蛋白酶樹脂
㈠ 德國肝素鈉專用樹脂工藝流程怎麼處理
肝素鈉的提取來源於豬小腸粘膜,通過2709蛋白酶酶解後得到肝素溶液,再加入氯化鈉並升高溫版度後使豬小腸粘膜中的權動物蛋白凝聚,使生成的肝素鈉容易進行離子交換;採用稀氯化鈉溶液洗滌後的強鹼性離子交換樹脂再用高濃度的氯化鈉溶液洗脫,洗脫後的肝素鈉在酒精溶液中沉澱、乾燥製得肝素鈉粗品;再將肝素鈉粗品進行酸化去除酸性雜蛋白,再進行兩次氧化的精製操作,製得產品的單位效價在每毫克140~150國際單位以上,而且產品為無菌、無熱原產品,特別是在制備過程中沒有廢水污染環境.步驟:將重復利用後的樹脂放入清水中浸泡,撈出濾干;將上述濾干後的樹脂加入比重為23度的鹽水中浸泡,過濾得到濾液,浸泡其間不斷攪拌,鹽水的加入量為樹脂的0.7倍;將上述濾上物再加入比重為25度的鹽水中浸泡,過濾得到濾液,浸泡其間不斷攪拌,鹽水的加入量為樹脂的0.7倍;將濾液A和濾液B混合,加入85度的酒精直至濾液酒精度為35度為止,得到白色沉澱物為肝素鈉;由於採取清水浸泡,使樹脂充分擴張,又採用兩次不同濃度的鹽水進行浸泡,使樹脂中吸附的肝素鈉充分洗脫出來,既增加了肝素鈉的提取量,又提高了樹脂的反復吸附能力
㈡ 如何理解組氨酸在蛋白酶酸鹼催化及共價催化中的作用機制
ABS是由丙烯腈(Acrylonitrile)、丁二烯(Butadiene)、苯乙烯(Styvene)3種單體共聚而成的聚合物.改變3種組分的比例和採用不同的組合方式,以及聚合物相對分子質量不同,可以製造出性能范圍廣泛的不同規格、型號的ABS樹脂,目前單體含量的范圍為:A佔20%~30%;B佔6%~30%;S佔45%~70%.可以看出:ABS與PS具有同宗性.但由於它剛性強、硬度大、韌性好、表面性好、成型性好等優點,其應用范圍遠遠超過PS.但相對來講它的成本要比PS高,這制約了它的發展.由於ABS含苯乙烯單體,適合PS類塑料塗裝的塗料也適合ABS的塗裝.又由於ABS含有極性單體丙烯腈,具有較高的表面張力,較其它的塑料製品更容易塗裝.其可選擇的塗料范圍比較寬,可選擇揮發性塗料,如丙烯酸酯塗料、環氧醇酸硝基塗料、氨酯油塗料,也可選雙組分轉化型塗料,如丙烯酸聚氨酯塗料.根據需要可以把這些塗料製成有光、半光、各色金屬質感以及橡膠軟質感的塗料.研製出熱塑性丙烯酸酯樹脂用做ABS塑料用塗料的基料,配成相應的清漆與白漆,各項物理性能良好.採用低羥基丙烯酸樹脂和混醚化三聚氰胺甲醛樹脂在酸催化下,低溫交聯固化形成附著力較強的單組分快乾高光澤塑料塗料.以丙烯酸樹脂作為基料,同硝酸纖維素配合製得室溫乾燥的金屬閃光漆,同丙烯酸氨基閃光漆相比,不需高溫烘烤成膜,施工非常方便.則用熱塑性丙烯酸樹脂、醋酸-丁酸纖維素(CAB),不同助劑等原料配製出ABS塑料用表面塗料,也具有金屬質感.日本最近也研製出一種塑料塗裝用仿金屬水性塗料,該塗料由聚合物水分散體樹脂、金屬顏料、著色顏料、成膜助劑、水性塗料用助劑和水組成.可用於各種塑料表面的塗裝,特別適用於ABS、PS.
㈢ 通過糜蛋白酶的催化作用機制闡述哪些催化協同作用體現出其多功能催化作用
作用特點包括:
(1) 糜蛋白酶在剛分泌出來時,呈酶原狀態(含245個氨基酸的一條肽鏈),受長中胰蛋白酶的致活作用,在肽鏈Leu13-Ser14間及Arg15-Ile16間切下二肽(Arg15- Ser14)同時在Tyr146-Thy147及Asn148-Ala149間又切下一二肽(Thr147-Asn148),使肽鏈折斷成三條鏈,但仍由二硫鍵維系成一體,並折疊盤曲成有活性的酶。糜蛋白酶的內部構成一容納作用物的疏水口袋,深度為10-12 Å,截面為3.5-4和5.5-6.5 Å,正好容納作用物的芳香族環(6×3.5 Å)或亮氨酸等疏水性氨基酸的側鏈(4 Å)。在口袋的底部有 Ser189可與疏水性氨基酸相互作用。另有一氧口袋可容納受攻擊的肽鏈的羰基,並為Ser195及Gly193的正性NH-所吸引,使羰基C呈正電性。這樣使Ser195中的負電性氧可對所作用的肽鍵的羰基C,進行親核攻擊。
(2) 酶分子還與作用物分子有廣泛的結合,使釋出大量的△H,以推動反應進行。如與酶分子的Ser214等形成氫鍵,還可形成鹽鍵等。以作用物中受攻擊的疏水性氨基酸側連而言,其疏水性程度越大,則其Kcat/Km越大,表明越易與疏水口袋相結合,越易起反應。
(3) 由於酶分子肽鏈的折疊盤繞,將Ser195,His57及Asp102三個參與催化的基團相互靠近構成一電子傳遞的電荷中繼系統(charge-relay system),糜蛋白酶中電子傳遞中繼系統的形成使Ser195的H+被His57,進而被Asp102所吸引,使Ser195的O趨於活潑的負電性,有利於它對肽鍵羰基C的親核攻擊。
(4)Ser195的O向肽鍵的羰基C作親核攻擊時,先形成一不穩定的四面體過渡態。隨之,受攻擊的肽鍵的NH-接受His57的H,而使N側肽鏈脫落下來。溶劑中的水分子H+及OH-乃分別與His57及羰基C結合,而使另一部分肽鏈脫落下來。完成了水解過程。 綜上所述,在糜蛋白酶的催化機制中,也包含了前述四種機制的綜合效應,另外可能還有一些至今尚未發現的機制在起作用,使酶具有高效催化的特殊功能。
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㈣ 測蛋白酶活性為什麼很多都用casein做底物
酪蛋白是哺乳動物包括母牛,羊和人奶中的主要蛋白質。牛奶的蛋白質,主要以酪蛋白(Casein)為主,人奶以白蛋白為主。酪蛋白是一種大型、堅硬、緻密、極困難消化分解的凝乳(curds)。
酪蛋白是乳中含量最高的蛋白質,目前主要作為食品原料或微生物培養基使用,利用蛋白質酶促水解技術製得的酪蛋白磷酸肽具有防止礦物質流失、預防齲齒,防治骨質疏鬆與佝僂病,促進動物體外受精,調節血壓,治療缺鐵性貧血、缺鎂性神經炎等多種生理功效,尤其是其促進常量元素(Ca、Mg)與微量元素(Fe、Zn、Cu、Cr、Ni、Co、Mn、Se)高效吸收的功能特性使其具有「礦物質載體」的美譽,它可以和金屬離子,特別是鈣離子結合形成可溶性復合物,一方面有效避免了鈣在小腸中性或微鹼性環境中形成沉澱,另一方面還可在沒有VD參與的條件下使鈣被腸壁細胞吸收,所以CPPs是最有效的促鈣吸收因子之一,它的發現為補鈣製品的研發提供了一種新方法。目前,CPPs已被公認為國內外研究最多、最深入,應用領域極為廣泛,且極具開發價值的一類分子結構與生物功能間有明確對應關系的活性多肽物質。
酪蛋白為非結晶、非吸潮性物質,常溫下在水中可溶解0.8-1.2%,微溶於25℃水和有機溶劑,溶於稀鹼和濃酸中,能吸收水分,當浸入水中則迅速膨脹,但分子不結合。
物化性質:
