滤纸法酶活测定过程及数据
纤维素酶酶活的测定方法
检测分析纤维素酶酶活的测定方法河南省科学院生物研究所 刘德海 杨玉华 安明理河南省饲料产品质量监督检验站 陈小鸽 饲用纤维素酶在饲料工业中已普及应用,对其质量检测显得日益重要。
纤维素酶是一种复合酶,按作用底物的能力划分为两部分,一部分是对棉花纤维素能起催化水解作用的酶,称为C1酶;另一部分是对羧甲基纤维素钠(Na-CMC)起水解作用的酶,称为C x酶。
据此,一般采用两种测定方法,一种是适用于C X酶的CMC法,另一种是适用于C1酶的滤纸法。
下面就此两种方法作一介绍。
1 C MC(羧甲基纤维素)法1.1 材料1.1.1 饲用纤维素酶 由河南省科学院生物研究所提供。
1.1.2 试剂 磷酸氢二钠、柠檬酸、羧甲基纤维素、3,5-二硝基水杨酸、氢氧化钠、酒石酸钾钠、亚硫酸钠、苯酚。
1.1.3 仪器 721型分光光度计、恒温水浴锅、PHS-2酸度计、秒表。
1.1.4 试剂配制1.1.4.1 pH5.0柠檬酸缓冲液 制取0.2mol/L 磷酸氢二钠液(称取7.16g磷酸氢二钠溶解于蒸馏水中,定容至100mL)和0.1mol/L的柠檬酸液(称取2.1g柠檬酸溶解于蒸馏水中,定容至100 mL),取磷酸氢二钠液24.3mL、柠檬酸液25.7mL 混匀,用精密酸度计测至pH值为5.0。
1.1.4.2 羧甲基纤维素溶液 准确称取2.0g羧甲基纤维素钠盐溶于200mL水中,沸水浴中加热至溶化,过滤,取滤液100mL,加柠檬酸缓冲液20 mL、蒸馏水40mL,混匀,贮存于冰箱中备用。
1.1.4.3 3,5-二硝基水杨酸显色液 准确称取6.3g3,5-二硝基水杨酸置于2mol/L氢氧化钠262mL溶液中,然后加酒石酸钾钠的热溶液(182.0g酒石酸钾钠溶于500mL水中),再加5.0 g苯酚和5.0g亚硫酸钠,搅拌至溶解,冷却后定容至1000mL,贮于棕色瓶中置冰箱中备用。
1.1.4.4 0.1%标准葡萄糖溶液 准确称取经105℃烘至恒重的无水葡萄糖250.000mg,溶于蒸馏水中,定容至250mL。
酶活力测定方法
蛋白酶活力测定: 参照中华人民共和国专业标准SB/ T10317-1999蛋白酶活力测定方法( Asha 等, 2007)。
纤维素酶DNS酶活力测定方法DNS, 活力, 纤维素酶, 测定1 定义1g固体酶粉在40℃和pH值4.2条件下，每分钟水解纤维素生成1微克葡萄糖的量为1个酶活力单位，以u/g表示。
2 原理纤维素酶分解纤维素，产生纤维二糖、葡萄糖等还原糖，纤维二糖、葡萄糖等还原糖能将3，5二硝基水杨酸中的硝基还原成橙黄色的氨基化合物，利用比色法测定其还原物生成量，表示酶的活力。
3.试剂和溶液3.1 1％葡萄糖标准溶液（同β－葡聚糖酶酶活测定）3.2 羧甲基纤维素钠(CMC)溶液取1g羧甲基纤维素钠（粘度300～600厘泊）,加入pH4.2的磷酸氢二钠－柠檬酸缓冲液(甲液414ml和乙液586ml并用pH计校正至pH为4.2)混合均匀,水浴加热至溶,冷却后用2M 盐酸或氢氧化钠调节pH到4.2,定溶至100ml,再用二层纱布过滤，此溶液在4℃冰箱贮存，有效期3天。
取滤液100ml，20ml，蒸馏水40ml，混匀，贮冰箱备用。
3.3 DNS 试剂（同β－葡聚糖酶酶活测定）4仪器和设备4.1恒温水浴锅(40℃±0.2℃)4.2分光光度计含10mm比色皿，可在550nm处测量吸光度。
5测定步骤5.1 标准曲线绘制分别吸取1%葡萄糖标准溶液0、1.0、2.0、3.0、4.0、5.0、6.0ml于50ml容量瓶中，用蒸馏水制成每ml分别含有葡萄糖0、200、400、600、800、1000、1200mg的稀标准液。
各取不同浓度的稀标准液0.5ml于试管中，加入CMC溶液1.5ml、DNS试剂3.0ml，于沸水浴中沸腾7min，取出后立即加入蒸馏水10ml混匀。
冷却后，用10mm比色皿，在波长550nm处用分光光度计分别测定其吸光度。
以吸光度为纵坐标，相对应的葡萄糖浓度为横坐标，绘制标准曲线或计算回归方程。
纤维素酶的滤纸酶活和CMC酶活的测定
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印染助剂
19 卷
2 结果与讨论
2. 1 显色剂的选择 本试验选用3 ,5 - 二硝基水杨酸 (DNS) ,在碱性
条件下 ,与还原糖反应 ,生成有色化合物 ,通过分光 光度计进行比色测定 ,确定低分子糖的量.
