溶菌酶分离纯化方法的研究进展_凤权
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溶菌酶的分离方法及进展宋娟【摘要】溶菌酶是一种生物酶,可选择性地分解微生物的细胞壁.作为一种天然安全的杀菌剂、防腐剂,溶菌酶在医药、食品行业、饲料工业得以广泛的应用.本文综述了溶菌酶生产工艺中各种分离方法及其进展,对未来溶菌酶的分离纯化进行了展望.【期刊名称】《河南化工》【年(卷),期】2017(034)007【总页数】3页(P16-18)【关键词】溶菌酶;分离;纯化【作者】宋娟【作者单位】泰州学院 , 江苏泰州 225300【正文语种】中文【中图分类】TQ426.9溶菌酶又称胞壁质酶,是一种专门作用于微生物细胞壁的水解酶,广泛存在于人和高等动物的组织、分泌物及体液中,鸟类和家禽的蛋清以及微生物中也含此酶,其中以新鲜鸡蛋清中含量最为丰富[1]。
溶菌酶本身无毒,它可以在不破坏其他组织的前提下,选择性地分解微生物的细胞壁。
这一特性使其成为一种天然安全的杀菌剂、防腐剂,在医药、食品行业、饲料工业得以广泛的应用[2-7]。
此外,溶菌酶还可以被用作基因工程和细胞工程中细胞融合操作必不可少的工具酶,应用价值极高[8]。
近年来,随着生物分离技术的不断推陈出新,溶菌酶分离纯化的方法也愈来愈多,从传统的结晶法到离子交换法和色谱法,再到后来的新技术如膜分离技术、超滤法和亲和—膜过滤技术等[9]。
本文就近年来常用的一些分离纯化方法进行综述。
结晶法是制备溶菌酶晶体最传统的一种方法,1937年MayerAbraham等获得结晶溶菌酶之后,Alderton等[10]在1945年提出了直接结晶法。
该法根据溶菌酶耐热、耐酸,在盐溶液中易溶且稳定性好的特性,加入中性盐使其溶解。
然后利用溶菌酶和其他物质等电点的差异,调节溶液的pH值使其析出。
结晶法操作简单但生产周期长,虽然经过重结晶可得到高纯度的溶菌酶,不过原料损耗相对较大,产率一般为60%~80%。
杨景芝等[11]对传统方法进行改进,在加入中性盐之前用724树脂进行吸附,随后将洗脱液进行盐析,透析后调整透析液pH值,二次调整其pH值,加入磷酸缓冲溶液,最后离心去除杂质得到纯化液。
溶菌酶的分离纯化实验报告1. 引言嘿,朋友们,今天咱们来聊聊一个有趣的科学实验——溶菌酶的分离与纯化。
听起来可能有点严肃,不过别担心,我会尽量让这个话题轻松有趣,让大家都能听得懂,毕竟科学也可以是很酷的嘛!溶菌酶,这个名字听起来是不是有点高大上?其实,它就是一种能够破坏细菌细胞壁的小家伙,想象一下,它就像是一位勇敢的骑士,专门打败坏菌,保护我们的身体。
接下来,我们就来看看这位“骑士”是如何从“王国”中被分离出来的吧。
2. 实验材料与方法2.1 材料准备首先,咱们得准备一些材料。
你知道的,实验就像做菜,材料不齐可不行。
我们需要一些新鲜的鸡蛋白,溶菌酶可就在其中藏着。
然后,再准备一些氯化钠、缓冲液、离心机和色谱柱,听上去像是个科学家实验室的清单吧?其实,它们都非常好找,别担心。
2.2 实验步骤接下来的步骤就更像是调配一杯鸡尾酒。
首先,我们把鸡蛋白放进一个容器里,加点氯化钠,轻轻搅拌,就像在为我们的“骑士”洗澡,去掉多余的杂质。
然后,把混合物放入离心机里,开足马力转个几分钟,分离出上面的液体和沉淀。
这个时候,你会看到一个清澈的液体,这就是我们要的溶菌酶的“金子”了。
但咱们可不能急,接下来还要经过更精细的处理。
用色谱柱来进一步纯化,按照不同的分子大小,慢慢过滤,最后收集到干净的溶菌酶。
就像捞出一块无暇的美玉,真是让人心情大好啊!3. 实验结果与讨论3.1 实验结果经过一番折腾,终于得到我们期待的溶菌酶了!仔细观察,溶菌酶的活性还是很不错的,能有效地对付一些细菌,简直就是个小英雄。
