酵母蔗糖酶的提取方法
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酵母蔗糖酶的提取实验报告一、实验目的本实验旨在学习酵母蔗糖酶的提取方法,并掌握其酶活力的测定方法。
二、实验原理酵母蔗糖酶是一种重要的生物催化剂,广泛应用于食品工业、医药工业等领域。
其提取方法主要包括细胞破碎法和超声波法。
细胞破碎法是将酵母细胞经过离心、洗涤后,在低温下使用高压均质机或超声波仪器进行破碎,使得蛋白质与其他杂质分离。
而超声波法则是将细胞悬液经过超声波处理,使得细胞壁裂开,释放出内部的蛋白质。
三、实验步骤1. 酵母菌体培养:将活性酵母菌体接种到含有10%蔗糖和0.5%酵母粉的液体培养基中,在30℃下静置48小时。
2. 细胞破碎:将培养好的菌体通过离心后洗涤两次,然后在低温下使用高压均质机进行破碎,使得蛋白质与其他杂质分离。
3. 超声波处理:将菌体悬液经过超声波处理,使得细胞壁裂开,释放出内部的蛋白质。
4. 酶活力测定:取一定量的提取液,加入含有蔗糖的缓冲液,在37℃下反应30分钟后用硫酸铜试剂测定还原糖的含量。
四、实验结果通过细胞破碎和超声波法两种方法提取酵母蔗糖酶,测得其酶活力分别为10.5 U/g和12.8 U/g。
五、实验分析1. 细胞破碎法和超声波法都可以用于酵母蔗糖酶的提取,但是超声波法更加快速、高效。
2. 酵母菌体培养条件对于酵母蔗糖酶的产生有较大影响,应该注意培养基成分和温度等因素。
3. 酵母蔗糖酶的测定方法可以采用硫酸铜法,但是也可以采用其他方法,如比色法和光度法等。
六、实验结论本实验通过细胞破碎和超声波法两种方法提取酵母蔗糖酶,并测定了其酶活力。
结果表明,超声波法更加高效。
同时,酵母菌体培养条件对于酵母蔗糖酶的产生有较大影响,应该注意调整培养条件。
最后,硫酸铜法可以用于测定酵母蔗糖酶的活力。
酵母蔗糖酶的提取实验报告酵母蔗糖酶的提取实验报告1. 引言酵母蔗糖酶是一种重要的酶,在许多生物过程中起着关键作用。
通过提取酵母蔗糖酶,我们可以深入了解其结构和功能,以及其在实际应用中的潜力。
本实验旨在通过一系列步骤,从酵母细胞中提取酵母蔗糖酶,并评估其活性和效果。
2. 方法和材料2.1 材料- 新鲜酵母菌浆液- 蒸馏水- 磷酸缓冲液- 蔗糖溶液- 高速冷离心机- 低速冷离心机- 离心管- 离心管架- 塑料吸管- 双室温度计- 分光光度计- 试管2.2 实验步骤步骤1:制备酵母酶提取液a) 将10ml新鲜酵母菌浆液倒入离心管中,并以1500rpm的速度在低温下离心10分钟。
b) 将上清液转移至另一个离心管中,再次进行高速离心,以去除细胞碎片。
步骤2:沉淀酵母蔗糖酶a) 将上一步中得到的上清液倒入一个含有7ml蔗糖溶液的试管中。
b) 在室温下孵育搅拌2小时,让酵母蔗糖酶与蔗糖结合形成沉淀。
c) 用低速离心将沉淀分离。
收集上清液备用。
步骤3:测定酵母蔗糖酶活性a) 在分光光度计中设置波长为540nm。
b) 取1ml上清液和1ml磷酸缓冲液混合,作为空白对照。
c) 另取1ml上清液和1ml含20%蔗糖溶液的试管中,作为实验组。
d) 在不同时间点(例如0、1、2、3、4分钟)测定两个试管的吸光度,并记录数据。
e) 计算酵母蔗糖酶的活性。
3. 结果与讨论通过以上实验步骤,我们成功地提取了酵母蔗糖酶,并可以测定其活性。
根据测定结果,我们观察到酵母蔗糖酶在一定时间范围内对蔗糖的降解表现出线性增加的趋势。
这表明酵母蔗糖酶在一定程度上具有稳定的催化作用。
通过本实验,我们还可以根据酵母蔗糖酶的活性表征其在不同条件下的稳定性、催化效率和适应性。
我们可以改变温度和pH值,观察对酵母蔗糖酶活性的影响,从而了解其最适宜的操作条件。
通过进一步的研究,我们还可以探索酵母蔗糖酶在生物制药、食品加工和能源生产等领域的应用潜力。
总结回顾:通过酵母蔗糖酶的提取实验,我们深入了解了酵母蔗糖酶的结构、功能和应用前景。
酵母蔗糖酶的提取方法酵母蔗糖酶是重要的糖分解酶,它可以被用来制造蔗糖、糖精、酒精、淀粉、葡萄糖以及蔗糖衍生物。
因此,它在化工、食品、制药行业中有着重要的应用价值。
本文介绍了从发酵酵母或发酵液中提取酵母蔗糖酶的方法。
一、原料准备首先,准备发酵酵母或发酵液。
发酵酵母可以使用乳酸乳杆菌培养基发酵培养,得到的酵母菌可以悬浮在一定的温度和 pH 下曝气发酵,以获得最大的效果。
发酵液可以采用蔗糖和氨基酸等制备,并需要调节合适的 pH温度,可以提高酶的活性。
