酪蛋白的提取
牛奶中酪蛋白的提取

实验五牛奶中酪蛋白的提取
一、实验目的
学习从牛奶中制备酪蛋白的方法
了解从牛奶中制取酪蛋白的原理
二、实验原理
牛乳中主要的蛋白质是酪蛋白,含量约为3.5/100ml。
酪蛋白是含磷蛋白质的混合物,相对密度1.25~1.31,不溶于水、醇、有机溶剂,等电点为4.7利用等电点时溶解度最低的原理,将牛乳的PH调至4.7时,酪蛋白就沉淀出来。
用乙醇洗涤沉淀物,除去脂质杂质后便可得到纯的酪蛋白。
三、实验材料与仪器
纯牛奶、白醋、滤纸、被子、锅等
四、实验步骤
将250ml或200ml牛奶置于锅中,隔水水浴小火加热,不断搅拌,加热至沸腾时停止搅拌和加热。
在牛奶中加入少量盐,并慢慢加入白醋,并轻轻搅拌,观察到牛奶中开始有白色絮状沉淀出现后,停止搅拌和加醋,静置10min。
待上述悬浮液冷却至室温,用滤纸过滤,得到滤渣。
用水清洗滤渣3次,每次都过滤得滤渣。
滤渣再用白酒清洗3次,每次都过滤得滤渣。
将滤渣摊在滤纸上风干,得酪蛋白制品
称重并品尝酪蛋白制品
五、实验结果记录与分析
酪蛋白(g/100ml)=(酪蛋白(g)/200ml或250ml )*100
得率=测得含量/理论含量*100%
酪蛋白=(13.3g/200ml)*100=6.65 g/ml
结论:闻起来有较大的奶香味和酒精味。
在过滤的过程中,粘在滤纸上跟纱布,抠不下来,所以数据应该会偏小了。
酪蛋白的提取与测定

牛乳中酪蛋白得制备与浓度测定一、实验目得1、学习从牛乳中分离酪蛋白得原理与方法2、掌握等电点沉淀法提取蛋白质得方法3、了解紫外吸收法测定蛋白质浓度得原理,熟悉紫外分光光度计得使用4、学会用考马斯亮蓝结合法测定蛋白质浓度二、实验原理1、准备酪蛋白原理:牛乳中主要含有酪蛋白与乳清蛋白两种蛋白质,其中酪蛋白占了牛乳蛋白质得80%、牛乳在PH4。
7时酪蛋白等电聚沉后剩余得蛋白质统称为乳清蛋白、酪蛋白就是白色、无味得物质,不溶于水、乙醇等有机溶剂,但溶于碱溶液。
乳清蛋白不同于酪蛋白,其粒子得水与能力很强,分散性高,在乳中呈高分子状态。
本法利用等电点时溶解度最低得原理,将牛乳得PH调至4。
7时,酪蛋白就沉淀出来。
用乙醇洗涤沉淀物,除去脂类杂质后便可得到纯得酪蛋白。
2、紫外吸收法测定蛋白质浓度得原理:大多数蛋白质由于有酷氨酸与色氨酸得存在,在紫外光280nm有吸收高峰,可以进行蛋白质含量得测定。
但就是核酸在280nm也有吸收,干扰测定,不过核酸得最大吸收峰在260nm,通过测定在280nm与260nm时A得比值,然后通过计算消除核酸存在得影响,可以求得有核酸存在时蛋白质得浓度。
3、考马斯亮蓝结合法测定蛋白质浓度原理:考马斯亮蓝能与蛋白质得疏水微区相结合,这种结合具有高敏感性。
考马斯亮蓝G250得磷酸溶液呈棕红色,最大吸收峰在465nm、当它与蛋白质结合形成复合物时呈蓝色,其最大吸收峰改变为595nm,考马斯亮蓝G250—蛋白质复合物得高消光效应导致了蛋白质定量测定得高敏感度。
在一定范围内,考马斯亮蓝G250—蛋白质复合物呈色后,在595nm下,吸光度与蛋白质含量呈线性关系,故可以用于蛋白质浓度得测定。
