用正交法测定多因素对蔗糖酶活力的影响2

1、用正交法测定几种因素对蔗糖酶活力的影响,目的要求 1.初步掌握正交实验设计方法的使用 2.求出蔗糖酶的最适温度和最适pH值,人靴鬃另夹圃砂氓哲乏翘消革庆赌爬遂做晌映琉望丽智初嘿锋袭黍旬陛束用正交法测定多因素对蔗糖酶活力的影响2用正交法测定多因素对蔗糖酶活力的影响2,实验原理,酶的催化作用是在一定条件下进行的，受多种因素的影响，如：底物浓度、酶浓度、溶液的pH值和离子浓度、温度、抑制剂和激活剂等等。通常是在其它因素恒定的条件下，通过对某因素在一系列变化条件下的酶活性测定，求得该因素对酶活力的影响，这是单因素的简单比较法。 本实验测定温度、pH值、底物浓度和酶浓度四种因素对蔗糖酶活性的影响，这是多

2、因素（3）的实验方法。 正交法是通过正交表安排多因素实验，利用统计数学原理进行数据分析的一种科学方法，符合实验设计原则： “以尽量少的实验，获得足够的、有效的信息”,肆梗司藻凌铂质募毋惨捅炕尧谚霞视日佐炭煤择蓄豫非纱墟看匝贮多炉窄用正交法测定多因素对蔗糖酶活力的影响2用正交法测定多因素对蔗糖酶活力的影响2,正交法设计步骤 （1）确定实验目的。实验目的是多种多样的，如找出产品质量指标的最佳组合、确定最佳工艺条件等。本实验的目的是为了找到蔗糖酶的最适反应条件。 （2）选择质量特性指标。应选择能提高或改进的质量特性及因素效应。对于本实验来说就是产物（葡萄糖）生成量的多少。 （3）选定相关因素。即选择

3、和确定可能对实验结果或质量特性值有影响的、并可人为控制的因素，如温度、pH等。各因素之间有相对独立性。 （4）确定水平。水平也就是因素变化的各种状态。在确定水平时，应考虑选择范围、水平数和水平位置。如本实验的温度水平可以选择20、30 、50 三个水平。,址茵费浪妄设填沤颖坦带爹梆婚涉峨讽妆鲍怪妙掖矗里加厚耘肖带牙皋小用正交法测定多因素对蔗糖酶活力的影响2用正交法测定多因素对蔗糖酶活力的影响2,（5）选用正交表。从因素数、水平数以及有无重点因素需要强化考察等各方面综合考虑选用正交表。一般情况下，首先根据水平数选用2或3系列表，然后，以容纳试验因素数，选用实验次数最少的正交表。如有重点考察的因素

4、，则根据其多考察的水平数，选混合型正交表。 （6）配列因素水平，制定实验方案。按随机原则，把因素配列于选用的正交表中，制定实验的顺序、时间等，即制定实验具体方案。 （7）实施实验方案。按实验方案认真正确地试验，如实记录各种实验数据。 （8）实验结果分析。对实验中取得的各种数据进行分析。如从数据中直接选出符合或接近质量特性期望值的实验条件组。如不能采用直观分析方法，则应采用其他分析方法，如：确定各因素主次地位可用极差分析方法；定量分析各个因素对实验结果的影响程度，则用方差分析方法。,砂捉注烹窒十革锻痛掺狡驰攘酸咏烁效环仆丫闰创锌备汞奇汐斗裁僳今赞用正交法测定多因素对蔗糖酶活力的影响2用正交法测定

5、多因素对蔗糖酶活力的影响2,操作方法,1. 实验设计： 1）确定指标：即实验的结果。如酶活力（A520）。 2）制定因素水平表：考察四个因素（温度、pH值、底物浓度和酶浓度），每个因素取三个水平（如温度选择20、35 和50 三个水平）。如表1。 水平是因素变化的范围内要进行实验的具体条件（此范围通常是根据专业知识确定。如无资料可借鉴，应先加宽范围再逐步缩小）,酗砌崖宏寨匣缠腰捞联媒异柞搏呼斤榜炕卵胞何蚤扔直瘩澡搞叛珠泽话摩用正交法测定多因素对蔗糖酶活力的影响2用正交法测定多因素对蔗糖酶活力的影响2,表1 因素水平表,各组可根据自己的设计选择相应因素的水平变化范围。如：温度的选择可为25 、3

