葡萄糖醛酸苷酶活性影响因素的探讨
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β葡萄糖醛酸酶水解条件
β-葡萄糖醛酸酶(β-Glucuronidase)是一种水解酶,可以将葡
萄糖醛酸(GlcUA)从化合物中水解出来。
水解条件可以根据
具体的实验目的来确定,但一般需要满足以下条件:
1. pH:β-葡萄糖醛酸酶在中性或弱碱性条件下最活跃,pH范
围一般在6.5-8.5之间。
在不同的实验设置中,选择最适宜的
pH值进行反应,可以提高酶的活性和反应速率。
2. 温度:β-葡萄糖醛酸酶的最适温度一般在37°C左右。
根据
实验需要,可以在较低或较高温度下进行反应。
较低温度可以减缓反应速率,利于分析和观察结果;较高温度可以加快反应速率,缩短反应时间。
3. 存活因子:β-葡萄糖醛酸酶的活性受到一些辅助因子的影响,例如金属离子(如镁离子)、辅酶(如辅酶A)等。
根据实验所需,可以添加这些活性辅助因子来提高酶的活性。
4. 反应时间:β-葡萄糖醛酸酶的反应时间可以根据实验目的来
确定。
一般情况下,需要将样品与酶在适宜的pH和温度条件
下反应一段时间,以确保酶能够充分地水解目标物质。
需要注意的是,β-葡萄糖醛酸酶的水解条件可能因不同的实验
目的、反应物和实验设置而有所差异,因此在具体实验中需根据需要进行优化和调整。
α-葡萄糖醛酸酶的研究进展摘要:α-葡萄糖醛酸酶是木聚糖类半纤维素完全降解过程中必不可少的重要酶,它在构建彻底降解半纤维素的基因工程菌和半纤维素酶制品的应用开发方面的生物技术潜力正在越来越受到人们的关注。
本文从木聚糖的结构着重介绍α-葡萄糖醛酸酶的作用机理、酶活分析、酶纯化和基因克隆的研究进展。
关键词:木聚糖;α-葡萄糖醛酸酶;作用机制;基因重组技术木聚糖类半纤维素是仅次于纤维素的第二个重要的异源多糖,它以其数量大,组分易提取成为最具潜力的可再生资源[1]。
因此,各国政府都不断投入对木聚糖类半纤维素酶的研究。
尤其是石油危机引起的价格战更促使了人们对半纤维素发酵生产燃料乙醇的研究。
我国科学工作者在半纤维素酶方面已经进行了深入研究,并在食品加工、饲料、纸浆溶解及纸浆漂白上取得了可喜成绩。
但主要是集中在内切木聚糖酶的研究上[1]。
我国是一个农业大国,每年有大量的秸杆成为环保负担,而秸杆中约94%的半纤维素是阿拉伯糖葡萄糖醛酸木聚糖[1]。
如果将其生物降解为木糖和少量其它单糖,可以用作基本碳源生产各种发酵产品,如有机酸、氨基酸、单细胞蛋白、糖醇、工业酶类、溶剂或燃料。
但是,彻底降解木聚糖需要由多种水解酶组成的酶系统的协同作用。
这个木聚糖降解酶系是由内切木聚糖酶、β-木糖苷酶、α-阿拉伯呋喃糖苷酶、α-葡萄糖醛酸酶和乙酰木聚糖酯酶组成的。
α-葡萄糖醛酸酶在开发木聚糖类半纤维素中起着非常重要的作用,它的生物技术潜力正越来越受到人们的关注。
目前,有关α-葡萄糖醛酸酶的研究在国内还未见报道,本文将从木聚糖类半纤维素的结构、酶作用机制介绍有关α-葡萄糖醛酸酶及其基因的研究进展。
1 木聚糖的结构木聚糖是存在于植物细胞壁中最丰富的半纤维素,它是一个以β-1.4-糖苷键相连的木聚糖主链上带着一些不同的取代基像乙酰基、阿拉伯糖基、4-O-甲基葡萄糖醛酸和阿魏酸残基等而构成的[2]。
为了保证植物细胞壁的刚性,木聚糖则与细胞壁聚合物果胶质和木质素相连接,其中阿魏酸与果胶质和木质素中的酚酸残基形成共价键,并通过阿拉伯糖基连到木聚糖主链上。
