生物分离工程实验

生物分离工程实验实验一茶多酚标准曲线的测定仪器：紫外分光光度计，比色皿，天平，容量瓶，移液管，pH计、试管药品：没食子酸丙酯或茶多酚，酒石酸钾钠，硫酸亚铁，磷酸氢二钠，磷酸二氢钾。

方法：A溶液配制没食子酸丙酯标准溶液配制准确称取25mg没食子酸丙酯，蒸馏水溶液，移入25mL容量瓶并稀释至刻度，摇匀，配制成1mg/mL的标准溶液酒石酸亚铁溶液配制准确称取0.1g硫酸亚铁，和0.5g酒石酸钾钠，混合，蒸馏水溶解后移入100mL容量瓶，稀释至刻度，摇匀。

pH7.5磷酸盐缓冲液配制磷酸氢二钠：准确称取分析纯磷酸氢二钠2.969g，蒸馏水稀释溶解，移入250mL容量瓶，加水稀释至刻度，摇匀，为a液磷酸二氢钾：准确称取分析纯磷酸二氢钾，、2.2695g，蒸馏水溶解，移入250mL容量瓶，定容，B。

取A液体85mL，B液体15mL混合均匀，即成。

B．标准曲线绘制分别吸取0、0.25、0.50、0.75、1.0、1.25mL的没食子酸丙酯标准液于25mL容量瓶中，加入蒸馏水4mL，再加入酒石酸亚铁溶液5mL，用pH7.5的磷酸盐缓冲溶液稀释至刻度，摇匀，分光光度计在540nm处，1cm比色皿，分别测定吸光度。

空白参比操作同上，不加没食子酸丙酯。

以容量瓶中没食子酸丙酯的绝对含量mg为横坐标，吸光度为纵坐标，绘制标准曲线，做线性回归。

C 样品测定取适量样品加入容量瓶，操作同上，没食子酸丙酯含量乘以换算系数1.5，求得茶多酚。

实验二超声法和回流法提取茶多酚的比较实验仪器：超声提取器、布氏漏斗、抽滤瓶、真空泵、烧瓶、量筒、分光光度计、比色皿、容量瓶等、实验试剂茶叶、纯净水、茶多酚（没食子酸丙酯）、硫酸亚铁、酒石酸钾钠、磷酸氢二钠、磷酸二氢钾等操作方法1、材料准备称取一定量的茶叶，研钵粉碎。

备用2、提取A、超声提取法称取5g粉碎后茶叶末，放入烧瓶（塑料袋密封），加入100mL水，于超声提取器，50℃提取20min，抽滤，定容至100mL，待测。

生物物质分离工程实验实验须知：1、认真预习理解每个实验的目的、原理、操作关键步骤和注意事项。

2、按时上课，迟到20分钟以上者建议重做实验；上实验课时须带实验指导、记录本和笔等。

3、分组后应固定，不能随意更换，不大声喧闹，遵守实验室规则。

4、实验前由教师讲解实验原理、实验具体操作方法以及如何写实验报告。

5、每次实验结束，每组的实验用具要清洗，并却待老师检查实验结果后，方能离开实验室6、学生每次实验要写出规范实验报告，报告数据必须如实记录。

7、教师根据实验操作情况、打扫卫生情况、实验报告及最后考核给出成绩（总分100份）。

（说明：生物工程专业本课程实验总学时为32个，因此安排11个实验生物技术专业本课程实验总学时为16个，因此安排6个实验，做前6个实验）2012年2月实验一有机溶剂萃取法中pH对表观分配系数的影响（第一次实验）一、实验目的和要求1.通过实验，加深对表观分配系数的理解并掌握其测定方法。

22.以红霉素为实验对象，了解pH在萃取工艺中的重要性。

二、实验原理1•红霉素为大环内酯类抗生素，呈弱碱性，在不同pH条件下，在水溶液和有机溶液中溶解度不同，故能达到不同程度的分配。

表观分配系数是指在一定温度和压力下，当分配达到平衡时溶质在萃取相和萃余相中总浓度之比，可通过实验方法测定。

对于弱电解质，溶液的pH对表观分配系数影响很大。

一元弱碱性物质溶液pH对表观分配系数K的关系式见式（1-6-4）1+10pK-pH式中：K0――热力学分配系数，在一定的温度和压力下是常数pk——化合物电离平衡常数的负对数由上式可知，随溶液pH升高，K值增大，有利于红霉素萃取到有机溶剂中。

