淀粉酶的分离纯化上——浸提、盐析、透析、浓缩
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产淀粉酶菌株的分离纯化一、实验目的1. 掌握产淀粉酶菌种的分离纯化的原理和方法技术;2. 巩固十倍稀释法。
二、实验原理土壤是微生物生活的大本营,是寻找有重要应用潜力的微生物主要的菌源。
因此本实验选择从土壤中分离出产淀粉酶菌种,再进行纯培养。
主要运用富集培养技术,稀释涂布平板法和平板划线分离法及无菌操作技术获得我们所需要的产淀粉酶菌种。
淀粉酶作用于淀粉时,打开了淀粉分子的糖苷键,从而使淀粉失去粘性,同时使其失去了与碘的显色反应能力,不再与碘结合,从而形成透明圈。
产淀粉酶菌株在选择培养基上培养后,会水解淀粉形成水解圈,加碘液染色后,水解圈尤为明显。
三、实验材料1. 菌种:从自然界筛选获得的淀粉酶产生菌种2. 土壤样品:从栽种土豆的菜园中采集土壤样品3. 培养基:淀粉液体培养基(50mL):蛋白胨0.5g,NaCl 0.25g,牛肉膏0.25g,可溶性淀粉0.1g,蒸溜水50mL。
淀粉琼脂培养基(200mL):蛋白胨2g,NaCl 1g,牛肉膏1g,可溶性淀粉0.4g,蒸溜水200mL,琼脂3-4g。
牛肉膏蛋白胨培养基(200mL):蛋白胨2g,牛肉膏0.6g,NaCl 1g,琼脂3-4g,蒸馏水200mL,pH7.0-7.2。
4.其他用品:酒精灯、移液枪(20-200uL)、接种环、试管架、三角涂布棒(各一个),电子天平、三角烧瓶(5个)、试管(10支)、培养皿(15个)、1mL移液管(10支)、10mL移液管(1支)、无菌水(200mL)、微波炉、卢戈氏碘液。
四、试验方法1.样品采集用无菌报纸,在栽有土豆的菜园里,从不同的采样点采取土样约15g。
(注意应采取距地表2-3cm以下的土样)2.富集培养取土样10g,放入盛90mL无菌水并带有玻璃珠的三角烧瓶中,振动20min,使土样与水充分混合,使微生物分散开。
用一支1mL的移液管移取1mL土样液,加入到盛有50mL淀粉液体培养基的三角瓶中进行富集培养,摇床110r/min,37℃,培养24h。
酶的分离纯化方法介绍酶的分离纯化一般包括三个基本步骤:即抽提、纯化、结晶或制剂。
首先将所需的酶从原料中引入溶液,此时不可避免地夹带着一些杂质,然后再将此酶从溶液中选择性地分离出来,或者从此溶液中选择性地除去杂质,然后制成纯化的酶。
关键词:酶抽提纯化结晶制剂细胞破碎cell disruption 盐析亲和沉淀有机溶剂沉淀生物细胞产生的酶有两类:一类由细胞内产生后分泌到细胞外进行作用的酶,称为细胞外酶。
这类酶大都是水解酶,如酶法生产葡萄糖所用的两种淀粉酶,就是由枯草杆菌和根酶发酵过程中分泌的。
这类酶一般含量较高,容易得到;另一类酶在细胞内产生后并不分泌到细胞外,而在细胞内起催化作用,称为细胞内酶,如柠檬酸、肌苷酸、味精的发酵生产所进行的一系列化学反应,就是在多种酶催化下在细胞内进行的,在类酶在细胞内往往与细胞结构结合,有一定的分布区域,催化的反应具有一定的顺序性,使许多反应能有条不紊地进行。
酶的来源多为生物细胞。
生物细胞内产生的总的酶量虽然是很高的,但每一种酶的含量却很低,如胰脏中期消化作用的水解酶种类很多,但各种酶的含量却差别很大。
因此,在提取某一种酶时,首先应当根据需要,选择含此酶最丰富的材料,如胰脏是提取胰蛋白酶、胰凝乳蛋白酶、淀粉酶和脂酶的好材料。
