α-淀粉酶概述
摘要：α- 淀粉酶(α-1,4-D-葡萄糖-葡萄糖苷水解酶) 普遍分布在动物、植物和微生物中, 是一种重要的淀粉水解酶。其作用于淀粉时从淀粉分子的内部随机切开α-1，4糖苷键，生成糊精和还原糖。由于产物的末端残基碳原子构型为α构型，故称α-淀粉酶。现在α-淀粉酶泛指能够从淀粉分子内部随机切开α-1，4糖苷键，起液化作用的一类酶。α-淀粉酶分布十分广泛，遍及微生物至高等植物。α-淀粉酶是一种十分重要的酶制剂，大量应用于粮食加工、食品工业、酿造、发酵、纺织品工业和医药行业等，是应用最为广泛的酶制剂之一。本文概述了α-淀粉酶的发现和应用、分离纯化及结构性质、催化机制、工业化生产、应用现状与发展趋势等。
关键词：α-淀粉酶生产结构性质催化机制分离纯化应用
1 α-淀粉酶的发现
啤酒是最古老的酒精饮料，发酵是其关键步骤，其中所包含的糖化过程就是把淀粉转化为糖，这个转化过程的机理一直都没有被弄清楚。
在19世纪早期，Nasse（1811年）发现，从生物体中提取的淀粉能过被转化为糖，而从被沸水杀死的植物细胞中提取的淀粉不能被转化为糖。Kirchhoff的实验发现奠定了发现谷物中一种能够将淀粉转化为糖的蛋白质的基础。
Payen和Persoz（1833年）发现，发酵液的酒精析出物中含有一种对热不稳定的物质，它能使淀粉转化为糖，他们将其称为“diastase”。1886年，Lintner发现了两种淀粉酶，淀粉液化酶和淀粉糖化酶。1924年，Kuhn将淀粉水解酶归为两类。将发酵过程中能够将淀粉水解为β－淀粉酶，其能够将淀粉水解为β型麦芽糖。将能够液化和糊化淀粉的酶称为α-淀粉酶，其作用于淀粉的产物表现为低旋光性，这一点为α型麦芽糖和相关糖的特性[1]。
1949年日本采用深层通风培养法生产α－淀粉酶。1959年, 日本采用淀粉酶和糖化酶进行淀粉的液化和糖化, 确定了酶法制造葡萄糖浆的工艺, 革除了沿用100年酸水解工业, 使淀粉出糖率由80% 提高到100% 。1973耐热性α－淀粉酶投人生产。从此淀粉酶的生产又进入了一个新阶段[2]。
目前, 除开展大量常规诱变育种工作外, 国外已初步搞清了α一淀粉酶的调控基因, 探讨了有关转导转化和基因克隆等育种技术。将枯草芽抱杆菌重组体的基因引入生产菌株阴, 使α-淀粉酶产量提高7 -10倍, 并已应用于食品和制酒工业, 给选育高产α-淀粉酶菌株开创了新的途径[3]。α-淀粉酶在动物、植物、微生物中均能产生，但大量生产还是主要靠微生物发酵。世界许多国家都以枯草杆菌生产的细菌淀粉酶和米曲霉生产的真菌淀粉酶为主要产品[4]。
2 α-淀粉酶的催化机制、空间结构和性质
2.1 α-淀粉酶的催化机制
McCarter、Davies提出α-淀粉酶的催化过程包括三步，共发生2次置换反应。第一步，底物某个糖残基要先结合在酶活性部位的亚结合位点；第二步，亚结合位点的另一个亲核氨基酸对糖残基的C1碳原子进行亲核攻击，与底物形成共价中间产物，同时断裂C1-OR键，置换出底物的糖基配基部分；第三步，糖基配基离去之后，水分子被激活，这个水分子再将ASP的亲核氧与糖残基的C1之间的共价键C1-ASP水解掉，置换出酶分子的ASP残基，水解反应完成。在第二次置换反应中，如果进攻残基不是
水分子，而是一个带有游离羟基的糖（寡糖）ROH，那么酶分子的ASP残基被置换出去后，就发生了糖基转移反应而非水解反应[5]。
2.2 α-淀粉酶的空间结构
α-淀粉酶是由478个氨基酸残基组成，它们折叠在三级结构的两大区域。其中，最初的380个残基组成了区域A，剩余的组成了区域B。区域A包括一个（βα）8的超二级结构。在（βα）8的超二级结构中，α螺旋和β折叠的空间分布与磷酸丙糖异构酶、丙酮酸激酶或醛缩酶类似。区域B是由8条反向平行的β-片层组成。这两个区域由一条单链多肽连接着。该多肽链有广阔的结合部位，该部位主要是由疏水残基组成。一个较大的裂缝位于区域A平行的β-barrel的羧基末端。一个由共价键相连的碳水化合物基团在电子密度图中被发现，其是作为ASN197的大支链。在裂缝周围隐匿着一个电子密度孤峰，这是由钙离子产生的。钙离子被周围的残基连接，起到稳定裂缝结构的作用[6]。
2.3 α-淀粉酶的性质
2.3.1 底物特异性
α-淀粉酶显示出对淀粉及其衍生物有最高的特异性，这些淀粉及衍生物包括支链淀粉、直链淀粉、环糊精、糖原质和麦芽三糖等。
2.3.2最适pH和最适温度
通常情况下真菌和细菌类α-淀粉酶的最适pH在酸性和中性范围内，如芽孢杆菌α-淀粉酶的最适pH为3，碱性α-淀粉酶的最适pH在9～12。另外，温度和钙离子对一些α-淀粉酶的最适pH有一定的影响，会改变其最适作用范围。不同微生物来源的仅一淀粉酶的最适作用温度存在着较大差异，其中最适作用温度最低的只有25℃～30℃，而最高的能达到100℃～130℃。
2.3.3金属离子
α-淀粉酶是金属酶，很多金属离子，特别是重金属离子对其有抑制作用；另外，巯基，N-溴琥珀酸亚胺，p-羟基汞苯甲酸，碘乙酸，BSA，EDTA和EGTA等对α-淀粉酶也有抑制作用。
α-淀粉酶中至少包含一个Ca2+，Ca2+使酶分子保持适当的构象，从而维持其最大的活性和稳定性。Ca2+对仅一淀粉酶的亲和能力比其它离子强，通常情况下结合一个Ca2+就足以使α-淀粉酶很稳定。用EDTA透析或者用电渗析可以将Ca2+从淀粉酶中除去，加入Ca2+可以激活钙游离酶。也有报道α-淀粉酶在Ca2+存在时会失活，而经EDTA 处理后却保留活性，另外，有报道称Ca2+对α-淀粉酶没有影响[7]。
2.3.4电场强度
实验结果表明，不同强度电场导致酶活性增加的效应不同，并且呈非单调性变化。电场能量虽然不足以改变酶蛋白氨基酸序列，但可以改变酶蛋白的构象．姚占全等[8]用不同强度电场处理α-淀粉酶5min，表明电场对酶的影响经过一定时间后趋于消失。
3. α-淀粉酶的分离纯化
高纯度α－淀粉酶是一种重要的水解淀粉类酶制剂，分离纯化α－淀粉酶的方法很多，一般都是依据酶分子的大小、形状、电荷性质、溶解度、稳定性、专一性结合位点等性质建立的。要得到高纯度α－淀粉酶，往往需要将各种方法联合使用。通过超滤、浓缩、脱盐和聚丙烯酰胺垂直板凝胶电泳，对利用基因工程菌生产的重组超耐热
耐酸性α一淀粉酶进行纯化，得到电泳纯级的超耐热耐酸α-淀粉酶，纯化倍数为11.7，活力回收率为29.8%[9]。但上述方法存在的共同问题是，连续操作和规模放大都比较困难。
反胶团萃取具有选择性高、正萃与反萃可同时进行、分离与浓缩同步进行、操作简单和易于放大等优点，并能有效防止生物分子变性失活[10]。以CTAB /正丁醇/异辛烷构成反胶团系统, 通过反胶团萃取方式纯化精制α-淀粉酶。最佳反应条件为: 萃取温度40 ℃, 水相组成为NaCl 0.03 mol/L, pH 12.0, 有机相：无机相= 1：2, 振荡时间10min; 反萃取最佳条件为:温度60℃，水相组成为KCl 3 mol/L, pH 4.0,有机相：无机相= 2：1, 反萃取振荡时间10 min。在上述条件下, 经过一个萃取与反萃取循环后,淀粉酶的萃取率最高可达90. 78%[11]。