影响酶活性的因素实验报告一、实验目的本实验旨在探究温度、pH 值、底物浓度以及酶浓度等因素对酶活性的影响,从而深入理解酶的作用机制和特性。
二、实验原理酶是生物体内具有催化作用的蛋白质或 RNA 分子。
它们具有高度的特异性和高效性,能够在温和的条件下加速生物化学反应的进行。
酶的活性受到多种因素的影响,这些因素通过改变酶的构象或与酶的活性中心结合,从而影响酶与底物的结合以及催化反应的速率。
三、实验材料与设备1、实验材料唾液淀粉酶3%淀粉溶液碘液缓冲溶液(pH 分别为 4、6、8、10)不同温度的水浴锅(0℃、20℃、37℃、60℃、100℃)2、实验设备试管移液器恒温水浴锅计时器分光光度计四、实验步骤1、温度对酶活性的影响取 5 支洁净的试管,编号为 1、2、3、4、5,分别加入 2ml 3%淀粉溶液。
将 5 支试管分别放入 0℃、20℃、37℃、60℃、100℃的水浴锅中预热 5 分钟。
向每支试管中加入 1ml 唾液淀粉酶溶液,摇匀后,在相应温度的水浴锅中保温 5 分钟。
每隔 1 分钟,从各试管中取出 1 滴反应液,滴入碘液中,观察颜色变化,记录反应完全所需的时间。
2、 pH 值对酶活性的影响取 4 支洁净的试管,编号为 6、7、8、9,分别加入 2ml 3%淀粉溶液。
向 4 支试管中分别加入 1ml pH 为 4、6、8、10 的缓冲溶液。
向每支试管中加入 1ml 唾液淀粉酶溶液,摇匀后,在 37℃的水浴锅中保温 5 分钟。
每隔 1 分钟,从各试管中取出 1 滴反应液,滴入碘液中,观察颜色变化,记录反应完全所需的时间。
3、底物浓度对酶活性的影响取 5 支洁净的试管,编号为 10、11、12、13、14,分别加入 1ml、2ml、3ml、4ml、5ml 3%淀粉溶液。
向每支试管中加入 1ml 唾液淀粉酶溶液,摇匀后,在 37℃的水浴锅中保温 5 分钟。
每隔 1 分钟,从各试管中取出 1 滴反应液,滴入碘液中,观察颜色变化,记录反应完全所需的时间。
β葡萄糖醛酸苷酶水解位点β葡萄糖醛酸苷酶是一种广泛存在于动植物细胞中的酶类,它能够水解多种葡萄糖苷化合物,其中包括β葡萄糖醛酸苷。
β葡萄糖醛酸苷是一种重要的生物大分子,存在于多种植物和动物细胞中,具有广泛的生物学功能。
β葡萄糖醛酸苷酶的水解位点是其催化作用的关键。
β葡萄糖醛酸苷酶的结构和功能β葡萄糖醛酸苷酶是一种糖苷酶家族的成员,它具有一个保守的结构域,称为糖苷酶结构域,该结构域包含一个保守的水解位点。
β葡萄糖醛酸苷酶的水解作用是通过酶催化剂中的酸碱催化和亲核攻击机制实现的。
β葡萄糖醛酸苷酶的水解位点β葡萄糖醛酸苷酶的水解位点是由酶催化剂中的氨基酸残基组成的。
在不同的β葡萄糖醛酸苷酶中,水解位点的具体组成可能会有所不同,但一般都包含一个催化残基和一个亲核残基。
催化残基通常是一个酸性氨基酸,如谷氨酸或天冬氨酸,它能够作为质子供体参与到水解反应中。
亲核残基通常是一个碱性氨基酸,如赖氨酸或组氨酸,它能够作为亲核试剂参与到水解反应中。
β葡萄糖醛酸苷酶的水解作用β葡萄糖醛酸苷酶的水解作用是通过酶催化剂中的酸碱催化和亲核攻击机制实现的。
首先,催化残基将水分子中的一个质子转移给底物中的糖苷基团,使其成为一个更好的离去基团。
然后,亲核残基攻击糖苷基团的糖苷键,从而形成一个过渡态。
最后,过渡态被水分子攻击,水分子的亲核试剂取代糖苷基团中的离去基团,从而形成糖和醛酸的两个产物。
β葡萄糖醛酸苷酶的应用由于β葡萄糖醛酸苷酶在生物大分子的代谢中具有广泛的作用,因此它在医学、食品、化妆品等领域具有重要的应用价值。
在医学领域,β葡萄糖醛酸苷酶可用于治疗某些疾病,如肿瘤、糖尿病等。