三、实验器材与试剂1、制备酪蛋白:烧杯、玻璃棒、量筒、精密PH试纸、离心机、布氏漏斗、表面皿、恒温水浴锅牛奶、醋酸缓冲液、冰醋酸、95%乙醇、无水乙醚2、紫外光吸收法:紫外可见光分光光度计、容量瓶50ml(×1)、石英比色皿0.9%NaCl、1mol/LNaOH溶液、1mol/L乙酸溶液3、考马斯亮蓝法:紫外可见光分光光度计、试管1.5cm×15cm(×9)、玻璃比色皿牛血清白蛋白(0.1mg/ml)、考马斯亮蓝、0。
酪蛋白提取及定量测定

实验酪蛋白提取及定量测定摘要本实验通过调节pH至酪蛋白等电点的方法,从蒙牛牛乳中提取酪蛋白并计算得率,然后分别用双缩脲和考马斯亮蓝G250染色法测定提取出的物质中酪蛋白的含量,实验的结果将在下文陈述出来。
因为提取出的酪蛋白不太纯,所以导致后面的定量测试中有一定的误差,这是要注意的。
材料与方法蒙牛牛乳酪蛋白的提取试剂的配制1 0.2 mol/L 乙酸钠缓冲液(4.6):准确称量1.15ml的乙酸,用氢氧化钠调至pH为4.6,加水定容至1000ml。
2 95%乙醇3 乙醚4 乙醇-乙醚混合液:取乙醇,乙醚各30ml按1:1的比例混合。
5 1% 氢氧化钠:取0.1g氢氧化钠溶于10ml去离子水中方法取新鲜蒙牛牛乳100ml,放入250ml烧杯中,加热至40℃.加入100ml加热至同样温度的醋酸缓冲液,边加边摇动,并用pH计检测,调整混合液的pH4.6(用1%氢氧化钠溶液或10%醋酸溶液进行调整),冷却至室温,静置5min,然后用细沙布或滤纸过滤,收集沉淀物。
将沉淀物用少量蒸馏水洗几次,过滤。
将洗净的沉淀物悬浮在约30ml 95% 乙醇溶液中,用布氏漏斗抽滤。
所得沉淀物用无水乙醇和乙醚等量混合液洗涤两次,抽干。
最后用50ml乙醚洗一次并抽干。
取出抽干的粉状物,摊开在表面皿上,使乙醚完全挥发,干燥后得到的是酪蛋白纯品。
准确称重并计算其产量。
酪蛋白的得率=测得含量/理论含量*100% (理论含量为35g/L)结果提取出的酪蛋白净重为32.2g,为白色粉末状,中夹杂黄色块状物体。
酪蛋白得率为92%。
酪蛋白的测定双缩脲法试剂配制(1)酪蛋白溶液:5mg/mL,用0.1mol/LNaOH溶液配制;(2)双缩脲试剂:称取1.5gCuSO4和6.og酒石酸钾钠,溶于500mL水中,在搅拌下加入10%NaOH溶液300mL,用水稀释至1000mL,用棕色瓶避光保存。
方法将各管混匀后,在室温(15~25℃)下放置30min ,在波长540nn 处比色,已1号管调零点测定各管吸光度,一吸光度为纵坐标,蛋白质含量为横坐标,绘制标准曲线。
酪蛋白的提取与定性鉴定

酪蛋白的提取与定性鉴定酪蛋白的提取与定性鉴定摘要牛乳中主要的蛋白质是酪蛋白含量约为35g/L,本实验以市面上出售的伊利纯牛奶为原料进行酪蛋白的提取。
酪蛋白是一些含磷蛋白质的混合物,等电点为4.7。
利用等电点时溶解度最低的原理,将牛乳的PH调至4.7时,酪蛋白就会沉淀出来。
用乙醇洗涤沉淀物,除去脂类杂质后,便可得到较纯的酪蛋白。
利用显色反应对所提取的酪蛋白进行定性鉴定,结果发现它能与双缩脲反应生成紫红色化合物;与印三酮反应生成蓝紫色物质;与浓硝酸发生黄色反应,在碱性溶液中进一步形成深黄色的硝醌酸钠。