双水相技术具有处理容量大、能耗低、易连续化操作和工程放大等优点。应用双水相系统PEG／磷酸盐分离纯化α－淀粉酶，增加PEG浓度有助于酶富集上相。同样用PEG／磷酸盐双水相体系从发酵液中直接萃取分离低温α一淀粉酶，分配系数及回收率分别为4.8和87％[12]。采用PEG(聚乙二醇)／硫酸铵双水相体系，由PEG和硫酸铵所组成的双水相体系，对α－淀粉酶的回收率可达94.84％，分配系数可达17.10[13]。双水相技术有着溶液粘度高、分相时间长，易造成界面乳化等缺点，给实际操作带来很多问题。
软基质色谱介质分离纯化α-淀粉酶的粗酶提取液，缺点是机械强度小,受压易变形,分析速度慢,分离效率低,柱寿命短,固定相对PH、离子强度和压力非常敏感,反复使用时配体碎片容易脱落。硬基质色谱应用方面,李华儒等首次合成一种对α一淀粉酶具有特异亲和能力的色谱介质,并成功地分离纯化了工业粗酶, 获得了高纯度产品, 其活
性回收率>88%，此法的研究成功为大规模制备高纯度α一淀粉酶提供了一个新工艺路线[14]。
4 α-淀粉酶的应用
4.1面包焙烤工业，作为保鲜剂
麦芽α－淀粉酶和微生物α－淀粉酶被广泛用于焙烤工业，这些酶用于面包工业，使这些产品体积更大、颜色更好、颗粒更柔软。真菌α-淀粉酶可水解面粉中的受损淀粉生成小分子糊精，通过酵母的进一步发酵产生醇类物质和二氧化碳，从而使面包体积增大[15]。在此过程中产生的还原糖在面包烘焙过程中可参与美拉德反应，有助于改善面包的外表色泽。
4.2 淀粉的液化和糖化作用
α－淀粉酶的主要市场是淀粉水解的产物，如葡萄糖和果糖。淀粉被转化为高果糖玉米糖浆(HFCS)。由于他们的高甜度，被用于饮料工业中软饮料的甜味剂。这个液化过程就用到在高温下热稳定性好的α－淀粉酶。α－淀粉酶在淀粉液化上的应用工艺已经相当成熟，而且有很多相关报道。目前，欧美各国大多采用真菌α-淀粉酶作为糖化剂生产高麦芽糖浆，其麦芽糖含量超过70%，甚至更高[16]。
4.3 在啤酒酿造中的应用
啤洒是最早用酶的酿造产品之一，在啤洒酿造中添加α-淀粉酶使其较快液化以取代一部分麦芽，使辅料增加，成本降低，特别在麦芽糖化力低，辅助原料使用比例较
大的场合，使用α-淀粉酶和β-淀粉酶协同麦芽糖化，可以弥补麦芽酶系不足，增加可发酵糖含量，提高麦汁率，麦汁色泽降低，过滤速度加快，提高了浸出物得率，同时又缩短了整体糊化时间。
4.4 淀粉脱浆
现代纤维制造工艺在编织过程中会在纱线中产生大量的细菌，为防止这些纱线断裂，往往会在纱线的表面加一层可去除的保护层。这些表面层的材料有很多种，淀粉是非常好的一个选择。因为它便宜、容易获取，并且可以很容易去除。淀粉脱浆可以利用α-淀粉酶，它能有选择性的去除淀粉浆而不伤害纱线纤维，还能随机的使淀粉降解为易溶于水的糊精，因而容易被洗掉。
4.5 造纸中改变粘度
淀粉酶在造纸工业中的用途主要是改良纸张涂层淀粉。不同的纸张施胶，对淀粉分子量、粘度有不同的要求。粘度太高，不利于淀粉很好地均布铺展。通过水解成为短链分子，可以降低淀粉的粘度。一种方法是稀酸水解，二是用α-淀粉酶水解[17]。相比而言，酶的催化速率高，应用少量即可达到效果；同时其为生物活性物质，不会产生污染。
4.6 除垢剂中的使用
酶是现代高效除垢剂的成分之一。现在两家主要除垢剂酶的生产厂家诺维信和杰能科已经利用蛋白质工艺改善淀粉酶的漂白稳定性。他们用亮氨酸替代地衣芽孢杆菌α-淀粉酶蛋白第197 位上的蛋氨酸，导致酶对氧化剂成分的抵抗能力大大增强，提高了其氧化稳定性，使酶在储存过程中的稳定性更好。并已经在市场上推出了这些新产品[18]。
4.7 医药行业中的应用
在医药行业，为了弥补乳酸脱氢酶(LDH)、α-淀粉酶(α-Amy)、癌胚抗原(CEA)各单项检查在卵巢血清学诊断中灵敏度较低的不足，对三者进行了联合检测，以其中任意两项为联检阳性，均可提高卵巢癌的阳性检出率。研究唾液α一淀粉酶与致龋血链球菌粘附的关系，为龋病的病因学研究和预防提供了理论依据[12,19]。黑曲霉α-淀粉酶因具有耐酸性，适用于制造助消化的药物，开发适合于胃酸性环境(pH2.0左右)的耐酸性α-淀粉酶，用于制备消化助剂，将会使医疗效果更为有效[12,20]。
5 小结
通过对α-淀粉酶的学习可以看到，现如今α-淀粉酶已经被研究的很透彻了，其空间结构、蛋白质序列、催化机制等等都应经被发现。而对于工业化应用，由于对于不同的环境对酶的要求不同，现如今普通的α-淀粉酶适用的范围比较窄，主要应用的是耐高低温、耐酸碱的α-淀粉酶。但是由于技术水平的限制，我国的α-淀粉酶的活性相比较国外较低，因此必须加强该菌种选育的水平，获得产酶活性更高的菌株。
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淀粉酶(AMS)测定试剂盒说明书 (碘-淀粉比色法) 一、 原理： 淀粉酶能水解淀粉生成葡萄糖、麦芽糖及糊精，在底物浓度已知并且过量的情况下，家人碘液与未水解的淀粉结合生成蓝色复合物，根据蓝色的深浅可推算出水解的淀粉量，从而计算出AMS 的活力。 二、 试剂组成与配制：（100T ） 1、0.4mg/ml 底物缓冲液：60ml ×1瓶，4℃冰箱保存6个月。 2、0.1mol/L 碘贮备液：7ml ×1瓶，4℃避光保存6个月。 0.01mol/L 碘应用液的配制：将碘贮备液：蒸馏水=1:9稀释，现用现配4℃避光保存。 三、 操作表： 测定管（u 管） 空白管（0管） 底物缓冲液（ml ）37℃预温5分钟 0.5 0.5 待测样本（ml ） 0.1 混匀，37℃水浴，准确反应7.5分钟 碘应用液（ml ） 0.5 0.5 蒸馏水（ml ） 3.0 3.1 混匀，660nm 波长，1cm 光径，蒸馏水调零，测各管吸光度。 *注：不同样本批量测试前需要做预实验，确定最佳取样浓度，将 （空白OD-测定OD 控制在0.05～0.150之间） 四、 计算： 1、 单位定义：100ml 血清（浆）中的AMS ，在37℃与底物作用30分钟，水解10mg 淀粉为1个单位。 2、公式： 样本测试前稀释倍数空白管吸光度 测定管吸光度空白管吸光度样本测试前稀释倍数分钟分钟空白管吸光度测定管吸光度空白管吸光度??-=?????-=801 .01005.730105.04.0dl AMSu （此公式适用于测定血清中淀粉酶）