由于从动物内脏或植物果实中提取酶制剂受到原料的限制,如不能综合利用,成本又很大。
目前工业上大多采用培养微生物的方法来获得大量的酶制剂。
从微生物中来生产酶制剂的优点有很多,既不受气候地理条件限制,而且动植物体内酶大都可以在微生物中找到,微生物繁殖快,产酶量又丰富,还可以通过选育菌种来提高产量,用廉价原料可以大量生产。
由于在生物组织中,除了我们所需要的某一种酶之外,往往还有许多其它酶和一般蛋白质以及其他杂质,因此为制取某酶制剂时,必须经过分纯化的手续。
酶是具有催化活性的蛋白质,蛋白质很容易变性,所以在酶的提纯过程中应避免用强酸强碱,保持在较低的温度下操作。
生物材料中分离纯化淀粉酶教案设计一、教学目标1. 知识与技能:了解淀粉酶的性质和功能。
掌握淀粉酶的分离纯化方法和原理。
学会使用常用的实验仪器和操作技术。
2. 过程与方法:通过实验操作,掌握淀粉酶的分离纯化过程。
培养学生的实验操作能力和实验观察能力。
培养学生的数据分析能力和科学思维。
3. 情感态度价值观:培养学生对生物学实验的兴趣和热情。
培养学生珍惜实验结果,严谨治学的态度。
培养学生团队合作和交流分享的意识。
二、教学内容1. 淀粉酶的性质和功能介绍淀粉酶的定义、结构和功能。
讲解淀粉酶在生物体内的作用和意义。
2. 淀粉酶的分离纯化方法介绍常用的淀粉酶分离纯化方法,如电泳、色谱法等。
讲解各种方法的原理和优缺点。
3. 实验操作步骤讲解实验操作的步骤和注意事项。
示范实验操作,引导学生进行实验。
4. 实验结果分析教授学生如何观察实验结果。
教授学生如何进行数据分析,如酶活性、酶浓度的计算等。
三、教学方法1. 讲授法:讲解淀粉酶的性质、分离纯化方法和实验操作步骤。
2. 实验操作法:学生分组进行实验操作,教师巡回指导。
3. 小组讨论法:学生分组讨论实验结果和数据分析。
四、教学评价1. 学生实验操作的准确性和规范性。
2. 学生实验报告的质量,包括实验结果的准确性、数据分析的合理性和实验讨论的深度。
3. 学生在课堂上的参与程度和提问回答的正确性。
五、教学资源1. 实验材料:淀粉酶提取液、试剂、实验仪器等。
2. 实验仪器:离心机、电泳仪、色谱仪等。
3. 教学课件和资料:淀粉酶的性质、分离纯化方法、实验步骤等。
4. 参考书籍和论文:关于淀粉酶分离纯化的相关研究。
六、教学实施1. 课前准备:教师准备好实验材料和仪器,确保实验能够顺利进行。
2. 课堂讲解:教师讲解淀粉酶的性质、分离纯化方法和实验操作步骤,引导学生理解实验原理。
3. 实验操作:学生分组进行实验操作,教师巡回指导,确保实验安全并进行解答学生的问题。
4. 实验结果分析:学生观察实验结果,进行数据分析,教师进行讲解和指导。
土壤中产淀粉酶菌株的分离、纯化与鉴定及高活力淀粉酶菌株的筛选一实验目的1.掌握土壤中分离产淀粉酶菌株的方法。
2.进一步掌握和熟练无菌操作技术。
3.掌握分离纯化微生物的方法。
4.学习和掌握高活力淀粉酶具菌株的筛选方法及原理。
二实验原理在土壤中从在多种可产淀粉酶的菌种,并且芽孢杆菌是不错的菌种,因此,采集土样,对土壤中的芽孢杆菌进行分离纯化,就可得到理想菌株。
在菌株的初选过程中采用涂布平板法,把配好的培养基灭菌后倒成平板,再把稀释好的土样涂布到平板上,置于适宜的条件下进行培养。