关键词酪蛋白提取定性鉴定双缩脲反应茚三酮反应黄色反应牛奶对人体有很多好处,可以促进心血管的健康,控制高血压,增强免疫机能,还能改善睡眠状况,对人类有很大的益处。
而牛奶的主要成分是酪蛋白,所以我们去提纯分析牛奶中酪蛋白的含量很有意义,可以此来初步判断市场销售牛奶的质量。
另外,通过对提取的酪蛋白进行定性鉴定,可以了解构成蛋白质的基本结构单位及主要连接方式,知道其与某些氨基酸的呈色反应原理,并学习常用的鉴定蛋白质和氨基酸的方法。
1材料和方法1.1材料伊利纯牛奶(从超市购得)离心机抽滤装置(布氏漏斗)精密pH试纸电炉电子称烧杯试管移液管玻璃棒滤纸温度计药匙锥形瓶1.2酪蛋白的提取取两个锥形瓶,分别放入50mL牛奶和50mL醋酸缓冲液,在水浴锅中加热至40℃。
在搅拌下慢慢将两者混合。
用精密pH试纸或酸度计调pH至4.7。
将上述悬浮液冷却至室温。
离心15分钟(3000r/min),弃去上清夜,得酪蛋白粗制品。
用蒸馏水洗沉淀3次,每次离心10分钟(3000r/min),弃去上清液。
在沉淀中加入30mL乙醇,搅拌片刻,将全部悬浊液转移至布氏漏斗中抽滤。
用乙醇—乙醚混合液洗沉淀2 次,最后用乙醚洗沉淀2次,抽干。
将沉淀摊开在表面皿上,风干;得到酪蛋白纯品。
准确称重,计算含量和得率。
含量:酪蛋白g/100mL 牛乳(g%)得率:测得含量/理论含量X100%1.3双缩脲反应取少量尿素结晶,放在干燥试管A中。
酪蛋白的提取与测定

牛乳中酪蛋白的制备与浓度测定一、实验目的1、学习从牛乳中分离酪蛋白的原理和方法2、掌握等电点沉淀法提取蛋白质的方法3、了解紫外吸收法测定蛋白质浓度的原理,熟悉紫外分光光度计的使用4、学会用考马斯亮蓝结合法测定蛋白质浓度二、实验原理1、准备酪蛋白原理:牛乳中主要含有酪蛋白和乳清蛋白两种蛋白质,其中酪蛋白占了牛乳蛋白质的80%。
牛乳在PH4.7时酪蛋白等电聚沉后剩余的蛋白质统称为乳清蛋白。
酪蛋白是白色、无味的物质,不溶于水、乙醇等有机溶剂,但溶于碱溶液。
乳清蛋白不同于酪蛋白,其粒子的水和能力很强,分散性高,在乳中呈高分子状态。
本法利用等电点时溶解度最低的原理,将牛乳的PH调至4.7时,酪蛋白就沉淀出来。
用乙醇洗涤沉淀物,除去脂类杂质后便可得到纯的酪蛋白。
2、紫外吸收法测定蛋白质浓度的原理:大多数蛋白质由于有酷氨酸和色氨酸的存在,在紫外光280nm有吸收高峰,可以进行蛋白质含量的测定。
但是核酸在280nm也有吸收,干扰测定,不过核酸的最大吸收峰在260nm,通过测定在280nm和260nm时A的比值,然后通过计算消除核酸存在的影响,可以求得有核酸存在时蛋白质的浓度。
3、考马斯亮蓝结合法测定蛋白质浓度原理:考马斯亮蓝能与蛋白质的疏水微区相结合,这种结合具有高敏感性。
考马斯亮蓝G250的磷酸溶液呈棕红色,最大吸收峰在465nm。
当它与蛋白质结合形成复合物时呈蓝色,其最大吸收峰改变为595nm,考马斯亮蓝G250—蛋白质复合物的高消光效应导致了蛋白质定量测定的高敏感度。
在一定范围内,考马斯亮蓝G250—蛋白质复合物呈色后,在595nm下,吸光度与蛋白质含量呈线性关系,故可以用于蛋白质浓度的测定。