二、提取酵母蔗糖酶1.发酵酵母或发酵液放入滤器,用中压过滤来滤出悬浮体;2.过滤得到的酵母蔗糖酶悬浮液中加入NaCl,来降低活性;3.溶液中的毛细管类蛋白分离出来,加入45%的乙醇萃取分离;4.溶液冷冻至冰点,冻干抽滤以获得纯化的蔗糖酶;5. 从冻干抽滤物中继续利用膜精制器以及离子交换柱等方式,将蔗糖酶高纯度分离出来;6.高纯度蔗糖酶经过适当稀释处理,可获得最终产品。
三、性能测试为了判定提取的酵母蔗糖酶的性能,需要进行一系列的性能测试,这些测试可以用来检测酶的活性、热稳定性、抗菌性以及稳定性等。
通过这些测试,可以确定提取的酵母蔗糖酶的性能,从而确保它能够满足采用的要求。
四、应用实践酵母蔗糖酶的提取方法在实际应用中几乎是必不可少的,它可以用来生产糖浆、糖精、酒精、淀粉、葡萄糖以及蔗糖衍生物等,常用于食品加工、精细化工、制药行业等。
此外,这种提取方法还可以应用于糖类合成、氨基酸修饰等方面,发挥着重要的作用。
综上所述,酵母蔗糖酶是一种重要的糖分解酶,用于生产糖类衍生物,它的提取方法包括发酵酵母或发酵液的原料准备、提取、性能测试以及应用实践等,是一项重要的工作。
只有抓住机会,把提取的酵母蔗糖酶用好,才能实现糖分解酶的高效利用。
一、实验目的1. 学习酵母蔗糖酶的提取方法。
2. 掌握酶活力测定的原理和方法。
3. 了解酶的专一性及其影响因素。
二、实验原理酵母蔗糖酶是一种能够催化蔗糖水解成葡萄糖和果糖的酶。
本实验通过提取酵母细胞中的蔗糖酶,并在一定条件下测定其活力,以了解其催化活性。
三、实验材料与仪器材料:1. 酵母粉2. 蔗糖3. 缓冲液4. 斐林试剂5. 旋光仪仪器:1. 电子天平2. 研钵3. 移液器4. 恒温水浴锅5. 烧杯6. 试管7. 离心机四、实验步骤1. 酵母蔗糖酶的提取- 称取适量酵母粉,加入少量蒸馏水,研磨成匀浆。
- 将匀浆转移至离心管中,离心分离,收集上清液即为酵母蔗糖酶提取液。
2. 酶活力测定- 取适量提取液,加入含有蔗糖的缓冲液,置于恒温水浴锅中保温。
- 定时取样,用斐林试剂检测反应液中的还原糖含量。
- 根据还原糖含量计算酶活力。
3. 酶的专一性实验- 将提取液分别与蔗糖、淀粉等底物反应,观察酶的催化活性。
- 对比实验结果,分析酶的专一性。
4. 影响酶活力的因素实验- 分别在酸性、中性、碱性条件下进行酶活力测定,观察pH对酶活力的影响。
- 分别在不同温度下进行酶活力测定,观察温度对酶活力的影响。
五、实验结果与分析1. 酶活力测定- 酵母蔗糖酶提取液在37℃、pH 6.8条件下,酶活力最高,约为0.5单位/毫升。
2. 酶的专一性实验- 酵母蔗糖酶对蔗糖具有特异性催化作用,而对淀粉无催化活性。
3. 影响酶活力的因素实验- 酶活力受pH和温度的影响较大。
在pH 6.8、37℃条件下,酶活力最高;在酸性或碱性条件下,酶活力明显降低;在低温条件下,酶活力较低。
六、实验结论1. 成功提取了酵母蔗糖酶,并测定了其活力。
2. 酵母蔗糖酶具有特异性催化作用,对蔗糖具有高效催化活性。
3. 酶活力受pH和温度的影响较大,适宜的pH和温度有利于提高酶活力。
七、实验讨论1. 本实验中,酶活力的测定方法较为简单,但结果准确可靠。
酵母蔗糖酶的提取及其性质的研究一、蔗糖酶的制备1、提取称取14.997g干酵母粉于250ml小烧杯中,少量多次地加入50ml蒸馏水,搅拌均匀。
成糊状后加入1.499g乙酸钠、25ml乙酸乙酯,搅匀。
再于35℃恒温水浴中搅拌30min,然后补加30ml蒸馏水,搅匀,盖好,于35℃恒温过夜。
之后,1000r/min离心10min,抽取酯层后再次离心,得到无细胞提取液。
用1M HCl将其PH调至5.0,即可得到级分Ⅰ。
(取出3ml于冰箱中保存)2、热处理(1)盛有粗级分Ⅰ的离心管放入50℃水浴中保温30min,在保温过程中不断轻摇离心管。
(2)取出离心管,于冰浴中迅速冷却,用4℃,1000r/min离心10min。
(3)上清液即为热级分Ⅱ。
(取出3ml于冰箱中保存)3、乙醇沉淀将热级分Ⅱ转入小烧杯中,放入冰浴,逐滴加入等体积预冷的95%乙醇,同时轻轻搅拌(此过程共需30 min)。
然后在冰浴中静置10 min,以沉淀完全。
然后4℃,1000r/min离心10min。
倾去上清,并滴干。
将沉淀保存于离心管中,冷冻保存,此即级分Ⅲ。
二、蔗糖酶的纯化将3ml级分Ⅲ加入洗脱柱中进行梯度洗脱。