在食品和化妆品领域,β葡萄糖醛酸苷酶可用于制备一些特殊功能的食品和化妆品,如低聚果糖、抗氧化剂等。
总结β葡萄糖醛酸苷酶是一种广泛存在于动植物细胞中的酶类,它能够水解多种葡萄糖苷化合物,其中包括β葡萄糖醛酸苷。
β葡萄糖醛酸苷酶的水解位点是其催化作用的关键,它由酶催化剂中的氨基酸残基组成。
酶活性影响因素实验报告酶活性影响因素实验报告引言酶是一种生物催化剂,能够在生物体内加速化学反应的进行。
酶活性的研究对于了解生物体的代谢过程以及开发新型药物具有重要意义。
本实验旨在探究不同因素对酶活性的影响,为酶的应用提供理论依据。
材料与方法1. 实验材料:酶溶液、底物溶液、缓冲液、试管、试管架、显微镜、计时器等。
2. 实验步骤:- 步骤一:将酶溶液、底物溶液和缓冲液按一定比例混合,制备反应液。
- 步骤二:将试管架放置在显微镜下,调节合适的放大倍数。
- 步骤三:将反应液倒入试管中,开始计时,并通过显微镜观察反应过程。
- 步骤四:记录不同实验组的反应时间,并进行数据分析。
结果与讨论1. 温度对酶活性的影响:通过实验发现,随着温度的升高,酶活性逐渐增加,但当温度超过一定范围后,酶活性开始降低。
这是因为酶分子在过高温度下会发生构象变化,导致其失去催化能力。
因此,在实际应用中需要控制好酶反应的温度,以保证最佳酶活性。
2. pH值对酶活性的影响:实验结果显示,在一定pH范围内,酶活性较高。
当pH偏离该范围时,酶活性显著下降。
这是因为酶分子对于酸碱环境的敏感性,过高或过低的pH值会导致酶分子的构象变化,从而影响其催化效率。
因此,在酶的应用过程中,需要根据具体的酶种类选择合适的pH条件。
3. 底物浓度对酶活性的影响:实验结果显示,随着底物浓度的增加,酶活性呈现出先增加后趋于稳定的趋势。
这是因为酶的活性受到底物的限制,当底物浓度过低时,酶分子与底物相遇的概率较低,导致酶活性降低。
而当底物浓度达到一定水平后,酶分子与底物的相遇概率趋于稳定,酶活性也相应趋于稳定。
因此,在实际应用中需要根据底物的浓度选择合适的酶用量,以保证最佳的催化效果。
结论本实验通过对酶活性影响因素的研究,发现温度、pH值和底物浓度对酶活性具有重要影响。
在酶的应用过程中,需要根据具体情况选择合适的温度、pH值和底物浓度,以保证最佳的酶活性和催化效果。
β-葡萄糖醛酸苷酶葡萄糖苷酶β-葡萄糖醛酸苷酶与葡萄糖苷酶是两种重要的酶类,它们在生物体内发挥着关键的作用。
本文将介绍这两种酶的功能、特点以及在生物学和医学领域中的应用。
β-葡萄糖醛酸苷酶是一种能够催化β-葡萄糖醛酸苷水解为葡萄糖和醛酸的酶。
它主要存在于细胞质中,参与多种代谢途径。
β-葡萄糖醛酸苷是一种重要的代谢产物,它在维持细胞内能量平衡、碳水化合物代谢以及抗氧化等方面发挥着重要作用。
β-葡萄糖醛酸苷水解为葡萄糖和醛酸后,可以进一步参与到其他代谢途径中,如糖原合成、能量产生等。
与之相对应的是葡萄糖苷酶,它是一类能够催化葡萄糖苷水解为葡萄糖和其他官能团的酶。
葡萄糖苷是一种广泛存在于生物体内的化合物,它在多种生物过程中发挥着重要作用。
葡萄糖苷酶能够将葡萄糖苷水解为葡萄糖和其他官能团,这些产物可以进一步参与到细胞代谢中,如能量产生、信号传导等。
β-葡萄糖醛酸苷酶和葡萄糖苷酶在生物学和医学领域中有着广泛的应用。
首先,在食品工业中,这两种酶可以用于食品加工过程中的改良和改进。
例如,在果汁加工过程中,添加适量的β-葡萄糖醛酸苷酶可以降低果汁的粘度,提高其流动性;而添加适量的葡萄糖苷酶则可以提高果汁的甜度和口感。