三、实验器材与试剂1、制备酪蛋白:烧杯、玻璃棒、量筒、精密PH试纸、离心机、布氏漏斗、表面皿、恒温水浴锅牛奶、醋酸缓冲液、冰醋酸、95%乙醇、无水乙醚2、紫外光吸收法:紫外可见光分光光度计、容量瓶50ml(×1)、石英比色皿0.9%NaCl、1mol/LNaOH溶液、1mol/L乙酸溶液3、考马斯亮蓝法:紫外可见光分光光度计、试管1.5cm×15cm(×9)、玻璃比色皿牛血清白蛋白(0.1mg/ml)、考马斯亮蓝、0.9%NaCl四、实验步骤制备酪蛋白1、将20mL pH4.7的醋酸-醋酸钠缓冲液预热至40℃2、将20mL牛奶加热至40℃,在搅拌下缓慢地加入20mL预热的pH4.7的醋酸-醋酸钠缓冲液3、用精密pH试纸调pH至4.7,可见溶液变为乳白色悬浮液4、待悬浮液冷却至室温,4000rpm离心5min,弃上清,得酪蛋白粗制品5、用蒸馏水洗沉淀3次,3000rpm离心5min,弃上清6、在沉淀中加入20mL95%乙醇,搅拌片刻,将全部悬浊液转移至布氏漏斗中抽滤7、用乙醇-乙醚混合液洗涤沉淀2次(10ml/次),最后用乙醚洗涤沉淀2次(10ml/次),抽干8、将沉淀摊开在表面皿上,风干,得酪蛋白纯品9、准确称量,计算含量和得率紫外光吸收法1.取待测样品溶液置于的石英比色皿中,于分光光度计波长280nm和260nm,分别读取A280nm和A260nm,用生理盐水为比色空白对照。
从牛奶中提取酪蛋白实验报告

从牛奶中提取酪蛋白实验报告实验目的:通过牛奶中的酪蛋白提取实验,学习酪蛋白的结构、性质和提取方法,掌握酪蛋白的分离技术和纯化技术,进一步了解蛋白质的基本研究方法。
实验原理:酪蛋白是牛奶中的主要蛋白质成分,它具有重要的营养和功能作用。
酪蛋白是一种具有多种构象和功能的复合蛋白质,在水溶液中可形成多种不同类型的聚集体,如微胶粒、聚集和凝胶,这些聚集类型与酪蛋白的结构和功能密切相关。
酪蛋白具有一定的疏水性,分子内具有四个疏水和一个亲水的疏水环和亲水链结构,酪蛋白还含有大量的氨基酸残基,其中包括5%左右的带电氨基酸。
牛奶中的酪蛋白可以通过离心、酸沉淀、盐析和凝胶过滤等方法进行分离和纯化。
酸沉淀法是目前常用的分离和提取方法,其原理是在酸性条件下,酪蛋白分子失去电荷平衡,发生凝固,形成凝胶状物,从而与其他物质分离。
实验步骤:1、准备工作(1) 将所有试剂和设备准备好,并洗涤干净。
(2) 将牛奶样品加热至80℃,进行杀菌处理。
2、酸沉淀法提取酪蛋白(1) 取适量的牛奶样品置于容器中,加入适量的盐酸调节至pH值为4.6,搅拌均匀。
(2) 加入同等体积的乙醇,混合均匀。
(3) 离心分离出沉淀,用纯净水洗涤数次,使沉淀中的酸性物质除去。
(4) 将沉淀转移到干燥皿,放置于低温干燥箱中干燥。
(5) 称取干燥后的酪蛋白样品重量,计算得到收率。
3、检测酪蛋白的含量和纯度(1) 构建标准曲线,按照酪蛋白样品体积一定比例浓度溶液进行稀释,分别取10μl、20μl、30μl、40μl、50μl的样品,加入PBS缓冲液中,浓度从高到低依次用Bradford 法进行检测吸光度,并通过标准曲线计算出待测样品的酪蛋白含量。
(2) 通过SDS-PAGE方法检测酪蛋白的纯度和电泳图谱。