DNS 黄色试剂在碱性条件下与还原糖共热反应 生成的棕红色氨基化合物3 - 氨基 - 5 - 硝基水杨酸 为比色法的测定基础物.
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第 19 卷第 5 期 2002 年 10 月
印染助剂 TEXTILE AUXILIARIES
Vol . 19 No. 5 Oct. 2002
纤维素酶的滤纸酶活和 CMC 酶活的测定
张瑞萍
(南通工学院 , 江苏南通 226007)
摘 要 : 采用3 ,5 - 二硝基水杨酸 (DNS) 为显色剂 、滤纸或 CMC 为底物 ,测定纤维素酶的滤纸酶活 ( FPA) 和 CMC 酶活 (CMCA) .
作为底物的滤纸结构较为松散 ,可及区较多 ,非 还原性末端也较多 ,容易同时被 endo - 酶和 exo - 酶 降解 ,再由β - 葡萄糖苷酶分解成葡萄糖等还原糖 . 用比色法定量测定还原糖的生成量 ,可反映纤维素 酶的总酶活 FPA. 由于 exo - 酶对纤维素链的专一性 高 ,而 endo - 酶的专一性较低. 在降解羧甲基纤维素 ( CMC) 时 ,主要是反映 endo - 酶的活力.
酶活力计算公式
固态发酵漆酶活性测定：酶液制取：5g 发酵样品以1:20（W/V ）比例用蒸馏水悬浮，200 r/min 摇3h ，之后5000 r/min 离心20min 。
（上清用0.45µm 滤纸过滤，于-20℃保存滤液，取能整除的滤液体积用于漆酶活性测定。
）酶活反应体系3.0mL （2.3mL 0.2mol/L 醋酸-醋酸钠缓冲液；pH=4.50.5mL 粗酶液稀释液；0.2mL 1mmol/L 的ABTS ）420nm 处测定吸光值的变化。
此实验固态发酵漆酶活性计算公式：5g 0.5mL 100mL L T 36000V 10)g (/U 3420⨯⨯⨯⨯⨯⨯∆⨯⨯=酶总OD V NN ：酶液稀释倍数V 总: 漆酶酶活测定反应体体系的终体积（mL ）V 酶: 反应添加的酶液体积（mL ）△OD 420: t 时间内反应液在420nm 处吸光度的增加值36000: 420nm 处ABTS 氧化态的摩尔吸光系数(L/mol ·cm)T ：反应时间（min ）L 为比色皿的直径（cm ）。
100mL/(0.5mL ×5g)：固态变成液态的稀释倍数液态发酵漆酶活性测定：酶活反应体系3.0mL （2.3mL 0.2mol/L 醋酸-醋酸钠缓冲液；pH=4.50.5mL 粗酶液稀释液；0.2mL 1mmol/L 的ABTS ）L T 36000V 10)g (/U 酶3420总⨯⨯⨯⨯∆⨯⨯=OD V NN ：酶液稀释倍数 V 总: 漆酶酶活测定反应体体系的终体积（mL ）V 酶: 反应添加的酶液体积（mL ）△OD 420: t 时间内反应液在420nm 处吸光度的增加值36000: 420nm 处ABTS 氧化态的摩尔吸光系数(L/mol ·cm)T ：反应时间（min ）L 为比色皿的直径（cm ）。
固态发酵锰过氧化物酶（MnP ）活性测定：酶液制取：粗酶液制备发酵过程中每隔 2 d 取 5 g 发酵物于 250 mL 三角瓶中，加入 100 mL H 2O ，在 200 r / min 的摇床中振荡提取 3 h ，之后5000 r/min 离心20min 。