其次,在医学领域中,这两种酶也有着重要的应用价值。
β-葡萄糖醛酸苷水解产生的葡萄糖和醛酸在糖尿病治疗中有着重要作用。
葡萄糖苷酶则可以用于某些遗传代谢病的诊断和治疗。
例如,葡萄糖苷酶缺乏症是一种罕见的遗传代谢病,患者体内缺乏葡萄糖苷酶,导致葡萄糖苷无法正常代谢。
通过检测患者体内的葡萄糖苷酶活性,可以帮助医生进行准确的诊断,并制定相应的治疗方案。
综上所述,β-葡萄糖醛酸苷酶和葡萄糖苷酶是两种重要的酶类,在生物体内发挥着关键作用。
它们不仅参与到细胞代谢中,维持生物体内能量平衡和碳水化合物代谢等方面,还在食品工业和医学领域中有着广泛的应用价值。
对这两种酶的深入了解和应用将有助于推动相关领域的发展和进步。
酶活性浓度测定的主要影响因素及控制影响酶促反应的因素主要有酶浓度、底物浓度、温度、pH及离子强度、电解质、辅酶、激活剂及抑制剂等。
(一)酶浓度在底物浓度远大于酶浓度时,酶促反应速率随酶浓度的增加而增加,即反应速率与酶的浓度成正比。
酶浓度特别高的标本,底物将过快且过多地消耗,影响酶活性测定,故需进行适当稀释,但要注意稀释产生的基质效应影响。
(二)反应系统温度的影响温度对酶促反应影响有两重性。
一方面,按照一般催化反应规律,温度升高可促进分子热运动,增加碰撞机会,提高酶促反应速率;另一方面,温度过高可因酶蛋白变性反而使酶反应速率下降。
多数酶在60℃时开始变性,80℃时已不可逆变性。
酶反应速率最大时的反应系统温度称为酶反应的最适温度(optimumtemperature)。
低于最适温度时,温度每升高10℃反应速率可增加1.7~2.5倍。
当高于最适温度时,反应速率则可能因酶变性失活反降低。
测定酶活性的温度长期未统一,学术团体推荐主要有3种:①德国临床生化学会(GSCC)推荐25℃;②国际临床化学联合会(IFCC)推荐30℃;③斯堪地那维亚临床生化学会(SSCC)推荐37℃。
我国推荐温度为37℃,现IFCC也改为推荐37℃。
测定酶活性时,温度的误差不能大于±0.1℃,以保证测定结果的准确性。
不同温度测定酶活性结果之间,不推荐使用酶的温度校正系数转换。
因此,不同反应温度测定酶活性应有相应参考区间,不能混用。
(三)底物的种类和浓度底物专一性不强的酶,可作用于多种底物,测定酶活性时,应优先考虑有较高诊断价值的底物。
底物专一性强的酶,如其所催化的为可逆反应,则需要从测定技术和实用方面考虑选择测定正向或负向反应。
在米氏方程中,当底物浓度[S]≫Km时,Km可忽略不计,则v=Vmax=K2[E],即反应速率与底物浓度无关,仅和酶浓度[E]成正比,此为零级反应(图28-1中的c段)。
因此,临床测定酶活性时,一般均给予充分的底物浓度,最好为Km的10~20倍,保证反应速率与酶浓度[E]成正比,以准确测定酶活性。
胃液pH对β-葡萄糖醛酸苷酶活性的影响
丁友法
【期刊名称】《临床检验杂志》
【年(卷),期】1993(11)3
【摘要】无
【总页数】1页(P126)
【作者】丁友法
【作者单位】无
【正文语种】中文
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α-葡萄糖苷酶測定法α-葡萄糖苷酶测定法:原理、应用与意义α-葡萄糖苷酶是一种重要的生物酶,广泛存在于生物体内,并在碳水化合物代谢中起着关键的作用。
为了更好地研究和理解α-葡萄糖苷酶的活性、功能以及与疾病的关系,开发出准确、可靠的α-葡萄糖苷酶测定法显得尤为重要。
本文将详细介绍α-葡萄糖苷酶的测定法,包括其原理、应用和意义。
