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1、,第五章 微生物酶的工业提取,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)使用亲和剂进行纯化。3.酶活性测定贯穿纯化过程始终。,微生物酶制剂工业提取的一般步骤胞内酶:分离收集菌体破碎抽提胞外酶:深层培养液或固体培养的抽提液离心或过滤去杂浓缩沉淀分离(盐析、有机溶剂沉淀等)干燥加工不同剂型产品,第一节 酶抽提液的制备,一、胞内酶的抽提液二、深层培养液(或抽提液)的过滤三、酶抽提液的去杂,
2、一、胞内酶的抽提液,(一)胞内酶在细胞内分部概况(二)细胞破壁方法(三)破碎检查,(一)胞内酶在细胞内分部概况,1.在细胞壁内,游离在细胞浆里与外围细胞浆里。2.牢固结合在细胞器或细胞膜上。,(二)细胞破壁方法,1.机械法2.物理法3.化学法4.酶解法,1.机械法,通过机械切力的作用使细胞组织破碎的方法。如:高压匀浆器的挤压冲击。,2.物理法,通过物理作用使细胞组织破碎的方法(1)反复冻融法(2)冷热交替法(3)超声波振荡法,3.化学法,(1)丙酮干燥法(2)表面活性剂处理,4.酶解法,(1)自溶法(2)溶菌酶法,(三)破碎检查,1.直接测细胞破碎2.测释放出的蛋白的量3.测酶活力,二、深层培
3、养液(或抽提液)的过滤,(一)添加絮凝剂(二)添加凝固剂(沉淀剂)(三)添加助滤剂(四)提高温度处理,(一)添加絮凝剂,1.为何进行絮凝处理2.絮凝作用原理3.常用絮凝剂,1.为何进行絮凝处理,酶的发酵液是一种胶体溶液,固液分离比较困难,原因是:(1)细菌细胞微小(2)细胞表面带有负电荷(3)-COOH、-NH2、-OH等各种基团形成水化层,2.絮凝作用原理,絮凝剂中和了悬浮粒子表面的电荷,与胶体粒子表面基团之间形成架桥絮凝。,3.常用絮凝剂,(1)无机絮凝剂(2)有机絮凝剂,三、酶抽提液的去杂,(一)阳离子沉降除杂(二)表面活性剂沉淀除杂(三)无机盐凝胶沉淀除杂,四、酶抽提液的浓缩,(一)真
4、空低温蒸发浓缩(二)超过滤浓缩,第二节 酶的沉淀方法之一:盐析法,酶(蛋白质)的沉淀:添加某些试剂或者改变某些环境条件,致使酶(蛋白质)离开溶液,形成不溶性颗粒的过程。盐析:蛋白质在高浓度的中性盐溶液中沉淀析出。,一、盐析的基本原理二、盐析剂中性盐的选择三、盐析剂用量的确定四、分部盐析法,一、盐析的基本原理,1.酶蛋白溶液是稳定的亲水胶体2.盐析的基本原理3.盐析过程,二、盐析剂中性盐的选择,盐析常用的中性盐:硫酸铵最常用。原因:(一)溶解度大(二)温度系数小(三)盐析效果好(四)来源容易,价格便宜,三、盐析剂用量的确定,例:以硫酸铵盐析糖化酶,糖化酶的盐析曲线,四、分部盐析法,1.分部盐析法
5、2.盐析曲线 3.两种酶的分离,第三节 酶的沉淀方法之二:有机溶剂沉淀法,有机溶剂沉淀蛋白质的原因:1.有机溶剂加入酶溶液会使溶液的介电常数降低2.有机溶剂加入酶溶液可能会破坏酶或蛋白质中的某些键,导致疏水基团外露,形成疏水层。,一、有机溶剂的选择二、有机溶剂用量的确定三、温度对有机溶剂沉淀酶的影响(一)温度低沉淀完全(二)温度升高,已沉淀的蛋白质可能复溶(三)温度降低,原先溶解的蛋白沉淀,影响酶纯度(四)有机溶剂与水混合会放出大量的热,使酶液温度升高,四、实例,有机溶剂沉淀法制取食品级-淀粉酶,工艺流程说明:1.发酵液预处理 2.压滤3.浓缩 4.沉淀5.压滤 6.干燥,第四节 液体浓缩酶和
6、酶的干燥,一、液体酶制剂的制备二、酶的干燥,一、液体酶制剂的制备,(一)液体酶的制造:发酵液经过滤除杂浓缩后,添加防腐剂和稳定剂成品(二)液体酶的保存 1.添加防腐剂 2.添加稳定剂,二、酶的干燥,(一)冷冻干燥(二)直接干燥(三)喷雾干燥,(一)冷冻干燥,(二)直接干燥,工业粗酶可用烘箱、烘房直接干燥,但注意温度不能太高。,(三)喷雾干燥,喷雾干燥流程示意图,9、春去春又回,新桃换旧符。在那桃花盛开的地方,在这醉人芬芳的季节,愿你生活像春天一样阳光,心情像桃花一样美丽,日子像桃子一样甜蜜。23.4.323.4.3Monday,April 3,202310、人的志向通常和他们的能力成正比例。1
7、5:08:3015:08:3015:084/3/2023 3:08:30 PM11、夫学须志也,才须学也,非学无以广才,非志无以成学。23.4.315:08:3015:08Apr-233-Apr-2312、越是无能的人,越喜欢挑剔别人的错儿。15:08:3015:08:3015:08Monday,April 3,202313、志不立,天下无可成之事。23.4.323.4.315:08:3015:08:30April 3,202314、Thank you very much for taking me with you on that splendid outing to London.It w
8、as the first time that I had seen the Tower or any of the other famous sights.If Id gone alone,I couldnt have seen nearly as much,because I wouldnt have known my way about.。2023年4月3日星期一下午3时8分30秒15:08:3023.4.315、会当凌绝顶,一览众山小。2023年4月下午3时8分23.4.315:08April 3,202316、如果一个人不知道他要驶向哪头,那么任何风都不是顺风。2023年4月3日星期一3时8分30秒15:08:303 April 202317、一个人如果不到最高峰,他就没有片刻的安宁,他也就不会感到生命的恬静和光荣。下午3时8分30秒下午3时8分15:08:3023.4.3,谢谢观看,THE END,