两种常用纤维素酶活力测定方法滤纸酶活-CMC酶活
检测纤维素酶酶活力—滤纸酶活力(F PA)滤纸酶活力代表了纤维素酶的三种酶组分协同作用后的总酶活。
采用3，5一二硝基水杨酸法测定酶活：(简称DNS法)1、原理：纤维素经纤维素酶水解后生成还原糖，还原糖能将3，5一二硝基水杨酸中硝基还原成氨基，溶液变为橙色的氨基化合物，即：3一氨基一5二硝基水杨酸，在一定的还原糖浓度范围内，橙色的深度与还原糖的浓度成正比，据此可以推算出纤维素酶的活力。
2、采用的滤纸酶活单位定义：滤纸酶活反映了纤维素酶的3种水解酶，即内切型葡聚糖酶、外切型葡聚糖酶和β葡聚糖苷酶组成的诱导复合酶系的协同水解纤维素能力。
是该菌株整个纤维素酶系的酶活力水平的综合体现。
代表了纤维素酶的三种酶组分协同作用后的总酶活。
在此滤纸酶活单位定义为：以滤纸为底物，在一定反应条件(pH4.8，50℃，恒温lh)下，以水解反应中，1ml纤维素酶液1mi n催化纤维素生成lu g葡萄糖为1个滤纸酶活单位，以U表示。
3、滤纸酶活力(F PA)的测定：①取0．5ml适当稀释的酶液，加入PH值为4.8，0.1mol/L的乙酸-乙酸钠缓冲液l ml或柠檬酸-柠檬酸钠缓冲液lml；②再加入50±0.5mg滤纸(1cmx6c m)一条，于50℃保温酶解反应1小时，(先预热5分钟)；③加入DNS显色液3ml(标准曲线用量是1.5ml)，放入已沸腾的水中沸水浴l Omin，流水冷却后在540nm下测吸光度；④同时用100℃煮沸lOmi n后失活的酶液做对照，扣除本底；⑤根据吸光度从葡萄糖标准曲线中查出相应的葡萄糖含量，根据生成的葡萄糖克数计算出酶活值。
滤纸酶活按下面公式计算：X=（WxNxlO OO）／（TxM）X:为滤纸酶酶活力，单位U／mL。
酶活测定实验方案
在逆境条件下（旱、盐碱、热、冷、冻），植物体内脯氨酸（proline，Pro）的含量显著增加。
植物体内脯氨酸含量在一定程度上反映了植物的抗逆性，抗旱性强的品种往往积累较多的脯氨酸。
因此测定脯氨酸含量可以作为抗旱育种的生理指标。
另外，由于脯氨酸亲水性极强，能稳定原生质胶体及组织内的代谢过程，因而能降低冰点，有防止细胞脱水的作用。
在低温条件下，植物组织中脯氨酸增加，可提高植物的抗寒性，因此，亦可作为抗寒育种的生理指标。
一、原理用磺基水杨酸提取植物样品时，脯氨酸便游离于磺基水杨酸的溶液中，然后用酸性茚三酮加热处理后，溶液即成红色，再用甲苯处理，则色素全部转移至甲苯中，色素的深浅即表示脯氨酸含量的高低。
在520nm波长下比色，从标准曲线上查出（或用回归方程计算）脯氨酸的含量。
二、材料、仪器设备及试剂（一）材料：待测植物（水稻、小麦、玉米、高粱、大豆等）叶片。
（二）仪器设备：1. 722型分光光度计；2. 研钵；3. 100ml小烧杯；4. 容量瓶；5. 大试管；6. 普通试管；7. 移液管；8. 注射器；9. 水浴锅；10. 漏斗；11. 漏斗架；12. 滤纸；13 剪刀。
（三）试剂1. 酸性茚三酮溶液：将1.25g茚三酮溶于30ml冰醋酸和20ml6mol/L磷酸中，搅拌加热（70℃）溶解，贮于冰箱中；2. 3％磺基水杨酸：3g磺基水杨酸加蒸馏水溶解后定容至100ml；3. 冰醋酸；4. 甲苯。