一、测定法原理α-葡萄糖苷酶测定法基于酶与底物反应的原理。
在存在α-葡萄糖苷酶的情况下,特定底物(如p-硝基苯酚-α-D-吡喃葡萄糖苷,简称pNPG)会被酶水解,生成p-硝基苯酚(pNP)和葡萄糖。
其中,pNP具有明显的黄色,并且在405nm处有最大吸收峰,因此可以通过测量405nm处的吸光度变化,来推算α-葡萄糖苷酶的活性。
二、测定法应用1.生物医学研究:α-葡萄糖苷酶与多种疾病有关,如糖尿病、肥胖症等。
通过测量生物样本(如血液、组织匀浆)中的α-葡萄糖苷酶活性,可以更深入地理解这些疾病的发病机理,并为新药物的开发提供思路。
2.食品工业:在食品加工中,α-葡萄糖苷酶的应用也越来越广泛,如面包发酵、啤酒酿造等。
通过测定法,可以准确地控制酶的使用量,确保产品的质量。
3.环境保护:某些环境污染物也会影响α-葡萄糖苷酶的活性。
因此,该测定法可被用于评估环境污染的程度。
三、测定法的意义1.提供疾病诊断依据:通过比较健康人与患者体内α-葡萄糖苷酶的活性差异,可以为疾病的早期诊断提供依据。
2.指导临床治疗:对于已经确诊的患者,通过监测α-葡萄糖苷酶活性的变化,可以评估治疗效果,指导临床用药。
3.推动相关产业发展:在食品、制药、环保等相关产业中,准确、可靠的α-葡萄糖苷酶测定法是产品开发和质量控制的关键。
随着测定法的不断完善和创新,这些产业也将获得更大的发展空间。
总结α-葡萄糖苷酶测定法作为一种重要的生物酶活性检测方法,不仅为生物医学研究提供了有力的工具,也为食品、环保等相关产业的发展提供了支持。
一、实验目的1. 探究影响酶活性的主要因素。
2. 分析不同因素对酶活性的影响规律。
3. 掌握酶活性测定的方法。
二、实验原理酶是一种具有催化功能的蛋白质,具有高效性和专一性。
酶活性受多种因素的影响,如温度、pH值、底物浓度、酶浓度等。
本实验主要探究温度、pH值和底物浓度对酶活性的影响。
三、实验材料与仪器1. 材料:淀粉酶、淀粉、蔗糖、葡萄糖、盐酸、氢氧化钠、蒸馏水等。
2. 仪器:恒温水浴锅、移液器、试管、试管架、烧杯、滴定管、酸度计等。
四、实验方法1. 温度对酶活性的影响(1)将淀粉酶溶液分别置于不同温度(如0℃、20℃、40℃、60℃、80℃)的水浴锅中预热。
(2)取等量淀粉溶液,分别加入等量的酶溶液,观察并记录反应时间。
(3)重复实验,计算不同温度下酶的活性。
2. pH值对酶活性的影响(1)将淀粉酶溶液分别用盐酸和氢氧化钠调节至不同pH值(如3、4、5、6、7、8、9、10)。
(2)取等量淀粉溶液,分别加入等量的酶溶液,观察并记录反应时间。
(3)重复实验,计算不同pH值下酶的活性。
3. 底物浓度对酶活性的影响(1)将淀粉酶溶液置于恒温水浴锅中预热。
(2)分别配制不同浓度的淀粉溶液(如0.1g/mL、0.2g/mL、0.4g/mL、0.6g/mL、0.8g/mL、1.0g/mL)。
(3)取等量淀粉溶液,分别加入等量的酶溶液,观察并记录反应时间。
(4)重复实验,计算不同底物浓度下酶的活性。
五、实验结果与分析1. 温度对酶活性的影响实验结果显示,酶活性随温度升高而增加,但在一定范围内(如20℃-60℃)达到最大值后,随温度继续升高而降低。
这表明酶活性受温度的影响,且存在最适温度。
2. pH值对酶活性的影响实验结果显示,酶活性随pH值的变化而变化。
在一定的pH值范围内(如5-7),酶活性较高,而在酸性或碱性条件下,酶活性降低。
这表明酶活性受pH值的影响,且存在最适pH值。