血清淀粉酶的含量测定 一、实验准备： 1、实验器材：移液枪（100~1000ul、10~100ul、1000~5000ul、2~20ul）、5mlEP管、0.5mlEP 管、比色皿、100ml烧杯、漩涡仪、水浴箱，分光光度计、计时器。 2、实验药品：NaCl、蒸馏水、0.4mg/ml底物缓冲液、0.1mol/L碘贮备液。 二、实验步骤： 1、0.01mol/L碘应用液的配制： 将碘贮备液：蒸馏水=1:9稀释，现用现配4℃避光保存。 2、生理盐水的配置： 称取9gNaCl置100ml烧杯，加入100ml蒸馏水，溶解即得。 3、样品最佳取样浓度摸索： 取待测血清用生理盐水稀释成不同比例（2倍、4倍、8倍、16倍、32倍、64倍、128倍、256倍等倍数进行稀释），取0.1ml进行检测。 取两个5mlEP管，标记为空白、血清所稀释的倍数，分别加入底物缓冲液0.5ml，其中带有倍数的EP管加入相应的稀释好的血清0.1ml，于漩涡仪上混匀，同时放入37℃水浴箱反应7.5分钟，取出后各加入0.5ml 0.01mol/L 碘应用液，空白管加入3.1ml蒸馏水，带有倍数的EP管加入3.1ml蒸馏水，混匀，蒸馏水调零，迅速于660nm波长测定吸光度，控制空白OD-测定OD在0.05~0.150之间。 4、样品测定： 将所需测定样品按摸索确定的倍数稀释，同法测定吸光度，记录数据。 5、数据处理：按给定公式计算待测血清淀粉酶含量。 注：加入碘应用液后不能长时间放置，否则碘见光分解后影响测定结果
α-淀粉酶综述 佚名2013-10-06 摘要：α-淀粉酶分布十分广泛，遍及微生物至高等植物。α-淀粉酶是一种十分重要的酶制剂，大量应用于粮食加工、食品工业、酿造、发酵、纺织品工业和医药行业等，是应用最为广泛的酶制剂之一。本文概述了α-淀粉酶的发现和应用发展史、分离纯化及结构的研究史、催化机制及其研究史、工业化生产和应用现状与发展趋势等。 关键词：α-淀粉酶发现应用分离纯化结构催化机制研究史发展趋势 α- 淀粉酶( α- 1,4- D- 葡萄糖- 葡萄糖苷水解酶) 普遍分布在动物、植物和微生物中, 是一种重要的淀粉水解酶。其作用于淀粉时从淀粉分子的内部随机切开α-1，4糖苷键，生成糊精和还原糖。由于产物的末端残基碳原子构型为α构型，故称α-淀粉酶。现在α-淀粉酶泛指能够从淀粉分子内部随机切开α-1，4糖苷键，起液化作用的一类酶。 1 α-淀粉酶的发现和应用史 1.1 α-淀粉酶的发现 啤酒是最古老的酒精饮料，发酵是其关键步骤，其中所包含的糖化过程就是把淀粉转化为糖。这个转化过程的机理一直都没有被弄清楚，直到淀粉的发现。 在19世纪早期，许多科学家都在研究谷物提取物中淀粉的消化机理。Nasse（1811年）发现，从生物体中提取的淀粉能过被转化为糖，而从被沸水杀死的植物细胞中提取的淀粉不能被转化为糖。Kirchhoff（1815年）做了一个巧妙的实验。他将4份的冷水加入到2份的淀粉中，并边加边搅拌。之后加入20份的沸水使其形成一层厚厚的淀粉糊。在淀粉糊还是余温的时候，加入被粉碎的麸质（或麦芽），然后在40－60°列式温度下水浴。1－2小时后发现，淀粉糊开始缓慢液化。8－10小时后，淀粉糊被转化为一种甜的溶液。之后，他将其通过过滤和蒸发浓缩得到了糖浆，品尝后发现，其和发酵液一样甜。在操作的过程中，他注明了实验过程中仅添加了非常少的麸质，并且得到的糖浆与淀粉的量成正比。此外，如果在加入麸质前加入几滴高浓度的硫磺酸，最终就没有糖生成。从这个实验中他得到结论1）麸质是一种能够使温水中的淀粉粉末转化为糖的物质。2）作为种子发芽的结果，相比种子内的物质而言，麸质能过将更多的淀粉转化为糖。至此,Kirchhoff奠定了发现谷物中一种能够将淀粉转化为糖的蛋白质的基础。
常用溶液及其配制 1.非电解质溶液 常用5%～10%葡萄糖液，前者为等渗液，后者为高渗液。但由于葡萄糖输入体内后被迅速代谢成二氧化碳和水同时释放能量，或转化糖原储存，不能维持有效渗透压，故输液时不计算其张力，只用于供给水分及能量。 2.电解质溶液 （1）0.9%氯化钠（生理盐水）：每升含Na+和Cl-各为154mmol，与血浆离子渗透压相似为等渗液，但钠、氯之比为1：1，与人体血浆钠（142mmol）、氯（103mmol）的比例不同（血浆钠、氯比例约3：2），若大量或长期单独补给可使血氯增高，造成高氯性酸中毒。若用2份生理盐水和1份1.4%碳酸氢钠，配成2：1溶液，则钠氯之比为3：2较符合血浆。 （2）碱性液体：常用于纠正酸中毒也可配置其他溶液。①1.4%（1/6M）碳酸氢钠是等渗液，成品为5%，用5%～10%葡萄糖稀释3.5倍后，即为等渗液。1.4%碳酸氢钠4ml/kg或5%碳酸氢钠1ml/kg，可提高二氧化碳结合力1mmol/L，此为小儿纠酸的首选。②11.2%乳酸钠，稀释6倍，浓度1.87%（1/6M）时为等渗液。乳酸钠需在有氧情况下，经肝脏分解产生HCO3-而发挥作用，故小儿期纠酸不宜作为首选。 （3）10%氯化钾：纠正低血钾用。 3.混合溶液 将几种液体按不同比例配制成各种混合溶液，使之更适合于不同性质脱水补液的要求。 （1）2：1等渗液：为2份生理盐水与1份1.4%碳酸氢钠或1.87%乳酸钠。该液体有利于补充血容量，常用于低渗性脱水或重度脱水的扩容。 （2）4：3：2液：为4份生理盐水、3份5%～10%葡萄糖液、2份1.4%碳酸氢钠或1.87%乳酸钠。2/3张液。常用于中度以上或低渗性脱水。 （3）2：3：1液：为2份生理盐水、3份5%～10%葡萄糖液、1份1.4%碳酸氢钠或1.87%乳酸钠。1/2张液。常用于轻、中度等渗性脱水。 （4）维持液：为4份5%～10%葡萄糖液、1份生理盐水，并含0.15%氯化钾的混合液。常用于高热、肺炎等的维持输液。 （5）口服补液盐其成分为氯化钠0.35g、碳酸氢钠0.25g、氯化钾0.15g、葡萄糖2g、水100ml.2/3张液。用于口服补液。
淀粉酶活力测定实验报告 淀粉酶活力测定实验报告实验三、淀粉酶活性的测定实验报告 实验四、淀粉酶活性的测定 一、实验目的: 1、了解α - 淀粉酶和β - 淀粉酶的不同性质及其淀粉酶活性测定的意义; 2、学会比色法测定淀粉酶活性的原理及操作要点。 二、实验原理: 淀粉酶存在于几乎所有植物中，特别是萌发后的禾谷类种子，淀粉酶活力最强，其中主要是α-淀粉酶和β-淀粉酶。根据α-淀粉酶和β-淀粉酶特性不同，α-淀粉酶不耐酸，在pH3.6以下迅速钝化;β-淀粉酶不耐热，70? 15min 则被钝化。测定时，使其中一种酶失活，即可测出另一种酶的活性。 淀粉在淀粉酶的催化作用下可生成麦芽糖，利用麦芽糖的还原性与3,5-二硝基水杨酸反应生成棕色的3-氨基-5-硝基水杨酸，测定其吸光度，从而确定酶液中淀粉酶活力(单位重量样品在一定时间内生成麦芽糖的量)。 三、实验用具: 1、实验设备 研钵,具塞刻度试管,离心管，分光光度计，酸度计，电热 恒温水浴锅，离心机，电磁炉。 2、实验材料与试剂 (1)0.1mol/l pH5.6的柠檬酸缓冲液:A液:称取柠檬酸20.01g，定容至 1000ml;B液:称取柠檬酸钠29.41g，定容至1000ml;取A液55ml与B液145ml混匀。 (2)1%可溶性淀粉溶液:1g淀粉溶于100ml 0.1mol/l pH5.6