三、实验步骤1. 标准曲线的绘制（1）在分析天平上精确称取25mg脯氨酸，倒入小烧杯内，用少量蒸馏水溶解，然后倒入250ml 容量瓶中，加蒸馏水定容至刻度，此标准液中每ml含脯氨酸100μg。
（2）系列脯氨酸浓度的配制取6个50ml容量瓶，分别盛入脯氨酸原液0.5，1.0，1.5，2.0，2.5及3.0ml，用蒸馏水定容至刻度，摇匀，各瓶的脯氨酸浓度分别为1，2，3，4，5及6μg/ml。
（3）取6支试管，分别吸取2ml系列标准浓度的脯氨酸溶液及2ml冰醋酸和2ml酸性茚三酮溶液，每管在沸水浴中加热30min。
蛋白酶活性测定方法
水产动物酶活性测定方法一、分析样品的采取与处理每箱随机各取 3 尾异育银鲫，称重,于冰盘上解剖，取出肠道和肝胰脏,测定肠道长度，剔除脂肪组织，用4C冷却的去离子水冲洗；然后用滤纸轻轻吸去水分，放入一26C冰箱中迅速冷却保存，供测酶活性用。
二、酶液的制备将肝胰脏及肠组织缓慢解冻后，肠道匀分三等份，从前、中、后肠分别取有代表性食靡0.5g，放入离心塑料管中，加4ml, 4C冷却去离子水稀释，4C下离心20min（13, OOOg）, 上清液标号分装，并与4C冰箱中冷却保存，24Hr待测。
将肝胰脏及肠道组织用4C去离子水清除肠道内容物后，用滤纸吸去表面水，取样各1.0g。
按样品重量加10倍的4C冷却去离子水在冰浴下匀浆（稀释匀浆液匀浆4min,800rpm 匀浆玻璃管外设冰浴）。
匀浆液在4C下离心20分钟（13, OOOg）,上清液标号分装，并于4C 冰箱冷却保存，24Hr 内测定完毕。
酶粉及饲料：取2 . 0克酶粉，先用10倍PH7.0缓冲液溶解，并放在40C水浴中恒温30分钟，过滤留置滤液待测。
测定前再稀释10倍，20倍，100倍即可。
取2.0克饲料，加PH7.0缓冲液20ml溶解，并放在40C水浴中恒温30分钟，过滤留置滤液待测。
三、酶活性测定1. 蛋白酶测定：前、中、后肠,肝胰脏。
方法：福林—酚试剂法1.1 原理：蛋白酶从变性的酪蛋白中分解出可溶于三氯乙酸（TCA ）的氨基酸（如酪氨酸、色氨酸、苯丙氨酸等） ,这些氨基酸可用福林试剂使之发色（蓝色反应）,用分光光度计测定。
1.2 蛋白酶活性单位：1克食靡或组织在30C, PH在7.0的条件下，每分钟水解酪蛋白产生1微克酪氨酸的酶量为 1 个酶活力单位。
1.3 试剂1. 福林试剂（已配）2. 0.4M 碳酸钠溶液：取无水碳酸钠（Na2CO3 ）42.4g 用水溶解和定容至1,000ml，存放与具胶塞的试剂瓶中。
3. 0.1M三氯醋酸（TCA ）:用小烧杯称取65.4g三氯醋酸，加水溶解后定容为1 , 000ml 。
酶工程实验报告一(纤维素酶活力测定)
葡萄糖标准曲线制作 滤纸酶活力(FPA)的测定 羧甲基纤维素(还原糖法)酶活力(CMCA-DNS )测定
D 3酶活定义
D 3.1纤维素酶：在各种酶组分的协同作用下，能降解纤维素，使之变成纤维寡糖、纤维二糖和葡萄糖的酶。
D 3.2滤纸酶活力Filterp apera ctivity (FPA)
A 2.2羧甲基纤维素(还原糖法)酶活力(CMCA-DNS )测定中仪器：自动连续多档分配器、漩涡混合器试管、水浴等仪器同A 2.1