咱们可以通过一些简单的实验,比如说跟细菌培养基“对战”,来验证它的效果,结果也都令人满意,真是大快人心!3.2 实验讨论不过,实验中也遇到了一些小挑战。
比如,有时候离心的速度不够,分离不彻底,导致纯度下降;又或者在过滤时,操作不当,让一些杂质混了进来。
就像做菜时不小心加了盐,那滋味就……咳咳,大家懂的。
不过这些都是小事,咱们在实验中总结经验,改进方法,下次再来就能更顺利了。
溶菌酶的提取分离和纯化实验报告生物工程综合实验溶菌酶的提取、分离纯化及其活性测定实验报告集班级生工1411学号组别7姓名实验室学生守则一、严格遵守实验室各项规章制度和管理措施,服从教师及实验技术人员的指导。
二、严格按照实验要求,做好实验预习,实验之前5分钟进入实验室,及时、准确地完成实验任务,实事求是地完成实验报告,杜绝弄虚作假。
三、严格执行操作规定,爱护仪器设备及工具。
凡不按教师的指导擅自操作引起仪器、设备损坏者,应予赔偿。
四、爱护实验室公共财物,节约水电、材料和试剂。
未经允许不得随便挪动非实验需用的其他仪器,不得随便拆装仪器或将仪器、工具带至室外。
五、持实验室的严肃安静,不得大声喧哗、嘻闹,严禁在实验室内抽烟和吃东西。
六、严防事故,确保实验室安全,发现异常情况,应及时向有关教师和管理人员报告。
七、每次实验结束后,主动整理好仪器设备,归还所借器材,关闭电源、水源,按指导老师的要求做好实验结束工作及室内外的清洁卫生工作,经指导老师许可后,方可离开。
预习报告(手写,可自行续页)溶菌酶的提取、分离纯化及其活性测定名称实验目的和要求:实验材料:主要仪器:主要步骤:教师签名:时间:实验报告溶菌酶的提取、分离纯化及其活性测定一、目的对从鸡蛋清中提取并分离纯化出溶菌酶进行活性测定二、原理鸡蛋是溶菌酶的主要来源,等电点约为10.5~11,最适温度50℃,最适pH为6~7左右。
1、溶菌酶分离纯化原理:(1)等电点法利用溶菌酶等电点较高,在酸性条件下除去一些杂蛋白(2)阳离子树脂柱层析法进一步除去杂蛋白2、溶菌酶鉴定分析(1)考马斯亮蓝法测蛋白含量(2)分光光度法测定酶活性(3)使用SDS-PAGE 鉴定溶菌酶纯度三、实验材料与方法1、实验材料与试剂鸡蛋清,PBS缓冲液,40%甘油、冰醋酸、氢氧化钠,D152大孔弱酸性阳离子交换树脂、透析袋,考马斯亮蓝G250、牛血清蛋白、乙醇、磷酸,溶菌酶标准品、底物微球菌粉,蛋白质分子量Marker 、SDS、聚乙二醇-20000等2、实验仪器低速离心机、高速冷冻离心机、离心管、分光光度计,玻璃层析柱,Bio-Rad垂直电泳系统,移液枪、移液管,培养皿、玻璃棒、普通漏斗、滤纸、量筒、刻度试管及试管架、冰箱、摇床、烧杯、止水夹等。
院(系)名称生命科学系专业名称生物技术学生姓名徐孝锋学号111344009完成时间2013年11月溶菌酶分离纯化的研究进展生命科学系生物技术徐孝锋111344009摘要对近年来最新的溶菌酶分离纯化的方法,如包括膜色谱法、离子交换法、双水相技术、反胶团萃取、膨胀床吸附法等进行了总结并对利用溶菌酶时存在的问题进行了分析总结,对溶菌酶的应用前景进行了展望。
关键词溶菌酶; 膜色谱法; 分离; 纯化;应用The Research and Application of LysozymeAbstract In this article, the structure, properties, purification, activity measurement and renaturation of lysozyme are summarized. The application of the enzyme in food industry,biological engineering and medicine is also introduced.The