乾酪素是等電點為pH4.6的兩性蛋白質。在牛奶中以磷酸二鈣、磷酸三鈣或兩者的復合物形式存在,構造極為復雜,直到現在沒有完全確定的分子式,分子量大約為57000-375000。乾酪素在牛奶中約含3%,約占牛奶蛋白質的80%。純乾酪素為白色、無味、無臭的粒狀固體。相對密度約1.26。不溶於水和有機溶劑。乾酪素能吸收水分,浸於水中,則迅速膨脹,但料子並不結合。
制備方法:(1)新鮮牛奶脫脂,加酸(乳酸、乙酸、鹽酸或硫酸),將pH調至4.6,使乾酪素微膠粒失去電荷而凝固沉澱。用這種方法得到的乾酪素稱為酸酪蛋白,加酸的種類不同得到的酸酪蛋白卻幾乎毫無區別。酸酪蛋白是白色至淡黃色粉末或顆粒,稍有奶臭和酸味。在水中只是溶脹,若加入氨、鹼及其鹽時,則可分散溶解於水中。可溶於強酸、二乙醇胺、嗎啉、尿素、甲醯胺、熱苯酚和土耳其紅油。(2)將牛奶與粗製凝乳酶作用,形成凝固沉澱物,稱為粗製凝乳酶酪蛋白,呈白色粒狀,幾乎無味無臭,加熱灼燒會產生特有的臭味。凝乳酶酪蛋白比酸酪蛋白的灰分含量高。
用途:酸酪蛋白主要用作塗料的基料,木、紙和布的粘合劑,食品用添加劑等。作為塗料的基料約占總消費的一半,具有優良的耐水性,在顏料中能很好地分散,提高塗料的均勻性。此外,因流動性好,易於塗裝施工,粗製凝乳酶蛋白主要用於製造塑料鈕扣。酪蛋白鈕扣與其他樹脂鈕扣相比,染色性、加工性、色澤鮮艷性均好,質量在鈕扣中居中上等。乾酪素與消石灰、氟化鈉、硫酸銅均勻混合,再配入煤油得到酪素膠,是航空工業和木材加工部門使用的一種膠合劑。乾酪素也用於醫葯和生化試劑。
㈤ 十萬火急 麻煩哪位高人解釋下糖化血紅蛋白酶法檢測中THb試劑和GHb試劑。萬謝
飯前餐後監測血糖未必精確 糖化血紅蛋白才是「金標准」
飯前或餐後監測血糖,未必精確,因此,臨床上有70%的Ⅱ型糖尿病人血糖未達標,導致心臟病、失明、腎病、截肢等並發症上升。內分泌專家提出,應使用國際「金標准」——糖化血紅蛋白,每3至6個月檢查一次來長期監測血糖,防止慢性並發症尤其是心腦血管並發症的產生。
糖化血紅蛋白是「金標准」
上海市第六人民醫院副院長、內分泌科主任、上海市糖尿病研究所常務副所長賈偉平告訴記者,很多患者認為監控了餐後或空腹血糖就足夠了,但是空腹和餐後血糖的測定,只反映患者的某一具體時間血糖水平,並且容易受飲食、心情和糖代謝等各種因素影響,對血糖波動大的Ⅰ型糖尿病和注射胰島素的Ⅱ型糖尿病患者來說,僅根據用餐前後的血糖狀況來制定合理治療方案,存在相當大的困難。
國際糖尿病聯盟推出了新版的亞太糖尿病防治指南,明確規定糖化血紅蛋白是國際公認的糖尿病監控「金標准」,必須控制在6.5%以下,患者應該每3至6個月到醫院檢測一次糖化血紅蛋白。賈偉平表示,糖化血紅蛋白是血液中紅細胞內的血紅蛋白與血糖結合的產物,指標越高說明糖尿病病情越重。糖化血紅蛋白的比例,能反應測定前1至2個月的平均血糖水平,因而檢查糖化血紅蛋白是了解糖尿病長期控制情況的重要依據。
僅30%患者長期監控
在臨床中,只有30%左右的患者能做到定期監控糖化血紅蛋白。專家表示,良好的血糖控制是預防並發症的關鍵,而血糖監控在很大程度上取決於患者本人的認知和行動。
由於大部分患者選擇可靠性不高的日常監測手段,目前超過60%的Ⅱ型糖尿病患者的糖化血紅蛋白含量超過標准。糖化血紅蛋白的增高對人體的影響是多方面的,它會改變紅細胞對氧的親和力,加速心腦血管並發症的形成;如果眼睛內的晶體被糖化,則會引發白內障;此外,它可引起腎小球基底膜增厚,誘發糖尿病腎病,並引起血脂和血黏度增高,糖化血紅蛋白升高,是心肌梗死、腦卒中死亡的一個高危因素。在男性患者中,糖化血紅蛋白每增加1%,死亡率的相對危險率增加24%,女性患者增加28%。一旦糖化血紅蛋白超過7%,發生心腦血管疾病的危險性就增加50%以上。
雙監測可減少並發症
如果在發現糖化血紅蛋白太高時,就及時治療,可大大減少發生中風、心臟疾病、腎衰竭、失明以及截肢手術的風險。平均每下降1個百分點的糖化血紅蛋白,就會使糖尿病的死亡率下降21%,心肌梗塞和心臟病的危險性下降14%,糖尿病微血管症的危險性下降37%。為此,專家提醒,糖化血紅蛋白應每3至6個月檢查一次,糖尿病病人最好控制在6.5%以下,一旦超過7%,發生並發症的危險性就會增大。
在臨床治療時,如能同時測定血糖與糖化血紅蛋白,可以更好地全面判斷病情,及時調整治療方案。當空腹血糖超過患者糖化血紅蛋白對應的預測值時,則顯示近期血糖控制不好,可能與采血時緊張、勞累、晚餐進食過多、治療不當、急性並發症等有關,需要調整治療方案。相反,如果空腹血糖低於對應的預測值,甚至達到正常標准,則顯示近期血糖控制良好,治療對症。
水果中含有大量的維生素、纖維素和礦物質,這些對糖尿病人是有益的。只不過吃水果要有一定的科學講究。不能不吃,也不能多吃、亂吃。
首先,糖尿病患者應在血糖控制達標的情況下適量食用水果。即糖化血紅蛋白<6.5%、空腹血糖<7mmol/L、餐後血糖<10mmol/L,滿足這幾個條件,糖尿病患者是完全可以適量食用一些水果的。
劉國良介紹,目前糖尿病患者常用的血糖監測指標有空腹血糖和餐後血糖。由於這兩種測試方法只能反映瞬時血糖水平變化,需長期反復監測才能綜合反映患者的血糖水平,耐受性差,存在局限性。長期依賴這樣的血糖檢測方法,不利於患者正確了解治療效果和真實的血糖水平,影響治療的有效性。
劉教授表示,糖化血紅蛋白被稱為是評估血糖控制的金標准,與傳統血糖檢測手段相比,糖化血紅蛋白能夠反映患者在較長一段時間里的血糖控制水平,具有更准確的臨床意義。糖化血紅蛋白測定與常規自我血糖監測的有機結合,有助於指導糖尿病患者和醫師制定合理的治療方案,從而使血糖得到較好的控制,最終減少糖尿病並發症發生的危險性。
另外,在選擇水果的時候應注意選擇含糖量少的水果。比如草莓、獼猴桃、蘋果等都可以吃,而香瓜、香蕉、葡萄等含糖量較高,則是糖尿病患者的大忌。每次吃水果的時候可以參照一個蘋果大小的量來食用,比如草莓,每次食用2-3兩即可,不要貪多。吃完水果後,糖尿病患者應在下一餐中適量減少一點主食,以保證飲食平衡
糖化血紅蛋白檢測的方法
糖化血紅蛋白(HbA1c)檢測的方法很多,測定方法主要有四類:色譜法、電泳法、免疫法和化學法。色譜法主要有離子交換層析法、高效液相色譜法(HPLC)和親和層析法等。
由於糖化血紅蛋白的測定方法眾多,還缺乏標准化參考方法,國際上正建立這類參考方法。目前最常用的HbA1c測定方法是離子交換層析法和電泳法。前者精密度高、重復性好且操作簡單,已被臨床廣泛採用。國內主要採用Bio-Rex70陽離子樹脂微柱層析法,其微柱可重復使用多次。正常參考值:HbA1c:X±2s=6.5±1.5%;>8.0%為HbA1c增高。
