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测定糖化酶活性的方法


对照组
I2 NaIO
完全歧化反应, 无葡萄糖
NaIO3 I2
实验组
I2
NaIO
NaIO另一部分 歧化反应 生成NaIO3
NaIO一部分与 葡萄糖反应
I2
试剂与器材
1.糖化酶试剂;
2.微量滴定管、滴定台、试剂瓶、试管、三角瓶、 pH计、电子天平;
3.试剂
2%可溶性淀粉溶液;pH4.6、0.1mol/L的醋 酸缓冲液; 0.1mol/L碘液;0.1mol/L氢氧化钠 溶液; 2mol/L硫酸溶液; 0.1N硫代硫酸钠溶 液;0.5%淀粉指示剂。
式中:
B——空白滴定消耗的硫代硫酸钠毫升(ml)数;
A——酶液滴定消耗的硫代硫酸钠毫升(ml)数(取3次滴定的平 均值);
N——硫代硫酸钠的当量浓度。
180.1——葡萄糖的摩尔质量。
8/5——表示从8ml酶反应体系取出5ml反应液。
2——所加酶液为0.5ml,按定义为1ml。
60/10——表示酶反应时间为10min,按定义为1h。
(2)在上述条件下, 1ml酶液每分钟催化2% 淀粉溶液水解生成1μmol葡萄糖的酶量定义 为1个酶活力单位(U):
酶活力单位(U/ml)=(B-A)×10-3 ×(N/2)× (8/5)×106×2 ×(1/10)
式中符号与前式相同,
其中:
10-3—— ml换算成L。
106—— μmol换算成mol。
4.以0.5%可溶性淀粉为指示剂(4-5滴即可), 用0.1N硫代硫酸钠溶液滴定至蓝色消失为终 点。记录0.1N硫代硫酸钠消耗的毫升数:酶 液样品(A)、空白对照(B);
计算
(1)在上述条件下,1ml酶液每小时催化2%淀粉溶液生 成1mg葡萄糖的酶量定义为1个酶活力单位:
酶活力单位(U/ml)=(B-A)×(N/2) × 180.1×(8/5)×2×(60/10)
具体步骤 1.I2 与 NaOH作用:
I2 +2 NaOH=NaIO +NaI +H2O
2.C6H12O6 与NaIO定量作用: C6H12O6 +NaIO =C6H12O7 + NaI
3. C6H12O6反应完后,剩余的NaIO在碱性条件下发 生歧化反应:
3 NaIO=NaIO3 +2 NaI 4.歧化产物在酸性条件下进一步作用生成I2:
次碘酸钠法:
碘与NaOH作用能生成NaIO,而葡萄糖能定量地 (1:1)被NaIO氧化在酸性条件下,未与C6H12O6 作用的NaIO可转变成I2 析出,因此只要用 Na2S2O3 标准溶液滴定析出的I2 ,便可计算出 未参与反应的NaIO ,由此推导出糖化酶催化 所产生的C6H12O6 的含量。
糖化酶又称葡萄糖淀粉酶,糖化酶是一种习惯 上的名称,学名为α-1,4-葡萄糖水解酶(α-1,4Glucan glucohydrolace)。多应用于酒精、淀 粉糖、味精、抗菌素、柠檬酸、啤酒等工业以
及白酒、黄酒。糖化酶是由曲霉优良菌种 (Aspergilusniger)经深层发酵提炼而成。糖 化酶是食品工业中常用的一种酶。
酶活测定方法
测定糖化酶的方法有次碘酸钠法、兰–爱农法 (SP法) 、Schoorl法(DU法)和对硝基苯 酚葡萄糖法(NPG法)、3,5-二硝基水杨酸 (DNS) 等方法。
我们采用次碘酸钠法来测定糖 围是4~6, 温度范围是40~60℃)进行反应,生 成的葡萄糖用次碘酸钠法定量测定。以单位时间 内分解α–1,4糖苷键生成葡萄糖所需的酶量 为酶的活力单位。
反应试剂配制方法
(1)2%可溶性淀粉
称取可溶性淀粉2g(预先100℃烘干约2h至恒重),用少量
蒸馏水调匀,徐徐倾入巳沸的蒸馏水中,煮沸至透明,冷却定容至
l00ml,此溶液需当天配制。
(2)0.2mol/L pH4.6 醋酸钠缓冲液
称取醋酸钠(CH3COONa·3H2O)2.722g,用蒸馏水溶解,定容
糖化酶是由一系列微生物分泌的具有外切酶活性的胞外
酶。糖化酶的主要作用是从淀粉、糊精、糖原等碳链上的
非还原性末端(整个碳链只有一个还原端,与之相对的都 是非还原端)依次水解a- 1,4 糖苷键, 切下一个个葡萄糖 单元,并像β- 淀粉酶一样, 使水解下来的葡萄糖发生构型 变化,形成β- D- 葡萄糖。对于支链淀粉,当遇到分支点 时,它也可以水解a- 1,6 糖苷键,由此将支链淀粉全部水 解成葡萄糖。糖化酶也能微弱水解a- 1,3 连接的碳链,但 水解a- 1,4 糖苷键的速度最快,它一般都能将淀粉百分之 百地水解生成葡萄糖。
3.取上述反应液5ml于三角瓶中,加入0.1N碘液 5ml,缓慢加入0.1mol/L NaOH溶液 5ml (注意: 加碱速度不能过快,否则过量NaIO 来不及氧化 C6H12O6 而歧化为不与C6H12O6反应的NaIO3 和NaI ,使测定结果偏低) ,摇匀后在暗处放置 15min后加入2mol/L硫酸2ml;
操作步骤
1. 取7个带塞的试管(其中3个测今年批次的酶 活、另外3个测去年批次的酶活、1个作空白 对照),分别吸取2%可溶性淀粉液5ml,加 入pH4.6醋酸缓冲液2.5ml,混匀后于40 ℃水 浴中预热10min。
2. 加入酶液0.5ml(空白对照组以煮沸失活的酶 液代替)于40 ℃,反应10min;反应结束时, 立即于沸水浴加热5min使酶失活(此时应将试 管的塞子打开)。
至100m1。冰醋酸(CH3COOH) 1.17m1定容至100ml。分别取醋酸钠49ml
和醋酸51ml混匀。缓冲液以酸度计或精密试纸校正pH。
NaIO3 +5NaI +6H2SO4=3I2 +6Na2SO4+3H2O 5.析出的I2 可用标准Na2S2O3 溶液滴定之:
I2 +2Na2S2O3 =Na2S4O6 +2NaI
注:在这一系列的反应中,1mol葡萄糖与1mol NaIO作用,而1molI2产生1molNaIO,因此, 1mol葡萄糖与1molI2 相当。只要得出对照组 和实验组所消耗的硫代硫酸钠体积,两者相减 就可以得出与葡萄糖反应的那部分次碘酸钠的 量,从而可以确定酶解生成的葡萄糖的量,从 而计算出酶活。
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