Свойства α-амилазы
α-амилаза растворяется в воде, но эти растворы нестойки и уже через 2—3 ч теряют свою активность. Однако ионы кальция стабилизируют фермент, по-видимому, вследствие того, что они поддерживают вторичную и третичную структуру ферментного белка. Это было доказано впервые в отношении α-амилазы бактериального происхождения и подтверждено впоследствии на ферменте различных злаков. В связи с этим при изучении α-амилазы зерна в большинстве случаев для экстрагирования применяют растворы кальциевых солей.
Наиболее концентрированные препараты α-амилазы могут быть получены путем адсорбции растворенных в трис-буфере pH 8,0 осадков амилазы гликогеном. Повышение активности препаратов α-амилазы проросшей пшеницы при обработке ее растворов представлено в таблице 135.
Ионообменная хроматография концентрированных препаратов α-амилазы обнаруживает три главных компонента и один слабо выраженный. При электрофорезе этих компонентов наблюдается по одной полосе в каждом.
При сравнительном изучении овса, пшеницы, ржи и ячменя было показано, что комплексы с гликогеном образуют только α-амилазы проросшего зерна. Возможно, что в данном случае водные экстракты амилазы не были достаточно концентрированы.
Кислотный оптимум α-амилаз овса, ржи, пшеницы и ячменя лежит в пределах pH 4,7—5,0. При более низком значении pH наступает необратимая инактивация фермента.
Опыты прибавления в ферментный раствор этилендиаминдеграацетата (ЭДТА), который связывает кальций, показали, что при удалении последних из раствора α-амилаза инактивируется полностью и, кроме того, становится доступной воздействию протеаз.
Дальнейшие исследования показали, что в активных центрах α-амилазы содержатся фенол и имидазол, так как обработка йодом, связывающим эти вещества, полностью инактивирует фермент.
На 80—90% инактивирует α-амилазу П-диазосульфоиовая кислота, соединяющаяся с остатками тирозина и гистидина в белках. Амилазы изученных злаков на 60—90% инактивируются β-хлормеркуробензоатом натрия, но степень ингибирования зависит от концентрации ионов кальция и продолжительности реакции. Вероятно, наличие свободных сульфгидрильных групп не является необходимым для активности зерновых α-амилаз. Последние ингибируются молибденовокислым аммонием и аскорбиновой кислотой в концентрации M*10в-3, растворы же меньшей концентрации лишь незначительно понижают ее активность.
Сильными ингибиторами фермента являются соли серебра и ртути в концентрации M*-10в-6 и меди в концентрации M*10в-4.
Молекулярные массы α-амилаз овса, ржи, пшеницы, проросшей пшеницы и ячменя близки друг к другу и лежат около 5000, но, вероятно, эти цифры являются низшими пределами, так как молекулы амилазы имеют очень компактную структуру по сравнению с другими белками сопоставимой молекулярной массы.
Изучение продуктов расщепления амилозы α-амилазой перечисленных злаков показало их большое сходство (табл. 136). На стадиях амилолиза до красного окрашивания с йодом преобладают мальтодекстрины большей длины, чем Г8, при дальнейшем гидролизе количество высших сахаров (Г8—Г11) уменьшается.
Довольно поздно появляется глюкоза. Когда ферментируемый раствор перестает давать окраску с йодом, в нем не обнаруживается полисахаридов выше, чем Г10. Важно отметить, что все три α-амилазы воздействуют на амилозу совершенно одинаково и проращивание не изменяет характер их воздействия.