B2试剂和溶液(除非另有说明，在分析中仅使用确认为分析纯的试剂和蒸馏水或去离子水或相当纯度的水。)
B 2.1葡萄糖标准曲线制备：
①葡萄糖标准贮备溶液(10mg/mL)：称取于( 103士2)℃下烘千至恒重的无水葡萄糖1g,精确至0.1mg，用水溶解并定容至100mL,
lg固体酶(或1mL液体酶)，在(50士0.1)℃,指定pH条件下(酸性纤维素酶pH4.8，中性纤维素酶pH 6.0), lh水解滤纸底物，产生出相当于l mg葡萄糖的还原糖量，为1个酶活力单位，以u/g(或u/mL)表示。
D 3.3羧甲基纤维素酶活力( CMCA)
D 3.3.1还原糖法lg固体酶(或1mL液体酶)，在(50士0.1)℃、指定pH条件下(酸性纤维素酶pH4 .8,中性纤维素酶pH 6.0), lh水解羧甲基纤维素钠底物，产生出相当于1 mg葡萄糖的还原糖量，为1个酶活力单位，以u/g(或u/mL)表示。简写为CMCA-DNS。
⑥以空白管(对照液)调仪器零点，在分光光度计波长540nm下，用10mm比色杯，分别测量三支样品管中样液的吸光度，取平均值。通过查标准曲线或用线性回归方程求出还原糖的含量。
D 4.3滤纸酶活力(FPA)的测定步操作流程：如表二所示：
纤维素酶活力测定方法
５
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图２葡萄糖标准曲线
２．５底物的选择对酶活力的影响 目前理论认为，大多数由微生物产生的纤维素酶 是一个多组分酶系，主要含有三种组分：内切ｐｌ，４一葡 聚糖酶、外切８ １，４一葡聚糖酶和ｐ—ｌ，４葡萄糖苷酶。其 中，内切（ｅｎｄｏ一）酶能进攻纤维素大分子链的中间部 位，任意地切断大分子，而生成较短的链；而外切 （”ｍ）酶仅从纤维索大分子链的非还原性末端切下 一个个纤维二糖；６－葡萄糖苷酶则把低分子葡聚糖催
Ｉ。＝（０．８３：
１），杰能科：ＰＬＵＳ Ｉ。一（０．６７；１）。这与不同酶的
Ｉ。，ＰＬＵＳ Ｌ一１：
我们选择三种酸性纤维素酶，分别以滤纸和ＣＭＣ 为底物，其酶括力（ＦＰＡ和ＣＭＣ…）的测试数据结果如
表ｌ所示。
表１不同酶种的滤纸酶活（ＦＰＡ）和ＣＭＣ酶活（ＣＭＣ。。）
结论
从表ｌ可知，ＣＭＣａｓｅ和ＦｐＡ两种酶活的大小顺 序是：杰能科＞ＮＯＶＯ Ｌ＞ＰＬＵＳ Ｌ。这几种酶的内切 酶活（ＣＭＣ。）较高，且比总酶活（ＦＰＡ）大，几乎相差一 个数量级，这说明酶对水溶性底物有很高的活力．而滤 纸与酶属多相催化，酶也是高分子物，所以反应的空间 阻碍较大，这也表明了吸附对酶的活性部位与纤维素 分子链段的结合及催化均有很大影响。 ２．６纤维素酶活与织物酶减量率的关系 用这几种酶对织物进行整理，织物的减量率与酶 种及酶量的关系如图３所示。从图３可看出，当三种酶 的用量分别为２％、４％、６％、８％、ｌＯ％（ｏｗｆ）时，对 应的减量率的比值平均（杰能科：ＮＯＶＯ
２墨：：！！：竺！：
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摘
纤维素酶活力测定方法
张瑞萍 南通工学院（２２６００７）
要用ＤＮＳ为显色剂，分别以滤纸和ＣＭＣ为底物，“滤纸糖酶括性（ＦＰＡ）和羧甲基纤维索酶活性（ＣＭＣｍ）表征
土壤酶活活性测定方法
