Декстринази

Амілази, що гідролізують -1,6 – зв’язки в амілопектині та глікогені , розділяють на істинні (пуллуланази та ізоамілази) та умовні декстринази.

Практичний інтерес мають пуллуланази Bacillus cereus var mycoides та Aerobacter aerogenes (Klebsiella pneumonae), що гідролізують немодифіковані субстрати. Найбільш важливе промислове використання - при виробництві мальтози та мальтозних сиропів. При сумісному використанні пуллуланаз та -амілаз на клейстерований крохмаль вихід мальтози –90%, ефективне використання пуллуланаз з грибними -амілазами на розріджений крохмаль з ДЕ=2 при рН =6, t= 50С з виходом мальтози 88-90%, глюкози 0,1%, мальтотриози – 5%, олігосахаридів – 5%.

Ізоамілазу можна застосовувати для одержання лінійних декстринів.

Глюкозидази

Глюкозидаза (грибна, бактеріальна та дріжджова) гідролізує дисахариди та олігосахариди по  -1,4-,зв’язках, відщеплюючи глюкозу. Дріжджові -глюкозидази Sacchromyces cerevisiae, Sacch. italicus, Sacch. сarlsbergensis, Sacch. oviformis каталізують гідроліз мальтози та сахарози/ Бактеріальні Bac. brevis та грибні Aspergillus, Penicillium, а також дріжджові Shizosacch. pombe i Sacch. logos гідролізують найкраще мальтозу, і деякі зовсім неактивні до сахарози.

Глюкоаммілази

Фермент глюкоамілаза гідролізує  -1,3 -,  -1,6- та  -1,4-,зв’язки. Основна функція - розщеплення в молекулі декстрину поперечних зв’язків з утворенням глюкози. Зокрема, для зменшення вмісту декстринів в нормальних освітлених та сухих сортів пива(обробка пивного сусла глюкоамілазою переважно проводять перед ферментацією, проте є технології з сумісною стадією).

Дві групи глюкоамілаз (рН =4,5-5.0, t=40-60 С)

• повністю гідролізують крохмаль та - декстрини і - декстрини

• гідролізують крохмаль на 80% , - декстрини на 40%, - декстрини на100%

Продукується виключно грибами. Застосовується для біоконверсії мальтоолігосахаридів в D-глюкозу. Більшість глюамілаз перетворюють крохмаль в глюкозу при при великому надлишку та довготривалій інкубації. Розгалужені субстрати глюкоамілаза розщеплює до глюкози не повністю, для повного розщеплення слід застосовувати суміш глюкоамілази з  - амілазою.

Для промислового використання глюкоамілазу одержують з Aspergillus awamor, Aspergillus niger, Rhisopus delemar. Імобілізувати глюкоамілазу не вдається. Пілотна установка Н=2м, d= 15 см (Німеччина “Коorning glass”) з імобілізованою глюкоамілазою (1,5 кг) на оксиді кремнію давала 450 кг /добу глюкозного сиропу при t=40С і часі півактивації ферменту – 80діб. Розчинна глюкоамілаза зацукрює гідролізати крохмалю з виходом D-глюкози 98%. Світове виробництво глюкозного сиропу глюкоамілазою близько 10млн т /1980р. Найбільш важливий аспект застосування – одержання високоглюкозних сиропів (96-98% D-глюкози) безпосередньо для спиртовиробництва або кристалізації глюкози та для виробництва високофруктозних сиропів.

Глюкоізомерази

Виробництво – коло 5 млн.т/ 2000р. Застосовується в основному для одержання ізоглюкози (рівноважна реакція 55%фруктози, промислова –42%). В 1966р запропонована як розчинний фермент(Японія). “Королева імобілізованих ферментів” – глюкоізомераза застосовується у виробництві імобілізованою з 1974 р (США).

Фермент глюкоізомераза (ксилозо/глюкоізомераза) каталізує процес ізомеризації D-глюкози у D-фруктозу, як побічного процесу, так як основна реакція - перетворення D-ксилози в D-ксилулозу, і є внутрішньоклітинним, що ускладнює його виділення.

Продуценти : Bacillus, Streptomyces, Actinoplanes, Arthrobacter (застосовуються в промисловості лише в імобілізованому вигляді)- вирощують на 50% розчині глюкози (краще на ксилозі), t_{оптимальне} =60С, активізуються Mg²⁺ стабілізуються Co²⁺, інактивуються Сa²⁺. Найбільш ефективним методом виділення ендоферменту – дезінтеграція клітин розривом при ударі на гомогенізаторній установці “Гаулін” клітинної суспензії ( рН=7-9), або обробкою лізоцимом ( з подальшим фракціонуванням неактивного білку та нуклеїнових кислот водосмішаними 50% органічними розчинниками та стабілізаією солями магнію), автолізом толуолом, перемішуванням з с абразивом на кульковому млинку,розмелюванням на роторному гомогенізаторі, ультразвуком, температурною обробкою з денатурацією та осодженням неактивного білку (t = 40-80С, =5-120 хв). Очистку ферменту здійснюють на ДЭАЭ- целюлозы, сефадексы G-150 (до 11кратних ступенів очистки) Препарати фермену зберігають активність при t = 26С, протягом =20 міс. Глюкоізомеразна активність – 8^.10³ - 35 ^.10³ од/г с.р. питома активність 15 од/ мг білку.

Носії для імобілізації глюкоізомерази: пористий алюміній, основний карбонат магнію, ДЭАЭ-целюлоза, ДЭАЭ- крохмаль, ДЭАЭ- тарса, амберліт, вугілля –Darco, кремній флокулянт. Регенерація носіїв - обробка сильними кислотами та біфункціональними реагентами.

Діючі заводи високофруктозних сиропів обладнані простими в експлуатації реакторами неперервної дії, контрольовані мікропроцесорною технікою. Використовуються як чисті ферментні препарати, так і поліферменті системи клітин (в реакторах більшого об’єму).

Bacillus coaguаlans - клітини сшиті глутаровим альдегідом в колоних реакторах (“Novo”, Данія)

Arthrobacter sp. - клітини закріплені на желатині глутаровим альдегідом з флокулятнами (“Gist Brockad”)/

Streptomyces sp. - клітини включені в плівку або нитки ацетатної целюлози

Actinoplanes missouriensis – очищений фермент на активованому оксиді алюмінію або частково очищений - на іонообмінній смолі.

Основна проблема застосування інгібування Са²⁺, присутніми в крохмальних субстратах. Для усунення впливу іонів необхідно проводити деіонізацію, проте встановлено , що мутність (0,4% ліпідної фракції) глюкозного сиропу (ДЕ=95) активізує глюкоізомеразу за рахунок утворення комплексів з Са-іонами.