实验6-a-淀粉酶的固定化及淀粉水解作用的检测

实验6a-淀粉酶的固定化及淀粉水解作用的检测,第二部分:酶的应用,.,实验目的:,1.制备固定化a-淀粉酶2.进行淀粉水解的测定,.,知识回顾：,1、在果汁生产中利用_，可以提高果汁的产量和质量，其原理是_。,2、洗衣粉中添加_，可以更有效地清除顽渍。常用的酶制剂有_四类。,.,1、酶制剂的概念和种类,（一）酶制剂,含有酶的制品,定义：,多酶片、加酶洗衣粉中的蛋白酶和脂肪酶,种类：,A、液体酶制剂,治疗某些胃病的胃蛋白酶液,B、固体酶制剂,.,2、酶的生产,提取法,定义：采用一定的技术直接从动植物或微生物的组织、细胞中将酶提取出来,优点：,简单易行，在动植物或微生物资源丰富的地区具有应用价值,实例：在屠宰厂，可以从家畜胰脏中提取出胰酶；在水果加工厂，可以从菠萝皮中提取出菠萝蛋白酶,缺点：,要有充足的原材料，广泛应用受到限制,.,发酵法常用方法,定义：通过微生物发酵获得所需要的酶。,如果是胞外酶，可以从发酵液中直接提取；如果是细胞内酶，则可将细胞弄碎再经过提取纯化而得到。,易培养、繁殖速度快、便于大规模生产。,优点：,提取方式：,.,在食品、化工、轻纺、医药等领域大规模使用酶制剂，说明酶制剂使用有很多优点，你能思考后举出一些吗？,催化效率高、低能耗、低污染等。酶制剂的使用有缺点吗？,3、酶制剂的优点,.,4.酶在应用过程中存在的问题,天然酶通常对强酸、强碱、高温和有机溶剂等条件非常敏感，容易失活,溶液中酶很难回收，不能再次利用，提高了生产成本,反应后，酶会混在产物中，影响产品质量，难以在工业生产中广泛应用,针对酶的特点，如何在生产实践中加以应用？,固定化酶：将水溶性的酶用物理或化学的方法固定在某种介质上，使之成为不溶于水而又有酶活性的制剂。,.,1、通常对强酸、强碱、高温和有机溶剂等条件非常敏感，容易失活；2、溶液中的酶很难回收，不能被再次利用，提高了生产成本；3、反应后会混在产物中，可能影响产品质量。(难分离）,4、酶制剂的缺点,.,1、固定化酶技术。即将酶固定在一定空间内的技术（如固定在不溶于水的载体上）。,2、固定化酶技术的优点：（1）使酶既能与反应物接触，又能与产物分离；（2）固定在载体上的没可以被反复利用。,（二）固定化酶,.,直接使用酶和固定化酶的优缺点,.,三、酶的固定化方法,1、物理吸附法：,将酶吸附到固体吸附剂表面的方法，固体吸附剂多为活性碳、多孔玻璃等,2、包埋法：,将酶包裹在多孔的载体中，包埋成格子型或包埋成微胶囊型,3、化学结合法：,将酶分子相互结合，或将其结合到纤维素、琼脂糖，离子交换树脂等载体上的固定方式,交联法和共价偶联法,.,酶,物理吸附法,交联法,包埋法,酶的固定化方法,共价偶联法,.,实验原理：本实验是用吸附法将a-淀粉酶固定在石英砂上，一定浓度的淀粉溶液经过固定化酶柱后，可使淀粉水解成糊精，用淀粉指示剂溶液测试，流出物呈红色表明水解产物糊精生成,这里使用的是枯草杆菌的a-淀粉酶，其作用的最适温度为5075；最适PH为5.57.5,遇碘显蓝色,遇碘显红色,遇碘不显色,四、“-淀粉酶固定化”实验,实验目的：1、制备固定化的-淀粉酶2、检测固定化-淀粉酶的效果,.,设备及用品：5ml塑料注射器50ml烧杯滴管自行车用气门心及夹子注射器架试管及微量离心管3支,实验材料:,1、a-淀粉酶的固定化：在烧杯中将5mga-淀粉酶溶于4ml蒸馏水中。由于酶不纯，可能有些不溶物。再加入5g石英砂，不时搅拌，30min后装入1支下端接有气门心并用夹子封住的注射器中(石英砂体积约4ml)。用10倍体积的蒸馏水洗涤此注射器，流速为1ml/min。,2、可溶性淀粉溶液：取50ml可溶性淀粉溶于100ml热水中，搅拌均匀。,3、5mmol/LKI-I2溶液：称取0.127g碘和0.83g碘化钾。加蒸馏水100ml完全溶解后装入滴瓶中。,除去未吸附的游离淀粉酶,.,.,步骤:,1.将灌注了固定化酶的注射器放在注射器架上,用滴管滴加淀粉溶液,使淀粉溶液以0.3ml/min的流速过柱.在流出5ml后接收0.5ml流出液,加入12滴KI-I2溶液,观察颜色.用水稀释1倍后再观察颜色.,.,2.实验后,用10倍柱体积的蒸馏水洗涤此柱,放置在4冰箱中,几天后再重复上述实验,看是否有相同的结果.,.,课后练习,1.如何证明洗涤固定化酶柱的流出液中没有淀粉酶?,2.耐高温的淀粉酶有哪些可能的用途?,可在试管中加入1ml可溶性淀粉，再加几滴淀粉酶柱流出液，保温几分钟后用碘液检验。如仍显蓝色，则流出液中没有淀粉酶了。,可以在高温下使淀粉水解快，而且酶不会因高温上而失活，所以可在一些需要高温加热同时又要水解淀粉的反应中使用。,.,1、研究认为，用固定化酶技术处理污染物是很有前途的。如将从大肠杆菌得到的磷酸三酯酶固定到尼龙膜上制成制剂，可以用来降解残留在土壤中的有机磷农药，与用微生物降解相比，其作用不需要适宜的（）A、温度B、PHC、水分D、营养,D,.,2、目前，日用化工厂大量生产的酶制剂，其中的酶大都来自A、化学合成B、动物体内C、植物体内D、微生物体内,D,.,3.酶的固定方法不包括()。A.将酶吸附在固体表面上B将酶相互连接起来