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淀粉酶酶学性质的研究

生物化学学号:淀粉酶酶学性质的研究学生姓名:####指导教师:#####所在院系:生命科学学院所学专业:#######学号:######### 大学中国·哈尔滨2011 年12 月摘要:酶是酶是一种生物催化剂,它具有催化剂属性,同是也具有一些无机催化剂所不具有的特性。

催化特定化学反应的蛋白质、RNA或其复合体。

是生物催化剂,能通过降低反应的活化能加快反应速度,但不改变反应的平衡点。

本实验通过利用淀粉酶水解还原糖,还原糖能使3,5-二硝基水杨酸还原,生成棕色的3-氨基-5硝基水杨酸。

淀粉酶活力与还原糖的量成正比,用比色法测定淀粉酶作用于淀粉后生成的还原糖的量,以单位质量样品在一定时间内生成还原糖的量表示酶活力。

酶的活性又同时受到温度、PH、激活剂抑制剂等的影响。

关键词:淀粉酶活力温度 PH 激活剂和抑制剂前言:淀粉酶是水解淀粉和糖原的酶类总称,通常通过淀粉酶催化水解织物上的淀粉浆料,由于淀粉酶的高效性及专一性,酶退浆的退浆率高,退浆快,污染少,产品比酸法、碱法更柔软,且不损伤纤维。

淀粉酶的种类很多,根据织物不同,设备组合不同,工艺流程也不同,目前所用的退浆方法有浸渍法、堆置法、卷染法、连续洗等,由于淀粉酶退浆机械作用小,水的用量少,可以在低温条件下达到退浆效果,具有鲜明的环保特色。

此酶以Ca2+为必需因子并作为稳定因子和激活因子,也有部分淀粉酶为非Ca2+依赖型。

淀粉酶既作用于直链淀粉,亦作用于支链淀粉,无差别地随机切断糖链内部的α-1,4-链。

因此,其特征是引起底物溶液粘度的急剧下降和碘反应的消失,最终产物在分解直链淀粉时以葡萄糖为主,此外,还有少量麦芽三糖及麦芽糖,其中真菌a-淀粉酶水解淀粉的终产物主要以麦芽糖为主且不含大分子极限糊精,在烘焙业和麦芽糖制造业具有广泛的应用。

另一方面在分解支链淀粉时,除麦芽糖、葡萄糖、麦芽三糖外,还生成分支部分具有α-1,6-键的α-极限糊精(又称α-糊精)。

一般分解限度以葡萄糖为准是35-50%,但在细菌的淀粉酶中,亦有呈现高达70%分解限度的(最终游离出葡萄糖)。

通过研究淀粉酶的性质,能使我们更好的了解它,并充分利用于工业生产、食品加工、医疗等产业。

1材料与方法1.1材料萌发的小麦种子(芽长约1cm)1.2主要实验仪器及试剂离心机分光光度计容量瓶研钵电炉恒温水浴离心管标准麦芽糖溶液(1mg/ml)3,5-二硝基水杨酸0.1 mol/l的柠檬酸缓冲液1% 淀粉溶液等1.3方法1.3.1芽糖标准曲线的制作取6支干净的具塞刻度试管,编号,按表13-1加入试剂表13-1 麦芽糖标准曲线制作管号 1 2 3 4 5 6麦芽糖标准液/ml 0 0.4 0.8 1.2 1.6 2.0蒸馏水/ml 2.0 1.6 1.2 0.8 0.4 0麦芽糖含量/ml 0 0.4 0.8 1.2 1.6 2.03,5-二硝基水杨酸/ml 2.0 2.0 2.0 2.0 2.0 2.0光密度值0 0.038 0.103 0.166 0.231 0.299摇匀,置沸水浴煮沸5分钟。

取出后流水冷却,加蒸馏水定容只20ml. 以1号管作为空白调零点,在540nm波长下比色测定光密度。

以麦芽糖含量为横坐标,光密度纵坐标,绘制标准曲线。

实验数据的记录如表13-2麦芽糖含量0 0.4 0.8 1.2 1.6 2光密度值0 0.036 0.1 0.161 0.226 0.283标准曲线绘制如图13-3图13-3 标准曲线1.3.2粉酶液的制备称取1g萌发3d的小麦种子(芽长约1cm),置于研钵中,加少量石英砂和2ml蒸馏水,研磨匀浆,用6ml蒸馏水粉刺将残渣洗入离心管。

提取液在室温下放置提取15—16 min , 每隔数分钟搅拌一次,使其充分提取。

然后在3000 r/min转速下离心10min ,将上清液倒入100ml容量瓶中,加蒸馏水定容至刻度,摇匀,即为淀粉酶原液,用于淀粉酶活性的测定。

1.3.3活力的测定取8支干净试管,编号,按表13-4加入试剂表13-4 酶活力的测定项目总淀粉酶活性的测定试管号II-1 II-2 II-3 II-4 淀粉酶原液(ml)0 0 0 0 钝化-淀粉酶置于70℃水浴中15min,冷却酶稀释液 (ml) 1.0 1.0 1.0 1.0 预保温将各试管和淀粉溶液置于40℃水浴中保温10minPH5.6缓冲液(ml) 1.0 1.0 1.0 1.00.4mol/LNaoH(ml) 4.0 0 0 01%淀粉(ml) 2.0 2.0 2.0 2.0 保温在40℃恒温水浴中5min0.4mol/L NaoH(ml) 0 4.0 4.0` 4.0 将各试管摇匀,分别取2ml放入25ml刻度管中,再加入2mlDNS试剂混匀沸水浴煮沸5min取出冷却,再用蒸馏水稀释至25ml混匀,在分光光度计上540nm处进行比色,测定光密度值,记录测定结果。

