Целью данной работы было исследование действия глюкоамилазы в процессе биоконверсии нативного крахмала в композиции с амилолитическими ферментами, оказывающими положительное влияние при биоконверсии предварительно клейстеризованного крахмала. Установлено, что при использовании в качестве катализатора процесса композиции глюкоамилазы с термостабильной бактериальной α-амилазой, в отличие от клейстеризованного крахмала, не наблюдается положительного эффекта. Выявлено позитивное влияние на процесс композиции глюкоамилазы (Asp. niger) с пуллуланазой (Bac. licheniformis) при дозировке последней 0,4–0,5 ед. ASPU/г СВ крахмала. В ходе исследований установлено, что оптимальная величина рН реакционной среды для композиции ферментов так же, как и для глюкоамилазы при действии на нативный крахмал, находится в пределах 3,0–3,5, в отличие от 4,0–4,5 для клейстеризованного крахмала.

Результаты исследований показали, что снижение оптимума рН для действия глюкоамилазы в процессе биоконверсии нативного крахмала до 3,3–3,5 может быть обусловлено синергетическим действием НCl и глюкоамилазы. Пуллуланаза (Bac. licheniformis) при самостоятельном действии на нативный крахмал сохраняет оптимум рН (4,2) для клейстеризованного крахмала, при снижении рН частично инактивируется. При дозировке 10 ед. ASPU/г СВ крахмала в заданных условиях пуллуланаза расщепляет не более 1% СВ крахмала с образованием глюкозы (~ 45%), мальтозы (~ 13%), мальтотриозы (~ 12%) и ВМС (~ 30%), что свидетельствует о способности испытуемой пуллуланазы, помимо α-1,6-гликозидных связей, расщеплять в крахмале и α-1,4 связи. На основании полученных данных установлено, что использование композиции глюкоамилазы с α-амилазой и/или пуллуланазой для низкотемпературной биоконверсии нативного крахмала неэффективно, в отличие от клейстеризованного крахмала.

1. Лукин Н.Д., Бородина З.М., Лапидус Т.В., Маннова И.Г. и др. Исследование процесса биоконверсии нативного кукурузного крахмала с применением амилолитических ферментов // Достижения науки и техники АПК. 2011. №12. С. 74–76.

2. Лукин Н.Д., Бородина З.М., Папахин А.А., Шаталова О.В Исследование действия амилолитических ферментов на нативный крахмал различных видов в гетерогенной среде // Достижения науки и техники АПК. 2013. №10. С. 62–64.

3. Tamaki S., Hisamatsu M., Teranishi K., Adachi T. et al. Structural change of maize starch granules by ball-mill treatment // Starch/Starke. 1998. V. 50. № 8. Р. 342–348.

4. Шульман М.С. Механическая клейстеризация крахмала. М.: Пищепромиздат, 1961. 149 с.

5. Uthumporn U., Zaidul I.S.M., Karim A.A. Hydrolysis of granular starch at subgelatinization temperature using a mixture of amylolytic enzymes // Food and Bioproducts Processing. 2010. V. 88. P. 47–54.

6. Arasaratnam V., Balasubramaniam K. Synergistic action of α-amylase and glucoamylase on raw corn // Starch/Starke. 1993. V. 45. № 6. P. 231–233.

7. Fujii M., Homma T., Taniguchi M. Synergism α-amylase and glucoamylase on hydrolysis of native starch granules // Biotechnol. Bioeng. 1988. V. 32. № 7. P. 910–915.

8. Папахин А.А., Бородина З.М., Лукин Н.Д., Гулакова В.А. и др. Методика оценки действия амилолитических ферментов на нативный крахмал // Хранение и переработка сельхозсырья. 2014. № 4. С. 14–17.

9. Hii S.L., Tan J.S., Ling T.C. Ariff A.B. Pullulanase: role in starch hydrolysis and potential industrial application // Enzyme research. 2012. V. 2012. P. 14.

10. Rou A., Messaoud E.B., Bejar S. Isolation and purification of an acidic pullulanase type II from newly isolated Bacillus sp. US149 // Enzyme and microbial technology. 2003. V. 33. № 5. P. 720–724.

11. Ara K., Saeki K., Igarashi K., Takaiwa M. et al. Purification and characterization of an alkaline amylopullulanase with both α-1,4 and α-1,6 hydrolytic activity from alkalophilic Bacillus sp. KSM-1378 // Biochimica et Biophysica Acta. 1995. V. 1243. № 3. Р. 315–324.