及洗脱峰图如下:三、蔗糖酶各级分活性及蛋白质含量的测定(一)还原糖含量测定1、各级分稀释倍数的确定级分Ⅰ:取50μl稀释至1.5ml(30倍)级分Ⅱ:取50μl稀释至1.5ml(30倍)级分Ⅲ:取50μl稀释至15ml(300倍)取20μl稀释至2ml(100倍)释100倍。
在上述表格中,Glu含量是由标准曲线求得的,E'=Glu含量*稀释倍数/(10 min*0.6 ml)Units=0.6 ml/Glu平均含量/2/10min/稀释倍数由洗脱峰可知,第二个和第三个峰最有可能是目标蛋白(第一个峰一般情况下是杂蛋备注:由测定数据可知,第二个峰不是目标蛋白,第三个峰为目标蛋白。
(二)蛋白质含量测定1、各级分稀释倍数的确定由以上数据可知,级分Ⅰ和级分Ⅱ不需稀释,级分Ⅲ需稀释5倍。
酵母蔗糖酶的提取方法摘要:采用甲苯自溶法、冻融法、SDS抽提法3种方法从酵母中提取蔗糖酶,经质量分数50%的乙醇分级沉淀、MonoQ阴离子交换柱层析纯化后,制得高纯度的酵母蔗糖酶。
比较了上述3种提取方法并对该酶的部分性质进行了研究。
纯化的酶经等电聚焦测定,等电点为5.6,SDS-PAGE鉴定其相对分子质量为60kD。
以蔗糖为底物测得酵母蔗糖酶的表观米氏常数Km为0.013mol/L。
结果显示3种提取方法各有优劣,冻融法和SDS抽提法的提取效率远高于传统的甲苯自溶法。
其中SDS抽提法的效率最高,加之其操作简便,更适合于酵母蔗糖酶大规模的制备提取。
关键词:酵母;蔗糖酶;提取;纯化蔗糖酶(Sucrase,EC 3.2.1.26)又称转化酶(Invertase)。
可作用于B一1,2糖苷键,将蔗糖水解为D-葡萄糖和D-果糖。
由于果糖甜度高,约为蔗糖的1.36~1.60倍,在工业上具有较高的经济价值。
可用以转化蔗糖,增加甜味,制造人造蜂蜜,防止高浓度糖浆中的蔗糖析出,制造含果糖和巧克力的软心糖,还可为果葡糖浆的工业化生产提供新的方法。
目前关于酵母中蔗糖酶提取纯化方面的研究较多,以甲苯自溶法最为常见。
作者采用甲苯自溶法、冻融法、SDS抽提法3种不同的方法从酵母中提取蔗糖酶,将冻融法和SDS法提取的蔗糖酶进一步纯化,并对其基本性质进行了研究。
通过不同提取方法的比较,为酵母蔗糖酶在食品工业中的应用和蔗糖酶基因工程产品的下游技术开发,提供了实验依据。
1材料与方法1.1材料酵母,安琪酵母股份有限公司提供;MonoQ(10/10)阴离子交换层析柱、PhastGelIEF3-9胶,Amersham公司提供。
1.2主要化学试剂和仪器十二烷基硫酸钠(SDS),Serva公司提供;等电点标准品,Amersham公司提供;其余试剂均为国产分析纯或生化试剂。
UV一2201型紫外可见光分光光度计,Shimadzu公司制造;Waters650型高级蛋白纯化系统,Waters公司制造;PhastSystem全自动快速水平电泳仪,Amersham公司制造;高速冷冻离心机,Hitachi公司制造;冷冻干燥器,Labconco公司制造;电泳仪,Bio-Rad公司制造;精密酸度计,Orion公司制造。
实验六 酵母蔗糖酶的提取及纯化原理蔗糖酶(invertase )(β—D —呋喃果糖苷果糖水解酶)(fructofuranoside fructohydrolase )(EC.3.2.1.26)特异地催化非还原糖中的α—呋喃果糖苷键水解,具有相对专一性。
不仅能催化蔗糖水解生成葡萄糖和果糖,也能催化棉子糖水解,生成密二糖和果糖。
每水解1mol 蔗糖,就生成2mol 还原糖。
还原糖的测定有多种方法,本实验采用Nelson 比色法测定还原糖量,由此可得知蔗糖水解的速度。
在研究酶的性质、作用、反应动力学等问题时都需要使用高度纯化的酶制剂以避免干扰。
酶的提纯工作往往要求多种分离方法交替应用,才能得到较为满足的效果。
常用的提纯方法有盐析、有机溶剂沉淀、选择性变性、离子交换层析、凝胶过滤、亲和层析等。
酶蛋白在分离提纯过程中易变性失活,为能获得尽可能高的产率和纯度,在提纯操作中要始终注意保持酶的活性如在低温下操作等,这样才能收到较好的分离效果。
啤酒酵母中,蔗糖酶含量丰富。
本实验用新鲜啤酒酵母为原料,通过破碎细胞,热处理,乙醇沉淀,柱层析等步骤提取蔗糖酶,并对其性质进行测定。
一、蔗糖酶的提取与部分纯化(一)实验目的学习酶的提取和纯化方法,掌握各步骤的实验原理,并为后续实验提供一定量的蔗糖酶。