反之，K 值减小，可将红霉素从有机相反萃取到水相。

2.利用红霉素在冰醋酸中被浓盐酸水解后，与对二甲氨基苯甲醛形成有色物质，并在486nm波长处有最大吸收值的特性，可测定其化学效价，从而计算出表现分配系数。

三、实验器材与试剂（一）器材精密电子天平，60ml分液漏斗，分光光度计，恒温水浴锅，pH酸度计，移液管，烧杯，量筒，试管，50ml容量瓶，称量瓶和温度计等。

现代分离技术实验报告1. 引言现代生物分离技术是生物学研究和工业生产中至关重要的一部分。

它允许我们从复杂的混合物中提取和纯化目标物质，并为我们提供了研究和利用生物组分的有力工具。

本实验旨在介绍几种常见的现代分离技术的基本原理和应用，并通过实验操作加深我们对这些技术的理解。

2. 材料与方法2.1 材料- 细胞破碎液- 聚丙烯酰胺凝胶- 某种蛋白质混合物- DNA片段- 色谱柱- 电泳仪- 丙酮、甲醇等有机溶剂2.2 方法2.2.1 超速离心将细胞破碎液通过超速离心（10000 g，20分钟）进行初步分离。

2.2.2 凝胶电泳将蛋白质混合物用SDS-PAGE进行凝胶电泳分离，根据蛋白质大小和电荷的不同，使其在凝胶上形成明显的分离带。

2.2.3 透析将目标物质透析至所需缓冲溶液中，以去除其它杂质。

2.2.4 色谱层析使用色谱柱将目标物质与杂质进一步分离，根据目标物质的不同特性选择适当的层析介质。

2.2.5 挤压过滤使用滤器挤压过滤固体颗粒或大分子物质。

2.2.6 溶剂萃取应用不同的溶剂体系将需要分离的物质从混合物中分离出来。

3. 实验结果与讨论3.1 胶体分离结果通过超速离心后，样品分为两层，上层为液体，下层为沉淀。

沉淀层可能包含细胞碎片、酶、DNA等。

3.2 凝胶电泳结果经过凝胶电泳分离，观察到了不同大小和电荷的蛋白质在凝胶上的明显分离带。

该结果表明凝胶电泳可以有效分离目标蛋白质。

3.3 透析结果通过透析，将目标物质从混合物中进一步纯化，并去除其它杂质。

透析后观察到目标物质的纯度显著提高。

3.4 色谱层析结果在色谱柱中，目标物质在不同的物理和化学条件下与层析介质发生相互作用，实现与杂质的进一步分离。

观察到目标物质从柱上流出时的吸光度峰，表示分离效果较好。

3.5 挤压过滤结果通过挤压过滤，固体颗粒或大分子物质可以从溶液中有效地分离出来。

观察到过滤液变清澈，颗粒物质留在滤器上面。

3.6 溶剂萃取结果利用溶剂的特性和溶剂体系的选择，成功将目标物质从混合物中提取出来，并与其它溶质分离。

生物物质分离工程生物物质分离工程实验李菊娣编辽宁石油化工大学环境工程系二○○七年三月生物物质的分离、提取实验是以实验操作为主的技能课程，是生物工程专业学生的必修课，是在学习《分析化学》、《生物化学》《微生物学》、《发酵工程》、《生物分离工程》等专业基础课及专业实验课的基础上开设的课程。

目的在于通过本课程的实验训练，使学生对整个生物工程下游生产过程有一个全面的认识和理解，既可培养他们实际操作的技能，又可达到提高他们理论联系实际能力的目的。

通过学习，使学生能够掌握物质分离常用的纯化方法和常见的分离设备，为以后的学习和科研工作打下良好的基础。

实验一、微生物细胞的破碎及分离实验二、青霉素的萃取及萃取率的计算实验三、醋酸丁酯萃取红霉素实验四、牛奶中酪蛋白和乳蛋白素粗品的制备实验五、胰凝乳蛋白酶的制备实验六、薄层色谱法鉴定果汁中的糖实验七、离子交换法提取L-精氨酸备注：实验二、三选作其一；实验五、六选作其一。

实验一微生物细胞的破碎及分离一、实验目的与要求实验目的：1、掌握超声波细胞破碎的原理和技术，学习细胞破碎率的评价方法。

2、通过本试验使学生复习以前所学的分离知识及掌握微生物学实验、发酵工程实验技能，同时通过本试验使学生掌握超声波破碎仪的使用。

3、通过按照给定的研究题目，独立的进行试验，并观察试验中的各种现象，分析总结实验得出的各种数据并撰写相应的研究及实验报告等各过程，来培养学动手能力和独立分析问题的能力，并了解学习科学研究的基本过程与要求，提高科学研究的素质，为将来从事科学研究打好基础。

