淀粉是玉米种子的主要组成部分,占干种子的 70% 左右, 其生物合成和积累主要发生在植物种子发育的特定阶段, 主要由 ADPG 焦磷酸化酶( ADP - Glc pyrophosphorylase, AGPase) 、淀粉合成酶 ( starch synthase, SS ) 、淀 粉 分 支 酶 ( starchbranching enzyme, SBE) 及去分支酶 ( de - branchingenzyme,DBE) 等一系列的酶催化形成。AGPase 是淀粉合成的起始酶, 是淀粉合成代谢途径中关键限速酶。其催化淀粉合成前体底物 ADPG 焦磷酸葡萄糖的形成,直接影响淀粉形成 , 在淀粉合成过程中起到重要作用。通过对其深入研究, 对揭示淀粉生物合成的分子机理, 实现淀粉合成的人工调控具有重要意义。
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淀粉合成途径中的主要酶有 : 腺苷二磷酸葡萄糖焦磷酸化酶(AGPase)、可溶性淀粉合 酶 (SSS) 、淀粉分支酶 (DBE )、淀粉脱支酶 (SEB) 及颗粒结合型淀粉合成酶 (GBSS) 。AGPase决定淀粉的含量,SSS、DBE和SEB三种酶共同决定支链淀粉的合成。GBSS是合成直链淀粉的关键酶。GBSS与淀粉粒特异性结合,使合成的直链淀粉保持未分支状态。GBSS是与发育中的淀粉粒结合的有活力的蛋白,在缺少分支酶时,只合成线型葡萄糖。GBSS有两个同工酶,即GBSS I 和GBSS II。前者是合成胚乳等贮藏组织中直链淀粉的关键酶,后者是合成非贮藏组织直链淀粉的关键酶。
能够水解淀粉的酶称为淀粉酶。淀粉酶对淀粉的作用会因种类的不同而不同,淀粉酶对淀粉或淀粉水解物的催化水解及转化有高度的专一性。当作用于淀粉时,a一淀粉酶是以随机方式在淀粉分子的内部切断a-1,4糖普键在初始的阶段a一淀粉酶水解淀粉的速度较快,能够迅速降解淀粉分子。
在淀粉水解产物中,其还原性末端的葡萄糖分子的C1构型为a一型,所以称为a一淀粉酶。根据热稳定性的不同,a一淀粉酶被分成中温一淀粉酶和耐高温a一淀粉酶。耐高温a一淀粉酶是淀粉液化地衣芽抱杆1和芽抱杆1生成的酶制剂,在食品加工中它己经被广泛地应用。耐高温a一淀粉酶即高温液化酶,它是在较高的温度下与淀粉发生水解反应,其优点是能够在高温下进行淀粉水解反应,不会产生不溶性的淀粉颗粒,不容易发生淀粉老化的现象,反应液清亮透明。
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