encountered problems in application of lysozyme are pointed out, and the potential for further application of lysozyme is predicted.Keywords Lysozyme ;Structure and Properties ;Applications ;Purification ;Enzyme Activity溶菌酶(Lysozyme)是一种专门作用于微生物细胞壁的水解酶,又称细胞壁溶解酶,是一种糖昔水解酶,水解组成细菌细胞壁的N一乙酞胞壁酸(NAM)和N一乙酞萄糖胺(NAG)之间的日一1,4糖昔键,广泛存在于自然界中[19]。
1922年弗来明(Fleming)发现在人的唾液、眼泪中存在有溶解细菌细胞壁的酶,因其具有溶菌作用,故命名为溶菌酶【4】。
溶菌酶结构特点及分离纯化的研究摘要:本文对溶菌酶的结构特点和作用机制做了简单介绍,并对近年来溶菌酶分离纯化的方法,如结晶法、离子交换法、亲和层析法、膜处理技术、反胶团萃取法等进行了综述。
关键词:溶菌酶、结构特点、作用机制、分离纯化1 前言溶菌酶(1ysozyme;EC3.2.1.17)是一种专门作用于微生物细胞壁的水解酶,溶菌酶(lysozyme)又称胞壁质酶(muramidase)或N-乙酰胞壁质聚糖水解酶(N-acetylmuramideglycanohydrlase),是一种能水解致病菌中黏多糖的碱性酶。
人们对溶菌酶的研究始于本世纪初,英国细菌学家弗莱明(Flem ing)在发现青霉素的前6年(1922年)发现人的唾液、眼泪中存在有溶解细菌细胞壁的酶,因其具有溶菌作用,故命名为溶菌酶。
在自然界中,溶菌酶广泛存在于人体多种组织中,鸟类和家禽的蛋清、哺乳动物的泪、唾液、血浆、尿、乳汁体液、木瓜、大麦、无花果和卷心菜等植物中以及微生物中也含此酶[1],其中以蛋清含量最为丰富,约0.3%[2]。
2 溶菌酶的结构特点和作用机制2.1 溶菌酶的类型溶菌酶按其所作用的微生物不同分为两大类,即细菌细胞壁溶菌酶和真菌细胞壁溶菌酶。
细菌细胞壁溶菌酶有两种,一种是作用于β-1.4糖苷键的细胞壁溶解酶,另一种是作用于肽“尾”和酰胺部分的细胞壁溶解酶。
真菌细胞壁溶菌酶包括酵母菌细胞壁溶解酶和霉菌细胞壁溶解酶[3]。
2.2 溶菌酶的结构鸡蛋清溶菌酶是研究最清楚的一种溶菌酶,它由18种129个氨基酸残基组成的单肽链蛋白质,在分子中的4对含硫氨基酸Cys间形成4个S-S键。
Phillips 等人1956年用X射线晶体结构分析法阐明了溶菌酶的三维结构,溶菌酶分子近椭圆形,大小为4.5nm×3.0nm×3.0nm,其构象复杂,α螺旋仅占25%,在分子的一些区域有伸展着的β片层结构,研究表明溶菌酶的内部几乎都为非极性的,疏水的相互作用在溶菌酶的折叠构象中起到重要作用,其分子表面有一个容纳多糖底物6个单糖的裂隙,这是溶菌酶的活性部位。
可编辑修改精选全文完整版溶菌酶的提取,分离纯化,产物纯度鉴定及活性测定实验目的:1、学习和掌握溶菌酶的制备过程2、学习和掌握溶菌酶的纯化过程3、学习和掌握聚丙烯酰胺凝胶电泳的德原理和技术4、测定溶菌酶的分子量和所提取的溶菌酶的浓度5、测定所提取的溶菌酶的活性试验原理:溶菌酶(lysozyme)又称胞壁质酶(muramidase)或N-乙酰胞壁质聚糖水解酶(N-acetylmuramide glycanohydrlase),是一种能水解致病菌中黏多糖的碱性酶。
主要通过破坏细胞壁中的N-乙酰胞壁酸和N-乙酰氨基葡糖之间的β-1,4糖苷键,使细胞壁不溶性黏多糖分解成可溶性糖肽,导致细胞壁破裂内容物逸出而使细菌溶解。
溶于水,不溶于乙醚和丙酮,pI为11.0-11.35,最适pH值6.5。