实验要求：1、复习生物物质分离课程所学到的微生物细胞的分离方法，了解影响微生物细胞的破碎因素。

2、独立查阅相关资料，设计实验方案，并对实验所需的各种药品、玻璃仪器及分析设备列出清单，写出详尽的试验过程及需要。

3、三人一组，互相配合，开展实验，动手完成实验，并记录并分析实验中的实验现象、数据，必要时及时修改试验计划。

4、总结试验数据，经教师认定后，撰写实验报告。

一、实验目的1. 理解生化分离的基本原理和方法。

2. 掌握离心、沉淀、透析等生化分离技术的操作步骤。

3. 通过实验，提高对生化分离技术的实际操作能力。

二、实验原理生化分离是利用生物大分子在物理、化学性质上的差异，将其从混合物中分离出来的过程。

常用的生化分离方法有离心、沉淀、透析、电泳、层析等。

本实验主要采用离心和沉淀法对混合蛋白质进行分离。

三、实验材料与仪器1. 实验材料：兔肝匀浆液、标准蛋白质溶液、丙酮、硫酸铵、生理盐水等。

2. 仪器：离心机、试管、移液器、恒温水浴锅、烧杯等。

四、实验步骤1. 准备标准蛋白质溶液：称取标准蛋白质，用生理盐水溶解并定容至一定体积。

2. 离心分离：取一定量的兔肝匀浆液，加入适量的硫酸铵，充分混匀后静置一段时间，待蛋白质沉淀形成。

将沉淀与上清液分离，取上清液进行离心，转速为4000 r/min，时间为10分钟。

3. 沉淀分离：取离心后的上清液，加入适量的丙酮，充分混匀后静置一段时间，待蛋白质再次沉淀形成。

将沉淀与上清液分离，取沉淀进行离心，转速为4000r/min，时间为10分钟。

4. 透析分离：将离心后的沉淀溶于适量的生理盐水中，加入透析袋，放入含有适量生理盐水的烧杯中，恒温水浴加热，使蛋白质逐渐溶解。

待蛋白质溶解后，取出透析袋，将蛋白质溶液进行透析，去除小分子杂质。

5. 蛋白质鉴定：取一定量的标准蛋白质溶液和透析后的蛋白质溶液，进行比色法鉴定。

五、实验结果与分析1. 离心分离：通过离心，可以将兔肝匀浆液中的蛋白质沉淀分离出来。

2. 沉淀分离：通过沉淀，可以将离心后的蛋白质进一步纯化。

3. 透析分离：通过透析，可以去除蛋白质溶液中的小分子杂质。

4. 蛋白质鉴定：通过比色法，可以鉴定透析后的蛋白质是否为兔肝匀浆液中的蛋白质。

六、实验总结本实验通过离心、沉淀、透析等生化分离技术，成功地将兔肝匀浆液中的蛋白质分离出来，并对其进行鉴定。

实验过程中，需要注意以下几点：1. 操作要规范，避免污染。

大蒜细胞SOD酶的提取分离与活性测定一、实验目的1.掌握SOD酶的提取分离检测一般步骤2.了解酶在提取分离过程中的两个参数：回收率和纯化倍数二、实验原理超氧化物岐化酶(Superoxide dismutase，简称SOD)广泛存在于生物体内的含Cu、Zn、Mn、Fe的金属类酶。

它作为生物体内重要的自由基清除剂，可以清除体内多余的超氧阴离子，在防御生物体氧化损伤方面起着重要作用。

离子(02-)是人体氧代谢产物，它在体内过量积累会引起炎症、肿瘤、色斑沉淀、衰老等疾病，超氧阴离子与生物体内许多疾病的发生和形成有关。

作为药用酶、由于SOD能专一消除超氧阴离子(O2∙-)而起到保护细胞的作用，具有广阔的应用前景，并引起了国内外医药界、生物界和食品界的极大关注。

SOD的活力测定方法很多，常见的有化学法、免疫法和等电点聚焦法。

其中化学法应用最普遍，化学法的原理主要是利用有些化合物在自氧化过程中会产生有色中间物和O2∙-，利用SOD分解而间接推算酶活力。

在化学方法中，最常用的有黄嘌呤氧化酶法，邻苯三酚法，化学发光法，肾上腺素法，NBT-还原法，光化学扩增法，Cyte还原法等。

其中改良的邻苯三酚自氧化法简单易行较为实用。

在一般情况下，SOD酶活性测定只能应用间接活性测定法。

本实验采用邻苯三酚自氧化方法。

邻苯三酚在碱性条件下，能迅速自氧化，释放出O2-，生成带色的中间产物，中间物的积累在滞留30～45s后，与时间成线性关系，一般线性时间维持在4min的范围内，中间物在420nm波长处有强烈光吸收。

