- Các amilaza tạo ra các oligosaccarit đặc thù:
A- H+ B-OH B + H2O
4.3.3. Biến hình tinh bột bằng phản ứng tổng hợp có enzym và sự chế tác cylodextrin 1 Enzym xúc tác và cơ chế biến hình để tạo cyclodextrin
4.3.3.1. Enzym xúc tác và cơ chế biến hình để tạo cyclodextrin
Các xyclodextrin hay dextrin schardinger là những sản phẩm được tạo ra từ tinh bột do tác động của các enzym transferaza.
Tinh bột thực phẩm Các enzym thuộc nhóm này xúc tác quá trình chuyển hóa một bộ phận của phân tử chất cho đến một phân tử chất nhận. Sự tạo thành xyclodextrin là một ví dụ về sự biến hình tinh bột bằng phương pháp sinh học.
Enzym cyclodextrin glucanotransferaza (CGTaza); cyclodextringlucozyltransferaza (1,4-α-D-glucan:1,4-α-D-glucopyranozyl transferaza, EC.2.4.1.19) có khả năng chuyển hóa các mạch thẳng của tinh bột thành phân tử mạch vòng. Cơ chế xúc tác của enzym này rất phức tạp. Nhìn chung có thể thấy giai đoạn đầu là giai đoạn khử trùng hợp phân tử tinh bột, tiếp đó là giai đoạn chuyển glucosit nội phân tử. Có 3 phản ứng được xúc tác bởi enzym này:
- Tạo vòng từ các phân tử chuỗi dài:
Gn G(n-x) + Cyclo Gx
- Liên kết hay liên hợp các oligosacarit lại:
Xyclo Gn + A G(n) - A
- Tạo nên sự không cân xứng:
Gn + G m G(n-x) + G(m + x )
Như vậy hoạt hóa tạo vòng là một trường hợp riêng của hoạt tính không cân xứng. Bovetto (1988) đã đưa ra giả thuyết là enzym này có hai trung tâm: một trung tâm chịu trách nhiệm việc gắn kết chất cho và một trung tâm chịu trách nhiệm gắn kết chất nhận nằm ở điểm khoảng cách hai đơn vị glucozơ.
Sự thủy phân sẽ xảy ra sau khi đã “chuyển glucozit” đến tận gốc glucozơ không khử tận cùng.
CGTaza có khả năng xúc tác chuyển hóa các mạch thẳng của tinh bột thành các phân tử mạch vòng, chủ yếu là cyclodextrin α, β,và γ chứa 6,7,8 đơn vị glucozơ được liên kết bằng liên kết α-1,4. Các chuỗi amiloza dài không phải là cơ
Tinh bột thực phẩm nhất khi phân tử amiloza được phân giải thành các chuỗi có mức độ trùng hợp dưới 100 và có lẫn amilopectin. Điều này cho thấy các đầu khử của các mạch bên của phân tử amilopectin đóng vai trò là chất tiếp nhận cho sự thủy phân của amiloza. Các oligozit mạch thẳng của tinh bột là những cơ chất tốt, cũng như các gluxit có nhánh đều có thể tham gia vào trong các cyclodextrin để tạo ra các phân tử vừa có vòng vừa có nhánh.
Các enzym CGTaza được chia thành các nhóm: nhóm tạo ra chủ yếu α- cyclod
za từ B.macerans ban đầu tạo ra β− cyclodextrin, sau đó là α- và γ –