主差α(main difference alpha) vs. β-淀粉酶(beta amylase)

淀粉酶的作用可以将淀粉水解成糖单位。淀粉酶天然存在于人类和一些其他哺乳动物的唾液和胰腺中，在那里它启动食物丸消化的生化过程。在口腔消化过程中，淀粉类食物（大米、面包、山药和土豆）会有点甜味，因为唾液淀粉酶会将一些淀粉降解为糖。淀粉酶于1833年由Anselme Payen首次发现并分离出来。淀粉酶由不同的希腊字母特别命名，包括α(α)-淀粉酶，β(β)-淀粉酶和γ(γ)-淀粉酶。所有这些酶都是糖苷水解酶，作用于α-1,4-糖苷键。阿尔法(α)-淀粉酶被认为是一种主要的消化酶，而β(β)-淀粉酶被认为是种子萌发和果实成熟的主要酶。但与beta相比(β)-淀粉酶和γ(γ)-淀粉酶α-淀粉酶（ec3.2.1.1）是钙金属酶，在缺钙的情况下不能发挥作用。这是α和β淀粉酶的主要区别。然而，α和β-淀粉酶在商业上都用于发酵过程，例如酿造啤酒和从淀粉中提取的糖制备的白酒。在这篇文章中，让我们进一步阐述α和β淀粉酶之间的区别。

这篇文章包括，

1.什么是α-淀粉酶定义、功能、特性和特性

2.什么是β-淀粉酶定义、功能、特性和特性

3.α-淀粉酶和β-淀粉酶有什么区别物理和功能特性比较

什么是α-淀粉酶(alpha amylase)？

α-淀粉酶被认为是哺乳动物消化道的主要消化酶。人类唾液和胰腺淀粉酶α-淀粉酶和植物、真菌（子囊菌和担子菌）和细菌（芽孢杆菌）也能产生淀粉酶α-淀粉酶。

α-淀粉酶的最适pH为6.7～7.0。钙是人体机能所必需的α-淀粉酶；因此被称为钙金属酶。α-淀粉酶能将淀粉直链淀粉等长链碳水化合物分解为麦芽三糖和麦芽糖，或将支链淀粉分解为麦芽糖、葡萄糖和极限糊精。

Ribbon diagram of human salivary alpha-amylase

什么是β-淀粉酶(beta amylase)？

β-淀粉酶主要由细菌、真菌和植物产生，它催化第二种酶的分解α-非还原糖的1，4糖苷键，一次可分解麦芽糖。β-淀粉酶将淀粉分解成麦芽糖，产生成熟水果的甜味。最适pH值β-淀粉酶为4.0–5.0。动物不生产β-淀粉酶。

Ribbon diagram of barley beta-amylase

阿尔法(alpha)和β-淀粉酶(beta amylase)的区别

α和β淀粉酶具有显著不同的物理和功能特性。这些可以分为以下几个亚组，

互用名称

α-淀粉酶：1,4-α-葡聚糖-葡聚糖水解酶和糖化酶是α-淀粉酶。

βAmylase:1,4-α-D-葡聚糖麦芽水解酶、糖化酶和糖原淀粉酶是β-淀粉酶。

EC编号

α-淀粉酶：酶代码EC3.2.1.1

β-淀粉酶：酶代码EC3.2.1.2

生产

α-淀粉酶：哺乳动物消化系统可以合成α-淀粉酶；因此，人类唾液和胰腺淀粉酶α-淀粉酶。此外，α–淀粉酶可以由植物、真菌（子囊菌和担子菌）和细菌（芽孢杆菌）产生。

β-淀粉酶：β-淀粉酶由细菌、真菌和植物产生。动物的组织或细胞不能产生β-淀粉酶，即使它可能存在于消化道内的微生物中。

钙的作用

α-淀粉酶：钙是人体功能所必需的α-淀粉酶，因此被称为钙金属酶。

β-淀粉酶：钙是不需要的功能β-淀粉酶。

最适ph值

α-淀粉酶：最适pH值β-淀粉酶为6.7–7.0

β-淀粉酶的最适pH值β-淀粉酶为4.0–5.0

主要功能

α-淀粉酶：α-淀粉酶主要参与食物的消化过程。

β-淀粉酶：β-淀粉酶主要参与果实成熟和种子萌发过程。

作用部位

α-淀粉酶：α-淀粉酶可以作用于底物的任何部位。

β-淀粉酶：β-淀粉酶能从非还原端起作用，催化第二还原端的水解α-1,4糖苷键

酶反应的主要结果

α-淀粉酶：长链碳水化合物（直链淀粉和支链淀粉）可以被分解α-从直链淀粉中提取麦芽三糖和麦芽糖，或从支链淀粉中提取麦芽糖、葡萄糖和极限糊精

β-淀粉酶：在水果成熟过程中，淀粉被淀粉分解β-淀粉酶转化为麦芽糖，引起成熟水果的甜味。

反应速率

α-淀粉酶：α-淀粉酶的作用速度比其他酶快β-淀粉酶。

β-淀粉酶：β-淀粉酶的作用往往比酶慢α-淀粉酶。

理化性质

α-淀粉酶：α-淀粉酶对高温和重金属离子不敏感，在低pH下失活。

β-淀粉酶：β-淀粉酶对高温和重金属离子敏感，在较低的pH值下稳定。

总之，淀粉酶是一种能将淀粉水解成小分子的酶。但是α-淀粉酶的活性需要Ca2+，最终产物是葡萄糖、麦芽三糖和麦芽糖。相反，β-淀粉酶不需要Ca2+，水解可溶性淀粉或直链淀粉，只产生麦芽糖作为最终产品。

工具书类

弗莱登伯格，O和G。尼尔森。1965.发芽大麦种子的淀粉酶同工酶。《遗传》54:123-129。

昂克伦，H。A.和R。韦贝克。大麦萌发过程中α-淀粉酶同工酶的形成。车前88:255-260。

Rejzek，M。；史蒂文森，C。E。；南部，A。M。；斯坦利，D。；丹耶，K。；史密斯，A。M。；纳尔德雷特，M。J。；劳森，D。M。；菲尔德，R。答(2011). “化学遗传学与谷物淀粉代谢：大麦非共价和共价抑制的结构基础β-淀粉酶”。分子生物系统。7 (3): 718–730.

Image Courtesy:

“Salivary alpha-amylase 1SMD”  – From PDB entry 1SMD – Own work (Public Domain) via Comm*** Wikimedia

“2xfr b淀粉酶”A2-33–通过Comm*** Wikimedia完成自己的工作（CC By-SA 3.0）