離子交換層析法,分手工和儀器兩種。手工微柱有Bio-Rad和西班牙BIOSYSYEMS等多家公司產品,手工微柱操作會受到人工因素影響,可能會洗脫不完全或過度洗脫,並受外界環境溫度的影響,而某些血紅蛋白如HbF異常增加時,也會與糖化血紅蛋白同時洗脫,從而使結果產生偏差。相應的儀器以英國DREW SCIENTIFIC公司DS5糖化血紅蛋白儀為例(BIO-RAD公司DIASTA亦為同一產品),採用微柱法離子交換層析和梯度洗脫技術可全自動分離血紅蛋白的變異體與亞型,除可測定糖化血紅蛋白外,還可同時檢測出HbS與HbC的存在與否,在計算糖化血紅蛋白值時會自動扣除變異體產生的影響,從而使結果更為准確,可靠,CV值小於2%。同時該儀器配有專門的稀釋溶血器,可直接進行全血操作,5分鍾即可報告結果,並自動儲存樣品檢測結果,層析柱價格也較為低廉,適合於較多標本的醫院檢測。更大型的儀器有DREW SCIENTIFIC公司的Hb-Gold,除可全自動測定糖化血紅蛋白外,還可分離檢測血紅蛋白的600多種變異體和亞型,用於地中海貧血等疾病的診斷。
親和層析是目前糖化血紅蛋白檢測的新方法,該方法特異性強,不受異常血紅蛋白的干擾。英國DREW SCIENTIFIC公司的DSI糖化血紅蛋白分析儀日前剛剛獲得美國食品葯品管理署(FDA)的認可獲准上市,作為目前世界唯一的快速床邊糖化血紅蛋白儀,它採用硼酸親和層析法,只需10ul全血即可在4分鍾內快速分離檢測糖化血紅蛋白,為臨床提供即時的化驗結果,從而使醫生在患者就診的第一時間明確診斷並制定相應的治療方案,特別適合於臨床科室使用,尤其對於小兒患者而言更有優勢。其檢測結果也完全達到並超過臨床要求,CV值在5%以內。
高壓液相方法的儀器有Bio-Rad公司的VariantⅡ等,可全自動分離測定糖化血紅蛋白及血紅蛋白的變異體和亞型,但儀器的操作保養要求較高。
免疫凝集法的原理是糖化血紅蛋白與相應的單抗結合進而發生凝集反應,通過測定吸光度來表示凝集量,可用於全自動生化分析儀上進行測定。專用的儀器也有Bayer的DCA-2000,要求對樣品成批試驗,每次試驗均應使用一個新試劑盒,操作前應注意混勻試劑。需要指出的是免疫凝集法測定糖化血紅蛋白,精密度較差,CV值一般大於6%。
離子捕獲法亦是新近發展起來的新方法,代表儀器有Abbott的IMX,其原理是糖化血紅蛋白與相應抗體結合後,聯以熒游標記物,形成一反應復合物,再聯結帶負電荷的多聚陰離子復合物,而在IMX反應孔中的玻璃纖維預先包被了高分子的四胺合物,使纖維表面帶正電,使前述的反應復合物吸附在纖維表面,經過一系列清洗後測定其熒光強度,從而得到糖化血紅蛋白的濃度,該方法適用於成批糖化血紅蛋白標本的檢測。
電泳方法如毛細管電泳也能分離檢測糖化血紅蛋白和血紅蛋白的變異體,但目前尚無商品化,具有批量樣本通過能力的儀器面世,相當程度地限制了該方法的臨床應用。
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㈥ 要測胰蛋白酶活,可是植物胰蛋白酶怎麼制備啊
反膠束萃取制備胰蛋白酶
胰蛋白酶(EC 3 . 4 . 4 . 4 )是從豬、牛等哺乳動物胰臟提取的一種以絲氨酸為活性中心的蛋白水解酶,可提高組織、血管的通透性、液化血塊、血膿纖維及壞死組織等,用於治療炎症、潰瘍、創傷等引起的膿腫及支氣管炎、肺氣腫等。
( 1 )工藝流程
( 2 )主要步驟
① 制備粗酶液 稱取定量粗胰酶,其胰蛋白酶活性為25 . 7U /mg,胰澱粉酶活性為18.4U/mg,胰脂肪酶活性為63.7U/mg。將其用pH 值為5 . 25 、濃度為0.2mol / L 的乙酸-乙酸鈉緩沖液溶解,然後進行真空過濾,收集濾液並用磷酸緩沖液進行稀釋,使胰蛋白酶活性為3-10U / mg ,備用。
② 制備反膠束 將AOT置於100 ℃ 烘箱中乾燥至恆重,放入乾燥器中冷卻至室溫。然後稱取44.4369 置於配製罐中,加入10L異辛烷,在攪拌下使其形成均勻的分散液,再加入定量蒸餾水,在200r/min的轉速下處理2h ,獲得濃度為0 .lmol / L 的透明AOT-異辛烷反膠束溶液。使用時用異辛烷稀釋10 倍。
③ 萃取 將稀釋10 倍的AOT-異辛烷反膠束置於萃取器中,按照AOT 異辛烷反膠束:粗酶溶液體積比為(2 -3 ) : 1 的比例加入粗酶溶液萃取3 - 4 次,,在300 - 400r / min 的轉速下萃取5 -10min 。如此每次萃取完成後,均進行離心分離,離心機轉速為4000 - 6000r / min ,時間10 -15min 收集、合並離心上層清液,進行反萃取,下層萃余液用於制備胰脂肪酶。
④ 反萃取 將荷載胰蛋白酶的AOT -異辛烷反膠束置於萃取器中,在攪拌下加入等體積的反萃取液進行反萃取15 -20min 萃取液為0.02 -0.05mol / L 的NaCI 溶液。如此反萃取3 次,每次萃取完成後,均進行離心分離,離心機轉速為4000 -6000r / min,時間為15 -20min 。分別收集、合並離心上層清液和下層反萃取液,前者再生後可再次萃取胰蛋白酶,後者進行超濾濃縮。
⑤ 脫鹽、濃縮 將反萃取液置於截留分子量2 萬的超濾膜中,在0 . 1 ~0.2MPa 的壓力下進行脫鹽及濃縮處理,直至處理液體積降低至原液體積的1 / 5 左右時停止,獲得脫鹽濃縮液。
⑥ 乾燥 將濃縮液置於凍干瓶中,在-60~-50 ℃ 、真空度為25~5OMPa 的條件下乾燥24h ,獲得純化胰蛋白酶凍乾粉。
( 3 )主要指標
淺黃色粉末,胰蛋白酶的總萃取率為74 . 2 % ,胰蛋白酶活性為3145 . 3U/ mg ,純化45 . 16 倍;胰澱粉酶活性為0 . 58U / mg ,降低4 . 66 倍;無脂肪酶活性。
實例234 豬胰中分離核糖核酸酶A、胰蛋白酶、凝乳蛋白酶和激肚釋放酶
採用提取、鹽析、反膠束、離子交換、凝膠分子篩層析等技術,可從豬胰臟中同時獲得核糖核酸酶A 、胰蛋白酶、胰凝乳蛋白酶和激膚釋放酶,有顯著的經濟效益。
( 1 )用該方法同時制備上述四種酶的工藝流程
( 2 )主要步驟
① 提取、鹽析 取0.5kg 豬胰,除脂肪及結締組織後絞碎,加入其3 倍質量的乙酸提取液攪拌提取24h 。提取液溫度為4 ℃ ,pH 值為4 . 0 ,硫酸濃度為0.125mol / L 。提取完成後用4 層紗布過濾,收集濾過液約1250-1300mL ,在攪拌下加入約750g 固體硫酸錢溶解,使溶液達到75 %飽和度。4000r / min 轉速離心15min , 分別收集上層清液(約1500mL )和鹽析沉澱物(約40 -45g )。
