Enzyme Engineering in Starch Industry

One of the fundamental tasks of enzyme engineering is the production of biospecific enzymes. By determination of the thermodynamic parameters of ES complex formation the affinity chromatography binding of some vitally important enzymes of the starch industry has been increased nearly to the tenfold. A wide range of most various products for the starch industry can be obtained by enzyme engineering, through controlled product formation. Of the currently applied methods, chemical modification of the active centre seems to be the most practical solution. For this purpose, substrate‐binding functional groups catalyzing product formation have been determined by specific protein reagents, reaction kinetic methods, as well as by application of an immobilized substrateanalogue. By a kinetic method based on product distribution we performed the active centre mapping of the individual enzymes. From changes in the energy map due to modification of the functional groups the positions of the individual amino acid side chains in the active centre have been determined. With knowledge of these results the ratio for products formed in the case of individual amylolytic enzymes could be modified. This promising technique has been named by us „enzyme surgery”︁. With knowledge of the role and reactivity of the functional groups, controlled and planned enzymeimmobilization can be carried out. Enzym‐Technik in der Stärkeindustrie. Eine der grundlegenden Aufgaben der Enzym‐Technik ist die Herstellung von biospezifischen Enzymen. Durch Bestimmung der thermodynamischen Parameter der ES‐Komplexbildung wurde die affinitätschromatographische Bindung einiger wichtiger Enzyme der Stärkeindustrie (α‐Amylase, Cyclodextrin‐Synthetase) auf fast das Zehnfache erhöht. Durch Enzym‐Technik mit kontrollierter Produktbildung kann ein breites Spektrum verschiedener Produkte für die Stärkeindustrie erhalten werden. Von den heute üblichen Methoden scheint die chemische Modifizierung des aktiven Zentrums die für die Praxis geeignetste Lösung zu sein. Um dies zu erreichen, wurden die substratbindenden Funktionsgruppen mit spezifischen Proteinreagenzien, mit reaktionskinetischen Methoden sowie durch Anwendung einer immobilisierten Substratanalogie ermittelt. Mit Hilfe einer kinetischen auf Produktverteilung beruhenden Methode wurde das Aufbauschema des aktiven Zentrums der einzelnen Enzyme dargestellt. Die Anordnung der Seitenketten der einzelnen Aminosäuren im aktiven Zentrum wurde durch Änderungen in