的柠檬酸缓冲液; (3)1%3,5-二硝基水杨酸试剂:称取3,5-二硝基水杨酸1g、NaOH 1.6g、酒石酸钾钠30g，定容至100ml水中，紧盖瓶塞，勿使CO2进入; (4)麦芽糖标准溶液:取麦芽糖0.1g溶于100ml水中; (5)pH 6.8的磷酸缓冲液: 取磷酸二氢钾6.8g,加水500ml使溶解，用 0.1mol/L氢氧化钠溶液调节pH值至 6.8，加水稀释至1000ml即得。 (6)0.4mol/L的NaOH溶液; (7)1%NaCl溶液。 (8)实验材料:萌发的谷物种子(芽长约1cm) 四、操作步骤 1、酶液提取:取6.0g浸泡好的原料，去皮后加入10.0mL 1%的NaCl 溶液，磨碎后以2000r/min 离心10min，转出上清液备用。取上清液1.0ml，用pH 为6.8的缓冲溶液稀释5倍，所得酶液。 2、a- 淀粉酶活力测定 (1) 取试管4支,标明2支为对照管,2支为测定管。 (2) 于每管中各加酶液lml ,在 70?士0.5? 恒温水浴中准确加热15min ,取出后迅速用流水冷却。 (3) 在对照管中加入4m1 0.4mol/L氢氧化钠。 (4) 在4支试管中各加入1ml pH5.6的柠檬酸缓冲液。 (5) 将4支试管置另一个40?士 0.5? 恒温水浴中保温15min ,再向各管分别加入40?下预热的1,淀粉溶液 2m1,摇匀,立即放入40?恒温水浴准确计时保温 5min。取出后向测定管迅速加入4ml 0.4mol/L氢氧化钠,终止酶 活动,准备测糖。
一、淀粉 ?1、淀粉的性状及组成 ?淀粉为白色无定形结晶粉末 ?形状有圆形、椭圆形和多角形三种 ?一般含水分高、蛋白质少的植物的淀粉颗粒比较大些，多成圆形或椭圆形，如马铃薯、木薯等。 淀粉的性状及组成 ?碳44.4％，氢6.2％，氧49.4％ ?分为直链淀粉和支链淀粉 ?普通谷类和薯类淀粉含直链淀粉17％～27％，其余为支链淀粉； ?而粘高粱和糯米等则不合直链淀粉，全部为支链淀粉。 ?直链淀粉聚合度约100～6000之间 ?遇碘反应是纯蓝色 淀粉的性状及组成 ?支链淀粉是由多个较短的α-1,4糖苷键直链结合而成。每2个短直链之间的连接为α-1,6糖苷键。 ?聚合度约1000～3000,000之间，一般在6000以上。 ?遇碘呈紫红色反应。 2、淀粉的特性 ?糊化：淀粉在热水中能吸收水分而膨胀，最后淀粉粒破裂，淀粉分子溶解于水中形成带有粘性的淀粉糊。 ?第一阶段：淀粉缓慢地可逆地吸收水分 ?第二阶段：当温度升到大约65℃时，淀粉颗粒经过不可逆地突然很快地吸收大量水分后膨胀，粘度增加很大。 ?第三阶段：当温度继续升高，淀粉颗粒变成无形空囊，可溶性淀粉浸出，成为半透明的均质胶体。 3、酶解法 酶解法是利用专一性很强的淀粉酶及糖化酶将淀粉水解为葡萄糖的方法。 酶解法可分为两步： 第一步，利用α-淀粉酶将淀粉液化； 第二步，利用糖化酶将糊精或低聚糖进一步水解转化为葡萄糖。生产上这两步分别称为液化和糖化。由于在该过程中淀粉的液化和糖化都是在酶的作用下进行的。因此酶解法又称为双酶法或多酶法。 ?优点：1、酶解法是在酶的作用下进行的，反应条件较温和，不需要耐高温高压或酸腐蚀的设备； ?2、酶作为催化剂的特点是专一性强，副反应少，故水解糖液纯度高，淀粉转化率高； ?3、可在较高的淀粉乳浓度下水解。 ?4、酸解法一般使用10-12Bx（含18%--20%淀粉）的淀粉乳，而酶解法可用20—23Bx （含34%--40%淀粉）的淀粉乳，并且可以采用粗原料。 ?5、用酶解法制得的糖液较纯净、颜色浅、无苦味、质量高，有利于糖液的充分利用。 ?6、双酶法工艺同样适用于大米或粗淀粉原料，可避免淀粉在加工过程中的大量流失，减少粮食消耗。 缺点：酶解法反应时间较长，设备要求较多，且酶是蛋白质，易引起糖液过滤困难。当然，随着酶制剂生产及应用技术的提高，酶解法制糖将逐渐取代酸解法制糖。 葡萄糖的分解反应 葡萄糖（失水）5`-羟甲基糠醛+甲酸
一.常用贮液与溶液 1mol/L亚精胺（Spermidine）: 溶解2.55g亚精胺于足量的水中，使终体积为10ml。分装成小份贮存于-20℃。 1mol/L精胺（Spermine）：溶解3.48g精胺于足量的水中，使终体积为10ml。分装成小份贮存于-20℃。 10mol/L乙酸胺（ammonium acetate）：将77.1g乙酸胺溶解于水中，加水定容至1L后，用0.22um孔径的滤膜过滤除菌。 10mg/ml牛血清蛋白(BSA）：加100mg的牛血清蛋白（组分V或分子生物学试剂级，无DNA酶）于9.5ml水中（为减少变性， 须将蛋白加入水中，而不是将水加入蛋白），盖好盖后，轻轻摇动，直至牛血清蛋白完全溶解为止。不要涡旋混合。加水定容到10ml，然后分装成小份贮存于-20℃。 1mol/L二硫苏糖醇（DTT）：在二硫苏糖醇5g的原装瓶中加32.4ml水，分成小份贮存于-20℃。或转移100mg的二硫苏糖醇 至微量离心管，加0.65ml的水配制成1mol/L二硫苏糖醇溶液。 8mol/L乙酸钾（potassium acetate）：溶解78.5g乙酸钾于足量的水中，加水定容到100ml。 1mol/L氯化钾（KCl）：溶解7.46g氯化钾于足量的水中，加水定容到100ml。 3mol/L乙酸钠（sodium acetate）：溶解40.8g的三水乙酸钠于约90ml 水中，用冰乙酸调溶液的pH至5.2，再加水定容到100ml。 0.5mol/L EDTA:配制等摩尔的Na2EDTA和NaOH溶液（0.5mol/L），混合后形成EDTA的三钠盐。或称取186.1g的Na2EDTA·2H2O和20g的NaOH，并溶于水中，定容至1L。 1mol/L HEPES：将23.8gHEPES溶于约90ml的水中，用NaOH调pH （6.8-8.2），然后用水定容至100ml。 1mol/L HCl：加8.6ml的浓盐酸至91.4ml的水中。 25mg/ml IPGT：溶解250mg的IPGT（异丙基硫代-β-D-半乳糖苷）于10ml 水中，分成小份贮存于-20℃。 1mol/LMgCl2:溶解20.3g MgCl2·6H2O于足量的水中，定容到100ml。
(植物中)淀粉酶活性的测定 一实验目的 本实验的目的在于掌握淀粉酶的提取及活性的测定方法。 二实验原理 植物中的淀粉酶能将贮藏的淀粉水解为麦芽糖。淀粉酶几乎存在于所有植物中，有α－淀粉酶及β－淀粉酶，其活性因植物生长发育时期不同而有所变化，其中以禾谷类种子萌发时淀粉酶活性最强。 α－淀粉酶和β－淀粉酶都各有其一定的特性，如β－淀粉酶不耐热，在高温下容易钝化，而α－淀粉酶不耐酸，在pH3.6以下容易发生钝化。通常酶提取液中同时存在两种淀粉酶，测定时，可以根据他们的特性分别加以处理，钝化其中之一，即可以测出另一种酶的活性。将提取液加热到70℃维持15分钟以钝化β－淀粉酶，便可测定α－淀粉酶的活性。或者将提取液用pH3.6的醋酸在0℃加以处理，钝化α－淀粉酶，以测出β－淀粉酶的活性。 淀粉酶水解淀粉生成的麦芽糖，可用3,5－二硝基水杨酸试剂测定。由于麦芽糖能将后者还原成3－氨基-5-硝基水杨酸的显色基团，在一定范围内其颜色的深浅与糖的浓度成正比，故可以求出麦芽糖到含量。以麦芽糖的毫克数表示淀粉酶活性大小。 三实验材料 萌发的小麦、大麦或者豆类等（芽长1cm左右） 四实验仪器和试剂 1．