② 制備核糖核酸酶A 取收集的上層清液,在攪拌下加入固體硫酸銨溶解,使溶液達到85 %飽和度。4 000r / min 轉速離心15min ,棄清液。將沉澱溶於等體積蒸餾水,用10 %乙酸鈉調節pH 值為6 . 0 ,上用濃度為0 .0lmol / L 、pH6 .0磷酸緩沖液(PBS ) 平衡過的CM - SepharoseFF 柱,CM - SepharoseFF 用量與上柱液體積之比為1 : 5 ( g / mL )。接著用2 倍樹脂床體積的上述平衡緩沖液洗滌荷載核糖核酸酶A 的CM -SepharoseFF 色譜柱後,分別用0.01mol / L 、pH6 .0和0.lmol / L 、pH7 . 5 磷酸緩沖液進行梯度洗脫,收集活性峰液,調節其pH 值為8 . 0 ,上用0.05mol / L 、pH 8 . 0 磷酸緩沖液平衡的Sephacryls -200 柱,Sephacryls -200 用量與上柱液體積之比為1 : 5 (g/mL )。然後用同樣的緩沖液梯度洗脫,收集活性峰液,進行透析、脫鹽、凍干,獲得核糖核酸酶A 凍乾粉。
③ 制備胰蛋白酶取75 %飽和度的硫酸錢鹽析沉澱,用10 倍蒸餾水溶解,加入鹽析沉澱質量30 %的CaCI :粉末,調節pH 值為8 . 0 ,再加入5 ~ 10mg 粗胰蛋白酶,於4 ℃ 下激活24h 。過濾除去硫酸鈣沉澱,調節濾液pH 值為7 . 8 ,加入定量對氨基苯甲脒-sepharose6B ,攪拌下吸附lh ,紗布過濾,收集濾液用於分離其他酶。將吸附胰蛋白酶的對氨基苯甲眯一S 叩harose6B 樹脂用pH 值為7 . 8 、濃度為0 . lmol / L Tris 一0 .05mol / L HCI 的緩沖液(含0 . lmol / L CaC12 )抽濾洗滌,緩沖液用量為樹脂體積的2 倍。洗滌完成後將樹脂裝柱,用其1 倍體積的相同緩沖液平衡。再用20 倍樹脂體積的0 . lmol / L 甲酸-0 . 05mol / L KCI 緩沖液洗脫,洗脫液pH 值為2 . 2 ,洗脫流速為2 ~3 倍樹脂體積/h 。收集洗脫活性峰進行透析,凍干,獲得胰蛋白酶。
④ 彈性蛋白酶制備取未被對氨基苯甲脒-Sepharose6B 吸附的濾液,對水透析至透析管內產生沉澱時止。用400Or / min 的轉速離心15min ,收集上層清液用於制備彈性蛋白酶。沉澱用5 ~ 6 倍體積的Tris-HCI 緩沖液溶解,該緩沖液濃度為0.02mol / L 、pH 值為8 . 8 。將溶解液用稀NaOH 調節pH 值為10 . 4 ,上用上述緩沖液平衡好的DEAE -纖維素柱,溶解液與DEAE -纖維素的比為(5 ~6 ) : 1 ( mL / g )。上柱完成後再用同樣的緩沖液以2 ~3 倍樹脂體積/h 的流速洗滌,緩沖液用量為1 倍樹脂體積。彈性蛋白酶在此條件下不被交換,收集洗滌活性峰,對水透析,凍干,即得彈性蛋白酶。比活力2010U / mg ,活力回收10 %。
⑤ α-糜蛋白酶制備 將制備彈性蛋白酶時的離心清液用乙酸鈉調節pH 值為5 .0,上用0 . lmol / L 、pH 5 . 0 檸檬酸緩沖液平衡的S- SepharoseFF 柱。用2 倍柱體積的、同樣緩沖液以3mL / min 洗滌樹脂,收集洗滌液待制備激膚釋放酶。用300mL 0 . 01~0.05mol / L 、pH5.0檸檬酸緩沖液梯度洗脫,收集活性峰組分( 160 ~200mL ) ,透析,凍干,即得α-糜蛋白酶。
⑥ 胰糜蛋白酶制備 取制備彈性蛋白酶時的離心上層清液,用乙酸鈉調節pH 值為3 . 5~ 4 . 0 ,加入等體積0.lmol / L AOT 反膠束,在200r /min 攪拌下萃取5min , 4000r / min 離心5min 。收集上層有機相,萃余液再用等體積0.lmol / L AOT 反膠束重復萃取2 次。合並有機相,加入等體積、含lmol / L KCI 、pH8.0的0.02mol / L 碳酸鹽緩沖液,在200r /min 攪拌下反萃取5min , 60 00r/min 離心5min ,收集下層水相,萃余液同法反萃取2 次。合並反萃取液,對水透析脫鹽,凍干,得胰糜蛋白酶。
⑦ 激肽釋放酶制備 取用0.01mol/ L 、pH 5.0檸檬酸緩沖液洗滌S-SepharoseFF 柱的洗滌液,用檸檬酸調節pH 值為4 . 5 ,按洗滌液:丙酮=1:0.35 的比例加入丙酮,於-4 ℃ 冰箱中放置2h , 過濾。濾液中加入乙酸鈉和NaCI ,使其濃度分別達到0.O65mol / L 和0.035mol / L 。繼續加入丙酮,使體積比達到65 %。抽濾,濾餅用少量蒸餾水溶解,用稀乙酸調節pH 值為4 . 2 ,再次產生沉澱。抽濾,濾餅用少量蒸餾水溶解後用稀乙酸鈉調節pH 值為6 . 8 ,對水透析脫鹽後上用濃度為0.1mol / L 、pH6 . 8 磷酸緩沖液平衡的輕基磷灰石柱,上柱液與經基磷灰石的比為(5 ~ 6 ):l ( mL / g )。用0 . 01 ~0.2mol/L 、pH6 . 8 磷酸緩沖液以1~ 1 . 5 倍樹脂柱體積/h 進行梯度洗脫,洗脫液用量約為上柱液體積的1~1 . 5 倍。收集活性峰組分,對水透析脫鹽後加到經過重新平衡的另一羥基磷灰石柱上,改用0.05 ~0.2mol / L 、pH6 . 8 磷酸緩沖液進行梯度洗脫。收集活性峰組分,再次對水透析脫鹽後,凍干,獲得激肽釋放酶。
( 3 )主要指標
核糖核酸酶A 的活力回收≥75 。%,比活力為71000U/mg;胰蛋白酶的活力回收≥60 % ,比活力為23750U / mg ;彈性蛋白酶的活力回收≥10 % ,比活力為2010 U / mg ;胰糜蛋白酶活力回收≥70 % ,比活力為150U / mg ;胰激膚釋放酶活力回收≥6 % ,比活力為130U / mg 。
㈦ 弱酸性陽離子交換樹脂在何種水質條件下可以去除鈉離子
在什麼條件下也不能去除鈉離子啊
這種樹脂一般是用來去除碳酸根 碳酸氫根及其他鹼性鹽類或用作胰凝蛋白酶、細胞色素C、慶大黴素、激素(垂體)、胰島素、溶菌霉、新鏈黴素等生化葯物的分離提純。。
㈧ 多酶片是起什麼作用