(二)实验原理(略) (三)实验仪器、材料及试剂 仪器1. 高速冷冻离心机、恒温水浴箱、-20℃冰箱2. 电子天平、研钵(>200ml )、制冰机、50ml 烧杯3. 离心管(2ml ,10ml ,30ml 或50ml )、移液器(1000ul )或滴管、量筒 材料及试剂1. 市售鲜啤酒酵母(低温保存)2. 石英砂(海沙)、甲苯(使用前预冷到0℃以下)3. 95%乙醇(预冷-20℃)、去离子水(使用前冷至4℃左右)4. Tris-HCl (pH7.3)缓冲液 (四)操作步骤 1. 提取+ H 2O 蔗糖酶O HH O(1)将市售鲜啤酒酵母2000 rpm,离心10 min,除去大量水分。
酵母蔗糖酶的分离提取作者:XX 指导老师:XX摘要:采用自溶法从酵母中提取蔗糖酶,即在一定PH和适当的温度下,利用组织细胞内自身的酶系统将细胞破碎再通过乙醇的分级与透析,得到纯化的酵母蔗糖酶。
本实验也通过考马斯亮蓝G250染色法,测定蔗糖酶的活力和蛋白质浓度,对蔗糖酶的性质进行了研究。
最后的纯化倍数为2.8倍,所得产率为36.85%。
关键词:蔗糖酶,分离提取,酶活力,蛋白质含量前言:蔗糖酶又称转化酶,可作用于β-1,2糖苷键,将蔗糖水解为D-葡萄糖和D-果糖。
蔗糖酶在工业上用以转化蔗糖,增加甜味,制造人造蜂蜜,防止高浓度糖浆中的蔗糖析出,还用来制造含果糖和巧克力的软心糖等。
蔗糖酶在畜牧方面,可防治禽兽的疾病,促进幼龄禽兽的发育,节约饲料和提高肉产量等;在农业方面可防治植物病害、刺激植物生长、提高作物产量;在工业上可用作鱼、肉、蔬菜和水果等食品的保鲜剂,同时也在植物的运输贮藏、碳水化合物代谢中发挥主要作用,并在渗透调节、抗逆性生长繁殖、以及信号传导方面也发挥着重要的作用。
目前关于酵母中蔗糖酶提取纯化方面的研究较多,以甲苯自溶法最为常见。
本实验采用自溶法从酵母中分离提纯蔗糖酶,通过测定得到的蔗糖酶的活力及蛋白质的含量。
1.材料与方法1.1试剂酵母粉(实验室提供),醋酸钠(0.5g),乙酸乙酯(8ml),10%醋酸,无水乙醇,1mol/LNaOH,蒸馏水,PH=4.7缓冲液,DNS试剂,0.9%NaCL,考马斯亮蓝G-250,系列标准蛋白液,150mol/L 磷酸等。
1.2器材离心机,722分光光度计,水浴锅,量筒25ml,烧杯100ml,大小试管若干,各种专用移液管,吸耳球,玻离棒,胶头滴管,PH试纸等。
1.3操作方法1.3.1蔗糖酶粗品制备方法(1)自溶法将5g酵母粉倒入500mL烧杯中、少量多次的加入15mL蒸馏水,搅拌均匀,成糊状后加入0.5g乙酸钠、8mL乙酸乙酯,搅匀,盖好,于35℃恒温水浴中搅拌30min。
酵母蔗糖酶的制备一、酵母蔗糖酶的制备1.缓冲液抽提称取10克干酵母粉,加3克石英砂,于研钵中研磨约2分钟;再加30毫升0.02 mol/L pH7.3的Tris-HCl缓冲液(以6毫升1份分次加),边加边研磨至成浆状,将匀浆转移到50ml 离心管中,于8000转/分离心20分钟,形成三层;用滴管插入取水层(中层)于50ml离心管中,于10000转/分离心10分钟,取上清到量筒中,量体积,记为F1。
留0.5毫升以测定酶活力和蛋白质含量(Fraction I),其余转入50ml离心管中用于加热纯化。
2. 加热纯化将上清液置于50℃水浴中保温30分钟,随时摇动;然后于冰—水浴中冷却,以10000转/分离心10分钟,取上清液到量筒中,量体积,记为F2。
留0.5毫升测酶活力及蛋白质含量(Fraction Ⅱ)。
其余用于醇分级分离。
3. 醇分级分离于上清液中加入等体积-20℃预冷的95%乙醇,冰上进行,慢慢滴加,边滴边摇(控制在6-8分钟加完)。
充分混匀后,于冰-水浴中放置20分钟;以10000转/分离心10分钟,取沉淀,用4-5毫升0.05mol/L、pH7.3的Tris-HCl缓冲液(含0.025mol/LNaCl)溶解沉淀,于10000转/分离心10分钟,取上清到量筒中量体积,记为F3。
留1毫升测酶活力及蛋白质含量(FractionⅢ),其余用于柱层析。
样品保存于冰箱中备用。
4.DEAE-Sepharose柱层析分离纯化柱规格:1×20(cm,直径)流速:3ml/10min上清(约3~4ml)加到DEAE-Sepharose柱上进一步分离纯化。
流速3ml/10min,洗脱液:0.02 mol/L pH7.4的Tris-HCl,在0~1mol/L NaCl下进行线性梯度洗脱,收集:3ml /管。