3. 底物浓度对酶活性的影响实验结果显示,酶活性随底物浓度的增加而增加,但在一定范围内(如0.2g/mL-0.8g/mL)达到最大值后,随底物浓度继续增加而降低。
B-葡萄糖醛酸苷酶活性影响因素的探讨杨 光 (山东农业大学动物科技学院 泰安 271018)李振清 (滨州职业学院生物工程系兽医教研室)李建基 (扬州大学畜牧兽医学院) 摘要 探讨实验室条件下人工培植牛黄过程中,温度、pH值、钙、乙二醇等因素对B-葡萄糖醛酸苷酶活性的影响,结果表明,温度升高可显著提高该酶的活性(P<0.01),且在55℃时,其活性比在37℃提高近4.1倍;该酶的最适pH值为7.0;Ca2+在0.5~10m Mo l/L浓度范围内对该酶具有激活作用且与浓度成正比,在10mM ol/L时其激活作用最大;乙二醇在0.3~3M ol/L的浓度范围内对该酶具有激活作用,其最适浓度为1.5Mo l/L。
关键词 大肠杆菌 B-葡萄糖醛酸苷酶 温度 pH值 钙 乙二醇在人工培植牛黄的研究中,如何提高培植牛黄的产量和质量成为研究的热点。
牛黄中胆红素和胆酸含量是评价牛黄质量优劣的标准,因此促进胆汁中结合胆红素的水解和游离胆红素钙的沉淀是提高牛黄质量的关键。
埃希氏大肠杆菌可以产生B-葡萄糖醛苷酶(B-G酶),可作为牛黄菌种,其酶活性的高低对牛黄产量和质量有重大影响。
目前国内在牛黄菌种的筛选、驯化等方面报道较多,但在如何提高B-G的活性这一方面还鲜有研究。
为了探讨促进B-G活性的因素,为提高培植牛黄的产量和质量提供科学依据,特进行该项试验。
1 材料方法1.1 牛黄菌种采用5种血清型的大肠杆菌,编号为Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ,其中Ⅰ、Ⅱ组为本院预防兽医学系微生物教研室提供;Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ组为本课题组保存菌种。
1.2 试剂beta-GLUCOSIDASE:Worthington,批号, J1K697J;pHenolpHthalein m ono-B-g lucosiduronic acid:SIGM A,批号,229-896-3;酚酞(A.R.):上海化学试剂站分装厂,批号,871217;氯化钙(C. R.):天津市四通化工厂,批号,20020206;乙二醇(A.R.):上海试剂总厂第三分厂,批号,860919;氨基乙酸(B.R.):山东济宁化工研究所,批号, 890118。
1.3 仪器721-100型分光光度计(上海第三分析仪器厂产)、SY21-Ni型电热恒温水浴锅(北京长风仪器仪表公司产)、1702型电子分析天平(德国产)、7DL -40B型台式离心机(上海安亨科学仪器厂产)、JY99-2D型超声波细胞破碎机(宁波新芝生物科技股份有限公司产)。
1.4 样品处理将5种血清型大肠杆菌菌种依次接种于10%、20%、30%、40%、50%、60%的自制胆汁琼脂培养基中进行耐胆汁驯化培养,再经营养肉汤培养基增菌培养后用超声波细胞破碎机处理15min,然后经3000r pm离心5min后,将上所得上清液置于5支试管内保存于-4℃冰箱中,作为酶源进行酶活性测定。
1.5 酶活性测定酚酞葡萄糖醛酸在B-G作用下分解为酚酞和葡萄糖醛酸,酚酞在碱性溶液中显红色,且红色的深浅与酚酞的量成正比。
通过比色法由标准曲线得出酚酞含量,然后按下式计算酶的活性单位。
酚酞量(L g)318.33×1000×1000ml0.2×1120=国际单位B-G活性用每分钟、每升检测样品水解底物释放出10-6mol的酚酞为一个国际单位。
