尼龙固定化木瓜蛋白酶

尼龙固定化木瓜蛋白酶实验报告班级：12级生物一班小组成员：陈明珠、邓家颖、范洁婷、梁彦珺指导老师：许华1、实验原理通过物理或化学的方法，将水溶性的酶与水不溶性的载体结合，固定在载体上，在一定的空间范围内进行催化反应的酶称为固定化酶。酶的固定化方法有：吸附法（物理吸附、离子吸附）、包埋法、共价键结合法、交联法。固定化酶的优越性主要表现在：（1）在大多数情况下，可提高酶的稳定性；（2）提高酶的使用效率，降低生产成本；（3）酶不与产品混合，制品易于纯化；（4）利用固定化酶，工业上可以大批量、连续化生产。本实验尼龙固定化木瓜蛋白酶属共价键结合法。尼龙长链中的酰胺键，经HCl水解后，产生游离的-NH基，在一定条件下与双功能试剂戊二醛中的一个-CHO缩合，戊二醛的另一个-CHO则与酶中的游离氨基缩合，形成尼龙（载体）—戊二醛（交联剂）—酶，即尼龙固定化木瓜蛋白酶。2、实验材料、试剂及仪器2.1材料尼龙布(86)或(66)，100目，剪成3×3cm2。2.2试剂(1)甲醇溶液(含18.6％CaCL2和18.6％水)（每组50mL）：称18.6克CaCL2溶于18.6mL蒸馏水，冷却后，用甲醇定容至100mL。(2)3.5mol／LHCl溶液（每组30mL）：取29.2mL浓HCl，定容至100mL。(3)0.2mol／L硼酸缓冲液(pH8.4)（每组30mL）：称取0.858克Na2B4O7·10H2O和0.68克H3BO3用蒸馏水溶解，定容至100mL。(4)5％戊二醛(以0.2mo1／LpH8.4硼酸缓冲液配制，每组30mL）：取25％戊二醛20mL，用0.2mo1／LpH8.4硼酸缓冲液定容至100mL。(5)0.1mo1/LpH7.2磷酸缓冲液（每组250mL）:称取1.28克Na2HPO4·2H2O和1克NaH2PO4·12H2O用蒸馏水溶解，定容至100mL。(6)0.5mo1／LNaCl溶液〔用0.1mo1/LpH7.2磷酸缓冲液配制〕（每组150mL）:称取2.93NaCl，用0.1mo1/LpH7.2磷酸缓冲液溶解，定容至100mL。(7)木瓜蛋白酶溶液(1mg／mL，用0.1mo1/LpH7.2磷酸缓冲液配制〕（每组15mL）：称取100mg木瓜蛋白酶粉末，加1mL激活剂，研磨10min,用0.1mo1/LpH7.2磷酸缓冲液溶解，定容至100mL。(8)激活剂〔用0.1mo1/LpH7.2磷酸缓冲液配制，含半胱氨酸10mmo1／L，EDTA1mmo1/L〕（每组50mL）：称取0.12克半胱氨酸和0.04克EDTA，用0.1mo1/LpH7.2磷酸缓冲液溶解，定容至100mL。(9)1％酪蛋白〔用0.1mo1/LpH7.2磷酸缓冲液配制〕（每组20mL）。称取1克酪蛋白，加100mL0.1mo1/LpH7.2磷酸缓冲液，37℃下保温振荡3h，至酪蛋白溶解。(10)20％三氯乙酸(用蒸馏水配制)（每组40mL）：称取20克三氯乙酸，加蒸馏水溶解，定容至100mL。2.3仪器恒温水浴锅,紫外分光光度计,冰箱。3、实验步骤3.1固定化酶的制备（1）每组取2至4块尼龙布洗净，凉干。用含18.6%CaC12和18.6%水的甲醇溶液在50℃下保温10秒钟左右，并轻轻搅拌至尼龙布发粘，取出用水冲去污物，用吸水纸吸干。（2）尼龙布用3.5mo1／LHCl在室温水解45min，用水洗至pH中性。（3）尼龙布用5％戊二醛在室温下浸泡偶联20min。（4）取出尼龙布，用0.1mol／LpH7.2磷酸缓冲液反复洗去多余的戊二醛，吸干，立即用酶液(1mg／mL)在4℃下固定3.5h(酶液用量每块布为2mL，一片用一个烧杯固定)。(5)从酶液中取出尼龙布(保留残余酶液作测定用！)，用0.5mo1／L的NaCl(用0.1mol／LpH7.2磷酸缓冲液配制)洗去多余的酶蛋白，即为尼龙固定化酶。3.2酶活力测定（1）第一组溶液酶活力测定实验管取0.2mL木瓜蛋白酶溶液，加入1.8mL激活剂，37℃预热10min，之后加入经过37℃预热10min的1%酪蛋白溶液1mL，准确反应10min，再加入20%三氯乙酸2mL终止酶反应。对照管先加入2mL20%三氯乙酸溶液，再加1mL酪蛋白溶液，0.2mL的木瓜蛋白酶和1.8mL激活剂。把实验管和对照管过滤，取清液于280nm波长下测定光吸收值。（2）第二组残留酶活力测定：同溶液酶活力测定（把木瓜蛋白酶换成残留酶）。（3）第三组固定化酶活力测定：取一块尼龙布固定化酶，加入2.0mL激活剂，其余步骤与溶液酶测定相同（把木瓜蛋白酶换成尼龙布）。4、数据处理及计算活力回收=（固定化酶总活力数/溶液酶总活力数）×100％相对活力=[固定化酶总活力数/(溶液酶总活力数—残留酶活力数)]×100％5、注意事项1、尼龙布的处理是实验成败的关键，既要让其充分的活化，又不能使其破碎。2、注意试剂加入的顺序。3、酶活性测定的反应时间一定要准确。4、过滤操作要规范。6、实验结果与分析在分光光度为280nm下测得：溶液酶固定酶残留酶0.0740.0350.014经计算得：活力回收=47.3%相对活力=58.3%