二、各步提取液蛋白质含量的测定1. 蛋白质含量标准曲线的制作项目试管号0 1 2 3 4 5蛋白质含量(μg)/ 50 100 150 200 250蛋白质标准液(ml)/ 0.2 0.4 0.6 0.8 1.0无离子水(ml) 1.0 0.8 0.6 0.4 0.2 /Follin酚甲液(ml) 5.0 5.0 5.0 5.0 5.0 5.0充分混匀,于室温(20~25℃)放置10分钟Follin酚乙液(ml)0.5 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5充分混匀,于30℃水浴保温30分钟OD650(nm)蛋白质标准液浓度:250ug/ml2. 各步提取液蛋白质含量测定(已预热到37℃)项 目 试管号空白 Fraction Ⅰ(1:10) Ⅱ(1:5) Ⅲ(1:2)1 2 3 4 5 6 7 稀释酶液(ml ) 0 0.1 0.2 0.1 0.2 0.1 0.2 无离子水(ml ) 1.0 0.9 0.8 0.9 0.8 0.9 0.8 Follin-酚甲液(ml ) 5.0 5.0 5.0 5.0 5.0 5.0 5.0充分混匀,于室温放置10分钟 Follin-酚乙液(ml ) 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5 充分混匀,于30℃水浴保温30分钟OD 650nm蛋白质含量(μg ) 平均值(μg )提取液蛋白质总含量(mg )三、各步提取液酶总活力及比活力测定1. 葡萄糖标准曲线的制作 项目 试管号0 12 3 4 5 6 8含糖量()葡萄糖标准液(ml ) / 0.1 0.20.3 0.40.5 0.6 0.7无离子水(ml ) 2.0 1.9 1.8 1.7 1.6 1.5 1.4 1.3 DNS 试剂(ml ) 0.8 0.8 0.8 0.8 0.8 0.8 0.8 0.8混匀,于100℃水浴中保温5分钟,取出经流动水冷却后,再加5ml 蒸馏水,混匀。
实验酵母蔗糖酶的提取一、实验目的:1、学习酶的纯化方法,酶蛋白分离提纯的原理。
2、学习掌握细胞破壁、有机溶剂分级、透析和离子交换柱层析技术及分子筛层析技术。
3、学习独立设计实验应遵循的原则二、实验原理:蔗糖酶主要存在于酵母中,但工业上通常从酵母中制取。
酵母蔗糖酶系胞内酶,提取时细胞破碎或菌体自溶。
常用的提纯方法有盐析、有机溶剂沉淀、离子交换和凝胶柱层析。
以此可得到较高纯度的酶。
细胞破壁的几种方法1、高速组织捣碎:将材料配成稀糊状液,放置于筒内约1/3体积,盖紧筒盖,将调速器先拨至最慢处,开动开关后,逐步加速至所需速度。
2、玻璃匀浆器匀浆:先将剪碎的组织置于管中,再套入研杆来回研磨,上下移动,即可将细胞研碎,此法细胞破碎程度比高速组织捣碎机为高,适用于量少和动物脏器组织。
3、反复冻融法:将细胞在-20度以下冰冻,室温融解,反复几次,由于细胞内冰粒形成和剩余细胞液的盐浓度增高引起溶胀,使细胞结构破碎。
4、超声波处理法:用一定功率的超声波处理细胞悬液,使细胞急剧震荡破裂,此法多适用于微生物材料。
5、化学处理法:有些动物细胞,例如肿瘤细胞可采用十二烷基磺酸钠(SDS)、去氧胆酸钠等细胞膜破坏,细菌细胞壁较厚,可采用溶菌酶处理效果更好。
有机溶剂沉淀法即向水溶液中加入一定量的亲水性的有机溶剂可降低溶质的溶解度使其沉淀被析出。
三、试剂:啤酒酵母、二氧化硅、甲苯(使用前预冷到0℃以下)、去离子水(使用前冷至4℃左右)、1mol / L 醋酸、95%乙醇四、仪器:研钵1个、离心管3个、3. 滴管3个、量筒50ml 1个、水浴锅1个、恒温水浴、烧杯100ml 2个、广泛pH试纸、高速冷冻离心机四、操作步骤:1. 提取(1)准备一个冰浴,将研钵稳妥放入冰浴中。
预先在冰箱中冷却20g干酵母和10g二氧化硅。
(2)将20g干酵母粉和10g二氧化硅,放入研钵中。
量取预冷的甲苯30ml缓慢加入酵母中,边加边研磨成糊状,约需60分钟。
酵母蔗糖酶的提取工艺摘要蔗糖酶是一种水解酶, 广泛存在于动物、植物、微生物等各种生物体内。
它可以不可逆的催化蔗糖水解为D-葡萄糖和D-果糖,为微生物的生长提供碳源和能源。
采用甲苯自溶法、冻融法、SDS抽提法3种方法从酵母中提取蔗糖酶[1],冻融法和SDS抽提法的提取效率远高于传统的甲苯自溶法。
其中冻融法的效率最高(纯化倍数比活力与总活力),加之其操作简便,更适合于酵母蔗糖酶大规模的制备提取。
比较了乙醇分级沉淀、硫酸铵分级沉淀对于冻融法得到的粗提物的沉淀效果,结果表明:50%(w/w)乙醇分级沉淀效果较好(比活力与总活力),乙醇分级沉淀所得蔗糖酶经DEAE-Sepharose 离子交换层析纯化后,制得高纯度的酵母蔗糖酶(比活力与总活力)。
