理论教育 食品酶学与酶工程原理:纯化方法选择及评价要点

食品酶学与酶工程原理:纯化方法选择及评价要点

时间:2023-11-18 理论教育 版权反馈
【摘要】:可供选择的纯化方法很多,传统的沉淀法、吸附法、离子交换法和选择性变性法仍然应用很普遍。每种纯化方法都有各自的优缺点,总体上来讲,评价其好坏的标准有三个,即纯化倍数、酶活回收率和重现性。为了计算纯化倍数和酶活回收率,纯化过程的每一步都应进行酶活力和蛋白质含量的测定。纯化操作的每一步都不可避免损失部分酶活力,原因可能有两种,一是酶的部分变性,二是由于各种纯化方法的分辨率有限,部分酶同杂蛋白一起被除去。

食品酶学与酶工程原理:纯化方法选择及评价要点

可供选择的纯化方法很多,传统的沉淀法、吸附法、离子交换法和选择性变性法仍然应用很普遍。而近年来,凝胶过滤法、亲和层析法和聚焦层析法等也得到了较快发展,应用日益广泛。每种纯化方法都有各自的优缺点,总体上来讲,评价其好坏的标准有三个,即纯化倍数酶活回收率重现性。为了计算纯化倍数和酶活回收率,纯化过程的每一步都应进行酶活力和蛋白质含量的测定。

(1)重现性 较好的重现性是任何方法可行性的必要条件,这就要求操作材料有较好的稳定性,操作条件易于控制。

(2)纯化倍数 纯化倍数是纯化后样品酶的比活力与纯化前样品酶的比活力的比值,较高的纯化倍数表明比活力提高明显,说明操作的有效性,即纯度得到有效提高。比活力,是单位质量蛋白质中含有的酶活力单位数,即样品的总酶活力除以总蛋白量,单位为U/mg。一般,对于同一种酶在确定的测定条件下酶的比活力也是确定的,而没有活力的杂蛋白的引入,导致了表观比活力低于酶蛋白的真实比活力。所以,比活力越高,表明该酶的纯度越高。比活力也是反映酶催化性能的一个重要参数。

(3)酶活回收率 酶活回收率是纯化后样品的总酶活力占纯化前样品的总酶活力的百分比,这一比值越高表明该操作步骤对酶活力的保存率越高,导致的酶活力损失越少。纯化操作的每一步都不可避免损失部分酶活力,原因可能有两种,一是酶的部分变性,二是由于各种纯化方法的分辨率有限,部分酶同杂蛋白一起被除去。

有时候,较高的纯化倍数与较高的酶活回收率之间存在矛盾,例如盐析操作时,沉淀范围越宽,酶活回收率越高,而纯化倍数越低。所以,应根据该操作步骤在整个纯化过程中所处的位置和作用,综合考虑这两个因素,从而确定合适的操作条件。(www.daowen.com)

酶具有催化活性,通过检测酶活性可以跟踪酶的来龙去脉,为酶的纯化过程选择适当的方法与条件提供直接依据。而且,一旦酶蛋白发生变性失效,也可以通过酶活的监测及时发现。鉴于纯化过程中酶活力测定的特殊性,还应考虑下述三个问题。

(1)由于测定工作量较大且要求迅速、简便,故常用分光光度法、电学测定法等测定;也可不采用酶活力的标准单位,而采用自行规定的单位,如直接以光密度值表示。

(2)由于酶在分离纯化过程中可能丢失辅助因子,辅助因子的丢失会造成酶活力检测不到,因此有时需要在反应系统中加入相应的物质,如煮沸过的抽提液、辅酶、盐或半胱氨酸。

(3)由于纯化过程中引入的某些物质可能对酶的反应和测定有影响或干扰,故有时还应在测定前进行透析或加入螯合剂等。

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