最新《酶工程》课件-酶的提取与分离纯化课件ppt.ppt

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1、《酶工程》课件-酶的提取与分离纯化酶的提取与分离纯化一、概述(二)在工业生产规模的前提下进行提取与分离纯化时应注意的问题2、收率高。3、生产成本尽可能低。4、工艺过程尽可能缩短和简化。酶的分离纯化步骤越复杂，酶的收率越低，材料和动力消耗越大，成本就越高。因而在符合质量要求的前提下，应尽可能采用步骤简单、收率高、成本低的方法。5、生产中所产生的废物能够处理。因此在进行酶的提取与分离纯化时，要根据特定的目标产物及与其共存杂质的性质，选择合适的分离方法和不同分离方法的组合，以获得最佳分离效果，实现高纯度、高活性、高收率和低成本的分

2、离目标。2酶的提取与分离纯化二、细胞破碎（一）细胞破碎的原因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。（二）细胞破碎的方法及原理对于不同的生物体，或同一生物体的不同组织的细胞，由于各自的结构不同，所采用的细胞破碎方法和条件也有所不同。必须根据具体情况选用适宜的方法，以便达到预期的效果。细胞破碎的方法很多。归纳起来可分为机械破碎法、物理破碎法、化学破碎法和酶学破碎法等。实际使用时可根据具体情况选用一种方法进行破碎，有时也可用两种或两种以上方法联合使用，以达到细胞破碎目的。3酶的提取与分离纯化三、酶的提取（

3、二）酶提取的主要方法盐溶现象：大多数蛋白类酶都溶于水，而且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。7酶的提取与分离纯化三、酶的提取（三）影响酶提取的主要因素1、酶在所使用溶剂中的溶解度。为了提高酶的溶解度，应根据酶的结构和溶解性质，选择适当的溶剂。2、酶向溶剂中扩散的速度。酶分子扩散的速度与温度、溶液粘度、扩散面积、扩散距离及两相界面的浓度差有关。3、提取液的体积。为了提高提取率，又有利于后序分离纯化，提取液的用量一般为含酶原料体积的3~5倍。8酶的提取与分离纯化三、酶的提取（三）影响酶提取

4、的主要因素4、pH值。为了既增加酶的溶解度又防止酶变性失活，pH值既要远离该酶的等电点（除酸、碱溶液提取外），又不宜过高或过低。5、微生物污染。酶液是微生物生长的良好培养基，微生物污染影响产品的质量和产量。9酶的提取与分离纯化三、酶的提取（三）影响酶提取的主要因素加入保护剂可以提高酶的稳定性，防止酶变性失活。常用的保护剂有：（1）酶作用底物。（2）酶的辅酶。6、保护剂。（3）抗氧化剂。10酶的提取与分离纯化四、沉淀分离（一）沉淀分离的概念指通过改变某些条件或添加某种物质，使酶的溶解度降低，从溶液中沉淀析出与其它溶质分离的技术

5、过程。11酶的提取与分离纯化四、沉淀分离（二）沉淀分离的主要方法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沉淀析出，从而使酶与杂质分离。等电点沉淀法利用两性电解质在等电点时溶解度最低，以及不同的两性电解质有不同的等电点这一特性，通过调节溶液的pH值，使酶或杂质从溶液中沉淀析出，从而使酶与杂质分离。有机溶剂沉淀法利用酶与其它杂质在有机溶剂中的溶解度不同，通过添加一定量的某种有机溶剂，使酶或杂质从溶液中沉淀析出，从而使酶与杂质分离。复合沉

6、淀法在酶液中加入某些物质，使它与酶形成某种复合物而沉淀下来，从而使酶与杂质分离。选择性变性沉淀法选择一定的条件使酶液中存在的某些杂质变性沉淀，而不影响所需的酶，从而使酶与杂质分离。沉淀分离的主要方法及原理12酶的提取与分离纯化四、沉淀分离1、概念指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沉淀析出，从而使酶与杂质分离的过程。（三）盐析沉淀法2、盐析常用的中性盐在蛋白质的盐析中，常用的中性盐有硫酸铵、硫酸钠、硫酸钾、硫酸镁、氯化钠和磷酸钠，其中最常用的为硫酸铵。13

7、酶的提取与分离纯化四、沉淀分离3、盐析现象在盐浓度达到某一界限后，酶的溶解度随盐浓度升高而降低，这称为盐析现象。（三）盐析沉淀法14酶的提取与分离纯化四、沉淀分离（三）盐析沉淀法4、注意事项（1）实际应用中应根据不同情况，通过试验来确定所需的盐浓度。（2）盐析时，酶液或蛋白质溶液的pH值应调节到所需盐析的酶或蛋白质的等电点附近。（3）盐析时，温度一般可维持在室温左右，对于温度变化敏感的酶，应在低温下进行。（4）产品含大量盐分，需进一步分离纯化（一般用超滤、透析或层析等方法脱盐）。15酶的提取与分离纯化四、沉淀分离（四）等电点

8、沉淀法指利用两性电解质在等电点时溶解度最低，以及不同的两性电解质有不同的等电点这一特性，通过调节溶液的pH值，使酶或杂质从溶液中沉淀析出，从而使酶与杂质分离的方法。1、概念（1）此法沉淀不完全，在实际应用中应与其它沉淀法一起联合使用。（2）在加酸或碱调节pH值的过程中，要一边搅拌一边慢慢加