仪器： 电子天平、研钵、100mL容量瓶（1个）、50mL量筒（1个）、刻度试管[25mL（9个）、10mL（1个）]、试管6支、移液管[1mL（2支）、2mL（2支）、10mL（2支）]、离心机、恒温水浴锅、7220型分光光度计 2．试剂： 1％淀粉溶液、0.4mol/LNaOH、 pH5.6的柠檬酸缓冲液：A、称取柠檬酸20.01g，溶解后稀释至1 000mL；B、称取柠檬酸钠29.41g，溶解后稀释至1 000mL；取A液13.70mL与B液26.30mL 混匀即是。 3,5－二硝基水杨酸：精确称取3,5－二硝基水杨酸1g溶于20mL1mol/LNaOH 中，加入50mL蒸馏水，在加入30g酒石酸钾钠，待溶解后用蒸馏水稀释至100mL，盖紧瓶盖，勿让CO2进入。 麦芽糖标准液：称取化学纯麦芽糖0.100g溶于少量蒸馏水中仔细移入100mL 容量瓶中，用蒸馏水稀释至刻度。 五操作步骤 1．酶液的提取： 称取萌发的水稻种子0.5g（芽长1cm左右，置于研钵中加石英砂研磨成匀浆，移入25mL刻度试管中，用水稀释至刻度，混匀后在温室下放置，每隔数分钟振荡一次，放置20分钟后离心，取上清液备用。 2．α－淀粉酶活性的测定： （1）取三支试管，编号注明1支为对照管，2支为测试管。 （2）于每管中各加入酶提取液1mL，在70℃恒温水浴中（水文的变化不应该超过±0.5℃），准确加热15分钟，在此期间β－淀粉酶受热钝化，取出后迅速在自来水中冷却。
实验七尿淀粉酶活性测定 淀粉酶（AMY或AMS在体内的主要作用是水解淀粉，它随机地作用于淀粉分子内的 a—1, 4糖苷键生成葡萄糖、麦芽糖、寡糖及糊精。血清中的淀粉酶主要有胰型（P型）和 唾液型（S型）及其亚型同工酶组成，P型淀粉酶主要来源于胰腺，S型淀粉酶主要来源于唾 液腺。正常淀粉酶因分子量小，故可从肾小球滤过而由尿中排出。 【目的】 1、验证淀粉酶的催化作用。 2、观察淀粉及其水解产物分别与碘反应呈现的颜色变化。 【原理】血清及尿中的淀粉酶来源于胰腺和唾液腺，正常血清与尿中有一定活性。 Winslow 氏法测定尿和血清中淀粉酶活性是将试样作等比稀释，观察一系列试样在规定的 37C、30分钟的条件下，恰好能将0.1%淀粉溶液1ml水解（指加入碘液后不再呈蓝色）的 酶量定为淀粉酶的一个活性单位，乘以尿的稀释倍数，即可得知每项ml 尿液中的淀粉酶活性。 【器材】 试管（10mn X 100mr）、试管架、电热恒温水浴箱、吸管、洗耳球、滴管。 【试剂】 1 、 9%NaCl 2、0.3%碘液 3、0.1%淀粉溶液 【操作】 1 、准备尿液（自备）。 2、取 10支试管，编号，用吸管向管中加入0.9%NaCl 1ml。 3、用1ml吸管（注意应用刻度到头的）向第一管加尿液1ml，混合，再将试管中的液 体吸起，然后任其流回试管，如此重复三次，以便全管混匀，并借此冲洗吸管内壁。吸出此混合液1ml 移入第二管中。 4、用同法处理第二管使之混匀，并取出1ml 置于第三管中。依此类推，如此继续稀释 至第九管后，吸出1ml混合液弃之，这样既可获得分别含原尿液为1/2ml,1/4ml,1/8ml, ... 1/512ml 的不同浓度的尿稀释液。第十管不加尿液作为对照管。 5、从第十管起依次向各管迅速准确加入0.1%淀粉液2ml，迅速摇匀（是否充分混匀往
血、尿淀粉酶检测的临床意义 贾思公 淀粉酶(AMY或AMS)全称是1，4-α-D-葡聚糖水解酶，催化淀粉及糖原水解，生成葡萄糖、麦芽糖及含有α1，6-糖苷键支链的糊精。淀粉酶主要由胰腺和唾液腺分泌，肺、肝、甲状腺、脂肪等组织亦含有此酶。 生理变异：成年人血中淀粉酶与性别、年龄、进食关系不大，新生儿淀粉酶缺乏，满月后才出现此酶，逐步升高，约在5岁时达到成年人水平，老年人淀粉酶开始下降，约低25%。 注意事项：血淀粉酶的检验结果与进食的关系并不大，因此检验前无需刻意空腹，但若有使用避孕药或者麻醉药等则可能使得测定的数值出现偏低的情况。 参考值：血清淀粉酶28—100u/L；尿液淀粉酶0—500u/L 临床意义：淀粉酶主要由唾液腺和胰腺分泌，可通过肾小球滤过。 (1)血清与尿中淀粉酶升高：流行性腮腺炎，特别是急性胰腺炎时，血和尿中淀粉酶显著增高。急性胰腺炎病人胰淀粉酶溢出胰腺外，迅速吸收入血，由尿排出，故血尿淀粉酶大为增加，是诊断本病的重要的化验检查。血清淀粉酶在发病后1～2小时即开始增高，8～12小时标本最有价值，至24小时达最高峰，并持续24～72小时，2～5日逐渐降至正常，而尿淀粉酶在发病后12～24小时开始增高，48小时达高峰，维持5～7天，下降缓慢。故胰腺炎后期测尿淀粉酶更有价值。一般情况下，血清淀粉酶在增高频率以及程度上都不及尿淀粉酶检测，当血清活性淀粉酶回归常态后，尿淀粉酶活性仍然可以持续６天左右，这也是尿淀粉酶检测的敏感度和特异度都高于血淀粉酶检测的原因所在。尿淀粉酶活性测定对于胰腺炎的诊
断非常有效，在患者未能及时就诊时更是如此，在条件允许的情况下，进行血尿淀粉酶联合测定效果更佳。对急性胰腺炎的诊断，血尿淀粉酶都有很高的敏感性。在遇到急腹症患者，特别是那些腹部持续剧痛，用解痉剂也无法缓解症状的病例，就应该及时给患者采取血尿点淀粉酶检测，如果病情不能确定，还可以采取CT 、B 超等手段辅助进行，早点确诊，以便下一步治疗。 急性阑尾炎、肠梗阻、胰腺癌、胆石症、溃疡病穿孔、慢性胰腺炎、胰腺癌、急性阑尾炎、肠梗阻、流行性腮腺炎、唾液腺化脓等血清淀粉酶均可升高，但升高幅度有限。肾功能障碍时，血淀粉酶升高，尿淀粉酶降低。 (2)血清与尿中淀粉酶降低：正常人血清中淀粉酶主要由肝脏产生，血清与尿淀粉酶同时减低主要见于肝炎、肝硬化、肝癌及急性和慢性胆囊炎等。肾功能障碍时血清淀粉酶也可降低。 血尿淀粉酶对于胰腺炎的诊断虽然很有效果，但也会存在一定的诊断不出甚至误诊的几率。胰腺炎是最为常见的急腹症，患者大多有持续性阵痛，与暴饮暴食和烟酒过度有一定关系。有一种以腹泻为主要症状的胆源性胰腺炎与急性肠胃炎临床症状极为相似，血尿淀粉酶也表现较高，容易误诊。胆结石的临床症状主要为腹疼、恶心以及呕吐、发热。常态下，存留于胰液中的胰蛋白是在十二指肠里，它变成活性胰蛋白酶需要胆汁中的肠激酶激活，这样才能够去消化蛋白质。急性胰腺炎很多都是由胆石症引起的，所以急性肠胃炎和胆结石在临床上极易被误诊为胰腺炎，需要重点关注。 总而言之，血尿淀粉酶的坚持是当前诊断胰腺炎的主要手段，其有效
各种化学试剂标准溶液的 配制 Prepared on 21 November 2021
