第一次創(chuàng)新_關(guān)于馬福祥的故事

開始研究工作后，方心芳給他們的課題是篩選糖化酶活性強(qiáng)的曲霉。新中國(guó)建立初期，我國(guó)酒精工業(yè)上所用的糖化劑有黃曲、黑曲或白曲等，其菌種分別為米曲霉(Aspergillus oryzae)、黑曲霉(Asp.nigert)或其淺色變種。當(dāng)時(shí)對(duì)它們的適用性存在一些爭(zhēng)議。米曲的表觀活力高，但出酒率卻不及黑曲。為了確定它們的酶性質(zhì)以便擇優(yōu)使用，方心芳指導(dǎo)他們進(jìn)行了幾種曲霉淀粉酶系的比較研究。他們發(fā)現(xiàn)米曲霉和黑曲霉的糖化曲線形狀大不相同，前者開始上升快，但后來(lái)趨于平坦，最終淀粉水解率僅達(dá)70％左右；后者開始上升慢，但持續(xù)上升，最后水解率達(dá)95％以上。測(cè)定糖化力通常時(shí)間較短，在反應(yīng)初期階段，故米曲霉顯然比黑曲霉的糖化力高，實(shí)際上淀粉最終水解率卻低得多。用紙色譜分析其水解產(chǎn)物，米曲霉的含有大量小分子糊精及麥芽糖，黑曲霉的則主要為葡萄糖。進(jìn)一步將粗酶制劑用電泳法分離，并用平板法和生物指示法鑒定各酶區(qū)帶。米曲霉中含有大量α淀粉酶，葡萄糖淀粉酶較少，并測(cè)出有蛋白酶。黑曲霉則主要含葡萄糖淀粉酶，并檢出有真正的麥芽糖酶存在，其水解麥芽糖的活力較高，而不能分解淀粉。以上結(jié)果曾在全國(guó)酒精工業(yè)會(huì)議上作過(guò)報(bào)告，確認(rèn)了黑曲的優(yōu)越性，以后各酒精廠多采用黑曲為糖化劑。此時(shí)主要的實(shí)驗(yàn)工作由方一澄進(jìn)行。

他們又以當(dāng)時(shí)菌保會(huì)保藏的曲霉為主要篩選對(duì)象，先對(duì)其進(jìn)行分類純化，然后測(cè)定培養(yǎng)物的淀粉酶活性。經(jīng)過(guò)幾個(gè)月，篩選到一批菌種，例如濟(jì)南酒精廠曾用他們優(yōu)選出的泡盛曲霉(Aspergillus awamori)3.324，由于糖化力增加，從1955年下半年到1956年上半年共增產(chǎn)酒精240.4噸，為國(guó)家創(chuàng)造財(cái)富76萬(wàn)元；遵義釀酒廠采用該菌種制曲，每百斤酒節(jié)約糧食3.12斤，估計(jì)全年可節(jié)約糧食13萬(wàn)斤。在以后一個(gè)相當(dāng)長(zhǎng)的時(shí)期,包括米曲霉(Aspergillus oryzae)AS3.800和宇佐美曲霉(Aspergillus usamii)AS3.758等菌株，是中國(guó)釀酒和酒精行業(yè)應(yīng)用的首選菌種。張樹政和方一澄篩選的曲霉菌種，是中國(guó)該行業(yè)最初采用，且應(yīng)用時(shí)間很長(zhǎng)的用于糖化淀粉的菌種。

