实验6淀粉酶的固定化及淀粉水解作用的检测研究报告.ppt

2固定化酶的优点： 但必须注意，参加共价结合的氨基酸残基应当是酶催化活性非必需基团，如若共价结合包括了酶活性中心有关的基团，会导致酶的活力损失。 五、“α- 淀粉酶固定化”实验步骤 1、α淀粉酶的固定化。5mg α淀粉酶溶于4ml蒸馏水，加入5mg石英砂，搅拌30min 2、将石英砂装入含气门心并用夹子封住的注射器中。用40ml蒸馏水用流速1ml/min来洗涤除去未吸附的游离淀粉酶 3、使淀粉溶液以0.3ml/min的流速过柱，在流出5ml后接收0.5ml流出液。加入1-2滴KI-I2溶液，观察颜色变化。 实验预期结果： 水解产物糊精遇碘呈红色 板书 一 、酶的生产 二 、酶的特点 三、 酶的固定化方法 四、 “α淀粉酶固定化”实验步骤 * 一 、酶的生产 ①提取 定义：采用一定的技术直接从动植物或微生物的组织、细胞中将酶提取出来 缺点： 要有充足的原材料，广泛应用受到限制 ③发酵——常用方法 定义：通过微生物发酵获得所需要的酶。 优点： 易培养、繁殖速度快、便于大规模生产。 ②化学合成 缺点： 成本高、已知分子结构的酶 二 、酶的特点(缺点) ①天然酶通常对强酸、强碱、高温和有机溶剂等条件非常敏感，容易失活 ②溶液中酶很难回收，不能再次利用，提高了生产成本 ③反应后，酶会混在产物中，影响产品质量，难以在工业生产中广泛应用 针对酶的这些特点（缺点），如何在生产实践中加以改善应用？ 1固定化酶：将水溶性的酶用物理或化学的方法固定在某种介质上，使之成为不溶于水而又有酶活性的制剂。 （1）稳定性显著提高(热稳定性，对各种试剂的稳定性等) （2）同一批固定化酶能在工艺流程中重复多次地使用； （3）固定化后，易和反应物分开，有利于控制生产过程，同时也省去了热处理使酶失活的步骤； 三 . 固定化酶 3、 酶的固定化方法 酶的固定化方法主要可分为四类：吸附法、共价偶联法、交联法和包埋法等。吸附法和共价偶联法又可统称为载体结合法。 （1）吸附法：包括物理吸附法和离子吸附法 物理吸附法 酶 将酶吸附到固体吸附剂表面的方法，固体吸附剂有机载体如纤维素，无机载体如活性碳、多孔玻璃等（酶与载体形成范德华力） 酶和载体结合不牢固，在使用过程中容易脱落，所以使用受到限制。 （2）共价偶联法 是将酶与聚合物载体以共价键结合的固定化方法。 酶中的氨基、羧基、巯基、羟基、咪唑基、吲哚基、苯环等常与载体共价结合 载体 共价键 （3）交联法 交联法：是使用双功能或多功能试剂使酶分子 之间相互交联呈网状结构的固定化方法。 其中使用最广泛的是戊二醛。戊二醛和酶蛋白中的游离氨基发生 反应，从而使酶分子之间相互交联形成固定化酶。 戊二醛 但是交联法中酶的活性中心构造可能受到影响，而使酶失活明显。 （4）包埋法：包括凝胶包埋法和微胶囊包埋法 常用的载体有海藻酸钠凝胶 微胶囊包埋法，酶被包埋成微胶囊型 凝胶包埋法，酶被包埋成网格型 常用的载体有聚酰胺、 火棉胶、醋酸纤维素 将酶包裹在多孔的载体中，包埋成格子型或包埋成微胶囊型 固定化酶 直接使用酶 不足 优点 类型 4比较直接使用酶和固定化酶的优缺点 催化效率高，低耗能、低污染等 酶既能与反应物接触，又能与产物分离，同时，固定在载体上的酶还可以被反复利用 1一种酶只能催化一种化学反应，而在生产实践中，很多产物的形成都通过一系列的酶促反应才能得到 2催化能力下降 对环境条件非常敏感，容易失活；溶液中的酶很难回收，不能被再次利用，提高了生产成本；反应后酶会混在产物中，可能影响产品质量 四、固定化酶技术应用 如生产高果糖浆的图示： 把酶固定在反应柱上有何好处？ 反应柱能连续使用半年，大大降低了生产成本，提高果糖的产量和质量。 含淀粉的浆液 α-淀粉酶 糊精 糖化酶 葡萄糖 葡萄糖异构酶 葡萄糖的异构化 42%～45%转化成果糖 果葡糖浆 果糖和葡萄糖分离 葡萄糖再次异构化 反复多次 果糖含量70%～90% 高果糖浆 麦芽糖 β-淀粉酶 生产流程 淀粉 糊精 葡萄糖 麦芽糖 遇碘显蓝色 遇碘显红色 遇碘不显蓝色 遇碘不显蓝色 α—淀粉酶 β—淀粉酶 糖化淀粉酶 淀粉 糊精 石英砂 α淀粉酶 反应柱 分布着小孔的筛板