常用试剂的配制一、标准溶液的配制 1、硫酸（H 2SO 4 ）溶液的配制： 1000mL浓度c（1/2H 2SO 4 ）=0.1mol/L，即c（H 2 SO 4 ）=0.05mol/L的硫酸溶液的配制： 取3mL左右的浓硫酸缓缓注入1000mL水中，冷却，摇匀。 新配制的硫酸需要标定，其标定方法如下： 称取于270-300℃高温炉中灼烧至恒重的工作基准试剂无水碳酸钠0.2g，溶于50mL水中，加10滴溴甲酚绿-甲基红指示液，用配制好的硫酸溶液滴定至溶液由绿色变为暗红色，煮沸2min，冷却后继续滴定至溶液再呈暗红色。同时做空白试验（取50mL水，加10滴溴甲酚绿-甲基红指示液，同样用硫酸溶液滴定至溶液由绿色变为暗红色，煮沸2min，冷却后继续滴定至溶液再呈暗红色）。 计算公式为： 式中： m：无水碳酸钠的质量，g； V 1 ：滴定时所用的硫酸的体积，mL； V 2 ：空白滴定时所用的硫酸的体积，mL； M：无水硫酸钠的相对分子质量，g/mol，[M（1/2Na 2CO 3 ）=52.994）]。 测定氨氮时，氨氮含量的计算： 式中： 氨氮：氨氮含量，mg/L； V 1 ：滴定水样时所用的硫酸的体积，mL； V 2 ：空白滴定时所用的硫酸的体积，mL； M：硫酸溶液的浓度，mol/L； V：水样的体积，mL。 2、重铬酸钾（K 2Cr 2 O 7 ）溶液的配制 1000mL浓度c（1/6K 2Cr 2 O 7 ）=0.2500mol/L，即c（K 2 Cr 2 O 7 ）=0.0417mol/L的重铬酸钾溶液的 配制： 称取12.258g于120℃下干燥2h的重铬酸钾溶于水中，并移入容量瓶中，定容至1000mL，摇匀，备用。
淀粉酶及其应用 0 引言 淀粉酶分布非常广泛，是人们经常研究的一种酶。从纺织工业到废水处理，这些酶都有不同规模的应用。 淀粉酶是淀粉降解酶。它们广泛存在于微生物、植物和动物体中。它们将淀粉及相关的聚合物分解为带有具体淀粉分解酶特征的产品。最初，淀粉酶一词用来指可以水解直链淀粉、支链淀粉、肝糖及其降解产品中α-1，4-糖苷键的酶(本菲尔德(Bernfeld)，1955年；费希尔(Fisher)和斯坦(Stein)，1960年；迈拜克(Myrback)和纽慕勒(Neumuller)，1950年)。它们水解相邻葡萄糖单体之间的键，产生带有具体用酶特征的产品。 近年来，人们发现了很多与淀粉及相关多糖结构降解有关的新型酶，并对其进行了研究(鲍伊(Boyer)和英格尔(Ingle)，1972年；博诺考尔(Buonocore)等人，1976年；格里芬(Griffin)和福格蒂(Fogarty)，1973年；福格蒂(Fogarty)和格里芬(Griffin)，1975年)。 (1)有一些微生物源可以劈开这些结构中的α-1，4或α-1，4和／或α-1，6键，人们将现在已经或将来可能对这些微生物源工业化生产有重大影响的酶分为六种(福格蒂(Fogarty)和凯利(Kelly)，1979年)。 (2)水解α-1，4键和绕过α-1，6键的酶，比如α-淀粉酶(内作用淀粉酶)。 (3)水解α-1，4键，但不能绕过α-1，6键的酶，比如β-淀粉酶(把麦芽糖当作一个重要的终端产品来生产的外作用淀粉酶)。 (4)水解α-1，4和α-1，6键的酶，比如淀粉葡糖苷酶(葡萄糖淀粉酶)和外作用淀粉酶。 (5)仅水解α-1，6键的酶，比如支链淀粉酶和其它一些脱支酶。 (6)优先水解其它酶对直链淀粉和支链淀粉所起的作用产生的短链低聚糖中α-1，4键的酶，比如α-葡萄糖苷酶。 (7)将淀粉水解为一连串非还原环状口葡糖基聚合物，称为环糊精或塞查丁格(Sachardinger)糊精的酶，比如浸麻芽孢杆菌(Bacillus macerans)淀粉酶(环糊精生成酶)。 1 淀粉 在描述淀粉分解酶的作用方式和性质前，有必要来讨论一下这种天然基一一淀粉的特性。淀粉是所有高等植物中主要储备碳水化合物的。在有些植物中，淀粉占整个未干植物的70％。淀粉是不溶于水的细小颗粒。这些颗粒的大小和形状常常由植物母体决定，具有植物品种的特征。当把淀粉颗粒置于水中加热时，颗粒中的连接氢键变弱，颗粒开始膨胀、凝胶化。最终，它们根据多糖的浓度或形成糊状物或形成弥散现象。淀粉来自于植物，比如玉米、小麦、高梁、稻米的种子，或木薯、马铃薯、竹芋的茎根，或来自于西谷椰子的木髓。玉 米是淀粉的主要商业原料，通过湿磨生产工艺便可获得商品淀粉(博考特(Berkhout)，1976年)。直链淀粉和支链淀粉的特性见表1。 表1直链淀粉和支链淀粉的比较 性质 直链淀粉 支链淀粉 基本结构 基本直线 分岔 在水溶液中稳定性 回生 稳定 聚合度 C.103 C.104～105 平均链长 C.103 C.20～25 β淀粉酶水解 87％ 54％
实验室常用溶液及试剂配制 一、实验室常用溶液、试剂的配制-------------------------------------------------------1 表一普通酸碱溶液的配制 表二常用酸碱指示剂配制 表三混合酸碱指示剂配制 表四容量分析基准物质的干燥 表五缓冲溶液的配制 1、氯化钾-盐酸缓冲溶液 2、邻苯二甲酸氢钾-氢氧化钾缓冲溶液 3、邻苯二甲酸氢钾-氢氧化钾缓冲溶液 4、乙酸-乙酸钠缓冲溶液 5、磷酸二氢钾-氢氧化钠缓冲溶液 6、硼砂-氢氧化钠缓冲溶液 7、氨水-氯化铵缓冲溶液 8、常用缓冲溶液的配制 二、实验室常用标准溶液的配制及其标定-----------------------------------------------4 1、硝酸银（C AgNO3=0.1mol/L）标准溶液的配制 2、碘（C I2=0.1mol/L）标准溶液的配制 3、硫代硫酸钠（C Na2S2O3=0.1mol/L）标准溶液的配制 4、高氯酸（C HClO4=0.1mol/L）标准溶液的配制 5、盐酸（C HCl=0.1mol/L）标准溶液的配制 6、乙二胺四乙酸二钠（C EDTA =0.1mol/L）标准溶液的配制 7、高锰酸钾（C K2MnO4=0.1mol/L）标准溶液的配制 8、氢氧化钠（C NaOH=1mol/L）标准溶液的配制 三、常见物质的实验室试验方法 ----------------------------------------------------------6 1、柠檬酸（C6H8O7·H2O） 2、钙含量测定（磷酸氢钙CaHPO4、磷酸二氢钙Ca（H2PO4）2·H2O、钙粉等） 3、氟（Fˉ）含量的测定 4、磷（P）的测定 5、硫酸铜（CuSO4·5H2O） 6、硫酸锌（ZnSO4·H2O） 7、硫酸亚铁（FeSO4·H2O） 8、砷 9、硫酸镁（MgSO4） 四、维生素检测--------------------------------------------------------------------------------8 1、甜菜碱盐酸盐 2、氯化胆碱