24h后对其进行鉴定,鉴定的方法是在培养好的菌株上滴加碘液,周围出现透明圈的为产淀粉酶的菌株,并且透明圈与菌落直径的比值越大,说明菌种越纯或菌株的生产性能越高。
然后再进行复选,复选时采用平板划线法或斜面划线法,挑取的菌落为透明圈与菌落直径比值较大的,进行多步筛选就可得到较纯的菌株。
枯草芽孢杆菌能产生淀粉酶,因此昆仑生化公司淀粉酶生产车间周围采集的土壤稀释,再用涂布平板法对菌株进行初步培养,在培养出的菌落周围滴淀粉溶液,对周围出现透明圈的菌落在进行平板划线培养,在地如淀粉溶液鉴定,对周围出现透明圈的菌落进行斜面划线培养,就可得到较纯的产淀粉酶的菌株。
三实验器材与材料3.1 实验仪器:培养皿20个(8个做菌株的培养,其余的做筛选及分离纯化)、三角瓶(250ml 3个,100ml 6个)、试管14支(8支稀释时用,6支做斜面)、移液管14支(稀释样液)、100ml量筒、吸耳球、涂布棒、玻璃棒、酒精灯、接种环、烧杯等。
高压蒸汽灭菌锅、恒温培养箱、无菌操作台、恒温水浴锅、摇床、电炉、天平等。
3.2 实验材料:1.固体培养基配制:可溶性淀粉2%、蛋白胨10g、氯化钠5g、牛肉膏3g、琼脂条20g、水1000ml。
2.液体培养基配制:蛋白胨10g、氯化钠5g、牛肉膏3g、水1000ml3.3 :其它棉花、棉绳、纱布等3.4土壤采集:采土样地点选好后,用小铲子去除5厘米表土,取离地面5-15厘米的土样10-25g,盛于预先灭菌的牛皮纸袋中扎紧,并标注时间及地点土样采集时间:2012年5月12日土样采集地点:甘肃省张掖市昆仑生化公司淀粉生产车间周围四实验步骤4.1 实验流程:配制培养基→土样采集→制备菌悬液→菌株的初选(涂布平板)→鉴定→平板划线纯化→选育→筛选高产淀粉酶菌株4.2初选:4.2.1 淀粉培养基的配制分别称取可溶性淀粉12g、蛋白胨6g、氯化钠3g、牛肉膏1.2g、琼脂条12g,放入烧杯中,用自来水定容至600ml,加热使之全部溶解(琼脂条用剪刀剪碎后加入)后装入三角瓶中。
生物材料中分离纯化淀粉酶教案设计一、教学目标1. 让学生了解淀粉酶的性质和功能。
2. 掌握淀粉酶的分离和纯化的基本方法。
3. 培养学生的实验操作能力和科学思维。
二、教学内容1. 淀粉酶的性质和功能2. 淀粉酶的分离和纯化方法a. 样品处理b. 离心分离c. 凝胶过滤d. 离子交换色谱e. 亲和色谱3. 实验操作步骤和注意事项三、教学重点与难点1. 教学重点:淀粉酶的性质和功能,淀粉酶的分离和纯化方法。
2. 教学难点:实验操作步骤和注意事项。
四、教学方法1. 讲授法:讲解淀粉酶的性质和功能,淀粉酶的分离和纯化方法。
2. 实验法:进行淀粉酶的分离和纯化实验。
3. 讨论法:引导学生探讨实验结果,分析实验问题。
五、教学准备1. 实验材料:淀粉酶溶液,凝胶,离子交换树脂,亲和树脂等。
2. 实验器材:离心机,凝胶过滤柱,离子交换色谱柱,亲和色谱柱等。
3. 教学课件:淀粉酶的性质和功能,淀粉酶的分离和纯化方法。
六、教学过程1. 引入:通过讲解淀粉酶在生物体内的作用和应用,引起学生对淀粉酶分离纯化的兴趣。
2. 讲解:详细讲解淀粉酶的性质和功能,以及分离纯化的方法和原理。
3. 实验演示:进行淀粉酶的分离纯化实验,讲解实验步骤和操作要点。
4. 学生实验:学生分组进行实验,操作离心机、色谱柱等实验器材。
5. 讨论:学生展示实验结果,讨论实验中遇到的问题和解决方法。
6. 总结:总结淀粉酶分离纯化的方法和步骤,强调实验操作的注意事项。
