理论教育 动物、植物、微生物的酶抽提方法及注意事项

动物、植物、微生物的酶抽提方法及注意事项

时间:2023-11-18 理论教育 版权反馈
【摘要】:根据酶的来源不同,抽提的方法存在一些差别,对于动物、植物、微生物材料的抽提,分别如下所述。另外,植物细胞的液泡内含有可能改变抽提液pH的物质,因此应选择较高浓度的缓冲液作为抽提液。在抽提过程中,为了确保可溶性的目标酶抽提出来,而且不使之变性,应当注意以下问题。其次,从最佳抽提效果而言,选择pH最好远离目标酶的等电点。例如,胃蛋白酶就可在37℃下保温抽提。

动物、植物、微生物的酶抽提方法及注意事项

根据酶的来源不同,抽提的方法存在一些差别,对于动物植物微生物材料的抽提,分别如下所述。

1.动物材料的抽提

从动物组织或体液中分离酶蛋白时,取到材料后要迅速处理,充分脱血后立即使用或在冷库中冻结保存备用。动物组织和器官要尽可能除去结缔组织和脂肪,切碎后放入捣碎机,加入2~3倍体积冷的抽提缓冲液,匀浆几次,直至无组织块为止,倾出上清液,即得细胞抽提液。

2.植物材料的抽提

用植物材料分离酶时要注意植物细胞壁比较坚厚,要采取有效的方法使其充分破碎,同时植物中含有大量的多酚物质,在提取过程中会被氧化成褐色物质,干扰后续的纯化。为防止氧化作用,可以加入聚乙烯吡咯烷酮(PVP)吸附多酚物质,以减少褐变。另外,植物细胞的液泡内含有可能改变抽提液pH的物质,因此应选择较高浓度的缓冲液作为抽提液。

3.微生物材料的抽提

微生物来源的酶分为胞内酶和胞外酶,胞外酶可以通过离心或过滤将菌体从发酵液中分离弃去,所得发酵液通常要浓缩,然后做进一步纯化。胞内酶则首先进行破细胞处理。(www.daowen.com)

在抽提过程中,为了确保可溶性的目标酶抽提出来,而且不使之变性,应当注意以下问题。

(1)使用类似生理条件下的缓冲液 常用20~50mmol/L的磷酸缓冲液(pH7.0~7.5)或0.1mol/L Tris-HCl(pH7.0~7.5),或用含有少量缓冲液的0.1mol/L KCl。必要时,缓冲液可以加入EDTA(1~5mmol/L)、巯基乙醇(3~20mmol/L)或蛋白质稳定剂等来避免酶的变性。焦磷酸钠溶液和柠檬酸钠缓冲液由于有助于切断酶和其他物质的联系,并有整合某些金属的作用,因此用得也很多。

(2)pH首先应考虑酶的酸碱稳定性,选择pH不能超出酶的稳定范围。其次,从最佳抽提效果而言,选择pH最好远离目标酶的等电点。也就是说,酶如果是酸性蛋白质,则宜用碱性溶液抽提,反之,碱性蛋白质宜用酸性溶液。最后,考虑到有利于切断酶和细胞内其他成分间可能存在的联系,通常以选用pH 4~6为佳。

(3)温度 通常抽提温度多控制在0~4℃。如果待纯化的酶比较稳定,则可以例外。例如,胃蛋白酶就可在37℃下保温抽提。

(4)其他 在破细胞时,某些亚细胞结构往往也会受到损伤,这样就可能给抽提系统带来各种不稳定因素。因此,有时在抽提液中还需要加入某些物质。在细胞壁(膜)破碎以后,溶酶一般不难抽提;至于膜结合酶,其中有的结合不太紧密,在颗粒结构受损时就能释放出来。

(5)抽提液 抽提液的用量通常为原料的1~5倍,有时为了提高抽提效果,要进行反复抽提,用液量就可能大些。抽提后的残渣或发酵液的固体成分一般可用离心法或压滤法除去,将植物原料的抽提液放在冷冻室中放置过夜就会澄清。近年来,为了使分离纯化工作简单化,开发了一种将抽提液的分离和相继的纯化步骤结合在一起的技术,称为“扩张床吸附层析”。通过这一技术可以直接从含有颗粒的物料中截获所需的蛋白质或酶,移去颗粒成分,从而免除了离心、过滤,甚至浓缩等繁复的下游步骤。但是,它需要采用特殊的吸附剂和专门设计的柱装置,商品名为“STREAMLINE”。

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