纯化倍数为16.14倍,比活性为947.805U/mg,回收率为51.6%。
蔗糖酶的酶促动力学性质表明,蔗糖酶的最适PH值为4.5,最适温度为50℃,酶的特征米氏常数Km值为13.8mmol/L,最大反应速度Vmax为5.98ug/min。
关键词:酵母;蔗糖酶;提取;纯化Study on Purification of Invertase from YeastAbstractSucrase is widespread in prokaryotes and eukaryotes .Sucrase catalyzes the irreversible hydrolysis of sucrose into glucose and fructose.the mainfroms 实用文档of carbon and energy supplies in microorganism growth and development.This paper used three methods to extract invertase from yeast,which included in this manuscript, three different extraction method breaking cells by adding methylbenzene,frost grinding,and adding SDS for extracting invertase from yeast were investigated.Then the purified invertase was obtained by precipitatation with 50% ethyl alcohol、sequential ammonium sulpate precipitation and DEAE-Sepharose lon-exchange chromatography.The purified sucrase was characterized by SDS-PAGE.The results showed all three methods had both advantages and disadvantages.The invertase extracted by adding SDS and frost grinding had much more total activity than that of extracted by adding methylbenzene.A highest total invertase activity was found in the forst grinding,and it was a convent and economical method for commercial production of invertase from yeast.The results of our study were followed:1、Purification of invertase from yeastThe specific activity was 947.805U/mg,purification fold was 32.28.The activity recovery of sucrase was 51.6%.2、Properties of sucrase实用文档The kinetic characters of the enzyme have been studied.The optimum PH and optimum temperature for the enzyme are PH4.5 and 50℃.Km is 21mmol/Land Vmax is 6.57ug/min.Key words : yeast;invertase;extraction;purification第一部分文献综述蔗糖酶(Sucrase,EC 3.2.1.26)又称转化酶(Invertase),是将蔗糖水解成D-葡萄糖和D-果糖的ß-D-果糖苷酶的一种。
酵母蔗糖酶的提取方法摘要:采用甲苯自溶法、冻融法、SDS抽提法3种方法从酵母中提取蔗糖酶,经质量分数50%的乙醇分级沉淀、MonoQ阴离子交换柱层析纯化后,制得高纯度的酵母蔗糖酶。
比较了上述3种提取方法并对该酶的部分性质进行了研究。
纯化的酶经等电聚焦测定,等电点为5.6,SDS-PAGE鉴定其相对分子质量为60kD。
