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有機(jī)溶劑沉淀法提純與高溫消泡劑

瀏覽次數(shù):9發(fā)布日期:2025-04-16

1.有機(jī)溶劑的選擇:有機(jī)溶劑沉淀蛋白質(zhì)的能力隨蛋白質(zhì)的種類及有機(jī)溶劑的種類而不同。對曲霉淀粉酶而言,有機(jī)溶劑的沉淀能力,丙酮>異丙醇>乙醇>甲醇。這個順序還受溫度、高溫消泡劑、PH、鹽離子濃度所影響,不是一成不變的。2.關(guān)于有機(jī)溶劑的用量:只能根據(jù)實(shí)驗(yàn)測定的沉淀曲線,因有機(jī)溶劑的沉淀能力受很多因素影響,特別是溶存鹽類與高溫消泡劑的影響尤為濕著。當(dāng)存在少量中性鹽(0.1-0.2mol/L以上)時能產(chǎn)生鹽溶作用,蛋白質(zhì)在有機(jī)溶劑水溶液和高溫消泡劑中的溶解度升高。多價陽離子與蛋白質(zhì)結(jié)合,就能使蛋白質(zhì)在水或有機(jī)溶劑中的溶解度降低,因而可以降低使酶沉淀的有機(jī)溶劑的濃度。實(shí)踐得到的參考范圍如下:對過濾澄清的枯草桿菌淀粉酶或蛋白酶發(fā)酵液,每容積添加0.2-0.8容積的有機(jī)溶劑所得到的分部沉淀中含大量淀粉酶;添加0.8-1.1容積,分部沉淀物中含大量中性蛋白酶;添加1.1-1.4容積,分部沉淀物中含大量堿性蛋白酶。3.其它變數(shù)的影響(1)溫度:有機(jī)溶劑沉淀蛋白質(zhì)的能力受溫度和高溫消泡劑的影響很大。一般言之,溫度越低沉淀越完全。局部區(qū)域有機(jī)溶劑過濃,能夠嚴(yán)重破壞蛋白質(zhì)的空間結(jié)構(gòu)造成酶的變性失活,在溫度較高的條件下尤為顯著。有機(jī)溶劑,特別是乙醇與水混合時放出大量熱,使混合液的溫度升高。因此在添加有機(jī)溶劑時,整個系統(tǒng)需要冷卻,一般保持0℃左右,同時強(qiáng)烈攪拌,以避免有機(jī)溶劑局部過濃和液體局部過熱,而高溫消泡劑則無事。另外,已經(jīng)沉淀的酶對有機(jī)溶劑變性的抵抗力大,所以,過分延長添加溶劑的時間也是不利的。(2) pH:蛋白質(zhì)在等電點(diǎn)的溶解度最低,但很多酶的等電點(diǎn)在pH4-5,比其穩(wěn)定的pH范圍低。在這種情況下必須采用目的酶穩(wěn)定的pH,然后是盡可能靠近其等電點(diǎn)。沉淀時酶液的溫度、高溫消泡劑和pH不但對目的酶的收率具有決定性的影響,而且對酶的組成(各共存酶的比率)及單位重量沉淀物中目的酶的活力都有重要的關(guān)系。例如,固體培養(yǎng)的米曲霉ɑ-淀粉酶,用水抽出并過濾,清液預(yù)先冷卻,在攪拌下加乙醇至終濃度70%,溫度10℃,pH 5.6-6.0,ɑ-淀粉酶的收率約94%。有機(jī)溶劑沉淀法有使酶變性失活的傾向,不如鹽析法安全;有機(jī)溶劑還能使發(fā)酵液中的多糖類雜質(zhì)沉淀,沉淀物中有機(jī)雜質(zhì)多;另外分部沉淀的靈敏性方面也不如鹽析法。為了節(jié)省沉淀酶用的有機(jī)溶劑量,澄清的酶液應(yīng)當(dāng)先在減壓條件下濃縮。但減壓濃縮的倍數(shù)是很有限的,對枯草桿菌酶發(fā)酵液的澄清液,一般只能濃縮到原體積的40-50%,否則有機(jī)溶劑的沉淀物呈膠糖狀,很難處理。但若在濃縮的酶液中先加入一定量的高嶺土、硅藻土之類,加有機(jī)溶劑與高溫消泡劑后酶的沉淀就分散在這些載體上,沉淀物就比較容易收集。有機(jī)溶劑沉淀物特別適宜于用離心分離法收集。本文參考《發(fā)酵微生物學(xué)》一書。

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