原始数据记录:编号II-1 II-2 II-3 II-4光密度值0.017 0.193 0.175 0.194结果计算:查表得: B=1.4052 B’=0.1971(α+β)-淀粉酶活性=[(1.405-0.1971)×8×258×50]/[2.05×2] =2946.591.3.4 淀粉酶学性质研究1.3.4.1淀粉粉酶液的制备称取2g萌发3d的小麦种子(芽长约1cm),置于研钵中,加少量石英砂和2ml蒸馏水,研磨匀浆。

将匀浆倒入刻度试管中,定容至25ml.提取液在室温下放置提取15-20min, 每隔数分钟搅动一次,使其充分提取。

然后在4000r/min转速下离心,将上清液倒入一个干净的试管中,即为淀粉酶液。

1.3.4.2温度对淀粉酶活性的影响取10支试管,编号,按表13-5加入试剂,并记录观察到的结果表13-5温度对淀粉酶活性的影响管号 A a B b C c D d E e 缓冲(PH=5.6) 1 - 1 - 1 - 1 - 1 - 淀粉溶液/ml 2.5 - 2.5 - 2.5 - 2.5 - 2.5 - 淀粉酶提取/ml - 1 - 1 - 1 - 1 - 1 预保温10min 4℃室温40℃沸水浴沸水浴混合A倒入a B倒入b C倒入c D倒入d E倒入e 酶促反(10min)4℃室温40℃沸水浴碘液各3滴显色蓝色无色无色无色蓝色1.3.4.3 PH对淀粉酶活性的影响取三支试管,编号,按表13-6记录观察到的颜色表13-6 PH对淀粉酶活性的影响I II III缓冲液/ml 2(PH=3.0)2(PH=5.6)2(PH=8.0)淀粉溶液/ml 各2.5淀粉提取液/ml 各1酶促反应(10min)摇匀,40℃水浴10min碘液各3滴显色浅蓝色无色浅蓝色1.3.4.4激活剂和抑制剂对酶活性的影响取四支试管,编号,按表13-7操作,并记录观察到的颜色表13-7活剂和抑制剂对淀粉酶活性的影响I II III缓冲液/ml(ph=5.6)各2mlNaCL 1 - -CuSO4 - 1 -H2O - - 1淀粉溶液各2.5ml酶提取液各1ml酶促反应混匀,40℃10min碘液各1滴显色无色浅蓝色无色2.实验现象:2.1 温度对淀粉酶活性的影响如图2-1图2-1 温度对淀粉酶活性的影响淀粉酶的最适温度为40℃左右,但在实验过程中蓝色过一段时间会消失,可能是因为蓝色络合物不稳定,因而会消失在4℃时酶的活性低,淀粉未被分解或分解的少,显蓝色,而在100℃时淀粉结构被破坏。

2.2 PH 对淀粉酶活性的影响如图2-2图2-2 PH 对淀粉酶活性的影响在PH为3.6时因为生成的络合物不稳定,所以蓝色很快消失呈无色现象,在P H为5、6时一直无颜色变化,此时时淀粉酶最适PH2.3激活剂和抑制剂对淀粉酶活性的影响如图2-3图2-3 激活剂和抑制剂对淀粉酶活性的影响硫酸铜为抑制剂,铜离子使其活性降低,从而有淡蓝色现象,而氯化钠为激活剂氯离子使淀粉酶活性增强,无颜色变化标准液的测定时,比色时,读取光密度至少要2-3次求其平均值,以减少仪器不稳定而产生的误差;标准曲线绘制时,一般光密度—浓度标准曲线,一般应至少二次或三次以上的平行测定,重复性好的曲线方可使用。

根据实验数据分析,萌发的小麦中淀粉酶的活性很强,2946.酶催化活性受温度的影响很大。

在本实验中温度为40℃时,表现最好,淀粉完全水解。

确定酶的最适温度为40℃。

淀粉酶之所以受温度影响,因为其本质是蛋白质,在低温时影响较慢,随着温度的升高,酶的活性也随之加快,当达到最是温度时,酶反应速度达到最快,以后又随着温度升高而逐渐减慢,以至完全停止。

在低温时,酶的活性虽然低,但是酶依然有活性,是可逆过程。

当经高温后,酶由于结构发生改变,是不可逆过程。

在测量一种酶的活性时,通常是在最适温度下进行的。

然而,一种酶的最适温度也不是完全固定的,它与作用时间的长短有关。

因此,要确定酶的最适温度,需要多次测量。

酶的活性受pH的影响尤为显著。

pH过高或者过低都会影响酶的活性。

实验条件下,pH为5.6时淀粉酶的活性表现的最好,α- 淀粉酶3.6以下迅速钝化。

α- 淀粉酶的最适pH 有一定的影响, 会改变其最适作用范围。

酶的活性往往还受到激活剂和抑制剂的影响。

大多数激活剂和抑制剂都不能改变淀粉酶的性质。

抑制剂多与酶的活性中心、外必须基团结合,从而引起抑制作用。

而除去抑制剂时酶的活性又能够还原。

<参考文献>【1】高继国,郭春绒,普通生物化学教程实验指导,化学工业出版社, 2009【2】蒋立科,杨婉身,现代生物化学实验技术,高等教育出版社,2003【3】战广琴,钱万英,生物化学实验,中国农业大学出版社,2001【4】尤新. 玉米深加工技术[M]. 北京: 中国轻工业出版社, 1999.211-213【5】肖世和、吴兆苏沈又佳等. 1995, 中国农业科学,2 8 ( I )5 6 一60。

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