脂肪酶酶活测定方法
脂肪酶是一种特殊的水解酶,广泛地存在于动物组织、植物种子和微生物体中,是能水解甘油三酯或脂肪酸酯产生单或双甘油酯和游离脂肪酸,将天然油脂水解为脂肪酸及甘油,同时也能催化酯合成和酯交换的酶。其在轻工、化工、医药、食品等行业有广泛的用途。近年来,随着非水酶学和界面酶学的不断深入,脂肪酶应用也不断地扩展,被广泛应用于酯合成、手性化合物的拆分、化工合成中间体的选择性基团保护、高聚物的合成、肽合成等方面,应用前景广阔。
水?甘油二酸酯+游离脂肪酸?甘油酸酯+游离脂肪脂肪酶在微生物中有广泛的分布。脂肪酶催化的反应是:甘油三酸酯+
?甘油+游离脂肪酸。脂肪酶只能在异相系统,即在油-水界面上作用,对水溶性底物无作用,这一点在有机合成中合酸
成手性中间体方面具有很多的优越性。
1 滴定法(参照国家
标准
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,适用于脂肪酶制剂)
1.1 脂肪酶活力定义
为1g固体酶粉(或1mL液体酶),在一定温度的pH条件下,1min水解底物产生1μmol的可滴定的脂肪酸,即为一
表示。 个酶活力单位,以u/g(u/mL)
1.2 测定原理
脂肪酶在一定条件下,能使甘油三酯水解成脂肪酸、甘油二酯、甘油单酯和甘油,所释放的脂肪酸可用标准碱溶液进行中和滴定,用pH计或酚酞指示反应终点,根据消耗的减量,计算其酶活力。反应式为:RCOOH+NaOH?RCOONa+HO。 21.3 仪器设备
恒温水浴箱,移液枪,高速匀浆机,pH计,电磁搅拌器
1.4 试剂溶液
95,酒精
4%聚乙烯醇(PVA,聚合度1750?50):称取4g PVA,加蒸馏水80mL,沸水中加热,并不断搅拌,使其完全溶解,慢速搅拌,以免产生过多气泡,冷却后定容至100mL,用双层纱布过滤后备用。
橄榄油(
分析
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纯)
底物溶液:按4%聚乙烯醇:橄榄油=3:1比例混合,用高速匀浆机处理6min(分两次处理,间隔5min,每次处理3min)。
pH7.5磷酸缓冲液:称取十二水磷酸氢二钠39.62g,磷酸二氢钾1.96g,用水溶解并定容至500mL,调节溶液的pH到7.5?0.05。
0.05mol/L氢氧化钠按GB/T601配制与标定。使用时稀释10倍。
10g/L酚酞指示液:GB/T603配制。
1.5 待测酶液的制备
2g,精确至0.0002g,用磷酸缓冲液溶解并稀释。如果是粉末,可加少量缓冲液研磨再稀释。测定时称取酶样品1g~
控制酶液浓度,样品与对照消耗碱量之差控制在1mL~2mL范围内。
测定 1.6
1.6.1 电位滴定法
?按pH计使用说明书进行仪器校正;
?取两个100mL烧杯,分别作为空白A和样品B,分别加入底物溶液4mL和缓冲液5mL,再于A中加入95,酒精15.00mL,于40??0.2?水浴中预热5min,然后各加1mL酶液,立即混匀计时,准确反应15min后,于B中立即补加15.00mL 95,酒精终止反应,取出。
?在烧杯中加入一转子,置于电磁搅拌器上,边搅拌,边用氢氧化钠标准溶液滴定,至pH10.3,为滴定终点,记录消耗氢氧化钠标准溶液的体积。
1.6.2 指示剂滴定法
?取两个100mL三角瓶,分别作为空白A和样品B,分别加入底物溶液4mL和缓冲液5mL,再于A中加入95,酒精15.00mL,于40??0.2?水浴中预热5min,然后各加1mL酶液,立即混匀计时,准确反应15min后,于B中立即补加15.00mL 95,酒精终止反应,取出。
?于A、B瓶中各酚酞两滴,用氢氧化钠标准溶液滴定,直至微红色并保持30s不退色为滴定终点,记录消耗氢氧化钠标准溶液的体积。
1.6.3 计算
脂肪酶制剂的酶活力按以下公式计算:
式中:
X——样品的酶活力,u/g; 1
V——滴定样品时消耗氢氧化钠标准溶液的体积,单位为毫升(mL); 1
V——滴定空白时消耗氢氧化钠标准溶液的体积,单位为毫升(mL); 2
c——氢氧化钠标准溶液,单位为摩尔每升(mol/L)
——0.05mol/L氢氧化钠溶液1.00mL相当于脂肪酸50μmol; 50
n——样品的稀释倍数; 1
0.05——氢氧化钠标准溶液浓度换算系数;
15——反应时间15min,以1min计算。
4 讨论
影响脂肪酶测定结果有很多因素,其中底物、反应温度和pH因素影响最大。
在滴定法中,以前国外有报导测定脂肪酶酶活时,不将底物制成乳化液,直接在搅拌状态下对油脂进行酶解反应,然后用碱滴定生成的脂肪酸。不乳化测得的结果平行性较差,这可能是反应过程中的随机误差引起的。因为不乳化时,反应体系是酶的水溶液加入底物橄榄油中,水与油是互不相溶的,必然造成体系的不均匀,酶不能与底物充分接触,反应不完全,因此测定的平行性较差,可比性也差。
酶都有其最适的反应温度,在不同温度下酶所表现的活性也不同,温度的升高可以加快反应速度,但会引起酶蛋白变性失活。
同一浓度的碱性脂肪酶在相同的温度下,对同样的底物作用,在不同的pH环境中,所测得的酶活也不同。