淀粉酶活性的测定 一、原理 淀粉酶（amylase）包括几种催化特点不同的成员，其中α－淀粉酶随机地作用于淀粉的非还原端，生成麦芽糖、麦芽三糖、糊精等还原糖，同时使淀粉浆的粘度下降，因此又称为液化酶；β－淀粉酶每次从淀粉的非还端切下一分子麦芽糖，又被称为糖化酶；葡萄糖淀粉酶则从淀粉的非还原端每次切下一个葡萄糖。淀粉酶产生的这些还原糖能使3，5－二硝基水杨酸还原，生成棕红色的3－氨基－5－硝基水杨酸。淀粉酶活力的大小与产生的还原糖的量成正比。可以用麦芽糖制作标准曲线，用比色法测定淀粉生成的还原糖的量，以单位重量样品在一定时间内生成的还原糖的量表示酶活力。几乎所有植物中都存在有淀粉酶，特别是萌发后的禾谷类种子淀粉酶活性最强，主要是α－和β－淀粉酶。Α－淀粉酶不耐酸，在pH3.6以下迅速钝化；而β－淀粉酶不耐热，在70℃15min则被钝化。根据它们的这种特性，在测定时钝化其中之一，就可测出另一个的活力。本实验采用加热钝化β－淀粉酶测出α－淀粉酶的活力，再与非钝化条件下测定的总活力（α＋β）比较，求出β－淀粉酶的活力。 二、材料、仪器设备及试剂 （一）材料：萌发的小麦种子（芽长约1cm）。 （二）仪器设备：1. 分光光度计；2. 离心机；3. 恒温水浴（37℃，70℃，100℃）；4.具塞刻度试管；5. 刻度吸管；6. 容量瓶。 （三）试剂（均为分析纯）：1. 标准麦芽糖溶液（1mg/ml）：精确称取100mg麦芽糖，用蒸馏水溶解并定容至100ml；2. 3，5－二硝基水杨酸试剂：精确称取1g3，5－二硝基水杨酸，溶于20ml2mol/L NaOH溶液中，加入50ml蒸馏水，再加入30g酒石酸钾钠，待溶解后用蒸馏水定容至100ml。盖紧瓶塞，勿使CO2进入。若溶液混浊可过滤后使用；3.01mol/L pH5.6的柠檬酸缓冲液：A液（0.1mol/L 柠檬酸）：称取C6H8O7.H2O 21.01g，用蒸馏水溶解并定容至1L；B液（0.1mol/L 柠檬酸钠）：称取Na3C6H5O7.2H2O 29.41g，用蒸馏水溶解并定容至1L。取A液55ml与B液145ml混匀，即为0.1mol/L pH5.6的柠檬酸缓冲液；4.1％淀粉溶液：称取1g淀粉溶于100ml0.1mol/L pH5.6的柠檬酸缓冲液中。 三、实验步骤 （一）麦芽糖标准曲线的制作：取7支干净的具塞刻度试管，编号，按表（详教材）加入试剂。摇匀，置沸水浴中煮沸5min。取出后流水冷却，加蒸馏水定容至20ml。以1号管作为空白调零点，在540nm波长下比色测定。以麦芽糖含量为横座标，吸光度值为纵座标，绘制标准曲线. （二）酶液制备：称取1g萌发3天的小麦种子（芽长约1cm），置于研钵中，加少量石英砂和2ml蒸馏水，研磨成匀浆。将匀浆倒入离心管中，用6ml蒸馏水分次将残渣洗入离心管。提取液在室温下放置提取15～20min，每隔数min搅动1次，使其充分提取。然后在3000rpm 下离心10min，将上清液倒入100ml容量瓶中，加蒸馏水定容至刻度，摇匀，即为淀粉酶原液。吸取上述淀粉酶原液10ml，放入50ml容量瓶中，用蒸馏水定容至刻度，摇匀，即为淀粉酶稀释液。 （三）酶活力的测定：取6支干净的具塞刻度试管，编号，按表（详教材）进行操作。（四）结果计算：淀粉酶活力=C×V T/(W×V s×T)(mg/g/min)。式中，C为从标准曲线上查得的麦芽糖含量（mg）；VT为淀粉酶原液总体积（ml）；Vs为反应所用淀粉酶原液体积（ml）；W为样品重量（g）；t为反应时间（min）。
实验室常用溶液的配制 1．30%丙烯酰胺溶液（100ml） 【配制方法】将29g丙烯酰胺和1g N,N'-亚甲双丙烯酰胺溶于总体积为60ml的蒸馏水中。加热至37℃溶解之，补加水至终体积为100ml。用Nalgene滤器（0.45μm孔径）过滤除菌，查证该溶液的pH值应不大于7.0，置棕色瓶中保存于4℃温度。 【注意】丙烯酰胺具有很强的神经毒性并可以通过皮肤吸收，其作用具累积性。称量丙烯酰胺和亚甲双丙烯酰胺时应戴手套和面具。可认为聚丙烯酰胺无毒，但也应谨慎操作，因为它还可能会含有少量未聚合材料。一些价格较低的丙烯酰胺和双丙烯酰胺通常含有一些金属离子，在丙烯酰胺贮存液中加入大约0.2体积的单床混合树脂（MB-1Mallinckrodt），搅拌过夜，然后用Whatman 1号滤纸过滤以纯化之。在贮存期间，丙烯酰胺和双丙烯酰胺会缓慢转化成丙烯酰和双丙烯酸，因此大于1年的溶液应该被丢弃。 2．40%丙烯酰胺（用于DNA测序，1L） 【配制方法】把380g丙烯酰胺（DNA测序级）和20g N,N'-亚甲双丙烯酰胺溶于总体积为600ml 的蒸馏水中。继续按上述配制30%丙烯酰胺溶液的方法处理，但加热溶解后应以蒸馏水补足至终体积为1L。置棕色瓶中保存于室温。 【注意】见上述配制30%丙烯酰胺的说明，40%丙烯酰胺溶液用于DNA序列测定。 3．0.1mol/L腺苷三磷酸（ATP）溶液（1ml） 【配制方法】在0.8ml蒸馏水中溶解60mg ATP，用0.1mol/L NaOH调至pH值至7.0，用蒸馏水稀释1ml 【注意】分装成小份保存于-70℃ 4．10mol/L乙酸铵溶液（1L） 【配制方法】把770g乙酸铵溶解于800ml蒸馏水中，加水稀释至1L后过滤除菌。在4°C 储存。 【注意】乙酸铵是热不稳定的。不要高压灭菌。 5．10%过硫酸铵溶液（10ml） 【配制方法】把1g过硫酸铵溶于8ml蒸馏水中，用蒸馏水补足体积至10ml。该溶液可在4℃保存数周。 6．1mol/L CaCl2溶液（200ml） 【配制方法】称取54g CaCl2·6H2O并溶解在170ml蒸馏水中，用蒸馏水补足体积至200 ml。用0.22μm滤器过滤除菌，分装成10ml小份贮存于-20℃。 【用法】制备感受态细胞时，将等分试样解冻，用蒸馏水稀释至100ml。通过Nalgene过滤器（0.45微米）过滤除菌，并在使用前冷却至0℃。 7．2.5mol/L CaCl2溶液（20ml） 【配制方法】称取13.5g CaCl2·6H2O并溶于15ml蒸馏水中，用蒸馏水补足体积至20ml。用0.22μm滤器过滤除菌，分装成1ml小份贮存于-20℃。 8．脱氧核苷三磷酸（dNTPs）溶液 【配制方法】把每一种dNTP溶解于水至浓度各为100mmol/L左右，用微量移液器吸取0.05mol/l Tris碱分别调节每一dNTP溶液的pH值7.0（用pH试纸检测），把中和后的每种 dNTP的实际浓度。
班级：植物092 姓名：徐炜佳学号：03 淀粉酶活性的测定 一、研究背景及目的 酶是高效催化有机体新陈代谢各步反应的活性蛋白，几乎所有的生化反应都离不开酶的催化，所以酶在生物体内扮演着极其重要的角色，因此对酶的研究有着非常重要的意义。酶的活力是酶的重要参数，反映的是酶的催化能力，因此测定酶活力是研究酶的基础。酶活力由酶活力单位表征，通过计算适宜条件下一定时间内一定量的酶催化生成产物的量得到淀粉酶是水解淀粉的糖苷键的一类酶的总称，按照其水解淀粉的作用方式，可分为α-淀粉酶和β-淀粉酶等。α-淀粉酶和β-淀粉酶是其中最主要的两种，存在于禾谷类的种子中。β-淀粉酶存在于休眠的种子中，而α-淀粉酶是在种子萌发过程中形成的。 α-淀粉酶活性是衡量小麦穗发芽的一个生理指标,α-淀粉酶活性低的品种抗穗发芽,反之则易穗发芽。目前,关于α-淀粉酶活性的测定方法很多种,活力单位的定义也各不相同,国内外测定α-淀粉酶活性的方法常用的有凝胶扩散法、3 ,5-二硝基水杨酸比色法和降落值法。这3 种方法所用的材料分别是新鲜种子、萌动种子和面粉,获得的α-淀粉酶活性应该分别是延迟(内 二、实验原理 萌发的种子中存在两种淀粉酶，分别是α-淀粉酶和β-淀粉酶，β-淀粉酶不耐热，在高温下易钝化，而α-淀粉酶不耐酸，在下则发生钝化。本实验的设计利用β-淀粉酶不耐热的特性，在高温下（70℃）下处理使得β-淀粉酶钝化而测定α-淀粉酶的酶活性。 酶活性的测定是通过测定一定量的酶在一定时间内催化得到的麦芽糖的量来实现的，淀粉酶水解淀粉生成的麦芽糖，可用3,5-二硝基水杨酸试剂测定，由于麦芽糖能将后者还原生成硝基氨基水杨酸的显色基团，将其颜色的深浅与糖的含量成正比，故可求出麦芽糖的含量。常用单位时间内生成麦芽糖的毫克数表示淀粉酶活性的大小。然后利用同样的原理测得两种淀粉酶的总活性。实验中为了消除非酶促反应引起的麦芽糖的生成带来的误差，每组实验都做了相应的对照实验，在最终计算酶的活性时以测量组的值减去对照组的值加以校正。 在实验中要严格控制温度及时间，以减小误差。并且在酶的作用过程中，四支测定管及空白管不要混淆。