将待测样品和已知浓度的酪蛋白标准品一同进行SDS-PAGE电泳,经过染色和脱色处理后,观察分离出的蛋白条带,利用比色、图像分析软件等工具进行定量测定,并计算出待测样品中酪蛋白的纯度和分子大小。
酪蛋白的提取流程

酪蛋白的提取流程如下:
1.调节温度。
在浸泡时要结合气候、季节来调节温度,避免时间
过长而使之变质,一般需在10℃到16℃的水中浸泡24小时左
右。
2.加酸使酪蛋白凝固。
把浓盐酸稀释约2倍容量左右,在不断的
搅拌下,缓慢地加入到豆浆中去,直到PH值达到4.6,酪蛋白
凝固沉淀。
当沉淀的酪蛋白颗粒用手捏具有良好的弹性时,即
可认为酪蛋白沉淀完成。
3.排出液体、洗涤脱水。
从贮罐中排出上部清液,加入温水,短
时搅拌洗涤凝块,静止一段时间,凝块沉降之后排出上部清液,再用冷水洗涤。
然后放入离心机中脱水,使酪蛋白的水份含量
约为4.5到5.5。
4.干燥。
脱水后的酪蛋白颗粒大小不均,需经粉碎后,放入干燥
器内进行干燥。
热空气温度不宜过高,以防止焦化,一般控制
在100℃以下。
干燥至酪蛋白水份在10%以下即可。
从牛奶中分离酪蛋白(实验原理及步骤)

从牛奶中分离酪蛋白
实验原理
牛奶中含丰富的蛋白质,其中主要是酪蛋白。
蛋白质在其等电点PI溶液中溶解度最低。
据此原理,将牛奶的PH调至 4.7,即酪蛋白的等电点时,酪蛋白即沉淀出来。
酪蛋白不溶于乙醇和乙醚,利用乙醇除去酪蛋白沉淀中不溶于水的磷脂类物质脂肪,用乙醚除去脂肪类物质,得到纯的酪蛋白。
实验步骤
1. 将100 mL牛奶和100 mL pH为4.7的乙酸-乙酸钠缓冲溶液加热至40-45℃,在搅拌下将缓冲溶液慢慢加至牛奶中,直到pH值达到4.7,可用精密pH试纸检查,此过程应保持温度在40-45℃。
将上述悬浊液冷却至室温,离心15min(3000r/min),弃去上层清液,得酪蛋白粗制品。
2. 向沉淀中加入10mL蒸馏水,用玻璃棒将沉淀充分搅匀,离心10 min(3000r/min),弃去上层清液。
重复此过程一次。
3. 在沉淀中加入20mL乙醇,搅拌片刻,将全部悬浊液转移至布氏漏斗中抽滤。
用乙醇-乙醚混合液(乙醇:乙醚=1:1 V/V)洗涤沉淀2次(每次加洗涤液10 mL,加洗涤液时将抽气系统断开)抽干,最后用乙醚洗涤沉淀2次,抽干。
4. 将沉淀摊开在表面皿上,风干,得酪蛋白纯品。
准确称重,计算含量。
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一、实验目的1、掌握一种提取蛋白的方法。
2、掌握一种检测牛乳质量的方法。
二、实验原理酪蛋白是乳蛋白质中最丰富的一类蛋白质,约占乳蛋白的80~82%,酪蛋白不是单一的蛋白质,是一类含磷的复合蛋白质混合物,以一磷酸酯键与苏氨酸及丝氨酸的羟基相结合。
它还含有胱氨酸和蛋氨酸这两种含硫氨基酸,但不含半胱氨酸。
它在牛乳中的含量约为35g/L,比较稳定,利用这一性质,可以检测牛乳中是否掺假。
酪蛋白在其等电点时由于静电荷为零,同种电荷间的排斥作用消失,溶解度很低,利用这一性质,经牛乳调到pH4.6,酪蛋白就从牛乳中分离出来。
酪蛋白不溶于乙醇,这个性质被利用来从酪蛋白粗制剂中将脂类杂质除去。
三、仪器和试剂仪器:温度计、布氏漏斗、pH 试纸、抽滤瓶、电炉、烧杯、量筒、表面皿、天平等。