處方類型: 本品為非處方葯。 【 葯品名稱 】 通用名稱:多酶片 商品名稱:多酶片 英文名稱:MultienzymeTablets 漢語拼音:omeipian 【 成 份 】 胰酶300毫克、胃蛋白酶13毫克。輔料為蔗糖、丙烯酸樹脂、鄰苯二甲酸二乙酯、蓖麻油、吐溫-80、滑石粉。著色劑:胭脂紅。 處方類型: 本品為非處方葯。 【 性 狀 】 本品為腸溶衣與糖衣的雙層包衣片,內層為胰酶,外層為胃蛋白酶。 【 作用類別 】 本品為助消化葯類非處方葯葯品。 【 適 應 症 】 用於消化不良、食慾缺乏。 【 規 格 】 12片*4板 【 用法用量 】 口服。一次2~3片,一日3次。 【 不良反應 】 未見不良反應。 【 禁 忌 】 【 注意事項 】 1.對本品過敏者禁用。 2.兒童用量請咨詢醫師或葯師。 3.本品酸性條件下易破壞,故服用時切勿嚼碎。 4.當本品性狀發生改變時禁用。 5.如服用過量或發生嚴重不良反應時應立即就醫。 6.兒童必須在成人監護下使用。 7.請將此葯品放在兒童不能接觸的地方。 【 孕婦及哺乳期婦女用葯 】 【 兒童用葯 】 【 老年用葯 】 【葯物相互作用】 1.鋁制劑可能影響本品療效,故不宜合用。 2.如正在服用其他葯品,使用本品前請咨詢醫師或葯師。 【 葯物過量 】 【 葯物毒理 】 胰酶中含有胰脂肪酶、胰澱粉酶、胰蛋 白酶,胰脂肪酶能使脂肪分解為甘油及脂肪酸,胰澱粉酶能使澱粉轉化為糖,胰蛋白酶能使蛋白質轉化為蛋白腖;胃蛋白酶能使蛋白質轉化為蛋白朊及蛋白腖。二者合用,可促進消化,增進食慾。 【 葯代動力學 】 【 貯 藏 】 遮光,密閉,在乾燥處保存。 【 包 裝 】 12片/板×4板/盒,鋁塑泡罩包裝。 【 有 效 期 】 18個月
㈨ 工業中製取胱氨酸時用哪種離子樹脂交換樹脂去除鹽酸中的鐵鹽
用豬毛製取胱氨酸的操作工藝
首先將8000Kg洗凈豬毛、蛋白酶和16000Kg30%的工業鹽酸放在襯四氟反應釜中,溫度逐漸升至120℃,攪拌,水解10h,然後加入250Kg活性炭進行脫色,趁熱過濾,濾液用30%的氫氧化鈉溶液中和至pH為4.8,靜置結晶,及得粗製胱氨酸產品。
將粗製胱氨酸產品加入到1.5mol∕L的工業鹽酸中溶解,加熱至85℃,加入產品量10%的活性炭,脫色,趁熱過濾,濾液加熱至80-90℃,用氨水中和至Ph為4.8,靜置,結晶,過濾。把結晶用1mol∕L的鹽酸溶解,加熱至80-90℃,加入結晶量的5%的活性炭脫色,趁熱過濾。濾液用2%的EDTA進行脫鐵,攪拌半小時,過濾,濾液再用2號砂芯漏斗過濾。然後濾液用蒸餾水稀釋2-3倍,加熱至80℃,用氨水中和至pH為4.0-4.1,冷卻靜置,結晶,過濾,用去離子水洗滌結晶至無氯離子。在60-70℃時烘乾,粉碎過篩及得成品胱氨酸。
㈩ 常用的工業酶有哪些
酶制劑工業是知識密集的高科技產業,是生物工程的經濟實體。據台灣食品工業發展研究所統計,全世界酶制劑市場以年平均11 %的速度逐年增加。從1995 年的12. 5 億美元增加到1999 年的19. 2 億美元,預計到2002 年市場規模將達到25 億美元。就酶在各領域的應用來說,食品、飼料工業用量最大,占銷售總額的45 % ,洗滌劑佔32 % ,紡織工業佔11 % ,造紙工業佔7 % ,化學工業佔4 %。權威部門預測1997 年至2002 年,5 年中酶制劑市場的發展趨勢,食品用酶將由7. 25 億美元增至11. 76 億美元,年增長率11. 4 %;洗滌劑用酶將由4. 89 億美元增到8. 48 億美元,年增長率13. 3 %;紡織用酶將由1. 65 億美元增到2. 58 億美元,增長率10. 3 %;造紙工業用酶將由1 億美元增加到1. 92 億美元,年增長率為最高,達到16. 2 %;化學工業將由0. 61 億美元增加到0. 96 億美元, 年增長率10. 5 %。與1985 年時,食品工業用酶占酶制劑市場62 % ,洗滌劑用酶佔33 % ,製革紡織工業用酶佔5 %相比,其明顯的變化是,非食品工業用酶領域在迅速擴大,反映了人們對環保意識的增強。
在全世界上百個有名的酶制劑企業中, 丹麥NOVO 公司牢牢把持著龍頭地位,佔有50 %以上市場份額,傑能科則其次,佔25 %左右市場份額,其它各國酶制劑生產企業分享餘下的25 %市場份額。
工業上使用的酶制劑基本上分為二類:一類是水解酶類,包括澱粉酶、纖維素酶、蛋白酶、脂肪酶、果膠酶、乳糖酶等,佔有市場銷售額的75 %以上。目前約有60 %以上的酶制劑已用基因改良菌株生產,NOVO 公司使用的菌種有80 %是基因重組菌株。第二類是非水解酶,占市場銷售額10 %左右,並有逐年增大的傾向,主要是分析試劑用酶和醫葯工業用酶。
食品工業中,用於澱粉加工的酶所佔比例仍是最大,為15 %;其次是乳製品工業,佔14 %。酶在食品、紡織、製革工業等傳統的應用雖然已相當廣泛,技術上也已很成熟,但是仍在不斷發展。以下就近年來對酶的生產安全與在工業應用方面的新發展作一簡單介紹:
1 酶制劑生產的安全衛生管理
我國加入WTO 在即,對於酶制劑生產的安全衛生管理不可不加註意。食品用酶制劑國外是作為食品添加劑的,對其安全衛生規定很嚴。酶本身雖是生物產品,比化學製品安全,但酶制劑並非單純製品,常含有培養基殘留物、無機鹽、防腐劑、稀釋劑等。在生產過程中還可能受到沙門氏菌、金黃葡萄球菌、大腸桿菌之污染。此外還可能會含生物毒素,尤其是黃麴黴毒素,即使是黑麴黴,有些菌種也可能產生黃麴黴毒素。黃麴黴毒素或由於菌種本身產生或由於原料(霉變糧食原料) 所帶入。此外培養基中都要使用無機鹽,難免混入汞、銅、鉛、砷等有毒重金屬。為保證產品絕對安全,對原料、菌種、後處理等道道工序都要嚴格把關。生產場地要符合GMP(Good Manufactur2ing Practice 即良好的生產規程) 要求。對酶制劑產品的安全性要求,聯合國糧農組織(FAO) 和世界衛生組織(WHO) 食品添加劑專家委員會(Joint FAO/ WHO Expert Committee on Foodadditives , J ECFA) 早在1978 年WHO 第21 屆大會提出了對酶制劑來源安全性的評估標准:
(1) 來自動植物可食部位及傳統上作為食品成份,或傳統上用於食品的菌種所生產的酶,如符合適當的化學與微生物學要求,即可視為食品,而不必進行毒性試驗。
(2) 由非致病的一般食品污染微生物所產的酶要求作短期毒性試驗。
(3) 由非常見微生物所產之酶要作廣泛的毒性試驗,包括老鼠的長期喂養試驗。
這一標准為各國酶的生產提供了安全性評估的依據。生產菌種必須是非致病性的,不產生毒素、抗生素和激素等生理活性物質,菌種需經各種安全性試驗證明無害才准使用於生產。對於毒素之測定,除化學分析外,還要做生物分析。英國對添加劑的安全性是由化學毒性委員會