具体操作步骤见表1。
1.6 不同温度条件下酶活性变化的试验在37℃、40℃、55℃3个温度条件下,用上述方法分别测定样品的酶活性,观察不同温度条件下酶活性的变化,从而确定最适反应温度。
1.7 不同pH值的系列缓冲剂中酶活性变化的试验在pH= 4.0~6.5的醋酸盐缓冲液、pH= 5.5~8.0的磷酸盐缓冲液和pH=3.0~4.5柠檬酸-磷酸二氢钾缓冲液这3种缓冲液环境中,分别测定样品的酶活性,观察其活性的变化规律,从而确定最适pH值。
4山东畜牧兽医表1 B -G 活性测定操作步骤 试剂(ml )空白管标准管对照管测定管1.pHeno l pHthalein mono -B -g lucosiduro nic acid ---0.012.0.2M 磷酸盐缓冲液pH=6.80.80.80.80.83.离心后上清液--0.010.014.55℃恒温箱保温2h 5.75%酒精停止反应1.0 1.0 1.0 1.06.酚酞标准液(0.1mg /ml )-0.02--7.pHeno l pHthalein mono -B -g lucosiduro nic acid --0.01-8.0.2M 甘氨酸-N aO H 缓冲液pH =10.4 2.02.0 2.02.09.加水至5ml,混匀10.记录光密度(O D 值),波长540nm以空白管为0以对照管为01.8 不同浓度的氯化钙溶液对B -G 激活作用的试验在0.5mM ol/L ~16mM ol/L 浓度范围内分别测定样品的酶活性,观察氯化钙溶液对B -G 的激活作用,同时,同一批样品在加入Ca 2+与不加入Ca 2+的情况下进行活性对比,得到的数据进行t 检验。
1.9 不同浓度的乙二醇对B -G 激活作用的试验在0.3M ol /L ~3M ol /L 浓度范围内分别测定样品的酶活性,观察乙二醇溶液对B -G 的激活作用。
在55℃、pH =5.5~8.0的磷酸盐缓冲液条件下,加入10mM ol /L Ca 2+和1.5M ol /L 乙二醇后,分别测定5种血清型大肠杆菌B -G 活性。
2 结果与分析55℃组B -G 活性为109.18±13.88,40℃组B -G 活性为101.30±12.74,两组间差异不显著(P >0.05),但都明显高于37℃组(29.23±10.70),差异显著(P<0.01);55℃条件下,B -G 活性是其在37℃条件下的3.7倍,而40℃条件下,B -G 活性是其在37℃条件下的3.5倍(表2)。
B -G 在pH =5.5~8.0的磷酸盐缓冲液其活性最高,在pH=7.0时达到最高峰值,其最适pH 值为7.0,其余两种缓冲液中均不能达到最高峰值。
Ca 2+在0.5~10m Mo l /L 浓度范围内对该酶具有激活作用且与浓度成正比。
在10mM ol/L 时其激活作用最大,超过10mM ol/L 后其激活作用反而减弱,反应体系中加入10m Mo l/L Ca 2+可使B -G 灵敏度提高22%;同一批样品在加入Ca 2+和不加入Ca 2+的情况下分别测定B -G 活性,差异极显著(P <0.01)。
表2 不同温度条件下B -G 活性(U /L )测定结果温度(℃)样品数量(n )平均活性(X ±SD )范围371029.23±10.7016.90~41.554010101.30±12.74*89.47~121.645510109.18±13.88*91.52~130.54注:表中标有*表示差异不显著(P>0.05),55℃组与40℃组之间差异不显著(P >0.05);37℃组与其他两组之间差异显著(P <0.01)。
