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胰蛋白酶的制备及活力的测定(2)

2020.9.07

三、仪器

食品加工机和高速分散器;研钵;大玻璃漏斗;布氏漏斗;抽滤瓶;纱布;恒温水浴;紫外分光光度计;秒表;pH试纸。

操作方法

一、猪胰蛋白酶制备

(一)猪胰蛋白酶原的提取
猪胰脏1.0Kg(新鲜的或杀后立即冷藏的),除去脂肪和结缔组织后,绞碎。
加入2倍体积预冷的乙酸酸化水(pH2.5)于10~15℃搅拌提取24小时,四层纱

布过滤得乳白色滤液,用2.5M H2SO4调pH至2.5~3.0,放置3~4小时后用折迭滤纸过滤得黄色透明滤液(约1.5升)。
加入固体硫酸铵(予先研细),使溶液达0.75饱和度(每升滤液加492克)放置过

夜后抽滤(挤压干),得猪胰蛋白酶原粗制品。

(二)胰蛋白酶原激活
向胰蛋白酶原粗制品滤饼分次加入10倍体积(按饼重计)冷的蒸馏水,使滤饼溶

解,得胰蛋白酶原溶液。将研细的固体无水氯化钙慢慢加入酶原溶液中(滤饼中硫酸铵的含量按饼重的四分之一计),使 Ca2+与SO42-结合后,边加边搅拌均匀,边加边搅拌,使溶液中最终仍含有0.1M CaCl2。

2.用5M NaOH调pH至8.0,加入极少量猪胰蛋白酶(约2-5mg)轻轻搅拌,于室温下活化8~10小时,(2~3小时取样一次,并用0.001M HCl稀释),测定酶活性增加的情况。


3.活化完成(比活约3500~4000BAEE单位)后,用2.5M H2SO4调pH至2.5~3.0,抽滤除去CaSO4沉淀。

(三)胰蛋白酶的分离

1.将已激活的胰蛋白酶溶液按242克/升加入细粉状固体硫酸铵,使溶液达到0.4饱和度,放置数小时后,抽滤,弃去滤饼。

2.滤液按250克/升加入研细的硫酸铵,使溶液饱度达到0.75,放置数小时,抽滤,弃去滤液。

(四)胰蛋白酶的结晶

1.将上述胰蛋白酶滤饼(粗胰蛋白酶)溶解后进行结晶:按每克滤饼溶于1.0ml pH9.0 的0.4M硼酸缓冲液的量计加入缓冲液,小心搅拌溶解。

2.用2M NaOH调pH至8.0,注意要小心调节,偏酸不易结晶,偏碱易失活,存放于冰箱。3.放置数小时后,应出现大量絮状物,溶液逐渐变稠呈胶态,再加入总体积的1/4~1/5的pH8.0的0.2M硼酸缓冲液,使胶态分散,必要时加入少许胰蛋白酶晶体。

4.放置2~5天可得到大量胰蛋白酶结晶,待结晶析出完全时,抽滤,母液回收。
(五)胰蛋白酶的重结晶

将第一次结晶的胰蛋白酶产物进行重结晶:用约1倍的0.025M HCl,使上述结晶分散,加入约1.0~1.5倍体积的pH9.0 的0.8M硼酸缓冲液,至结晶酶全部溶解,取样后,用2M NaOH调溶液pH至8.0(准确)(体积过大,很难结晶),冰箱放置1~2天,可将大量结晶抽滤得第二次结晶产物(母液回收),冰冻干燥后得重结晶的猪胰蛋白酶。

二、胰蛋白酶活性的测定

以苯甲酰L—精氨酸乙酯(英文缩写为BAEE)为底物,用紫外吸收法进行测定。苯甲酰L—精氨酸乙酯在波长 253nm下的紫外吸收远远弱于苯甲酰L—精氨酸(英文缩写为BA)。在胰蛋白酶的催化下,随着酯键的水解,苯甲酰L—精氨酸逐渐增多,反应体系的紫外吸收宜随之相应增加。

取2个光程为1厘米的带盖石英比色杯,分别加入25℃予热过的2.8ml底物溶液。向一只比色杯中加入0.2ml 0.001mol/L HCl,作为空白,校正仪器的253nm处光吸收零点。再在另一比色杯中加入0.2ml待测酶液(用量一般为10微克结晶的胰蛋白酶),立即混匀并记时,每半分钟读数一次,共读3~4分钟。控制DA253/min 在0.05 ~ 0.100左右为宜。

绘制酶促反应动力学曲线,从曲线上求出反应起始点吸光度随时间的变化率(即初速度)DA253/min。

胰蛋白酶活力单位的定义规定为:以BAEE为底物反应液pH8.0,25℃,反应体积3.0ml,光径1厘米的条件下,测定DA253,每分钟使DA253增加0.001,反应液中所加入的酶量为一BAEE单位。

胰蛋白酶溶液的活力单位(BAEE单位/ mL)=

胰蛋白酶比活力(BAEE单位 / mg )=

注意事项

(1)胰脏必需是刚屠宰的新鲜组织或立即低温存放的,否则可能因组织自溶而导致实验失败。

(2)在室温14~20℃条件下8~12小时可激活完全,激活时间过长,因酶本身自溶而会使比活降低,比活性达到 “3000~4000BAEE单位/mg蛋白”时即可停止激活。

(3)要想获得胰蛋白酶结晶,在进行结晶时应十分细心地按规定条件操作,切勿粗心大意,前几步的分离纯化效果愈好,则培养结晶也较容易,因此每一步操作都要严格。酶蛋白溶液过稀难形成结晶,过浓则易形成无定形沉淀析出,因此,必需恰到好处,一般来说待结晶的溶液开始时应略呈微浑浊状态。

(4)过酸或过碱都会影响结晶的形成及酶活力变化,必须严格控制PH。

(5)第一次结晶时,3~5天后仍然无结晶,应检查pH,必要时调整pH或接种,促使结晶形成。重结晶时间要短些。


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