七、实验步骤1. 样品处理:取一定量的淀粉酶溶液,加入适量的缓冲液,调节pH值。
2. 离心分离:将处理后的样品放入离心机,进行高速离心,分离出上清液和沉淀。
3. 凝胶过滤:将上清液通过凝胶过滤柱,根据淀粉酶的分子大小分离出不同组分。
4. 离子交换色谱:将凝胶过滤后的样品通过离子交换色谱柱,根据淀粉酶的电荷性质分离出不同组分。
5. 亲和色谱:将离子交换色谱后的样品通过亲和色谱柱,根据淀粉酶的特异性结合分离出目标组分。
淀粉酶解法工艺流程简述
一、准备阶段
1.原料准备
确保淀粉供应充足
准备水和其他添加剂
2.设备检查
检查酶解设备和配套设备状态
确保设备清洁和正常运行
3.环境准备
清洁操作场地
调节环境温湿度适宜
二、酶解过程
1.原料混合
将淀粉与适量水混合
添加调节pH值的酸碱剂
2.加酶酶解
加入淀粉酶
控制酶解温度和时间
3.反应结束
根据需要停止酶解反应
冷却淀粉酶解液至室温
三、分离与提取
1.液固分离
过滤或离心分离液体与固体淀粉残渣2.酶提取
对液体部分进行进一步酶提取
可采用浓缩、纯化等方法
四、精制与后处理
1.澄清
通过澄清剂去除淀粉酶解液中的浑浊物2.浓缩
将酶解液浓缩至所需浓度
3.灭酶
对酶解液进行加热或添加抑制剂灭活酶
五、成品处理
1.包装
根据产品性质选择合适的包装方式
2.标签贴附
贴上产品标签和相关信息
3.成品储存
存放于干燥、阴凉、通风的库房中。
a-淀粉酶的发酵生产工艺扌商要:a•淀粉酶广泛分布于动物、植物和微生物中,能水解淀粉产生糊精、麦芽糖、低聚糖和葡萄糖等,是工业生产中应用最为广泛的酶制剂之一。
目前,a•淀粉酶已广泛应用于变性淀粉及淀粉糖、焙烤工业、啤酒酿造、酒精工业、发酵以及纺织等许多行业。
1•菌种的选育1. 1细菌的分离与初步鉴定:将土壤系列稀释,把10乞10-\10腐分别涂布到淀粉培养基上,27C倒置培养2天,将长出的菌落接入斜面。
将细菌从斜面接种到淀粉培养基培养2天,用碘液染色,记录透明圈大小和菌落直径,计算D/d值。
保菌供下次实验用。
1. 2紫外线诱变育种:取活化后的菌种配成菌悬液、稀释;倒淀粉培养基平板,将菌悬液涂布其表面;用紫外线处理平板0、2min.4min.6min、8min.10min,每个处理2次重复;放到黑暗中倒置培养,37C培养48h,分别计•数诱变组和对照组平板上的菌落数,并计算致死率;加入碘液,分别测量诱变组和对照组菌落的透明圈直径和菌落直径,计算D/d值;将D/d值最大的菌种保存到斜面培养基上。
1.3诱变方法以及变异菌株的筛选①诱变出发菌株在完全培养基中培养至对数生长期后期。
②以NTG为诱变剂,按一定处理剂量(包/ml),在一定pH值的缓冲液中30T恒温振荡处理1~4h°③经高速离心分离,移植于液体完全培养基进行后培养。
④经稀释涂布在含有1%淀粉BY固体培养基上,经24h培养形成小菌落。
⑤把单菌落分别移植于含2%淀粉B丫液体培养基中,30E培养36ho⑥用2#定性滤纸制成5mmdisc(小圆纸片),并用2%琼脂BY培养基灭菌后加入较大剂量青霉素(抑菌)。
倒入200mmx300mm长方形不锈钢玻璃培养皿中,冷却凝固。
然后把5mmdisc纸顺序放在培养基表面。
⑦用微量注射器分别吸取培养液,移植到相应的disc上。
把disc培养皿经37C,24h分别培养。