土壤脲酶（urease）活性的测定方法：靛酚比色法（一）方法原理土壤中脲酶活性的测定是以尿素为基质，酶促水解生成的氨与酚类化合物起反应生成蓝色的靛酚，颜色深度与氨含量相关，因而用于脲酶活性的测定。
（二）试剂1）甲苯2）10%尿素：称取10g尿素，用水溶至100mL。
3）柠檬酸盐缓冲液（PH6.7）：184克和147.5克氢氧化钾溶于蒸馏水。
将两溶液合并，用1mol/LNaOH将PH调至6.7，用水稀释至1000毫升。
4）苯酚钠溶液（1.35mol/L）：62.5克苯酚溶于少量乙醇，加2毫升甲醇和18.5毫升丙酮，用乙醇稀释至100毫升（A），存于冰箱中；27克NaOH溶于100毫升水（B）。
将A、B溶液保存在冰箱中。
使用前将2溶液各20毫升混合，用蒸馏水稀释至100毫升。
5）次氯酸钠溶液：用水稀释试剂，至活性氯的浓度为0.9%，溶液稳定。
6）氮的标准溶液：精确称取0.4717克硫酸铵溶于水并稀释至1000mL，得到1mL含有0.1mg氮的标准液。
（三）测定步骤（1）标准曲线绘制吸取配置好的氮溶液10mL，定容至100mL，即稀释了10倍，吸取1，3，5，7，9，11，13mL移至50mL容量瓶，加水至20mL，再加入4mL苯酚钠，仔细混合，加入3mL次氯酸钠，充分摇荡，放置20分钟,用水稀释至刻度。
将着色液在紫外分光光度计上于578nm处进行比色测定，以标准溶液浓度为横坐标，以光密度值为纵坐标绘制曲线图。
（2）土壤中脲酶活性的测定称取10 g土壤置于100mL容量瓶中。
用2mL甲苯处理15分钟。
往瓶中加入10mL 10%尿素溶液和20mL柠檬酸缓冲液（pH6.7）。
仔细混合后，将瓶放在37℃恒温箱中，放置3 h。
与此同时，进行以水代替基质，及无土壤的基质对照测定。
培养结束后，用热至38℃的水稀释至刻度。
摇匀，将悬液过滤。
吸取1mL 滤液于50mL容量瓶中，用蒸馏水加至10mL。
然后按标准曲线绘制的操作加入苯酚钠等试剂，显色，比色，最后根据标准曲线求出氨态氮含量。
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滤纸法酶活测定
1．接种，根据不同的菌种配所需的培养基，本实验中C24,M1,MM01,BJJ,MQM为PDA培养基，F8,FN6,FN7.FN10,FN11,FN12,FN*,C10为LB培养基。
在无菌条件下将其接种于以灭菌的液体培养基里，每个菌种做三个重复。
2．培养，将其放置于相同环境摇菌培养，适宜温度为28℃左右，边培养边观察生长情况。
3．离心，取对数期的培养液，培养液经3500r/min离心10min，分别取上清液0.5ml加入两组试管，一组为实验组，一组为对照组，并分别加0.5ml缓冲液，将实验组预热到50℃，将对照组沸水浴灭活5min,用水冷却，再将其放入50℃水浴锅。
再向实验组和对照组分别加入1×6cm新华滤纸一条50℃水浴保温1h 取出，水浴灭活5min，用3mlDNS显色后稀释3倍。
4．测OD值，首先以水为空白对照，分别测上述实验组和对照组的OD值，再以上述灭活酶液（即对照组）为对照测其对应的实验组的OD值，记录数据，求三个重复测得的平均值，即为最终所需OD值，数据记录如下：
注：红色标注为实验误较大的数据，算平均值时未将其排除。