理论教育 快速、准确的测定食品酶活力的方法

快速、准确的测定食品酶活力的方法

时间:2023-11-18 理论教育 版权反馈
【摘要】:测定酶活力的方法很多,需要根据实际情况灵活选用。本方法测定迅速、简便,自动扫描分光光度计的使用为酶活力的快速准确测定提供了极大便利。放射测量法 它是酶活力测定中较常用的一种方法。如脲酶,将底物尿素以14C标记,产生的带放射性的CO2气体可用标准计数法进行测定。酶偶联分析法 某些酶本身没有合适的测定方法,但可偶联另一个酶反应进行测定。己糖激酶的活力测定即使用该方法。

快速、准确的测定食品酶活力的方法

测定酶活力的方法很多,需要根据实际情况灵活选用。常用的方法有两大类,即终点法和动力学法。

1.终点法

终点法又称消色点法(achromic procedure),是指在确定条件下,让酶与一定量的底物作用后检测反应系统达到某一指标所需要的时间,并根据时间的长短估计酶活力的一种方法。如,工业生产α-淀粉酶就常采用这种方法进行测定。因碘对淀粉呈现蓝色反应,当淀粉溶液中加入淀粉酶后,碘的蓝色反应消失而呈现红棕色;碘对淀粉颜色反应消失的时间可表示淀粉酶活力的大小。碘对淀粉颜色反应消失时间越短,表示酶的活力越高。酶活力常以时间的倒数(1/t)直接表示,也可用其他方式表示。

终点法通常以取样方式进行,即在酶和底物混合后,在酶作用的不同时间内,从反应系统中取出部分样品进行检定,然后根据达到某种指标,如根据某种颜色的消失所需要的时间来确定酶的活性或含量。这种方法的主要缺点是不精确,近于半定量,而且不能观察全过程,因此现在应用较少。

终点法的一个发展是采用检测器对反应进行连续跟踪,并在反应达到某一程度时,精确地自动记录所需要的时间,这就是酶分析自动化中的所谓固定浓度法。终点法的另一发展是做成简便的“酶检测纸片”。以“血清胆碱酯酶检定纸片”为例,在这种纸片上浸有氯化乙酰胆碱和溴麝香草酚,测定时只需将待检血清和纸片在37℃一起保温,如有活性的胆碱酯酶,氯化乙酰胆碱就会被水解生成醋酸,使pH指示剂由深蓝色转变为黄绿色。根据这种转变所需要的时间可对血清中胆碱酯酶的水平做出估计。

2.动力学法

动力学法(kinetic procedure)是酶活力测定最常用的方法,测定一定时间内所起的化学反应量。动力学法测定的原理是:在一定条件下,酶反应速度和酶浓度成正比,因此测定酶反应速度即可求得酶浓度。主要包括比色法、荧光法、滴定法分光光度法、放射测量法、酶偶联分析法等。

(1)比色法 如果酶反应的产物可与特定的化学试剂反应而生成稳定的有色溶液,且生成颜色的深浅与产物的浓度在一定的范围存在线性关系可用此法,如蛋白酶的活力测定。蛋白酶可水解酪蛋白,产生的酪氨酸可与福林试剂反应生成稳定的蓝色化合物,在一定浓度范围内,所生成蓝色化合物颜色的深浅与酪氨酸的量之间有线性关系,可用于定量测定。(www.daowen.com)

(2)荧光法 荧光法主要是根据酶催化反应的底物或生成产物的荧光性质差别来测定。与比色法相比,荧光法的灵敏度要高出几个数量级,而且通过光源调节荧光强度,可以对一些快速的催化反应进行测定。荧光法测定的缺点是容易受到其他干扰物质的影响,同时反应的底物通常需要人工合成,准备起来比较麻烦。如β-葡萄糖苷酶活力的测定可用4-甲基伞形酮-D-吡喃葡萄糖苷作为反应的底物,β-葡萄糖苷酶催化水解4-甲基伞形酮-D-吡喃葡萄糖苷水解释放出葡萄糖基后的产物就带有荧光,因此可检测荧光的强度进行定量。

(3)滴定法 如果产物之一是自由的酸性物质可用此法。如脂肪酶催化脂肪水解释放出脂肪酸,脂肪酸的含量可以通过滴定进行定量,通过计算反应过程中脂肪酸的增加量就可以计算出脂肪酶的酶活力。

(4)分光光度法 利用底物和产物光吸收性质的不同,可直接测定反应混合物中底物的减少量或产物的增加量。几乎所有的氧化还原酶均可使用该法测定。如还原型辅酶Ⅰ(NADH)和辅酶Ⅱ(NADPH)在340nm有吸收峰,而NAD+和NADP+在该波长下无吸收,脱氢酶类也可用此法测定。本方法测定迅速、简便,自动扫描分光光度计的使用为酶活力的快速准确测定提供了极大便利。

(5)放射测量法 它是酶活力测定中较常用的一种方法。一般用放射性同位素标记底物,在反应进行到一定程度时,分离带放射性同位素标记的产物并进行测定,即可测定反应进行的速度。常用的同位素有3H、14C、32P、35S和131I等。如脲酶,将底物尿素以14C标记,产生的带放射性的CO2气体可用标准计数法进行测定。

(6)酶偶联分析法 某些酶本身没有合适的测定方法,但可偶联另一个酶反应进行测定。其基本方法为:应用某一高度专一性的工具酶使被测酶反应能继续进行到某一可直接连续且简便准确测定阶段的方法。如:被测E1反应的产物B是某一脱氢酶(E2)的底物,向反应体系中加入足量的脱氢酶和NAD+或NADP+,使反应由A经B继续进行到C,然后测定NADH或NADPH的特征吸收光谱变化,即可间接地测定E1的活力大小。己糖激酶的活力测定即使用该方法。值得注意的是,使用该法要求指示酶必须很纯,且具有高度专一性,以免干扰反应而给测定带来麻烦。

(7)电化学法 电化学法主要包括pH滴定法和离子选择电极法等。pH滴定法最常用的是玻璃电极,可以跟踪催化反应过程中[H+]浓度的变化,通过pH的变化来测定酶的反应速率,这种方法特别适合测定酯酶的酶活力。离子选择电极法是在测定特定酶催化反应的活性时用氧电极测定一些耗氧的酶催化反应,如葡萄糖氧化酶的活力测定。

(8)其他方法 此外,针对不同的酶催化反应类型和特征,还有一些不是很普遍的酶活力测定方法,如旋光法、量气法和量热法等。

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