当有SOD存在时，由于它能催化O2-与H+结合生成O2和H2O2，从而阻止了中间产物的积累，因此，通过测定光吸收即可求出SOD的酶活性。

酶活力单位定义：在25℃恒温条件下，每毫升反应液中，每分钟抑制邻苯三酚自氧化率达50%的酶量定义为1个酶活力单位。

三、试剂和器材大蒜、冷丙酮、磷酸缓冲液（PH7.8，0.05mol/L)、氯仿-乙醇混合液（3；5v/v)、邻苯三酚、浓盐酸、天平、石英砂、研钵、冷冻离心机、50mL离心管 8个、紫外-可见分光光度计、250mL三角瓶8个、玻璃棒8根、试剂瓶250mL 3个、500mL 3个、250mL烧杯16个、试管带胶塞80根、移液管各5根。

生物分离实验篇一：生物分离工程实验讲义实验一：牛乳中酪蛋白的提取一、实验目的1、掌握等电点法提取蛋白的基本原理及基本操作；2、掌握双缩脲法测定蛋白含量的基本原理及基本操作。

二、实验原理酪蛋白是乳蛋白质中最丰富的一类蛋白质，约占乳蛋白的80~82%，酪蛋白不是单一的蛋白质，是一类含磷的复合蛋白质混合物，以一磷酸酯键与苏氨酸及丝氨酸的羟基相结合。

它还含有胱氨酸和蛋氨酸这两种含硫氨基酸，但不含半胱氨酸。

它在牛乳中的含量约为35g/L，比较稳定，利用这一性质，可以检测牛乳中是否掺假。

酪蛋白在其等电点时由于静电荷为零，同种电荷间的排斥作用消失，溶解度很低，利用这一性质，经牛乳调到pH4.6，酪蛋白就从牛乳中分离出来。

酪蛋白不溶于乙醇，这个性质被利用来从酪蛋白粗制剂中将脂类杂质除去。

在乳制品加工或成品中，酪蛋白含量是一个常需测定的指标。

常用于测定酪蛋白的方法是先将酪蛋白在等电点沉淀，再用凯氏定氮法测定。

本实验采用双缩脲法测定酪蛋白。

其原理为：蛋白质含肽键，肽键在碱性溶液中可与铜离子形成紫红色化合物，在540nm波长处有最大吸收，其颜色深浅与蛋白质浓度成正比，而与蛋白质分子量及氨基酸组成无关。

三、材料与试剂市售牛奶10mg/mL酪蛋白标准溶液（用0.1MNaOH配制）0.1MNaOH溶液、0.2MpH4.6的HAc－NaAc缓冲液双缩脲试剂：称取硫酸铜（CuSO4·5H2O）1.5g，加水100mL，加热助溶；另称取酒石酸钾钠（NaKC4H4O6·4H2O）6.0g、碘化钾5g溶于500mL水中。

两液混匀后，在搅拌下加入10%NaOH300mL，后用水稀释至1000mL，贮存于塑料瓶中。

此液可长期保存，若瓶底出现黑色沉淀则需重新配制。

四、操作步骤1、牛乳中酪蛋白的等电点沉淀用量筒量取25mL牛乳两份分别置于50mL烧杯中，水浴加热至40℃，在搅拌下慢慢加入到已预热至40℃的等体积的0.2MpH4.6的HAc－NaAc缓冲液中，混匀，冷却静置30min沉淀酪蛋白后，3000r/min离心15min，弃上清液，收集沉淀。

实验一絮凝技术预处理发酵液及其滤饼的质量比阻测定（见教材）实验三PEG/（NH4）2SO4 两水相系统的相图（见教材）实验二利用盐析和等电点沉淀法从牛奶中制备酪蛋白1 实验目的掌握盐析和等电点沉淀法的原理和基本操作。

