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1、项目一项目一从菠萝中提取菠萝蛋白酶微生物09301班第三实验小组成员:徐雨婷 杨洋 刘杨 何威 刘鄂龙一、实验目的一、实验目的1、掌握从原料物中提取分离目的蛋白酶;2、掌握对目的蛋白酶质量的检验;3、学习酶比活力的计算;二、实验基本原理二、实验基本原理 菠萝蛋白酶是一种具有消炎,抗水肿作用的疏基酶,能分解蛋白质、酯和酞胺。菠萝蛋白酶一般从菠萝汁或菠萝废皮中提取,为浅黄色无定形粉末,分子量33000,微有异臭,微溶于水,不溶于乙醇、丙酮、氯仿,乙醚,等电点9.55。本实验先从新鲜的菠萝汁中使用有机酸(单宁)沉淀法提取出菠萝蛋白酶,然后通过考马斯亮蓝法测定酶制品中菠萝蛋白酶的总量,最后菠萝蛋白酶将
2、酪蛋白水解产生酪氨酸,通过在275nm波长下测定吸光度的变化,可以测得菠萝蛋白酶的活力。三、实验材料和试剂三、实验材料和试剂1、实验材料、实验材料 新鲜菠萝(0.735kg)、0.1mg/ml牛血清蛋白2、实验试剂、实验试剂柠檬酸钠柠檬酸钠 维生素维生素c 单宁单宁 0.1%EDTA溶液溶液1.5%氯化钠溶液氯化钠溶液 1%酪蛋白溶液酪蛋白溶液 1mol/L氢氧化钠氢氧化钠溶液溶液0.05mol/L磷酸缓冲液(溶解磷酸二氢钾,加氢氧化钾调磷酸缓冲液(溶解磷酸二氢钾,加氢氧化钾调PH至至7.0)激活剂(激活剂(PH7.0,0.05mol/L磷酸缓冲液,内含磷酸缓冲液,内含15mmol/L硫代硫酸
3、钠和硫代硫酸钠和6mmol/LEDTA-2Na,现配现用现配现用)四、实验器材和仪器四、实验器材和仪器1、榨汁机;2、离心机;3、紫外可见分光光度计(1cm石英比色皿);4、恒温水浴锅(37);5、试管、试管架;6、烧杯、容量瓶;7、移液管;五、实验操作方法法和步五、实验操作方法法和步骤(一)从菠萝中提取菠萝蛋白酶操作步骤:将菠萝切碎加柠檬酸钠,榨汁菠萝汁纱布过滤澄清液2000r/min,7min离心上清液沉淀物酶复合物酶复合物沉淀加Vc,0.2%单宁溶液搅拌15min,静置40min4200r/min,5min离心加100ml0.1%EDTA溶液,200ml1.5%氯化钠液4200r/min
4、,5min离心加适量1.5%氯化钠溶液,4000r/min,7min离心冻存备用(二)考马斯亮蓝法测定酶制品中蛋白酶含量1、标准曲线的制作 按下表操作试管号试管号12345678 标准蛋白(0.1mg/ml)00.10.20.40.60.81.00待测酶蛋白(ml)00000001.0磷酸缓冲液(ml)1.00.90.80.60.40.200考马斯亮蓝(ml)44444444吸光度A00.1150.1480.2450.3950.5250.5820.140(稀释5倍)根据上表,以吸光度为纵坐标,标准蛋白质量为横坐标作图根据线性拟合关系y=6.2357x,计算蛋白酶的质量(三)菠萝蛋白酶活力的测定
5、1、取酶制品溶解于0.05mol/L磷酸缓冲液(PH7.0)至10ml,离心得上清液;2、取5支试管,分别标号1、2、3、4、5,各加1ml溶液酶和0.9m激活剂;3、另取5支试管,分别对应标号、,各加1ml缓冲液和0.9ml激活剂;4、将10支试管置于37水浴;5、然后按下表操作试管号试管号123451%酪蛋白(ml)0.20.40.60.70.86、按步骤5混匀,在37水浴下反应水浴下反应10 min;10 min;7、向10支试管中各加入8ml1mol/L的氢氧化钠溶液,摇匀,于室温放置30min;8、取各自对应的试管在275nm波长下测定吸光度9、测定结果如下试管号试管号12345吸光
6、度A0.6430.7330.8681.0191.232由于吸光度在0.20.8之间较准确,故上述数据中可以选择第三组数据进行处理计算(四)数据的处理1、由线性关系y=6.2357x,可以计算酶制品中蛋白酶的总质量m=0.140/6.2357x5=0.1123mg2、菠萝蛋白酶活力=0.868/10=0.0868U3、比活力=0.0868U/0.1123mg=0.7729U/mg4、提取率=0.1123mg/0.735kg=0.00001528%(五)结果讨论从上述结果可知菠萝蛋白酶的比活力较低,可能的原因有:1、所加入的有机酸单宁的量对菠萝蛋白酶沉淀有的影响;2、在实验中是否把单宁溶液弄混而导
7、致菠萝蛋白酶很少沉淀析出;3、菠萝蛋白酶对热不稳定,试验中温度的控制是否合理;4、在活力测定的步骤中所加入的酪蛋白的量不足,导致结果偏低;5、在活力的测定步骤中,设置了几个梯度,最后的结果中应该有至少两支试管中的溶液的吸光度的值相同,但本组实验没有得到这种结果。6、活力测定中,由于操作不当,导致部分沉淀溶解在了上清液中,溶液微浑浊,对吸光度的测定有影响。取新鲜干净的菠萝皮、刺、芯等出汁率达45%以上的下脚料,压榨,取汁滤除果屑。滤液添加0.025-0.05%的苯甲酸,加5%高岭土进行吸附。将高岭土吸附物用饱和碳酸钠溶液调pH6.7-7.0后,加5%氯化钠,搅拌后压滤。取滤液用盐酸调pH4.8-5.1,加硫酸铵,静置沉淀,取沉淀减压干燥,即为菠萝蛋白酶。对菠萝下脚料计,收率0.054-0.103%。生产方法 由菠萝(Ananas comoslgs和A.bracteatus)果实及茎(主要利用其外皮)经压榨提取、盐析(或丙酮、乙醇沉淀)再分离、干燥而得。