试剂:1. 95%乙醇、乙醚2. pH4.6乙酸钠缓冲液0.2mol/L3. 乙醇、乙醚混合液:乙醇∶乙醚=1∶1(体积比)4. 市售牛乳四、实验步骤1.酪蛋白等电点沉淀将100ml牛乳放到500ml烧杯中,加热至40℃左右的乙酸钠缓冲液,直到pH达4.6左右,用pH试纸或酸度计调试。
将上述悬浮液冷却至室温,然后放置5min,用细布过滤,收集沉淀。
2.除脂类杂质将上述沉淀用少量水洗数次,然后悬浮于30ml95%的乙醇中。
将此悬浮液倾于布氏漏斗中,抽滤除去乙醇溶液,再倒入乙醇—乙醚混合液洗涤沉淀两次,最后再用一米洗涤沉淀两次,抽干。
将沉淀从布氏漏斗中移去,在表面皿上摊开以除去乙醚,干燥后得到的是酪蛋白纯品。
准确称重后,计算出每100ml牛乳所制备出的酪蛋白数量(g%),并与理论产量(3.5g%)相比较,求出实际获得百分率。
一、实验目的酶是植物体内具有催化作用的蛋白质,植物体内的生化反应,一般都是在酶的作用下进行的,没有酶的催化反应,植物的生命也就停止了,因此对酶的研究是阐明生命现象本质中十分重要的部分。
为要研究酶首先要将酶从组织中提取出来,加以分离、纯化,不同的研究目的对酶制剂的纯度要求也不相同,有些工作只需要粗的酶制剂即可,而有些工作则要求较纯的酶制剂,需根据不同情况区别对待。
在酶的提取和纯化过程中,自始至终都需要测定酶的活性,通过酶活性的测定以监测酶的去向。
二、实验原理(一)酶的提取1.酶的存在位置?存在于动植物以及微生物的细胞的各个部位。
2.如何将酶从细胞中分离?从高等植物中提取酶常遇到一些实际问题,首先是细胞中含有许多种酶,每种酶的浓度又很低,只占细胞总蛋白质中的极小部分(叶中的双磷酸核酮糖羧化酶除外),而许多植物组织中蛋白质的含量又很低。
此外,各种酶的存在状态不同,有在细胞外的外酶,在细胞内的内酶,内酶中又有与细胞器一定结构相结合的结合酶,也有的存在于细胞质中,提取时都应区别对待,作不同处理。
如果酶仅存在于细胞质中,只要将细胞破碎,酶就会转移到提取液中;但如果是与细胞器(如细胞壁、细胞核、线粒体、原生质膜、微粒体等)紧密结合的酶,这时如仅仅破碎细胞还不够,还需要用适当的方法将酶从这些结构上溶解下来。
其次,细胞中存在抑制物质,如酚,酸,离子等,它们通常在液泡中,当细胞破碎时,这些物质象蛋白质一样从细胞中释放出来,进入提取液中,特别是酚类物质,具有游离的酚羟基,能与蛋白质肽键的氧原子形成强的氢键,不能为一般的实验方法,如透析和凝胶过滤所解离。
酚易氧化产生醌,醌为一种强氧化剂,会使蛋白质的功能团发生氧化或发生聚合,使蛋白质上的反应基团,如-SH,-NH2,通过1,4-加成反应而发生不可逆的聚合作用,使酶失活,也使植物组织和提取液产生棕色,以致影响酶活性的测定。
因此如果没有特殊需要,一般常选用植物的非绿色部分或者黄化的幼苗,在这些组织中一般酚类化合物含量较低。
在提取过程中为了尽量减少酚类的影响,一般提取液常选用高pH值的缓冲溶液,因为在高pH值时,酚类大部游离而不与蛋白质形成强的氢键,但高pH值促进酚类氧化,同时降低酚类吸附剂(如PVP)的有效性,通常采用pH6.7梍7.2。