2 实验原理乳蛋白广泛存在于乳制品中，牛奶中主要含有酪蛋白，酪蛋白在pH 4.8是沉淀，乳蛋白素则在pH=3左右才会沉淀。

利用这一性质可以先将降至4.8，或者是在加热至40℃的牛奶中加人硫酸钠，将酪蛋白沉淀出来。

酪蛋白不溶于乙醇，利用乙醇可以除去杂质。

将除掉酪蛋白的溶液pH调至3左右，使乳蛋白素沉淀析出。

可以得到乳蛋白素。

3实验器材烧杯；玻璃试管；离心管；磁力搅拌器；pH计；离心机等。

4试剂和材料⑴试剂与材料脱脂牛乳；无水硫酸钠；HCL；氢氧化钠；滤纸；pH试纸；浓盐酸；乙醇；0.2mol/L pH 4.8醋酸-醋酸钠缓冲液。

⑵缓冲溶液的配制0.2mol/L pH 4.8醋酸-醋酸钠缓冲液（先配A液与B液）：A液：0.2mol/L醋酸钠溶液称NaAC·3H2O 54.44g，定容至2000mL。

B液：0.2mol/L醋酸溶液，取醋酸（含量大于99.8%）12 mL定容至1000mL。

取A液1770mL，B液1230mL混合即得pH4.8的醋酸—醋酸钠缓冲液3000mL。

5操作步骤1）盐析法制备酪蛋白①将50mL牛乳倒至烧杯中，40℃搅拌；②方法一：在烧杯中缓缓加入10g无水硫酸钠，之后再继续搅拌10min；方法二：在搅拌下慢慢加入预热至40℃、pH 4.8的醋酸缓冲液100mL.用精密pH试纸或酸度计调pH至4.8。

③用细布过滤分别收集沉淀和滤液。

将沉淀放于30mL乙醇中倾倒于布氏漏斗中过滤除去乙醇溶液，抽干。

将沉淀从布氏漏斗中移出，在表面皿中展开除去乙醇，干燥后得到酪蛋白。

准确称量。

2）等电点沉淀法制备乳蛋白素将操作1）所得到的滤液置于烧杯中，一边搅拌，一边利用pH计测量酸度，并用盐酸调整pH至3。

《生物分离工程实验》课程教学大纲总学时：24 学 分：1.5理论学时：0 实验学时：24面向专业：生物工程 课程代码：B4100112先开课程：物理化学、化工原理等 课程性质：必修课执笔人：谭海刚 审定人：宫春波 孙庆杰第一部分：实验教学部分一、说明1、本门课程实验的性质任务、目的与要求本实验课程是对理论教学课程的验证，训练学生掌握生物分离工程最基本的操作技能， 了解生物分离的基本知识，加深理解课堂讲授的某些生物分离理论，同时，通过实验培养学 生观察思考、分析问题和解决问题的能力，培养学生实事求是、严肃认真的科学态度以及勤 俭节约、爱护公物的良好作风，为今后的学习和工作打下坚实的基础。

2、本门课程实验项目设置情况实验类型序号 实验名称学时必开选开验证基本操作综合性、设计性内容提要1 微生物细胞的破碎及分离4 √ √啤酒酵母的培养；超声波破壁（高压匀浆破壁或酶法破壁）；计算细胞破碎率。

2 牛奶中酪蛋白的制备及其等电点的测定4 √ √牛奶中酪蛋白的制备——离心去脂法和加热法；酪蛋白等电点的测定。

3 用 PEG/ （NH4） 2SO4双水相体系萃取糖化酶6 √ √不同比例双水相体系提取糖化酶；次碘酸盐法测定糖化酶活力。

4 糖化酶的分离纯化——分子筛层析脱盐6 √ √糖化酶的浸出； 硫酸铵盐析；分子筛层析脱盐；测定糖化酶活力。

5 离子交换树脂总交换容量的测定6 √ √用静态法和动态法测定阴、阳离子交换树脂的总交换容量。

6 氨基酸的分离鉴定——纸层析法4 √ √配制扩展剂和显色剂； 点样；展开；显色；计算 R f 值。

7 酵母 RNA的提取及 4 √ √ 浓盐法、稀碱法提取酵母定性和定量鉴定 ——浓盐法和稀碱 法 RNA；紫外分光光度计测定 酵母 RNA的含量。

8 薄层层析法分离鉴定糖分4 √ √配制扩展剂和显色剂； 制板；点样；展开；显色；计算 Rf值9用超滤技术分离和浓缩碱性蛋白酶 （糖化酶）8 √ √以碱性蛋白酶（糖化酶）粗品为料液超滤，同时进行超滤性能各项指标的研究，包括膜的水通量、截留率、超滤速度随透出液体积而变化的规律。