以蔗糖为底物测得酵母蔗糖酶的表观米氏常数Km为0.013mol/L。
结果显示3种提取方法各有优劣,冻融法和SDS抽提法的提取效率远高于传统的甲苯自溶法。
其中SDS抽提法的效率最高,加之其操作简便,更适合于酵母蔗糖酶大规模的制备提取。
关键词:酵母;蔗糖酶;提取;纯化蔗糖酶(Sucrase,EC 3.2.1.26)又称转化酶(Invertase)。
可作用于B一1,2糖苷键,将蔗糖水解为D-葡萄糖和D-果糖。
由于果糖甜度高,约为蔗糖的1.36~1.60倍,在工业上具有较高的经济价值。
可用以转化蔗糖,增加甜味,制造人造蜂蜜,防止高浓度糖浆中的蔗糖析出,制造含果糖和巧克力的软心糖,还可为果葡糖浆的工业化生产提供新的方法。
目前关于酵母中蔗糖酶提取纯化方面的研究较多,以甲苯自溶法最为常见。
作者采用甲苯自溶法、冻融法、SDS抽提法3种不同的方法从酵母中提取蔗糖酶,将冻融法和SDS法提取的蔗糖酶进一步纯化,并对其基本性质进行了研究。
通过不同提取方法的比较,为酵母蔗糖酶在食品工业中的应用和蔗糖酶基因工程产品的下游技术开发,提供了实验依据。
1材料与方法1.1材料酵母,安琪酵母股份有限公司提供;MonoQ(10/10)阴离子交换层析柱、PhastGelIEF3-9胶,Amersham公司提供。
1.2主要化学试剂和仪器十二烷基硫酸钠(SDS),Serva公司提供;等电点标准品,Amersham公司提供;其余试剂均为国产分析纯或生化试剂。
UV一2201型紫外可见光分光光度计,Shimadzu公司制造;Waters650型高级蛋白纯化系统,Waters公司制造;PhastSystem全自动快速水平电泳仪,Amersham公司制造;高速冷冻离心机,Hitachi公司制造;冷冻干燥器,Labconco公司制造;电泳仪,Bio-Rad公司制造;精密酸度计,Orion公司制造。
1.3酶活性测定适当稀释的酶液0.5mL,加入0.3mL pH 4.6、0。
1mol/L的NaAc—HAc缓冲液,0.2mL0.1mol/L的蔗糖,37℃准确反应15min,后加0.125mL 1mol/L的NaOH中止反应。
用DNS法叩在540nm波长下测定形成的还原糖量。
在测定条件下以每分钟内能水解蔗糖成还原糖,经DNS测定光吸收读数为1mA所需的酶量定义为1个酶活力单位(U)。
1.4蛋白质含量的测定按Lowry氏法_1叩测定蛋白质的浓度,以牛血清白蛋白为标准,绘制标准曲线。
l-5 SDS-PAGE分离胶质量分数为12,浓缩胶质量分数为5。
1.6等电聚焦用PhastSystem全自动快速水平电泳仪进行等电聚焦电泳。
电泳程序的设置参照Amersham 公司使用手册。
1.7粗酶制备1.7.1甲苯自溶法称取酵母10g,加入2OmL双蒸水使其溶解,加入2.4gNaAc和4.5mL 甲苯,摇床振荡10min,37℃恒温水浴69h。
再加入4.8mL4mol/L的HAc和15mL双蒸水,调pH至4.5,于4℃、3000r/min离心30min,离心后将中层清液移出即为粗制酶液,4℃保存。
1.7.2冻融法称取酵母10g,加入2OmL双蒸水,置于预先冷却的研钵中,研磨25min,冰箱中冷冻约15min(以研磨内液面上刚出现冻结为宜),取出再研磨25min,重复以上步骤两次。
后置于冰箱中冷冻3h取出,温浴融化,用1mol/L的HAc调pH至5.0,40℃水浴30min,冷却后4℃、12000r/min离心15min,取上清液即为粗制酶液,4℃保存。
1.7.3 SDS抽提法称取酵母10g,加入60mL0.3mmol/L的SDS溶解,40℃水浴12h后取出,4℃、12000r /min离心15min,取上清液即为粗制酶液,4℃保存。
1.8乙醇分级纯化在冻融法和SDS抽提法提取的粗制酶液中加入乙醇使其质量分数达30%,4℃放置过夜,4℃12000r/min离心15min,取上清液,再追加乙醇使其终质量分数达50%。
4℃放置1h,4℃、12000r/min离心15min,弃上清液,沉淀用双蒸水溶解,4℃保存。
经SDS抽提法提取,质量分数50%的乙醇沉淀所得的酶液对透析液(pH 7.3、0.05mol/LTris-HC1缓冲液)充分透析,所得透析液4℃保存。
1.9 MonoQ阴离子交换柱层析冻融法和SDS抽提法提取的酵母蔗糖酶经上步纯化后,上MonoQ(10/10)阴离子交换柱(用pH7.3、0.05mol/LTris—HC1缓冲液充分平衡过),然后用0~1mol/L、60min线性梯度的NaC1溶液(内含pH 7.3、0.05mol/LTriS-Hcl缓冲液)洗脱。
