Действие а-амилазы на амилопектин приводит к образованию мальтозы и низкомолекулярных декстринов с 5 - 8 глюкозными остатками. Это обусловлено тем, что фермент не действует на а-1,6-глюкозидные связи в местах разветвления макромолекул амилопектина: эти связи ферментом не разрываются.
Рис. 92. Действие В-амилазы на амилозу крахмала.
Итак, в результате действия а-амилазы на амилозу и амилопектин образуются декстрины (а-декстрин), мальтоза, мальтотриоза и глюкоза.
Рис. 93. Действие В-амилазы на амилопектин крахмала.
Действие В-амилазы проявляется в последовательном отщеплении от амилозы и амилопектина по два остатка глюкозы, т.е. в отщеплении звеньев мальтозы (рис. 92 и 93); причем В-амилаза действует с нередуцирующих концов цепей. Линейная макромолекула амилозы ею полностью превращается в мальтозу.
В амилопектине В-амилаза расщепляет лишь «верхушки» разветвленных цепей и действие фермента прекращается, когда он приближается к разветвлениям макромолекулы на расстояние одного элементарного глюкозного звена (а-1,6-глюкозидные связи). Сердцевина макромолекулы (нерасщепленный остаток амилопектина), так называемый а-амилодекстрин, подвергается дальнейшему гидролизу а-амилазой, которая расщепляет этот декстрин на более мелкие осколки. Однако и при совместном действии а- и В-амилаз при гидролизе амилопектина остаются разветвленные декстрины с 5-8 глюкозными остатками, в которых сосредоточены негидролизуемые а-1,6-глюкозидные связи. Смесь таких остатков крахмальных молекул с а-1,6-глюкозидными связями, не расщепляющихся при совместном действии а- и В-амилаз, называют предельными декстринами.
Рис. 94. Схема действия глюкоамилазы (ГА) на амилозу и амилопектин и изомальтазы (ИМ) на изомальтозу.
В-Амилаза обладает еще одним специфическим действием: при наличии в атакуемой цепи четного числа глюкозных единиц образуется только мальтоза; если число таких единиц нечетное (5, 7, 9), то последние три единицы остаются нерасщепленными в виде мальтотриозы.
В просяном солоде содержится специфический фермент олиго-1,6-глюкозидаза (по Д. Н. Климовскому декстриназа), разрывающая а-1,6-глюкозидную связь в амилопектине и в предельных декстринах. Аналогичный фермент содержится в культуре плесневых грибов и в получаемых из них ферментных препаратах.
В амилолитический комплекс плесневых грибов входят глюкоамилаза, а-амилаза, а-глюкозидаза, олиго-1,6-глюкозидаза и изомальтаза.
Глюкоамилаза расщепляет а-1,4-глюкозидные связи в амилозе и амилопектине, отрывая по одному глюкозному остатку и образуя таким образом глюкозу. Свое действие фермент начинает с нередуцирующих концов цепей амилозы и амилопектина (рис. 94).
Олиго-1,6-глюкозидаза разрывает а-1,6-глюкозидную связь в предельных декстринах; изомальтаза разрывает эту связь только в дисахариде - изомальтозе.
Согласно исследованиям В. И. Родзевич и Г. М. Добролинской, препарат глюкоамилазы из Asp. awamori, свободный от транс-глюкозидазы, расщепляет также а-1,6-глюкозидные связи в амилопектине и в предельных декстринах, гидролизуя крахмал полностью.
Основными факторами, влияющими на скорость ферментативных реакций, являются температура, рН, концентрация субстрата и ферментов. С повышением температуры ферментативный гидролиз крахмала ускоряется, однако при определенной температуре происходит инактивация ферментов.
В-Амилаза ячменного солода имеет низкую термостойкость: при нагревании до 70° С она разрушается; тепловая инактивация данного фермента почти полностью завершается в несколько минут при 70° С. a-Амилаза ячменного солода обладает более высокой термостойкостью, являясь более устойчивой к нагреванию, и разрушается при температуре около 80° С.
Оптимальная температура для В-амилазы в заторе 63° С, а для a-амилазы - 70° С. В оптимальных условиях одна молекула В-амилазы может гидролизовать 237 ООО связей в минуту.