(簡寫COT) 進行評估的,並向政府專家咨議委員會FACE(食品添加劑和污染委員會) 提出建議。COT最關心的是菌種毒性問題,建議微生物酶至少做90天的老鼠喂養試驗, 並以高標准進行生物分析。COT 認為菌種改良是必要的,但每次改良後應作生物檢測。美國對酶制劑的管理制度有二種: 一是符合GRAS( General recognized as safe) 物質;二是符合食品添加劑要求。被認為GRAS 物質的酶,在生產時只要符合GMP 就可以。而認為食品添加劑的酶,在上市前須經批准,並在聯邦管理法典(CFR , TheCode of Federal Regulation) 上登記。申請GRAS 要通過二大評估,即技術安全性和產品安全性試驗結果的接受性評估。GRAS 的認可除FDA 有權進行外,任何對食品成份安全性具有評估資格的專家也可獨立進行評估。在美國用以生產食品酶的動物性原料,必須符合肉類檢驗的各項要求,並執行GMP 生產,而植物原料或微生物培養基成份在正常使用條件下,進入食品的殘留量,不得有礙健康。所用設備、稀釋劑、助劑等都應是適用於食品的物質。須嚴格控制生產方法及培養條件,使生產菌不致成為毒素與有礙健康之來源
此外,近年來世界食品市場推行KOSHER 食品認證制度,即符合猶太教規要求的食品制度。有了KOSHER 證書,才可進入世界猶太組織的市場。在美國不僅是猶太人,連穆斯林、素食者、對某些食物過敏的人,大多數也購買KOSHER 食品。按規定KOSHER 食品中不得含有豬、兔、馬、駝、蝦、貝類、有翼昆蟲和爬蟲類的成份。加工KOSHER 食品的酶制劑同樣要符合KOSHER 食品的要求。故國外許多食品酶制劑都有符合KOSHER 食品的標記。要將我國酶制劑向海外開拓,對此不可不加以注意。符合KOSHER 食品要求由專門權威機構審批,比FDA 還嚴。
2 酶在工業中的新用途
2. 1 功能性低聚糖的製造
近20 年來,以雙歧桿菌、乳酸菌為主的益生菌和以低聚果糖、異麥芽糖、低聚半乳糖為首的益生原作為新一代保健食品在世界各國廣泛流行。通過酶法轉化的各種功能性低聚糖年銷售量已超過10 萬噸。功能性低聚糖是指那些人體不消化或難消化吸收的低聚糖,攝取後直入大腸,選擇性地被人體自身的有益菌(雙歧桿菌等) 所優先利用。使體內雙歧桿菌成倍、上百倍地增殖而促進宿主的健康,故也稱為雙歧因子。這些低聚糖也不被齲齒病源突變鏈球菌所利用,食之不會引起蛀牙。每天攝取3~10 g 功能性低聚糖,可改善胃腸功能,防止便泌和輕度腹瀉,減少腸內毒素生成和吸收,提高機體抗病免疫功能。功能性低聚糖正在成為21 世紀流行的健康糖源。
(1) 異麥芽低聚糖:是難消化低聚糖,不被唾液、胰液所分解,但在小腸可部分被分解和吸收。熱值約為蔗糖和麥芽糖的70 %~80 %。對腸道直接刺激性較小。小鼠急性毒性試驗LD50 為44g/ kg 以上,安全性不遜於蔗糖和麥芽糖。人體最大無作用量1. 5 g/ kg (攝取後24 小時不發生腹瀉之上限量) ,而其它難消化低聚糖或糖醇的最大無作用量只有0. 1~0. 4 g/ kg。攝取異麥芽糖16g ,一周後腸道中雙歧桿菌、乳酸菌等有益菌明顯增加,而擬桿菌、梭狀桿菌等有害菌受到抑制,便秘改善,糞便pH 下降,有機酸增加,腐敗物減少。小鼠試驗表明,攝取異麥芽糖後免疫力增強,血脂改善。異麥芽糖在高溫、微酸性和酸性環境下穩定,可以添加於各種食品和飲料中。
異麥芽低聚糖是澱粉經α- 澱粉酶液化,β- 澱粉酶糖化和α- 葡萄糖苷酶轉苷反應而生成的包括含α- 1 ,6 鍵的異麥芽糖,潘糖,異麥芽三糖等分枝低聚糖的糖漿。市場上的異麥芽糖分含量50 %與90 %兩種,後者是將含量50 %的異麥芽糖用離子交換法或酵母發酵法去除葡萄糖而成。粉狀糖是糖漿經噴霧乾燥而成。
生產異麥芽糖的α- 葡萄糖苷酶是黑麴黴生產糖化酶之副產品,將糖化酶發酵液經離子交換吸附去除所含α- 葡萄糖苷酶經洗脫濃縮而成。雖然發表過不少培養黑麴黴生產α- 葡萄糖苷酶的研究的報道,但未見用於商品生產。用α- 葡萄糖苷酶轉化麥芽糖生產異麥芽低聚糖,其生成量一般僅50 %左右,另外還含有20 %~40 %的麥芽糖與葡萄糖。為了提高異麥芽低聚糖產量,曾有不少研究報導,例如使用臭麴黴α- 葡萄糖苷酶,產品中潘糖產量可達30 %葡萄糖量可降至20 %。高崎發現脂肪嗜熱芽孢桿菌所產普魯蘭酶在高濃度麥芽三糖存在下有轉苷作用。將其結構基因導入枯草桿菌NA - 1 ,生產的新普魯蘭酶,與枯草桿菌糖化型α- 澱粉酶(可產生麥芽三糖) 一起作用於澱粉,異麥芽低聚糖的產率可達60 % ,而葡萄糖含量由40 %降至20 %。為了提高黑麴黴α- 葡萄糖苷酶的活力,東京大學生物工程系將α- 葡萄糖苷酶基因AGLA 導入黑麴黴GN - 3 ,得到轉化子GIZ 155 - A3 - 4 ,產酶能力提高了11 倍。
目前我國生產異麥芽糖的企業多達50~60 家,生產能力約5 萬噸以上,α- 葡萄糖苷酶的用量以0. 1 %計,需50 噸,消耗外匯甚巨(以每噸75 萬元計,就需3750 萬元人民幣) 。有必要立足自給。
(2) 海藻糖:是二分子葡萄糖以α,α- 1. 1 鍵連結而成的非還原性低聚糖。廣泛存在於動植物和微生物(如菌覃、海藻、蝦、啤酒酵母、麵包酵母) 中,是昆蟲主要血糖,作為飛翔時之能源來利用。海藻糖能保護某些動植物適應乾燥和冰凍的環境。海藻糖是一種很好的糖源,因非還原性,故耐酸耐熱性好,不易同蛋白質、氨基酸發生反應。對澱粉老化,蛋白質變性,脂肪氧化有較強抑製作用。此外還可消除某些食物之苦澀味、肉類之腥臭。海藻糖不被齲齒突變鏈球菌利用,食之不會引起蛀牙。活性乾酵母的活存率全賴酵母細胞中海藻糖含量所決定。過去海藻糖系從酵母中提取(最大含量也只有20 %) ,成本甚高,每公斤高達2~3 萬日元。現在可以用酶或發酵法生產,成本大大下降。久保田等從節桿菌、小球菌、黃桿菌、硫化葉菌等土壤細菌中發現一組海藻糖生成酶(海藻糖合成酶 MTSASE 與麥芽低聚糖海藻糖水解酶MTHASE) ,當將其同異澱粉酶、環糊精生成酶、α- 澱粉酶、糖化酶一起作用於液化澱粉時,可得到85 %收率的海藻糖。
(3) 帕拉金糖( Palatinose) 學名為異麥芽酮糖( Isomaltotulose) :以蔗糖為原料,經產朊桿菌或普利茅斯沙雷氏菌的α- 葡萄糖基轉移酶(又稱蔗糖變換酶Sucrose multase) 的作用,蔗糖分子的葡萄糖和果糖由α- 1 ,2 鍵結合轉變為α- 1 ,6 鍵結合而成。由於結構的改變,其甜度減少到蔗糖之42 % ,吸濕性較低,對酸的穩定性增加,耐熱性略為降低,生物學、生理學特性發生改變,不能為多數細菌、真菌所利用。食後不被口腔、胃中的酶所分解,直到小腸才可被酶水解成為葡萄糖和果糖而進入代謝。帕拉金糖不為口腔齲齒突變鏈球菌所利用,食之不易發生蛀牙,食後血糖也不會迅速升高,故可為糖尿病人使用。