⑧把KI-I2液用喷雾器均匀分布在disc培养皿培养基的表面上,并挑出淀粉水解圈大的disc,用相对应的1ml培养液接种摇瓶,进行发酵测定酶活力。
SUZHOU UNIVERSITY JOURNAL OF MEDICAL SCIENCE 2009;29(5)高活性α-淀粉酶的分离与纯化凌家俭,王宁,王林涛(南京医科大学生物化学与分子生物学系,江苏南京210029)摘要:目的研究高活性α-淀粉酶分离与纯化的新方法。
方法运用吸附树脂和离子交换的方法,分离纯化α-淀粉酶。
结果吸附树脂分离纯化所得α-淀粉酶的活性约为60000U/g ,DEAE-纤维层析所得α-淀粉酶的活性在吸附树脂法的基础上提高了约1倍。
结论该方法分离纯化α-淀粉酶简便,成本低,便于工业化生产。
关键词:α-淀粉酶;离子交换法;发酵液;吸附树脂中图分类号:R34文献标识码:A 文章编号:1673-0399(2009)05-0930-03A New Preparation Method of α-Amylase with High ActivityLING Jia -jian ,WANG Ning ,WANG Lin -tao(Dept of Biochemistry and Molecular Biology,Nanjing Medical University,Jiangsu Nanjing 210029,China)Abstract:Objective To improve the purification method of α-amylase with high activity.Methods Absorbent resin method and DEAE -sephadex chromatography method was used to purify low activity of α-amylase.Results α-amylase was able to be purified up to 60000U/g with absorbent resin method.This activity was able to be doubled with DEAE -sephadex chromatography method.Conclusion This method is simple and convenient to be used in practice.Key words:α-amylase ;ion exchange ;fermentation broth ;absorbent resin基金项目:南京医科大学校基金资助项目(NY02071)收稿日期:2009-06-20作者简介:凌家俭(1974-),男,江苏常州人,理学博士,现在江苏省科学技术厅工作。
《产淀粉酶菌的分离纯化》实验方案设计产淀粉酶菌株的分离纯化一、实验目的1. 掌握产淀粉酶菌种的分离纯化的原理和方法技术;2. 巩固十倍稀释法。
二、实验原理土壤是微生物生活的大本营,是寻找有重要应用潜力的微生物主要的菌源。
因此本实验选择从土壤中分离出产淀粉酶菌种,再进行纯培养。
主要运用富集培养技术,稀释涂布平板法和平板划线分离法及无菌操作技术获得我们所需要的产淀粉酶菌种。
淀粉酶作用于淀粉时,打开了淀粉分子的糖苷键,从而使淀粉失去粘性,同时使其失去了与碘的显色反应能力,不再与碘结合,从而形成透明圈。