表3 加入Ca 2+和不加入Ca 2+的情况下分别测定B -G 活性比较(U /L )处理样品数量(X ±SD )范围加入Ca 2+10107.49±41.1973.15~148.21不加入Ca 2+1089.45±34.0951.93~119.69注:经检验,加入Ca 2+和不加入Ca 2+两组样品B -G 活性差异显著,P <0.01。
乙二醇在0.3~3M ol/L 的浓度范围内对该酶具有激活作用,其最适浓度为1.5M ol/L,提高灵敏度47%。
Ⅰ、Ⅱ组牛黄菌种其B -G 活性明显高于Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ组(P<0.01);而Ⅰ、Ⅱ组之间差异并不显著(P>0.05),Ⅲ、Ⅳ之间差异也不显著(P>0.05),但都明显高于Ⅴ组,差异显著(P <0.01),结果见表4。
表4 5种血清型牛黄菌种活性(L /L )组别ⅠⅡⅢⅣⅤB -G 活性(U /L )120.20±11.68A117.30±10.73A80.41±14.12B91.52±19.45B29.11±11.32C 注:标有相同大写字母的表示差异不显著(P >0.05),标有不同大写字母的表示差异显著(P <0.01)。
5试验研究3 讨论与小结许多研究资料表明,在牛黄形成的过程中,B-G 起着极为重要的作用。
M aki.T指出,B-G在胆汁中作用于结合胆红素(C.B.),使之水解为不溶于水的游离胆红素(U.C.B.)和葡萄糖醛酸,U.C.B.分子上的羧基、亚氨基等配位基团进一步与胆汁中的Ca2+、M g2+等金属离子配位结合,形成络合高分子化合物。
U.C.B.是否形成结石,直接取决于胆汁中U.C.B.与金属离子的浓度。
B-G活性升高可使胆汁中U.C.B.的浓度升高,从而有利于牛黄的形成。
因此,B-G活性是牛黄生产的关键因素。
在以往的研究中,测定B-G活性的反应温度均采用37℃,这样的温度条件下,B-G活性不高,不仅牛黄质量低,而且测定B-G的反应时间长,底物用量大,灵敏度亦低。
本试验中采用55℃作为反应温度,不仅缩短了反应时间,仅用2h即可,而且减少昂贵底物的用量,灵敏度提高3.1倍。
温度的升高使酶的活性升高是由于酶分子的某些基团在此温度下呈现一定的解离状态,有利于酶分子结构的稳定性。
也有学者认为,温度升高可将酶固定于细菌内部,产生固定化作用,使酶稳定性提高,减少了外界因素对酶活力的影响,从而提高酶活性。
正常情况下胆汁中也存在组织源性的B-G,但由于此时胆汁的pH值在中性偏碱范围内,故胆汁中B-G活性不高。
当胆汁被细菌感染后,细菌可将胆汁中结合胆酸分解为游离胆酸,因而游离胆酸浓度升高;同时,在有大量细菌存在、呈淤积状态的胆汁中,细菌的活动还可以分解胆汁中的蛋白质。
这两种因素促使胆汁pH值下降,正是细菌性B-G最适的pH值,B-G活性升高,促使C.B.转化为U.C.B.,后者与Ca2+结合形成牛黄。
程世模等研究发现,在pH<3.0环境下,B-G活性即遭破坏。
宋立新等证明,细菌性B-G在pH=4.5时其活性仅是pH =7.0时的20.66±1.27%。
阎家麒研究发现,天然胆红素牛黄胆囊胆汁和人工培植牛黄胆囊引流胆汁的B-G活性在pH=4.6和pH=7.0时释放的酚酞量均高于正常胆囊胆汁(p<0.01),其中pH=7.0时活性尤为显著。
Dever s证明,当pH值下降至7.0时,细菌性B-G活性最高,这与本试验得到的结果一致。