帕拉金糖在低水份和低pH 下便會失水而縮合成為2~4 個分子的低聚帕拉金糖,甜度為蔗糖之30 % ,不為腸道消化酶所消化,食後可直達大腸而為雙歧桿菌選擇性利用,起到雙歧因子的保健作用。將帕拉金糖在高溫高壓下,用雷尼爾鎳為催化劑氧化便生成帕拉金糖醇。這種糖醇甜度為蔗糖的45~60 % ,熱值為蔗糖的二分之一。食後不易消化吸收,不會引起血糖和胰島素升高,不會引起蛀牙,適合糖尿病人、老人、肥胖者作甜味劑。因其物理性質酷似蔗糖,可用其製作低熱值糖果,是國際上流行的新一代甜味劑。上述三種糖在歐美、日本等已經大量生產,並被廣泛利用;而在國內雖已研究成功,但在生產和應用上尚存在不少阻力。
(4) 低聚果糖:是以蔗糖為原料經黑麴黴β2果糖基轉移酶的作用,將蔗糖分子的D2果糖以β22 ,1 鏈連接123 個果糖分子而成的蔗果三糖、蔗果四糖以及蔗果五糖與蔗糖、葡萄糖以及果糖的混合物,甜度為蔗糖的60 %。用離子交換樹脂將其中葡萄糖與果糖除去後,可得到含低聚果糖95 %以上的產品,甜度為蔗糖的30 %。低聚果糖的主要成份蔗果三糖與蔗果四糖在人體中完全不被唾液、消化道、肝臟、腎臟中的α2葡萄糖苷酶水解,本身是一種膳食纖維,食後可直達大腸,為大腸中的有益細菌優先利用。食低聚果糖不會引起血糖、胰島素水平的升高,熱值為1. 5kCal/ g ,通過雙歧桿菌的增殖,腸道得以凈化,肌體免疫力增強,營養改善,血脂降低。以年齡50~90 歲老人進行試驗,日食低聚果糖8g ,8 天後腸道雙歧桿菌可由5 %增加到25 %。便秘者食用低聚果糖每天5~6g ,4 天後80 %便秘者症狀改善,糞便變為柔軟,色澤轉黃,臭味減少,腸道腐敗得到控制。
低聚果糖也存在於菊芋、菊苣、蘆筍等植物,西歐都用菊粉做原料,用菊粉酶局部水解而成。日本政府將低聚果糖批准為特定保健食品;西歐、芬蘭、新加坡、台灣等地將低聚果糖作為功能性食品配料,廣泛使用在各種食品。我國大陸低聚果糖的年生產能力為15000 噸,廣東江門量子高科10000 噸,雲南天元3000 噸,張家港梁豐1000 噸,廣西大學奧立高500 噸。此外五糧液釀酒公司、上海中科生物醫學高科技開發有限公司也在銷售。
(5) 低聚木糖的特點是對酸、熱穩定性強,故可用於果汁等酸性飲料,因其不被多數腸道細菌利用,只有雙歧桿菌等少數細菌能利用,因此是一種強力雙歧因子,每天攝取0. 7g 即可見效。這種糖是以玉米芯為原料,提取其木聚糖後,用麴黴木聚糖酶水解而得。由日本三得利公司首先生產,我國山東龍力公司在中國農大的支持下開發成功。山東食品發酵研究院亦已宣告研製成功。此外,其它功能性低聚糖如低聚半乳糖,低聚甘露糖等我國也已開發成功。
2. 2 酶用於功能性多肽的生產
近年發現蛋白酶水解蛋白質生成的肽類,其吸收性比蛋白質或由蛋白質的組成的氨基酸為好,因此可作為輸液、運動員食品、保健食品等。在蛋白質水解物中,有些肽具有生理活性功能,如酪蛋白經胰酶或鹼性蛋白酶水解可生成酪蛋白磷酸肽(CPP) ,具有促進Ca 、Fe 吸收的功能。由魚肉、大豆、酪蛋白經酶水解得到的水解物中含有一種氨基酸,序列是Ala - Val - Pro - Tyr - Pro - Gln - Arg 的七肽,是一種血管緊張素轉化酶抑制劑(ACEI , An2giotensin Converting Enzyme Inhibitor) 。它可同血管緊張素相結合影響其活性的表達,從而防止血壓升高,是較理想的降壓保健食品。由不同蛋白質原料,不同的蛋白酶水解得到不同結構的肽類中,有些肽還具有降血脂,促進酒精代謝、抗疲勞、抗過敏的生理功能。常食豆醬、豆豉、納豆、乳腐等釀造食品有益健康,原因也在此。腖是細菌培養基原料,因發現其有生理功能,竟
然也有人將它裝入膠囊,當保健品銷售,獲利甚豐。
2. 3 酶用於油脂工業
酶在油脂工業上的應用還處於萌芽階段。(1) 纖維素酶、半纖維素酶用於榨油工業:油料用溶劑抽提油後,殘渣中殘留溶劑很難完全去除,影響飼料應用,為此日本開發了採用纖維素酶、半纖維素酶和果膠酶分解植物組織,來提取油脂。方法是將油橄欖、菜籽等先經破碎或熱處理,然後加半纖維素酶反應數小時,離心分離油脂和渣粕。這種工藝已用在橄欖油、桔油提取上,菜籽油已進入中試階段。在動物油脂生產上,利用蛋白酶處理,使蛋白質同油脂分離,因可避免高溫處理,油脂的質量也就更好。為了去除油脂殘余卵磷脂,使用磷酸酯酶去除油中水溶性卵磷脂。
(2) 製造脂肪酸
脂肪酶對底物有位置專一性和非專一性之分,此外對底物脂肪酸鏈長、不飽和度也有選擇性,用對位置無專一性脂肪酶水解豬油生產脂肪酸,作為製造肥皂的原料。用對不飽和脂肪酸酯無作用的脂肪酶,水解魚油時,因對高度不飽和脂肪酸DHA 的甘油三酯難水解而保留下來,用此法來製造DHA 等ω3 脂肪酸。
(3) 酯交換
利用脂肪酶之酯交換作用,改變油脂脂肪酸組成可改變油脂性質,例如用棕櫚油改性成為可可脂。
2. 4 轉谷醯胺酶( TGASE) 用於肉類加工轉谷醯胺酶可催化蛋白質分子中谷氨酸殘基上γ2醯胺基和各種伯胺間的轉醯基反應,當蛋白質中賴氨酸殘基的ε2氨基作為醯基受體時,可在分子間形成ε2(γ2Gln) Lys 共價鍵而交聯,從而可增加蛋白質之凝膠強度,改善蛋白質結構和功能性質,利用此作用,可將低值碎肉重組,改善魚、肉製品外觀和口感,減少損耗, 從而提高經濟價值。還可將Met .Lys. 等必須氨基酸導入缺乏此氨基酸的蛋白質而改善營養價值。此酶也可用於毛織物加工,用於酶的固定化或將不同分子進行聯結,將抗體與葯劑進行聯結等。生產菌種為茂原鏈輪絲菌( S t reptoverticill ummobaracens) ,日本已商業化生產,我國無錫輕工業大學也已研究成功,轉入試生產階段。
2. 5 酶在果蔬加工上的新用途
(1) 原果膠酶用於果膠提取:
果實中的果膠在未成熟前是以不溶性的原果膠形式存在的,在水果成熟過程中逐漸轉變成可溶性之果膠。原果膠也可在酸、熱作用下轉變為可溶性。由枯草桿菌、黑麴黴、酵母、擔子菌所生產的原果膠酶已被開發用於桔皮、蘋果、葡萄皮、胡蘿卜中果膠的提取。用酶法提取果膠與酸熱法相比工藝簡單,無污染,成本低,產品質量除含糖量稍高外,無甚區別。
(2) 粥化酶(Macerating enzymes) 之用於提高果
汁得率:
粥化酶是果膠酶、半纖維素酶(包括木聚糖酶、阿拉伯聚糖酶、甘露聚糖酶) 、纖維素酶之混合物,作用於潰碎果實,對促進過濾,提高果汁收率的效果比單一果膠酶為好。已是果汁加工主要的酶。
(3) 真空或加壓滲酶法處理完整果蔬:
利用加壓或真空浸漬果蔬,使果膠酶滲入細胞間隙或細胞壁中而起作用。此法已用於完整桔子的軟化,桔皮容易剝除。還用於桃肉硬化處理,將果膠甲基酯酶與 Ca2 + 滲入桃肉,可使罐頭糖水桃子硬度提高4 倍(因脫甲酯之果膠可同Ca2 + 結合而增強硬度) 。腌制蔬菜用此法處理可防止軟化而保持脆性。此法也用於桔皮之柚苷酶脫苦處理, 脫苦率達81 %。
(4) 柒酶用於去除酚類化物
