淀粉酶活性的测定
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一、原理
淀粉酶(amylase)包括几种催化特点不同的成员,其中α-淀粉酶随机地作用于淀粉的非还原端,生成麦芽糖、麦芽三糖、糊精等还原糖,同时使淀粉浆的粘度下降,因此又称为液化酶;β-淀粉酶每次从淀粉的非还端切下一分子麦芽糖,又被称为糖化酶;葡萄糖淀粉酶则从淀粉的非还原端每次切下一个葡萄糖。淀粉酶产生的这些还原糖能使3,5-二硝基水杨酸还原,生成棕红色的3-氨基-5-硝基水杨酸。淀粉酶活力的大小与产生的还原糖的量成正比。可以用麦芽糖制作标准曲线,用比色法测定淀粉生成的还原糖的量,以单位重量样品在一定时间内生成的还原糖的量表示酶活力。
几乎所有植物中都存在有淀粉酶,特别是萌发后的禾谷类种子淀粉酶活性最强,主要是α-和β-淀粉酶。Α-淀粉酶不耐酸,在pH3.6以下迅速钝化;而β-淀粉酶不耐热,在70℃15min则被钝化。根据它们的这种特性,在测定时钝化其中之一,就可测出另一个的活力。本实验采用加热钝化β-淀粉酶测出α-淀粉酶的活力,再与非钝化条件下测定的总活力(α+β)比较,求出β-淀粉酶的活力。
二、材料、仪器设备及试剂
(一)材料:萌发的小麦种子(芽长约1cm)。
(二)仪器设备:1. 分光光度计;2. 离心机;3. 恒温水浴(37℃,70℃,100℃);4.具塞刻度试管;5. 刻度吸管;6. 容量瓶。
(三)试剂(均为分析纯):
1. 标准麦芽糖溶液(1mg/ml):精确称取100mg麦芽糖,用蒸馏水溶解并定容至100ml;
2. 3,5-二硝基水杨酸试剂:精确称取1g3,5-二硝基水杨酸,溶于20ml2mol/L NaOH溶液中,加入50ml蒸馏水,再加入30g酒石酸钾钠,待溶解后用蒸馏水定容至100ml。盖紧瓶塞,勿使CO2进入。若溶液混浊可过滤后使用;
3.01mol/L pH5.6的柠檬酸缓冲液:A液(0.1mol/L 柠檬酸):称取C6H8O7.H2O 21.01g,用蒸馏水溶解并定容至1L;B液(0.1mol/L 柠檬酸钠):称取Na3C6H5O7.2H2O 29.41g,用蒸馏水溶解并定容至1L。取A液55ml与B液145ml混匀,即为0.1mol/L pH5.6的柠檬酸缓冲液;
4.1%淀粉溶液:称取1g淀粉溶于100ml0.1mol/L pH5.6的柠檬酸缓冲液中。
三、实验步骤
(一)麦芽糖标准曲线的制作:取7支干净的具塞刻度试管,编号,按表(详教材)加入试剂。摇匀,置沸水浴中煮沸5min。取出后流水冷却,加蒸馏水定容至20ml。以1号管作为空白调零点,在540nm波长下比色测定。以麦芽糖含量为横座标,吸光度值为纵座标,绘制标准曲线.
(二)酶液制备:称取1g萌发3天的小麦种子(芽长约1cm),置于研钵中,加少量石英砂和2ml蒸馏水,研磨成匀浆。将匀浆倒入离心管中,用6ml蒸馏水分次将残渣洗入离心管。提取液在室温下放置提取15~20min,每隔数min搅动1次,使其充分提取。然后在3000rpm下离心10min,将上清液倒入100ml容量瓶中,加蒸馏水定容至刻度,摇匀,即为淀粉酶原液。吸取上述淀粉酶原液10ml,放入50ml容量瓶中,用蒸馏水定容至刻度,摇匀,即为淀粉酶稀释液。
(三)酶活力的测定:取6支干净的具塞刻度试管,编号,按表(详教材)进行操作。
(四)结果计算:淀粉酶活力=C×VT/(W×Vs×T)(mg/g/min)。式中,C为从标准曲线上查得的麦芽糖含量(mg);VT为淀粉酶原液总体积(ml);Vs为反应所用淀粉酶原液体积(ml);W为样品重量(g);t为反应时间(min)。