إنزيمات a-Amylases بصفة عامة ثابتة عند درجة pH من 5.5 إلى 8 وفي وجود الكالسيوم تكون ثابتة عند درجات الـ pH العالية أو المنخفضة. وتبدي إنزيمات الـ a-Amylases نشاطاً أمثل عند درجة pH تتراوح من 4.8 إلى 6.5 ولكن هناك اختلاف في شكل الإنزيم وفي درجة الـ pH المثلى حسب مصدر الإنزيم كما يتضح من جدول (1) وجدول (2). ومعظم إنزيمات الـ a-Amylases التي تم تنقيتها تفقد نشاطها عند درجة حرارة 50°م ولكن يمكن استعادة نشاط الإنزيم مرة أخرى في وجود الكالسيوم. وإنزيمات a-Amylases ليس لها مرافقات إنزيم ولكنها إنزيماتMetallo بالنسبة للكالسيوم حيث يجب أن يتوفر على الأقل ذرة كالسيوم لكل جزيء من الإنزيم. وقوة ارتباط الكالسيوم بالإنزيم تعتمد على مصدر الإنزيم. ولا يدخل الكالسيوم فقط في تركيب هذه الإنزيمات ولكن وجود الكالسيوم ضروري لإنزيمات الـ a-Amylases حتى تكون نشطة. ففي وجود الكالسيوم تكون هذه الإنزيمات مقاومة للظروف المعاكسة مثل درجات الـ pH والحرارة غير العادية، كما أنها تكون مقاومة للمعاملة باليوريا أو التعرض للإنزيمات المحللة للبروتين مثل الببسين والتربسين والـ Subtilisin والـ Papain.
جدول (1) خصائص بعض إنزيمات الـ a-Amylases البكتيرية
|
الميكروب |
درجة الـ pH المثلى |
درجة الحرارة المثلى (°م) |
الوزن الجزئي (ك.د) |
|
Bacillus acidocaldarius |
3.5 |
75 |
68 |
|
B. amyloliquefaciens |
5.9 |
65 |
49 |
|
B. caldolyticus |
5.4 |
70 |
ـ |
|
B. coagulans |
7.5-8.5 |
85 |
ـ |
|
B. licheniformis |
5-8 |
76 |
22.5 |
|
B. stearothemophilus |
5.4-6.1 |
70 |
53 |
|
B. sp NRRL B 3881 |
9.2 |
50 |
ـ |
|
B. sp |
5-6 |
70 |
ـ |
|
B. subitilus |
5.3-6.4 |
50 |
47 |
|
B. subitilus NRRL B 3411 |
6-7 |
70 |
50 |
|
Bacteroides amylophilus |
6.3 |
43 |
92 |
|
Micrococcus halobius |
6-7 |
50-55 |
89 |
|
Streptomyces praecox |
6-7 |
40 |
ـ |
|
S. hygroscopicus |
5-6 |
50-55 |
48 |
|
S. aureofaciens |
4.6-5.3 |
40 |
40 |
|
Thermomonospora viridis |
6.5 |
55 |
ـ |
|
T. curvata |
5.5-6 |
65 |
62 |
|
Thermoactinomyces vulgaris |
5 |
70 |
ـ |
ولكن إنزيمات الـ a-Amylases التي لا يوجد معها كالسيوم تكون عرضة للدنترة بواسطة الحامض والحرارة واليوريا بسهولة شديدة كما تكون عرضة للتحلل بواسطة الإنزيمات المحللة للبروتين أيضاً بسهولة شديدة. وقد وجد أن إنزيمات الـ a-Amylases التي ينتجها الميكروب Bacillus subtilis تتطلب على الأقل 4 جرام من ذرات الكالسيوم لكل 1 مول من الإنزيم حتى يكون في كامل نشاطه.
وإنزيم الـ a-Amylase المنتج من الفطر Aspergillus niger سواء أكان مقاوم للحامض أو غير مقاوم للحامض يحتوي على 1 جرام من الكالسيوم الذي يمكن أن يزال بالمادة المخلبية Ethylene diamine tetra acetic acid (EDTA). وقد وجد أنه يمكن استعادة جزء من نشاط هذه الإنزيمات بإعادة إضافة الكالسيوم. كما أن كل جزيء من إنزيم الـ a-Amylases الذي يفرزه فطر A. oryzae يرتبط بـ 10 جرام من الكالسيوم منهم 9 جرام ارتباطهم ضعيف جداً ويمكن إزالتهم بسهولة ولكن لا يتأثر نشاط الإنزيم بذلك. ومن المحتمل أن تكون ذرات الكالسيوم هذه ذات الارتباط الضعيف هي التي تجعل الإنزيم مقاوم للدنترة. كما وجد أن ذرة الكالسيوم المرتبطة بشدة يمكن استبدالها بأي معدن آخر ثنائي التكافؤ مثل الباريوم أو الماغنسيوم بدون أن يتأثر نشاط الإنزيم. ولكن المعادن الثقيلة مثل النحاس والزئبق والفضة والرصاص تثبط إنزيم الـ a-Amylase.
جدول (2) خصائص بعض إنزيمات الـ a-Amylases الفطرية
|
الميكروب |
درجة الـ pH المثلى |
درجة الحرارة المثلى (°م) |
الوزن الجزئي (ك.د) |
|
Aspergillus niger |
5 و 6 |
60 |
ـ |
|
A. oryzae |
5.5-5.9 |
40 |
52.6 |
|
Mucor pusillus |
3.5-4 |
65-70 |
48 |
|
Paecilomyces subglobosum |
4 |
38 |
ـ |
|
Lipomyces kononenkoae |
5.5 |
40 |
38 |
|
Lipomyces starkeyi |
3-4 |
50-60 |
ـ |
|
Schwanniomyces castellii |
6 |
60 |
40 |
|
Torulopsis ingeniosa |
5.5 |
50 |
ـ |
ساحة النقاش