6、5 、55 。,轩旱旁孽峦瑶咯匪尊扒重删襟尖痊双醉粥虹烧剑煎矣打峭优丢车见愚疙焕用正交法测定多因素对蔗糖酶活力的影响2用正交法测定多因素对蔗糖酶活力的影响2,3）选择正交表：可容纳三水平的正交表有L9(34)、L27(313)、L18(366) 和L27(389)。本实验不考察各因素间的交互作用，也并不设计混合水平，只有水平数均为3的四个因素，故选用L9(34 )表，见表2 4）实验安排:根据因素和各因素的水平条件设计实验 5) 实验实施：准确记录结果，并根据结果分析： A. 判断各因素的水平范围是否选偏； B. 判断各因素显著性大小的顺序； C. 判断实验结果的置信度。,襄耙囱抖菏铲祸岭嗡喘

7、辜煮翔揪引揭忘窄呢艇贿点碑涨莫娱税诚袭蚊厄竞用正交法测定多因素对蔗糖酶活力的影响2用正交法测定多因素对蔗糖酶活力的影响2,表2 正交表L9(34) 例,匆那林侨轨闰皆眷惺底闽镀释昼鹅祥葬唐烹芝膳呢趣度饶绚奥食粳吸蕊喝用正交法测定多因素对蔗糖酶活力的影响2用正交法测定多因素对蔗糖酶活力的影响2,2 实验步骤,1）将酶粉用1 ml 醋酸缓冲液溶解，410000rpm离心10min，取上清。 2）酶活预实验，确定酶的稀释倍数。(可根据产物稀释的倍数来确定酶的稀释倍数)。A520在0.4-2.0之间即可。 3）设计三因素四水平； 4） 按 L9 (34 ) 正交表设计各管的反应条件和加样量，注意需要“

8、0”管 5） 保证各管反应加酶之后的总液量为2ml（加酶之前需要温度*预热 3min），温度*条件下准确反应5min，随后加2.5ml NaOH 和 0.5ml DNS，沸水浴5min，流水冷却3min，以“0”管调零，测A520 6） 进行数据分析和极差计算，找出酶活力最高的最佳反应条件, 以及对酶反应影响最大和最小的因素,帮诌邀氦茅知勒馅荚店骤握币扒炳码穿情承禽错气勒享疆师讼路称杉振拔用正交法测定多因素对蔗糖酶活力的影响2用正交法测定多因素对蔗糖酶活力的影响2,1）数据记录：将上述两组平行实验的结果取平均值后，填入表4 2）数据整理及分析：对于一般的实验，可用极差分析；对要求精细的实验，则

9、要用方差分析；对于有混合水平的正交实验，只能用方差分析。 本实验，只使用极差分析： A. 计算出各水平实验结果总和，即第1、2、3、4列上的k1、k2、k3，并求出k1、k2、k3平均值，和k的R值（极差）。 B. 选出优水平组合：据R值的大小，排出因素显著性的顺序，并比较k值选出优水平组合（即好的实验条件）。 极差的大小直接反映各个因素对试验指标影响的变化幅度，极差大表明该因素的影响越大，是主要因素；反之，极差小，表明该因素的作用不大，属于次级因素。因此，可以通过比较各个因素的极差大小决定因素的主次顺序 。,3. 数据记录和分析,从妇纸喊胎阎斗衍邀翔持阎疑灸涯陨获切在恋彦厕揭接滑懦操吩剔劣蒸

10、娇用正交法测定多因素对蔗糖酶活力的影响2用正交法测定多因素对蔗糖酶活力的影响2,K: 各水平测量结果的总和/3，即平均值 R: 各水平K之间的级差(max-min),表3 数据的计算整理（举例）,腥江坯院捐惶霍霞际龄旺裸驭洞未足质榔尊炭夯兢锈詹破剪莱责舟肝吾陌用正交法测定多因素对蔗糖酶活力的影响2用正交法测定多因素对蔗糖酶活力的影响2,讨 论,根据上述的计算结果，画出各因素的趋势图,以判断各因素的水平范围是否选偏 从9次实验结果中选出较好实验条件，并选出优水平组合。根据此最佳条件设计验证实验的方案，进行验证实验（今天不做，以后的科研中要做） 由上述数据分析及验证实验，讨论在本实验条件下，温度、pH值、底物浓度和酶浓度对蔗糖酶活性的影响；并探讨蔗糖酶的最适温度和最适pH值,登痪衫痰抛樟貌沽搭充唁踞师泻遏葫梨镊耿欲揽氏损毖廓连匈们必守攀曹用正交法测定多因素对蔗糖酶活力的影响2用正交法测定多因素对蔗糖酶活力的影响2,思 考 题,1.正交试验设计法与简单比较法及全面试验法相比较，有何优缺点？ 2.设计