已经知道PVP能与游离酚羟基形成强的氢键复合物,是酚类化合物的有效结合剂。
在提取线粒体时加入可溶性PVP,提取可溶性酶时加入不溶性交联PVP(Polyvinyl polypyrrolidone,简称PVPP,或PolyclarAT),能有效地降低提取液中酚的含量。
PVPP含有微量金属元素及PVP单体,可加10%HCl煮沸10分钟,用NaOH中和,再用水洗几次,直至中性,纯化后的PVPP不必干燥就可直接应用。
植物细胞有坚韧的细胞壁,需要强烈的方法去破碎,少量样品可用研钵加石英砂研磨,或用玻璃匀浆器。
大量样品则需用电动匀浆器。
为减低研磨或匀浆过程中发热,所用器皿和溶液需要预冷,提取液的用量一般为组织的1梍5倍,用量大些有利于提高得率,但工作量大,一般宁可用量小些,将残渣再提取一次。
提取匀浆时加入酚类结合剂PVPP,金属螯合剂Na2-EDTA,以及-SH化合物以保护蛋白质,或加入非离子型去垢剂如TritonXp-100,以增加蛋白质的可溶度,常用于与膜脂结合的酶。
总之,可以通过试验以确定提取蛋白质的最佳条件。
(二)分离和纯化1.酶的粗提液是否只有酶,有没有其它物质?上面制备得到的提取液中,除含有所需要的酶外,还含有其他蛋白质,以及其他大分子和小分子化合物杂质。
2.如何将酶从粗提液只分离纯化?要在许多蛋白质的混合物中分离出所需要的酶蛋白,目前常用的方法有盐析法,往层析法,薄膜超滤法,亲和层析法,电泳法等。
在大体积的提取液中一般先采用硫酸铵分级盐析沉淀。
盐析法是提纯酶使用最早的方法之一,迄今仍广泛使用,而且在高浓度的盐溶液中酶蛋白不易变性而失去活性,利于工作在室温中进行。
不同蛋白质在高浓度的盐溶液中溶解度有不同程度的降低,盐析法就是利用这一性质,将不同性质的蛋白质分离,选择合适饱和度的硫酸铵,使沉淀的蛋白质的酶活性最大。
大多数酶的活性存在于35梍45%和45梍55%饱和度硫酸铵沉淀的部分,但也有存在于65梍80%饱和度的(如花椰菜根的过氧化物酶)。
沉淀的蛋白质经离心后收集之,再溶于少量缓冲溶液中,经透析或凝胶柱过滤,以除去硫酸铵及其他小分子杂质,然后再经过柱层析分离。
由于吸附剂的不同,又有吸附柱层析、离子交换柱层析和凝胶过滤柱层析等。
对于不同的支持物采用的洗脱方法也不同,分子筛类型凝胶过滤柱层析,洗脱液只要用一定浓度的缓冲液就可以了,亦即等浓度洗脱。
对于吸附柱和离子交换柱层析,往往要采用浓度梯度溶液进行洗脱,最方便的是线性梯度浓度,当然用非线性梯度会得到更好的分离效果。
柱层析一般都需要自动收集仪,如果能配用蛋白质检测仪就更好了。
目前柱层析和硫酸铵分级沉淀一样,已经成为一种常规的酶的分离提纯的步骤之一了。
近年来纯化酶常用的一种有效方法为亲和层析。
主要利用酶和底物、抑制剂或辅酶具有一定的结合能力,这一性质即可用来分离、提纯酶。
首先选择一支持物,如琼脂糖(Sepharose)将底物、竞争性抑制剂或辅酶,以共价键的形式连接到支持物上,然后把含有酶的溶液,流过装有专一性底物、竞争抑制剂或辅酶的层析柱,酶即被保留在支持物上,再经过充分洗涤除去未被吸附的杂质,然后用含有一定浓度的底物或竞争性抑制剂或辅酶的缓冲液,进行竞争性洗脱。
如果亲和剂选择合适,往往能得到较高纯度的酶,是酶分离、纯化中既方便又最有效的一种方法。
