萌发小麦种子中淀粉酶的提取

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1、萌发小麦种子中淀粉酶的提取、酶活性的测定及PH、温度、激活剂、抑制剂对酶活性的影响(东北农业大学生命科学学院,哈尔滨:150030) 摘要:从萌发的小麦种子中通过离心方法提取淀粉酶,采用分光光度计法绘制麦芽糖标准曲线,并在此基础上测定萌发小麦种子中淀粉酶的活性。温度、PH值、激活剂、抑制剂是影响酶活性的几个重要因素。本实验结果表明,在PH=5.6,T=40℃的条件下,小麦种子中淀粉酶总活性为2325.71mg/g·5min,而α-淀粉酶的活性为246.33mg/g·5min;40℃左右时,酶的活性最高,室温下活性较高,0℃时淀粉酶活性明显下降,100℃时淀粉酶几乎已失活;

2、PH为5.6时,酶的活性最大,PH=3.6时和PH=8.0时淀粉酶活性降至最低;Cl-使酶的活性增强,Cu2+使酶活性减弱。 关键词:淀粉酶酶活性温度PH激活剂抑制剂 前言:生物体内的新陈代谢是一切生命活动的基础。新陈代谢是由许多复杂而有规律的化学反应组成,酶是生物体系中的催化剂,生物体内的各种化学反应包括物质转化和能量转化,都是在特定的酶催化下反应的,由于自然界中生物长期进化和组织功能分化的结果,酶在机体中受到严格的调控,使错综复杂的代谢过程有序进行。可以说,没有酶的参与,生命活动即告终止,所以酶学的深入研究在探讨生命现象的本质上使至关重要的[1]。大多数酶的本质是蛋白

3、质。酶的特性决定了其研究内容的特殊性。随着生物化学、分子生物学、基因工程、化学工程等相关学科的发展,酶学研究早已进入一个崭新的阶段。现代酶学的研究主要包括酶学理论、酶工程和酶应用3部分[2]。它们是现代生物技术的重要组成部分,应用范围包括医药,食品,化学工业,诊断分析和生物传感器,涉及的品种不少,如淀粉酶,其市场需求生产规模和产值均很乐观,并已产生巨大经济效益[3]。生物体内的各种代谢变化都是由酶驱动的,酶有两种功能:其一,催化各种生化反应,是生物催化剂;其二,调节和控制代谢的速度、方向和途径,是新陈代谢的调节元件。酶对细胞代谢的调节主要有两种方式:一是通过激活或抑制以改

4、变细胞内已有酶分子的催化活性;另一种是通过影响酶分子的合成和降解,以改变酶分子的含量。这种酶水平的调节机制是代谢的最关键的调节[4]。按照淀粉酶水解淀粉的作用方式,可以分为α-淀粉酶、β-淀粉酶、异淀粉酶和麦芽糖酶四种类型。实验证明,当谷类种子萌发时,两类淀粉酶(α,β型)都存在,淀粉酶总酶活性随种子萌发将升高,有利于淀粉被降解为植物生长发育所需的葡萄糖。许多微生物包括细菌、真菌和酵母都能生产淀粉酶,这些廉价的淀粉酶来源,已广泛应用于食品、医药、饲料和环保等生产实践中[5]。在医学上测定淀粉酶活性的方法有:简易快速纸片测定法[6];苏木杰氏快速计时法[7];单一稳定液体试

5、剂直接测定法[8]等。池永焕,黄菱红等探究了温度对淀粉酶活性的影响[9];沈文英,胡洪国,潘雅娟研究了温度和PH值对南美白对虾(Penaeusvannmei)消化酶活性的影响[10];司红起,马传喜,董召荣,吴大鹏,高俊进行了小麦多酚氧化酶抑制和激活效应的研究[11]。本实验仅限于酶学研究的最基本的理论和实验技能。通过此次实验研究,能够进一步加深对淀粉酶的认识和学习,学会科学合理的设计实验方案,为以后的研究打下坚实的基础。  1.材料与方法1.1材料、仪器、试剂1.1.1材料萌发的小麦种子(芽长约5cm)。将小麦种子用28℃~30℃的温水浸泡3~5小时,充分吸水膨胀。把湿

6、润的细沙倒入盆中撒入浸泡的小麦种子,播种深度约3厘米,以后保持细沙湿度;7天后刨出麦种,即得芽长约5cm的小麦种子。1.1.2仪器分光光度计;离心机;配两支25mL离心管;小台秤;研钵;容量瓶100mL;具塞刻度试管;试管;移液管;恒温水箱。1.1.3主要试剂及配制方法   ①1%淀粉:称取1.0g淀粉定容到100mL容量瓶中。   ②0.1mol/LpH5.6的柠檬酸缓冲液:A液:称取柠檬酸20.01g,溶解后稀释至l000mL;B液:称取柠檬酸钠29.41g,溶解后稀释至1000mL。取A液55mL与B液145mL混匀,即为pH5.6的缓冲液。 ③DNS-试剂:精确称

7、取3,5–二硝基水杨酸1g溶于20mL2mol/LNaOH中,加入50mL蒸馏水,再加入30g酒石酸钾钠,待溶解后,用蒸馏水稀释至100mL,盖紧瓶塞,勿使二氧化碳进入。④麦芽糖标准液:称取麦芽糖0.100g溶于少量蒸馏水中,仔细移入100mL容量瓶中,用蒸馏水稀释至刻度。⑤0.4mol/L的NaOH。1.2方法1.2.1麦芽糖标准曲线制作取干净的25ml刻度试管7个,编号,分别加入麦芽糖标准液(1mg/ml)0.0、0.2、0.6、1.0、1.4、2.0、2.5ml。然后于各瓶加蒸馏水使溶液达2.5ml。再各加入3,5-二硝

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