酶的提取,分離純化和生產(chǎn)方法
酶的提取,分離純化
(一)細(xì)胞破碎處理
許多酶都存在于細(xì)胞內(nèi)。為了提取這些胞內(nèi)酶,首先需要對細(xì)胞進行破碎處理。細(xì)胞破碎的方法很多,主要包括機械破碎法、物理破碎法、化學(xué)破碎法和酶學(xué)破碎法等。機械破碎法是指利用搗碎機、研磨器或勻漿器等將細(xì)胞破碎。物理破碎法是指利用溫度差、壓力差或超聲波等將細(xì)胞破碎?;瘜W(xué)破碎法是指利用甲醛、丙酮等有機溶劑或表面活性劑作用于細(xì)胞膜,使細(xì)胞膜的結(jié)構(gòu)遭到破壞或透性發(fā)生改變。酶學(xué)破碎法是指選用合適的酶,使細(xì)胞壁遭到破壞,進而在低滲溶液中將原生質(zhì)體破碎。
(二)提取
酶的提取是指在一定條件下,用適當(dāng)?shù)娜軇┨幚砑?xì)胞破碎后的含酶原料,使酶充分地溶解到提取液中的過程。酶的提取方法有過柱法、鹽溶液提取法、堿溶液提取法和有機溶劑提取法等。為了提高酶的提取率和防止酶提取后變性失活,提取過程中必須注意保持適宜的溫度和pH值,并且添加適量的保護劑。
(三)分離
提取液中含有多種酶,要想從提取液中分離純化出某一種酶,必須根據(jù)這種酶的特性,選擇合適的分離純化方法。酶分離純化的方法很多,可利用酶相對分子質(zhì)量的大小進行分離純化,如通過透析的方法分離酶等。
酶的生產(chǎn)方法
酶的生產(chǎn)是指經(jīng)過預(yù)先設(shè)計,并且通過人工控制而獲得所需要酶的過程。概括地說,酶的生產(chǎn)方法有提取法、發(fā)酵法和化學(xué)合成法三種。
(一)提取法
提取法是zui早采用并且一直沿用至今的一種方法。提取法采用各種技術(shù),直接從動植物或微生物的細(xì)胞或組織中將酶提取出來。提取法雖簡單易行,但必須要有充足的原材料,這就使提取法的廣泛應(yīng)用受到了限制。但是,在動植物或微生物資源豐富的地區(qū),提取法仍然具有應(yīng)用價值。例如,在屠宰廠,可從家畜胰臟中提取胰酶;在水果加工廠,可從菠蘿皮中提取菠蘿蛋白酶。
(二)發(fā)酵法
發(fā)酵法是20世紀(jì)50年代以來生產(chǎn)酶的主要方法。發(fā)酵法主要通過微生物發(fā)酵來獲得人們所需要的酶。發(fā)酵法一般包括固體發(fā)酵、液體深層發(fā)酵、固定化細(xì)胞發(fā)酵和原生質(zhì)體發(fā)酵等多種方式。
(三)化學(xué)合成法
化學(xué)合成法是20世紀(jì)60年代末出現(xiàn)的一種生產(chǎn)酶的技術(shù)。1969年,美國科學(xué)家采用化學(xué)合成的方法獲得了含有124個氨基酸的核糖核酸酶。但是,化學(xué)合成法的成本比較高,并且只能合成那些已知化學(xué)結(jié)構(gòu)的酶。所以,化學(xué)合成法目前仍然停留在實驗室內(nèi)合成的階段。
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