(三)酶活力的测定酶的活力表现为催化某一反应的速度,反应速度越大,酶的活力也越大,酶催化的反应速度可以用单位时间内底物的消耗量或产物的积累量来表示。
由于酶的催化作用和周围环境的关系十分密切,环境的温度、pH、离子强度等都对酶的活力有很大的影响,因此测定酶活力时应该使这些条件保持恒定。
酶活力的大小常以每mg酶蛋白每分钟所分解的底物量(或生成的产物量)μmol数表示之。
测定酶活性的方法很多,常因反应的底物和产物的性质不同可选用不同的方法,应用最广泛的是比色法或分光光度法。
凡反应系统中的化合物在紫外区或可见光区有吸收峰的都可以用这种方法进行测定。
如果酶催化的是一需氧反应,如氧化酶,则可用测压法或氧电极法。
如果催化的反应系统中需要ATP或产生ATP,如一些激酶;或是有NAD存在,如一些脱氢酶和氧化还原酶;或者反应产生H2O2,如一些氧化酶,这些酶的活性可以用生物发光或化学发光方法进行测定。
总之,测定酶活性的方法很多,应根据具体情况选择合适的方法。
三、材料、仪器与试剂要求用硫酸铵分级沉淀部分纯化过氧化物酶。
(一)、材料:花椰菜根(二)、仪器(仪器的选择在实验开始前由学生在预习报告中提出方案后教师审定)冰冻离心机;751型分光光度计;电磁搅拌器;组织捣碎机;天平;量筒;移液管;烧杯;透析袋。
(三)、试剂(试剂的选择在实验开始前由学生在预习报告中提出方案后教师审定后并配制)PVPP;硫酸铵;0.02mol/L KH2PO4溶液;0.lmol/L 磷酸钾缓冲液,PH6.0。
四、实验操作(1)酶的提取:取花椰菜根(或其他植物材料)用自来水洗净,吸干水分,称得鲜重,按每g5ml 提取溶液,加入预冷的0.02mol/LKH2PO4溶液,加入材料鲜重10%PVPP(预先经过纯化,用蒸馏水吸胀)。
在预冷的组织捣碎机中搅成匀浆。
匀浆倒在烧杯中,于冰箱中浸提1小时,用4层纱布或尼龙布袋过滤,滤液于18000r/min冷冻离心15分钟,弃去沉淀,上清液即为酶的粗提取液。
(2)硫酸铵分级沉淀:用量筒量得酶液的体积,吸取5ml留作酶活性及蛋白质含量分析,保存在冰箱中,其余酶液加入固体硫酸铵,使达35%饱和度(参阅附表8),加硫酸铵时要缓慢,以避免造成局部浓度过高,在电磁搅拌器上边搅拌边加入。
然后置冰箱中半小时,离心如上。
分别收集上清液和沉淀,上清液中再加入硫酸铵使达65%饱和度,再离心,收集沉淀和上清液。
按这样的方法分别收集0梍35%、35梍65%、65梍80%、80梍100%饱和度硫酸铵沉淀。
每部分沉淀分别复溶于1/20原始提取液体积的0.02mol/LKH2PO4溶液中,装入透析袋中,用大量KH2PO4溶液(2000ml)在冰箱中进行透析过夜,其间更换KH2PO4溶液约4次,直至无(SO4)2-析出为止(用BaCl2溶液检查)。
透析完毕后,分别量得适量体积,保存于冰箱中备用。
(3)蛋白质含量的测定:将原提取液及经硫酸铵分级沉淀得到的各分部溶液,用Folin试剂或考玛斯蓝G-250(参阅实验56)测定蛋白质含量,以牛血清蛋白作标准。
(4)酶活性的测定:以愈创木酚为底物测定酶活性(参阅实验49)。
(5)将结果填入下表中。