酸性介质中可稳定存在,碱性介质中易失活。
溶菌酶还可与带负电荷的病毒蛋白直接结合,与DNA、RNA、脱辅基蛋白形成复盐,使病毒失活。
因此,该酶具有抗菌、消炎、抗病毒等作用。
该酶广泛存在于人体多种组织中,鸟类和家禽的蛋清、哺乳动物的泪、唾液、血浆、尿、乳汁等体液以及微生物中也含此酶,其中以蛋清含量最为丰富。
从鸡蛋清中提取分离的溶菌酶是由18种129个氨基酸残基构成的单一肽链。
它富含碱性氨基酸,有4对二硫键维持酶构型,是一种碱性蛋白质,其N端为赖氨酸,C端为亮氨酸。
可分解溶壁微球菌、巨大芽孢杆菌、黄色八叠球菌等革兰阳性菌。
2.1、离子交换层析离子交换层析是依据混合样品中各种离子或离子化合物与离子交换树脂的可交换离子之间的交换程度不同而进行分离纯化的。
离子交换层析主要是离子交换剂与溶液中离子或离子化合物以离子交换方式进行,过程是可逆的。
由于离子交换剂对溶液中各种离子具有不同的结合力,也就是说,离子交换剂对各离子的排斥和阻滞作用不同,从而引起各离子在柱内的流速差异,逐渐发生分离,最终分别流出层析柱。
该法可同时分析多种离子化合物,具有灵敏度高,重复性、选择性好,分离速度快等优点。
第40卷第7期2012年4月广州化工Guangzhou Chemical IndustryVol.40No.7April.2012溶菌酶分离方法综述及进展林立(厦门机场出入境检验检疫局,福建厦门361006)摘要:溶菌酶是一种具有天然活性,安全无毒的生物酶,可专一作用于微生物的细胞壁,从而广泛应用于食品防腐,医疗制品,机体免疫等方面,导致了市场对溶菌酶的需求逐年在增大。
因此溶菌酶的生产分离受到越来越多的关注和学者的研究。
本文将溶菌酶生产工艺中下游的出现的各个分离方法进行了综述,列举了各个方法近年来的进展,并对未来溶菌酶的分离纯化进行了展望。
关键词:溶菌酶;分离;纯化中图分类号:Q814.1文献标识码:A文章编号:1001-9677(2012)07-0053-04Review on Separation Methods and Development of LysozymeLIN Li(Xiamen Entry-Exit Inspection and Quarantine Bureau,Fujian Xiamen361006,China)Abstract:Lysozyme was a biological enzyme of native active,safe and non-toxic,which was widely used in food preservation,medical production,body immune,etc,and required by market for a large amount year by year.More and more attentions as well as researches by scholar were conferring to production and separation of lysozyme.Variable meth-ods appeared in downstream of lysozyme production process along with many recent developments about these means and suggestions of the application prospect of lysozyme separation in the future were reviewed.Key words:lysozyme;separation;purification溶菌酶,是一种专门作用于微生物的细胞壁的水解酶,又称胞壁质酶或球蛋白G、N-乙酰胞壁质聚糖水解酶。