常用溶剂的配制方法 1.磷酸缓冲液： 0.15M，pH=7.4磷酸缓冲液： KH2PO4：2.041g+100ml水K2HPO4·3H2O：10.3g+300mL水 两液混合即成400mL，0.15M，pH=7.4的磷酸缓冲液 0.2mol/L 不同pH的磷酸缓冲液：先配制0.2 mol/L的磷酸二氢钾溶液和0.2 mol/L的磷酸二氢钾溶液，然后按下表配制：
2.硼酸缓冲液 0.15M，pH=8.2硼酸缓冲液： 四硼酸钠溶液：2g+35 mL水硼酸溶液：3.246g硼酸+350 mL水 两液混合即成700 mL，0.15M，pH=8.2的硼酸缓冲液 0.2 mol/L（硼酸根），不同pH的硼酸缓冲液：先配制0.2 mol/L的硼酸溶液和0.05 mol/L的四硼酸钠溶液，然后按下表配制： 3.甘氨酸-盐酸缓冲液：0.2 mol/L 0.2 mol/L甘氨酸溶液（15.01g/L）
4.柠檬酸缓冲液：0.1mol/L C6H8O7·H2O:0.1mol/L 溶液为21.01g/L Na3C6H5O7·2H2O：0.1mol/L溶液为29.41g/L
5.Tris-HCl缓冲液：0.1mol/L 100mL0.1mol/L三羟甲基氨基甲烷（Tris）溶液与一定量的0.1mol/L盐酸混匀，可得0.1mol/L，不同pH的缓冲液。 200mL 0.1M Tris（2.42g）加入0.1M HCl 24mL→pH=9，0.1M Tris-HCl buffer 6.醋酸缓冲液：0.2mol/L 0.2mol/L醋酸钠：27.22g三水醋酸钠（无水的为16.4g）+1L水 0.2mol/L醋酸：11.55mL冰醋酸+1L水
实验五激活剂、抑制剂、温度及PH 对酶活性的影响 一、目的要求通过实验加深对酶性质的认识，了解测定a-淀粉酶活力的方法。 二、实验原理 酶是生物体内具有催化作用的蛋白质，通常称为生物催化剂。酶催化的反应称为酶促反应。生物催化剂催化生化反应时具有：催化效率好、有高度的专一性、反应条件温和、催化活力与辅基，辅酶，金属离子有关等特点。 能提高酶活力的物质，称为激活剂。激活剂对酶的作用有一定的选择性，其种类多为无机离子和简单的有机化合物。使酶的活力中心的化学性质发生变化，导致酶的催化作用受抑制或丧失的物质称为酶抑制剂。氯离子为唾液淀粉酶的激活剂，铜离子为其抑制剂。应注意的是激活剂和抑制剂不是绝对的，有些物质在低浓度时为某种酶的激活剂，而在高浓度时则为该酶的抑制剂。如氯化钠达到约30%浓度时可抑制唾液淀粉酶的活性。 酶促反应中，反应速度达到最大值时的温度和PH值称为某种酶作用时的最适温度和PH值。 温度对酶反应的影响是双重的：一方面随着温度的增加，反应速度也增加，直至最大反应速度为止；另一方面随着温度的不断升高，而使酶逐步变性从而使反应速度降低。同样，反应中某一PH 范围内酶活力可达最高，在最适PH 的两侧活性骤然下降，其变化趋势呈钟形曲线变化。 食品级a - 淀粉酶是一种由微生物发酵生产而制备的微生物酶制剂，主要由枯草芽孢杆菌、 黑曲霉、米曲霉等微生物产生。但不同菌株产生的酶在耐热性、酶促反应的最适温度、PH、对 淀粉的水解程度，以及产物的性质等均有差异。a -淀粉酶属水解酶，作为生物催化剂可随机作用于直链淀粉分子内部的a -1,4 糖苷键，迅速地将直链淀粉分子切割为短链的糊精或寡糖，使淀粉的粘度迅速下降，淀粉与碘的反应逐渐消失，这种作用称为液化作用，生产上又称 a -淀 粉酶为液化淀粉酶。a -淀粉酶不能水解淀粉支链的 a -1,6糖苷键，因此最终水解产物是麦芽 糖、葡萄糖和a -1,6 键的寡糖。 本实验通过淀粉遇碘显蓝色，糊精按其分子量的大小遇碘显紫蓝、紫红、红棕色，较小的糊精（少于6 个葡萄糖单位）遇碘不显色的呈色反应，来追踪a -淀粉酶作用于淀粉基质的水解过程，从而了解酶的性质以及动力学参数。 三、激活剂和抑制剂对唾液淀粉酶活力的影响 （一）试剂及材料 1、1: 30唾液淀粉酶配置用蒸馏水漱口，1min后收集唾液，以1: 30倍蒸馏水稀释。
常用溶液配制方法题 库1-2-10
问题： [单选,A1型题]配制100ml的0.2molL盐酸（36.46molL），已知市售盐酸的浓度为37%，比重1.19，所需盐酸的体积为（） A.1.66L B.1.66ml C.1.98ml D.1.98L E.1.66×10ml
问题： [单选,A1型题]以下关于当量的概念错误的是（） A.当量浓度是指1L溶液中所含溶质的Eq数（1ml溶液中所含溶质的mEq数）表示的浓度，表示为μ B.已知NaOH的分子量为40，计算NaOH当量为40 C.当量浓度的单位可以用1ml溶液中所含溶质的Eq数表示 D.当量的计算方法为分子量与阳离子的价数的比值 当量浓度是指1L溶液中所含溶质的Eq数（1ml溶液中所含溶质的mEq数）表示的浓度。表示为μ，其中体积和Eq数一一对应。
问题： [单选,A1型题]缓冲溶液能够对抗外来少量强酸强碱的原因，错误的是（） A.多元酸的酸式盐及其对应的次级盐，弱碱及其对应的盐，弱酸极其对应的盐所组成的缓冲溶液的作用机制相似 B.以醋酸-醋酸钠缓冲系为例，NaAc是缓冲溶液的抗酸成分 C.以醋酸-醋酸钠缓冲系为例，HAc是缓冲溶液的抗碱成分 D.缓冲作用是有一定限度的，一旦强酸、强碱量过大，缓冲溶液将丧失原有缓冲能力 E.起到缓冲作用的两种以上的组成成分都可以组成缓冲溶液 缓冲溶液可由下列三种成对的组分组成，它们分别是弱酸及其对应的盐，多元酸的酸式盐及其对应的次级盐，弱碱及其对应的盐。 (免费小游戏 https://www.doczj.com/doc/f817819278.html,/)
问题： [单选,A1型题]制备75%乙醇，即将75ml纯乙醇加入25ml蒸馏水，因此其百分浓度可计为（） A.重量-重量百分浓度 B.重量-体积百分浓度 C.体积-体积百分浓度 D.体积-重量百分浓度 E.以上均可 百分浓度的标准定义是每100份溶液中所含溶质的份数，用符号（%）表示，其包括重量-重量（gg）即每100g溶液中所含溶质的克数，重量-体积（gml）即100ml溶液中所含溶质的克数，体积-体积百分浓度（mlml）即每100ml溶液中所含溶质的毫升数。其用公式表示为百分浓度=（溶质的份数／溶液的份数）×100%。