1956年在北京召開的中國(guó)微生物學(xué)會(huì)第二屆全國(guó)會(huì)員代表大會(huì)上，張樹政和方一澄發(fā)表了他們比較研究幾株酒精工業(yè)上常用的曲霉淀粉酶性質(zhì)的結(jié)果。他們“觀察到黃麹霉Asp.oryzae與黑麹霉Asp.batatae及白麹霉(黑曲霉Asp.niger的淺色變種)的淀粉水解酶體系有顯著的區(qū)別：黃曲霉富含α淀粉酶(糊精化酶)；黑曲霉富含糖化酶，此種糖化酶兼有淀粉糖化力(相當(dāng)β淀粉酶)和麥芽糖分解力(相當(dāng)麥芽糖酶)。在不同的條件下處理或用硫酸銨分段沉淀法，都不能將這兩種活性區(qū)分開來(lái)?！庇谑撬麄兿氲接卯?dāng)時(shí)的新技術(shù)紙上電泳來(lái)分離和測(cè)定它們的活性?？墒钱?dāng)時(shí)在菌保會(huì)沒有電泳儀，也無(wú)力向國(guó)外訂購(gòu)，于是方一澄在北京生物制品研究所周光宇處仔細(xì)研究了他們的電泳儀，回到單位設(shè)法自己動(dòng)手制作了一臺(tái)，其電源開始用汽車上的蓄電瓶，后來(lái)從舊貨攤上買來(lái)不能用的發(fā)報(bào)機(jī)，拆下其中的變壓器，將交流電變成直流電。

1957年《科學(xué)通報(bào)》第10期，方一澄、張樹政聯(lián)名發(fā)表了“麯（曲）霉淀粉酶的紙上電泳分離及測(cè)定”一文,該文寫道：“試驗(yàn)結(jié)果：黃麹霉之電泳圖有清楚的4個(gè)色段”……用化學(xué)方法測(cè)定各段淀粉酶活性，表明它們是α淀粉酶、兼有淀粉糖化力和麥芽糖分解力的糖化酶。該文最后小結(jié)道：“我們用紙上電泳法成功地分離了麹霉的不同的淀粉水解酶以及蛋白酶。根據(jù)這些結(jié)果以及文獻(xiàn)上的材料，可以推斷曲霉的糖化酶同時(shí)具有淀粉糖化力及麥芽糖分解力。也有人認(rèn)為黑麹霉水解淀粉的能力是靠麥芽糖酶力來(lái)實(shí)現(xiàn)的，根據(jù)我們的實(shí)驗(yàn)，麥芽糖酶可以單獨(dú)分開來(lái)，它不具有淀粉水解力，因此，麹霉中的麥芽糖酶與淀粉糖化酶是兩個(gè)不同的酶。”這篇篇幅不長(zhǎng)的，在當(dāng)時(shí)頗具創(chuàng)新性的論文，可能是中國(guó)最先公開發(fā)表的有關(guān)曲霉產(chǎn)生的淀粉酶種類的研究報(bào)告。這是張樹政開始酶學(xué)研究的標(biāo)志。

1957年，《國(guó)家最重要科學(xué)技術(shù)任務(wù)中有關(guān)中國(guó)科學(xué)院菌種保藏委員會(huì)的研究工作》中，張樹政承擔(dān)的“淀粉酶及淀粉酶菌類的研究”課題，被列入2915號(hào)任務(wù),即“工業(yè)微生物在食品及其他工業(yè)上的研究和應(yīng)用”這一中心問(wèn)題中。后來(lái)對(duì)張樹政這一工作的評(píng)價(jià)是：“她在國(guó)內(nèi)首先用紙電泳分離，并用酶譜法和生長(zhǎng)譜法鑒定了各種淀粉酶組分”。1958年，張樹政在由她參與編著的《應(yīng)用微生物學(xué)參考資料》第三集中發(fā)表了題為“霉菌的淀粉酶”的綜述性文章，該文引用了174篇參考文獻(xiàn)，從淀粉的結(jié)構(gòu)談起，全面敘述了霉菌淀粉酶的方方面面。從這個(gè)時(shí)期開始，張樹政以后超過(guò)半個(gè)世紀(jì)的研究生涯中，都和糖與酶有著千絲萬(wàn)縷的聯(lián)系。(123shoppingwar.com)