《酶的工业提取》PPT课件

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1、第五章酶的分离纯化Contentsofchapter51、酶的提取与分离纯化技术路线2、酶的粗分离3、酶的精制4、酶的浓缩、干燥、结晶GoGoGoGo细胞结构与酶分布5.1酶的提取、分离纯化技术路线细胞破碎酶提取酶分离纯化酶浓缩酶贮存动物、植物或微生物细胞发酵液离心，过滤，沉淀，层析，电泳，萃取，结晶等。酶的纯化过程，约可分为三个阶段：(1)粗蛋白质(crudeprotein):采样→均质打破细胞→抽出全蛋白，多使用盐析沉淀法；可以粗略去除蛋白质以外的物质。(2)部分纯化(partiallypurified):

2、使用各种柱层析法。均质酶(homogeneous):目标酶的进一步精制纯化，可用制备式电泳或高效液相色谱。(3)浓缩与干燥（concentrationanddesiccation）使酶与溶剂分离的过程，使用蒸发、冷冻干燥等方法。酶分离纯化过程本章目录5.1.1酶分离纯化的基本原则1.防止酶变性失效（1）一般在低温下进行（2）控制pH不要过酸、过碱（3）尽量减少泡沫（4）防止重金属、有机溶剂引起酶变性，防止微生物污染和蛋白酶水解。2.选择有效的纯化方式（1）在不破坏待纯化酶的限度内，使用各种“激烈”手段。（2）使

3、用亲和剂进行纯化。3.酶活性测定贯穿纯化过程始终。5.1.2酶的组合分离纯化策略Resolution（分辨率）Speed（速度）Capacity（容量）Recovery（回收率）设计分离纯化工艺的基本要求5.2酶的提取（粗分离）5.2.1发酵液预处理5.2.2细胞破碎5.2.3酶的提取5.2.4离心分离5.2.5沉淀分离5.2.6萃取分离5.2.1发酵液预处理1.发酵液相对纯化2.发酵液固液分离1.发酵液相对纯化（1）无机离子的去除（2）杂蛋白的去除（3）色素及其他物质的去除（1）无机离子的去除钙离子——草酸镁

4、离子——三聚磷酸钠铁离子——黄血盐（2）杂蛋白的去除1）沉淀法——pH、盐析2）变性法——加热、极端pH、有机溶剂3）凝聚和絮凝——电解质、有机絮凝剂4）吸附法——吸附剂（3）色素及其他物质的去除活性炭离子交换树脂、离子交换纤维大孔吸附树脂专用脱色树脂2.发酵液固液分离提高过滤性能的方法絮凝和凝聚稀释助滤剂——不可压缩的多孔微粒过滤是借助于过滤介质将不同大小、不同形状的物质分离的技术过程。——过滤5.2.2细胞破碎许多酶存在于细胞内。为了提取这些胞内酶，首先需要对细胞进行破碎处理。1）机械破碎2）物理破碎3）化

5、学破碎4）酶解破碎JY92-IID超声波细胞粉碎机细胞破碎珠高压细胞破碎机DY89-I型电动玻璃匀浆机机械破碎捣碎法研磨法匀浆法物理破碎温度差破碎法压力差破碎法超声波破碎法化学破碎有机溶剂：甲苯、丙酮丁醇、氯仿表面活性剂：Triton、Tween酶促破碎自溶法外加酶制剂法通过机械运动产生的剪切力，使组织、细胞破碎。通过各种物理因素的作用，使组织、细胞的外层结构破坏，而使细胞破碎。通过各种化学试剂对细胞膜的作用，而使细胞破碎通过细胞本身的酶系或外加酶制剂的催化作用，使细胞外层结构受到破坏，而达到细胞破碎细胞破碎方

6、法及其原理本章目录酶的提取是指在一定的条件下，用适当的溶剂或溶液处理含酶原料，使酶充分溶解到溶剂或溶液中的过程。也称为酶的抽提。酶提取时首先应根据酶的结构和溶解性质，选择适当的溶剂。一般说来，极性物质易溶于极性溶剂中，非极性物质易溶于非极性的有机溶剂中，酸性物质易溶于碱性溶剂中，碱性物质易溶于酸性溶剂中。酶都能溶解于水，通常可用水或稀酸、稀碱、稀盐溶液等进行提取，有些酶与脂质结合或含有较多的非极性基团，则可用有机溶剂提取。5.2.3酶的提取提高温度，降低溶液粘度、增加扩散面积、縮短扩散距离，增大浓度差等都有利于

7、提高酶分子的扩散速度，从而增大提取效果。为了提高酶的提取率并防止酶的变性失活，在提取过程中还要注意控制好温度、pH值等提取条件。酶的主要提取方法提取方法使用的溶剂或溶液提取对象盐溶液提取0.02～0.5mol/L的盐溶液用于提取在低浓度盐溶液中溶解度较大的酶酸溶液提取PH2～6的水溶液用于提取在稀酸溶液中溶解度大，且稳定性较好的酶碱溶液提取PH8～12的水溶液用于提取在稀碱溶液中溶解度大且稳定性较好的酶有机溶剂提取可与水混溶的有机溶剂用于提取那些与脂质结合牢固或含有较多非极性基团的酶大多数蛋白类酶都溶于水，而且

8、在低浓度的盐存在的条件下，酶的溶解度随盐浓度的升高而增加，这称为盐溶现象。本章目录5.2.4沉淀分离沉淀分离是通过改变某些条件或添加某种物质，使酶的溶解度降低，而从溶液中沉淀析出，与其它溶质分离的技术过程。沉淀分离方法分离原理盐析沉淀法利用不同蛋白质在不同的盐浓度条件下溶解度不同的特性，通过在酶液中添加一定浓度的中性盐，使酶或杂质从溶液中析出沉淀，从而使酶与杂质分离等电点沉淀法利用两性