉、麻等天然的纖維的主要成分是纖維素。棉、麻的紡織品在多次洗滌之后，部分織物微纖維會(huì)從主纖維上分離出來(lái)，由于這些微纖維對(duì)光線(xiàn)的反射暗淡，影響紡織品的表面色澤，手感變壞。纖維素酶可使紡織品表面的微纖維水解而清除，恢復(fù)其光澤和平滑，使手感變得柔軟。吸附在微纖維網(wǎng)絡(luò)內(nèi)的細(xì)微污垢，將隨微纖維的水解而被釋放岀來(lái)。因此，加有纖維素酶的表面活性劑洗滌液，能達(dá)到普通表面活性劑洗滌液所達(dá)不到的清洗效果。

②纖維素酶使纖維素水解的機(jī)理纖維素分子鏈的基本結(jié)構(gòu)單元是葡萄糖，基本單元之間由1，4-昔鍵相連接，形成長(zhǎng)鏈線(xiàn)性的高分子。纖維素酶的作用機(jī)理尚未清楚。初步的觀(guān)點(diǎn)是先由內(nèi)切葡萄糖酶的作用于微纖維的非晶態(tài)區(qū)，使其暴露出許多末端與外切型酶作用。再由纖維二糖水解酶從非還原性的末端依次分解，產(chǎn)生纖維二糖。爾后，部分降解的纖維素再由纖維二糖水解酶與內(nèi)切葡萄糖酶協(xié)同作用，進(jìn)一步分解為纖維二糖、纖維三糖等低聚糖。最后，由β-葡萄糖昔酶作用而分解為葡萄糖。

酶在清洗中的應(yīng)用

1.污垢的清洗

在釆用各類(lèi)清洗劑清除污垢時(shí)，只要清洗的環(huán)境條件不破壞酶的活性，被清洗物含有酶能催化水解的有機(jī)物，即可選用適當(dāng)?shù)拿讣尤肭逑磩┲?，可以大大改善清洗的效果。這類(lèi)相關(guān)的污垢包括動(dòng)植物油脂、蛋白質(zhì)、纖維素等。

2.紡織品脫漿

為了使紗線(xiàn)有一定的強(qiáng)度，減少織造過(guò)程中的摩擦，織布以前紗線(xiàn)需要上漿，漿料的主要成分是淀粉。布料織造以后，染整以前，需要去掉這些漿料。酶可用于退漿劑中。我國(guó)紡織業(yè)中常用的酶是胰淀粉酶、BF-7658淀粉酶（即α-淀粉酶）等。BF-7658淀粉酶的相對(duì)分子質(zhì)量是55000，最適宜反應(yīng)溫度是75°C，最適宜pH值是5?7。

3.生絲脫膠

為了使絲綢有絲鳴和絲光現(xiàn)象，有柔軟的質(zhì)感，應(yīng)脫去生絲表面的絲膠。絲膠的主要成分是可溶性蛋白質(zhì)，可用高溫堿皂法除去。但是該法影響絲織品的光澤，使絲綢的色澤暗淡，手感粗糙。采用由微生物培養(yǎng)的中性或堿性蛋白酶進(jìn)行脫膠，可以明顯提高絲綢的質(zhì)量。

4.管道清淤

被蔬菜、樹(shù)葉、草根、明膠、食物殘?jiān)榷氯墓艿?，可采用各種酶的混合物清淤與疏通。明膠是一種動(dòng)物蛋白質(zhì)，被明膠等污垢堵塞的膠片廠(chǎng)下水道，可用含蛋白酶的清洗液清洗。

5.感光廢膠片的清洗與回收

采用50?60℃的中性或堿性蛋白酶清洗液清洗感光廢膠片，使膠片上的蛋白質(zhì)明膠膜被蛋白酶分解，銀進(jìn)入溶液可以回收。醋酸纖維素片基溶于適當(dāng)?shù)娜軇┲谢厥铡?/span>

6.農(nóng)產(chǎn)品加工與食品機(jī)械清洗

沾粘上蛋白質(zhì)等有機(jī)物的各種機(jī)械，可用蛋白酶溶液浸泡清洗。

7.隱形眼鏡清洗

用蛋白酶液浸泡隱形眼鏡片，可清除鏡片上的指紋及淚液的蛋白質(zhì)污垢。