体积流量为0.5mL/min,每管收集3mL,紫外检测波长为280nm。
测定各管洗脱液的蔗糖酶活性与蛋白质含量,合并蔗糖酶活力高的若干管洗脱液,经过对水透析脱盐,冷冻干燥后即为纯化的酵母蔗糖酶。
2结果2.1提取方法对酵母蔗糖酶活性的影响采用3种方法从酵母中提取蔗糖酶,其活性比较结果见表1。
从表中可看出,SDS抽提法的酶活0.2性最高,冻融法次之,常规的甲苯自溶法酶活性最低。
表1 3种提取方法所得酵母蔗糖酶活性比较2.2不同SDS浓度提取酵母蔗糖酶效果的比较从表2可以看出,分别用浓度为0.3mmol/L、0.9mmol/L、1.5erotol/L和30mmol /L的SDS提取酵母中的蔗糖酶,当加入0.3mmol/LSDS时,该酶的总活力最大,蛋白量最少,抽提效率最高。
表2不同SDS浓度提取酵母蔗糖酶的比较2.3冻融法和SDS抽提法提取出的酵母蔗糖酶的进一步纯化将冻融法和SDS抽提法提取出的蔗糖酶活性高的粗制酶液经质量分数50%的乙醇沉淀,溶解透析后,过MonoQ阴离子交换柱,结果均出现两个峰(见图1、图2)。
依洗脱出现的先后顺序分别称为峰I和峰Ⅱ。
经酶活性检测和蛋白质含量测定,表明只有峰I具有蔗糖酶活性,而且蔗糖酶活性和酶液的蛋白质含量成正比,为蔗糖酶活性峰。
收集MonoQ阴离子交换柱层析后具有较高蔗糖酶活性的峰工的各管洗脱液,冷冻干燥浓缩,得到纯化的酵母蔗糖酶。
冻融法与SDS抽提法分别提取纯化出的酵母蔗糖酶的比较结果如表3所示。
SDS抽提法提取的蔗糖酶具有较高的酶活性,经质量分数50%的乙醇沉淀后回收率为86.5%。
经过MonoQ阴离子交换柱层析后,冻融法和SDS抽提法所得蔗糖酶的纯化倍数分别是相应粗酶液的273倍和150倍,具体结果见表4。
图1 MonoQ阴离子交换柱层析对冻融法提取的酵母图2 MonoQ阴离子交换柱层析对SDS抽提法提取的表3冻融法和SDS抽提法提取纯化的酵母蔗糖酶的比较纯化的酵母蔗糖酶经等电聚焦分析(见图3),显示为单一条带,由此证明纯化的酵母蔗糖酶是均一的。
图3酵母蔗糖酶的等电点测定2.4米氏常数Km的测定用5~20mmol/L的蔗糖在pH4.6、37℃条件下与蔗糖酶作用15min。
用双倒数作图法测得酵母蔗糖酶的表观Km值为0.013mol/L(见图4)。
图4酵母蔗糖酶的Lineweaver-Burk2.5酵母蔗糖酶等电点和相对分子质量测定经等电聚焦测得酵母蔗糖酶的等电点为5.6(见图3),SDS-PAGE测得其相对分子质量为60 kD(见图5)。
3讨论酵母蔗糖酶的提取较常使用甲苯自溶法的,冻融法和SDS抽提法报道较少。
本实验中比较了上述3种酵母蔗糖酶的提取方法(见表1),可以看出图5酵母蔗糖酶的SDS-PAGE相对分子质量测定SDS抽提法和冻融法的酶活性远高于甲苯自溶法的,分别是甲苯自溶法的1120倍和534倍。
尽管甲苯自溶法所用试剂简单、价格低廉,但由于其耗时长、重复性差、酶活性低等缺陷,提取效率远不如其它两种方法。
通过对不同SDS浓度提取酵母蔗糖酶效果的比较,可以看出(见表2),随着SDS浓度的增加,总蛋白量增大,但酶的总活力增幅较小,比活力也随着SDS浓度的增加逐渐下降。
故SDS浓度为0.3mmol/I最适合提取酵母蔗糖酶,可以在保持酶的总活力较高的情况下尽量减少引入杂蛋白,更有利于下一步的纯化。
从表3可以看出,SDS抽提法对酵母蔗糖酶的提取效率比较高,是冻融法的2倍,但其中总蛋白量提取也较高,是冻融法的3倍,因此在采用SDS抽提法后,对酵母蔗糖酶的纯化需要去除较多的杂蛋白。
分别测定冻融法和SDS抽提法纯化出的酵母蔗糖酶的米氏常数Km,结果基本相同,均为0.013mol/L(见图2)。
这一结果与柑叶片、甘薯叶片蔗糖酶相似。
测定上述两种方法提取纯化出的酵母蔗糖酶的等电点均为5.6,相比较文献[5]中的结果略高,这可能与酵母的来源和种属有关。
从SDS-PAGE实验结果可知,酵母蔗糖酶的相对分子质量为60kD,与文献中报道的相对分子质量相近。
4结语综上所述,研究中所用3种提取酵母蔗糖酶的方法都存在优缺点,但从提取效率来看,SDS 抽提法最高,还具有操作简便易行、生产成本低、回收率高等特点,更适合酵母蔗糖酶的工业化大规模生产。
鉴于酵母蔗糖酶在食品工业等方面的巨大应用潜力,目前的各种提取方法仍需进一步改进。
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