产淀粉酶菌株在选择培养基上培养后,会水解淀粉形成水解圈,加碘液染色后,水解圈尤为明显。
三、实验材料1. 菌种:从自然界筛选获得的淀粉酶产生菌种2. 土壤样品:从栽种土豆的菜园中采集土壤样品3. 培养基:淀粉液体培养基(50mL):蛋白胨0.5g,NaCl 0.25g,牛肉膏0.25g,可溶性淀粉0.1g,蒸溜水50mL。
淀粉琼脂培养基(200mL):蛋白胨2g,NaCl 1g,牛肉膏1g,可溶性淀粉0.4g,蒸溜水200mL,琼脂3-4g。
牛肉膏蛋白胨培养基(200mL):蛋白胨2g,牛肉膏0.6g,NaCl 1g,琼脂3-4g,蒸馏水200mL,pH7.0-7.2。
4.其他用品:酒精灯、移液枪(20-200uL)、接种环、试管架、三角涂布棒(各一个),电子天平、三角烧瓶(5个)、试管(10支)、培养皿(15个)、1mL移液管(10支)、10mL移液管(1支)、无菌水(200mL)、微波炉、卢戈氏碘液。
四、试验方法1.样品采集用无菌报纸,在栽有土豆的菜园里,从不同的采样点采取土样约15g。
(注意应采取距地表2-3cm以下的土样)2.富集培养取土样10g,放入盛90mL无菌水并带有玻璃珠的三角烧瓶中,振动20min,使土样与水充分混合,使微生物分散开。
用一支1mL 的移液管移取1mL土样液,加入到盛有50mL淀粉液体培养基的三角瓶中进行富集培养,摇床110r/min,37℃,培养24h。
《产淀粉酶菌的分离纯化》实验方案设计一、实验目的1. 学习进行微生物的分离纯化技术;2. 了解产淀粉酶菌的特性及其分布情况;3. 掌握酶活性的测定方法。
二、实验原理1. 淀粉酶的作用原理:淀粉酶是一种酶,能够分解淀粉为糖类,在微生物领域中,主要用来测定产淀粉酶菌的酶活性。
2. 微生物的分离纯化:通过微生物分离鉴定方法可以筛选出产淀粉酶菌,并进行分离纯化,其中包括表面接种法、液体菌种鉴定法等。
三、实验步骤1. 采样:采取合适的方法选择样品进行采取,如土壤样品、水样、废弃物等;2. 培养:将采取的样品进行接种并培养于适宜的菌种培养基中,环境条件应符合产淀粉酶菌的生长需求;3. 分离:通过常规分离方法进行分离,如表面接种法,可将菌落形态清晰的约8-10个菌落分别转移到其它培养基上,进行单菌落质量检查,然后进行挑选;4. 鉴定:对于产淀粉酶菌的鉴定有多种方式,如细菌形态、生理生化反应等;5. 纯化:将鉴定出的产淀粉酶菌进行分离纯化,可采用多种方法,如悬浮液稀释、柠檬酸-NaOH柱层析,以及聚丙烯酰胺凝胶电泳等。
四、实验注意事项1. 实验操作要严格遵守微生物的安全操作规范;2. 实验过程中要严格控制温度、湿度等环境条件,以保证产淀粉酶菌的正常生长;3. 实验设备、试剂应做好消毒处理;4. 对实验中出现的不明菌落应及时进行鉴定和处理;5. 实验后要做好设备及消毒剂的清洗工作。
五、实验结果分析1. 产淀粉酶菌分离纯化后可进行酶活性测定,得出具体的酶活性值;2. 酶活性值与产淀粉酶菌的菌种、产生淀粉酶的量等因素相关;3. 实验结果可反映出产淀粉酶菌的分布情况及其产酶的峰值期等信息。
六、实验拓展1. 可通过实验数据,筛选产酶量高的淀粉酶菌进行进一步研究开发;2. 可实验条件、测定方法等进行改进,提高产淀粉酶菌的分离纯化效率及酶活性测定准确度。
七、实验结论通过对产淀粉酶菌的分离纯化和酶活性测定,可以研究淀粉酶的特性及其在工业、农业等方面的应用,为淀粉酶的开发应用提供物质基础。