イソプルラナーゼ

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アミラーゼは加水分解酵素のクラスに属し、デンプン、グリコーゲン、デキストリンのグリコシド結合を触媒する酵素の総称です。アミラーゼは自然界に広く分布しており、ほぼすべての植物、動物、微生物に含まれています。最も研究されている、最も早く生産され、最も広く使用され、最も生産される酵素の一つであり、その生産は酵素の総生産の50％以上を占めています。起源に応じて、細菌アミラーゼ、ミコバクテリアアミラーゼ、マルトースアミラーゼに分けることができます。

イソプルラナーゼ

イソプルラナーゼは、グリコーゲンまたは分岐デンプンの分岐点で-1,6グリコシド鎖のみを加水分解し、全ての側枝を切り落として、さまざまな長さの直鎖デンプンを形成します。イソプルラナーゼの基質に対する作用の特性は、もち米デンプンに対する作用後の生成物の特性によって確認できます。イソプルラナーゼがもち米デンプンに作用すると、非分岐作用により、ヨウ素の色反応が赤から青に変わり、還元力が増加し、ブタノール中で沈殿が発生し、デンプン溶液が容易に老化し、直鎖デンプンの特性が現れます。イソプルラナーゼが他のアミラーゼと組み合わせて使用される際の顕著な現象は、デンプンの完全な糖化を引き起こすことです。

原理

実際、イソプルラナーゼは1940年に酵母抽出物から発見されましたが、イソプルラナーゼの酵素特性を理解するにはそれほど短くない時間がかかりました。デンプン化学の進展に伴い、アミラーゼはよりよく理解されるようになりました。上記のヨウ素反応の色変化が分岐鎖デンプンと直鎖デンプンの特性に関連していることを認識し、いわゆるデンプン合成酵素は実際には「6」グリコシド結合を切る酵素であることがわかりました。この酵素をイソプルラナーゼと改名しました。

原理

イソプルラナーゼは自然界に広く存在します。植物では、イソプルラナーゼは米、ソラマメ、ジャガイモ、麦芽、スイートコーンに見られます。高等動物の肝臓や筋肉にも、イソプルラナーゼに似たII-1,6グリコシド結合を分解する酵素があります。イソプルラナーゼを生産できる微生物の株は多く存在します。酵母の他にも、多くの細菌や一部の放線菌がイソプルラナーゼを生産することが確認されています。さらに、異なる源のイソプルラナーゼは基質に対する作用の特異性が異なることが知られています。

応用

イソプルラナーゼの主な応用は、さまざまな分岐多糖およびトロンボミシンの分解です。1970年代までに、イソプルラナーゼの応用はデンプンシロップ、ビールおよびアルコールの生産などの多くのデンプン深加工分野に拡大し、徐々に実験室段階から産業規模に移行しました。デンプン処理において、イソプルラナーゼは糖化プロセスを加速し、グリコシラーゼと相乗的に作用することで糖化率を改善し、β-アミラーゼと組み合わせることでマルトース収率を大幅に向上させることができるため、需要の高い分岐鎖アミラーゼです。現在、高グルコースシロップ、高マルトースシロップ、オリゴ糖、ビールの生産に成功裏に応用されており、医療分野でも利用されています。