生澱粉糖化酶一般指可以直接作用、水解或糖化未經蒸煮的澱粉顆粒的酶，可能包括α-澱粉酶、β澱粉酶、葡萄糖澱粉酶、普魯蘭酶。它可以將澱粉傳統工藝中的糊化、液化和糖化合並為一步直接進行糖化，如果將其應用於無蒸煮的酒精發酵，可節約總能耗的30%~40%。已發現的能產生澱粉酶的微生物種類較多，報道最多的是黑曲黴、根黴和芽孢杆菌。本文篩選出能產生澱粉酶的細菌，對其進行初步鑒定，並進行了酶學性質的研究。
1 材料與方法
1.1 土樣
校內食堂垃圾附近的土壤。
1.2 培養基
平板分離培養基：可溶性澱粉3g、蛋白腖10g、NaCl 5g、瓊脂20g、蒸餾水1000ml，pH7.2~7.4,121℃滅菌20min。其中可溶性澱粉在105℃下幹熱滅菌2h，然後在65℃下無菌操作加入。
液體發酵培養基：可溶性澱粉3g、蛋白腖10g、NaCl 5g、蒸餾水1000ml，pH7.2~7.4,121℃滅菌20min。其中可溶性澱粉在105℃下幹熱滅菌2h，然後在常溫下無菌操作加入。
1.3 菌種篩選方法
初篩：變色圈法，選擇圈徑比較大的菌落，進一步劃線分離後，進行產酶測定。
複篩：測酶活，選擇酶活高的菌株作為目的菌株。
1.4 生澱粉酶活的測定方法
酶活力測定方法：將發酵液在4℃，8000r/min下，離心30min後取出上清液，再通過抽濾得到的濾液為粗酶液，取1ml粗酶液，加入到19mLpH6.5的檸檬酸鹽緩衝液中，再加入0.5g的可溶性澱粉為底物，30℃水解2h後用0.5ml4%的NaOH溶液終止反應，反應液在4000r/min下離心5min，用DNS法測定上清液中還原糖的含量，測定540nm處的吸光度（在酶活測定體係中，以純水取代粗酶液作為空白），查葡萄糖標準曲線得到水解產物中的葡萄糖量，從而確定生澱粉酶的酶活力大小。
酶活力定義：在pH6.5、溫度為30℃保溫120min條件下，1min產生1ug葡萄糖所需要的酶的量規定為1個酶活力單位（U）。
1.5 菌種鑒定
進行形態和生理生化檢測。
1.6 生澱粉糖化酶的酶學性質研究
1.6.1 酶的熱穩定性研究 取一定量的粗酶液，分別在50℃、60℃、70℃和80℃不同溫度下保溫60min，每隔10min測定殘留酶活力。
1.6.3 pH的影響 配製pH分別為3.0、3.6、4.0、4.6、5.0、5.6、6.0、6.6、7.0、7.6、8.0和8.6的檸檬酸鹽緩衝液，在不同pH緩衝液中讓酶水解生澱粉，通過水解產物中葡萄糖的量計算酶活力的大小。
1.6.4 酶的pH穩定性研究 將酶溶於pH6.5的檸檬酸鹽緩衝液中，分別放置1、2、4、6、9、12、24、36、48和60h後，測定殘餘物的酶活力大小。
1.6.5 金屬離子的影響 以不加金屬離子為對照，分別在反應液中加入1mmol/L的Ca2+、Na+、Mg2+、Fe3+、K+、Mn2+、Zn2+和Cu2+，測定酶活。
2 結果與分析
2.1 菌種篩選
從初篩平板上挑出了8株有較大澱粉水解圈的菌株，分別編號為QD001到QD008。測得它們各自的圈徑比見表1，對圈徑比較大的菌株QD001、QD006和QD007做斜麵保藏並通過搖瓶複篩，得到QD006酶活力最高，達到10、18U/ml，確定為目標菌株。
2.2 菌種鑒定
QD006的菌落較小，較薄，較透明且“細膩”，邊緣光滑，革蘭氏染色確定該菌為革蘭氏陽性菌，經顯微觀察呈球形，為球菌；糖類發酵試驗顯示改菌能利用葡萄糖，蔗糖，但不能利用乳糖：VP試驗為陰性；MR試驗為陰性；吲哚試驗為陰性；檸檬酸鹽為陰性。初步鑒定該菌為Staphylococcus intermedius。
2.3生澱粉糖化酶的酶學性質
2.3.1 溫度對酶活的影響
由圖1可知，酶的最適作用溫度為50℃。當溫度小於50℃時，反應速率隨溫度升高而升高，但高於最適溫度，酶的反應速率下降。
2.3.2 生澱粉糖化酶的熱穩定性
由圖2可知，該生澱粉糖化酶在50℃和60℃時，放置1h後，殘餘酶活分別是99.8%和98.2%，由此可知，在60℃內，該生澱粉糖化酶具有很好的熱穩定性。
2.3.3 pH對酶活力的影響
由圖3可知，該酶的最適為6.5左右，同時可以看出pH在3-4.5的範圍內，生澱粉糖化酶的酶活變化不大，上升趨勢比較小，但pH對生澱粉糖化酶的影響呈現出明顯的鍾罩形。
2.3.4 酶的耐酸穩定性
由圖4可知，該生澱粉糖化酶在pH6.5的檸檬酸鹽緩衝液中放置1、2、5h後，殘餘的酶活力都在70%以上，隨著放置時間的延長，酶活力迅速降低，放置60h，殘餘的酶活力僅在10%左右，所以該酶的耐酸穩定性比較弱。
2.3.5 金屬離子對生澱粉糖化酶的酶活力的影響
由表2可知，Ca2+、Na+、K+、對該生澱粉糖化酶有激活作用，Fe3+、Zn2+、Cu2+ 對該酶有抑製作用。
3 結論
從自然界分離得到產生澱粉酶的菌株QD006，通過形態和生理生化鑒定，初步確定為Staphylococcus intermedius，經對該酶酶學性質的研究，其最適溫度為50℃，最適pH為6.5，並且具有良好的熱穩定性，Ca2+、Na+、K+、對該生澱粉糖化酶有激活作用，Fe3+、Zn2+、Cu2+ 對該酶有抑製作用。
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