澄清果汁經超濾過濾,濃縮後仍發生白色混濁,此乃由於果汁中酚類化合物所引起,為此在過濾前可用柒酶處理,使之氧化聚合成不溶性高分子而過濾去除之。
(5) 果膠酶用於洗清濾膜果膠污染物。
(6) β2葡聚糖酶用於去除葡萄汁中由感染Cot rytis cinerea 而產生的β- 葡聚糖,Vinozyme促使不溶物沉降。
2. 6 酶在紡織工業上的應用
棉布用澱粉酶退漿已有100 多年歷史了,隨著酶制劑工業的發展,纖維素酶、果膠酶、木聚糖酶、柒酶、蛋白酶等酶類先後被紡織工業所採用。
(1) 棉布整理用酶
隨著牛仔服的流行,纖維素酶整理棉布,改善織物觀感和手感,已受到紡織業的廣泛重視。纖維素酶作用於天然纖維非結晶區,使纖維發生部分降解和改性,可使織物柔軟、光潔、手感和外觀舒適。通常用酶處理以後,棉布重量減輕3~5 % ,但牢度要損失20 %左右。在發達國家為追求時尚,不在乎布的牢度。
過氧化氫酶常用於經H2O2 漂白後除去殘留的H2O2 , 最近發現A rthromyces ramosus , 鬼傘菌Coprinus cinereus可大量生產過氧化氫酶,過氧化氫酶也用於洗滌劑。果膠酶用於棉布整理,主要是分解棉、麻織物纖維表面的果膠,以利漂白與染色。柒酶是種酚氧化酶,以O 為H 受體,主要用在牛仔布靛藍染色時脫色處理,NOVO 公司採用基因技術改良黑麴黴生產。柒酶也可作用於木質素,有分解木質素的作用。木聚糖酶用於布坯漂白處理,可去除木質素及粘附纖維上之棉子殼。
(2) 毛織物蛋白酶防氈縮整理
毛織品若不經整理水洗後便發生收縮氈化不能再穿(如劣質羊毛衫洗滌後縮得很小) ,必須防縮防氈化處理,洗後才能保持原狀。防氈化防腐處理已有100 多年歷史,過去用氯、H2O2 、過硫酸鹽處理,污染嚴重,90 年代才開發了無氯防縮劑。利用蛋白酶改變羊毛結構可用於防氈防縮處理,40 年代就有人研究,60 年代日本報道,用木瓜酶處理可防氈縮,並可進行低溫染色,提高染色率,減少污水,改善毛織物手感和觀感。70 年代我們也曾試用酸性蛋白酶處理,進行低溫染色,取得良好結果,染色率提高3. 6 % ,污水減少62 %。每千錠斷紗率降到145 根,抗伸力、抗拉力、手感都有明顯提高。80 年代以來,酶法防氈縮在國內外重新引起重視,日、英、美等國發表了大量研究文章,取得了一定進展。研究過的蛋白酶有胰酶、木瓜酶、鹼性蛋白酶、中性蛋白酶、酸性蛋白酶等,相信不久這些工藝會成熟而得到推廣。
2. 7 酶在造紙工業上的應用
造紙工業是環境污染的重要源頭。隨著人們對環保意識增強,造紙工業使用生物技術受到了重視。酶法生產紙漿引起了各國濃厚興趣,關鍵是降解木質素。最近國內有人利用多種微生物作用製造紙漿,已經取得可喜進展,目前正在籌備擴大試驗。酶在造紙工業的應用現在主要是脂肪酶用於原木脫樹脂,纖維素酶半纖維素酶和脂肪酶用於廢報紙回收後脫油墨;以及木聚糖酶用於紙漿漂白。
(1) 原木脫樹脂:
造紙用的原木因含樹脂,打漿抄紙時,樹脂污染設備,影響生產,降低紙品質量。為此需要在室外堆放很長時間(3 個月以上) ,使樹脂分解。這樣影響生產周期,還佔用大片場地。日本造紙研究機構對原木成份進行研究,發現樹脂的成份中96 %是油酸和亞油酸,使用脂肪酶處理就可除去。自從90 年代在生產上採用後,紙品的質量提高,原木堆積成本下降,樹脂吸附劑用量減少,經濟效益提高。當時所用脂肪酶由NOVO 公司供應,在pH6~10 ,40~60 ℃作用良好,近來又發現使用耐熱性70 ℃的脂肪酶效果更佳。
(2) 紙漿漂白:
紙漿為了除去色素來源木質素,要用氯、次氯酸、二氧化氯等氯化物處理,污染嚴重,因此60 年代就有人考慮用木質素酶將其分解。木質素是以苯基丙烷為骨乾的高分子聚合物,只有將其分解木質素才會崩解。已發現對木質素有分解力的酶有木質素過氧化酶 (L IP) 、錳依賴性過氧化酶(MNP) 、柒酶(LAC) ,但至今未找到適用的木質素酶。近年芬蘭提出了一種化學和酶法相結合的處理法,取得了較好的效果。先用木聚糖酶切斷木質素同纖維素之間的聯系物(木聚糖和半纖維素) ,使木質素游離,再用鹼蒸煮後,由紙漿游離出的木聚糖可再次吸附在纖維的表面,用木聚糖酶將其分解,可增加孔隙,於是氯素的浸透性提高,並使木質素容易從紙漿內部出來,此工藝活性氯用量可減少30 %。
(3) 廢報紙回收利用中的脫墨
廢紙回收後打紙漿時,需用鹼、非離子表面活性劑、硅酸鈉及H2O2 進行脫墨處理。日本在脫墨時添加鹼性纖維素酶、半纖維素酶0. 1 %反應2 小時,抄紙白度可提高4~5 % ,強度並未降低。由於防止油墨印刷品弄臟手,油墨中加有亞油酸、亞麻酸和油酸等的高級三甘油酯,故脫墨時再添加脂肪酶效果更好,白度可提高2. 5 %。廢報紙脫墨,我國山東大學也進行過不少研究。
2. 8 其它
植酸酶除作為飼料添加劑用以提高飼料中有機磷的利用率,減少糞便中磷對環境的污染,節省飼料另加磷酸鹽用量。近年植酸酶還用於釀造,以改善原料中磷的利用,以及用於去鉀大豆蛋白食物的生產,成為腎臟病人蛋白質的來源。α- 葡萄糖基轉移酶還用於甜葉菊加工,用以脫苦澀味。澱粉的液化和糖化幾乎佔了工業上酶反應的絕大部分,由於目前的酶液化、糖化要在不同pH 和溫度下進行,為簡化工藝、節省水和能源,有必要開發耐酸性高溫α2澱粉酶和耐熱性糖化酶,如果α2澱粉酶可在pH4. 5 時進行液化,而糖化酶能在60 ℃以上溫度下進行,試想將這些帶來多大的效益? 不僅如此在pH4. 5 液化,還可避免麥芽酮糖生成。耐酸性α2澱粉酶和耐熱性糖化酶在國外已經進行多年研究,已有不少報道。例如日本報道已選育出一株耐酸性α2澱粉酶( KOD - 1) ,在30 %澱粉漿中,pH4. 5 ,105 ℃下反應10 分鍾,殘留酶活75 %。將該酶在pH4. 5 ,60 ℃時液化30 %粉漿60 分鍾,得到DE14 液化液,加糖化酶0. 1 %糖化48 小時,葡萄糖含量達95. 5 % ,與對照枯草桿菌α2澱粉酶的結果於pH5. 8 液化者相同(葡萄糖含量95. 7 %) 。此外,利用蛋白質工程將地衣芽孢桿菌α2澱粉酶分子中7個蛋氨酸用其它氨基酸置換後,耐酸性增強。這類酶的產業化一旦成功,將大大改變糖化有關工業的面貌。
3 結束語
隨著世界能源的日益減少,而人口卻在不斷增加,水資源和糧食日見短缺。由於人類對環保意識的加強,使得工業界用酶來改革傳統工藝的需求更為迫切。因此,提高酶的產量,降低生產成本,開發酶的新品種、新用途更是當務之急。基因工程、蛋白質工程的發展,為酶制劑工業發展創造了有利條件。開發耐熱、耐酸鹼,對底物有特殊作用的酶,以及將動植物生產的酶改由微生物發酵方法來生產,或者將還不能使用的微生物所產的酶改由安全菌種來生產,都將成為現實。