酵母酶解条件的研究与优化文献综述
2020-05-23 15:59:26
文 献 综 述
内容提要:酵母抽提物是酵母细胞的水解产物,是将酵母细胞内容物蛋白质降解成多肽、小肽、氨基酸和核苷酸等营养物质的过程,将这些有效成分从酵母细胞中抽提出来可作为可溶性营养及风味物质,还被广泛应用于微生物培养基。由于酵母源酶活力有限,并且在自溶过程中不断降低,自溶得率很难提高,故单纯依靠酵母体内的酶系既不能使酵母细胞壁降解, 也不能使细胞内的大分子物质充分降解,需要外加一定量的外源酶来促进酵母酶解。本课题拟添加酵母提取酶,通过研究反应温度,底物浓度,pH,水解时间以及酶的添加量来确定最适宜条件。
关键词:酵母 酶解 提取酶 最适宜条件
1.酶反应动力学:
酶反应动力学研究酶的催化反应速度,描述酶作为催化剂的生物学作用,描述酶是怎样完成它们所催化的反应,化学反应动力学依旧适用于酶的催化反应,即反应温度,水解时间是酵母酶解反应的影响因素。A.Brown[1]用酵母β呋喃果糖苷酶对蔗糖进行水解,他发现当底物浓度比酶的浓度高出很多时,反应速度不再取决于蔗糖的浓度,即底物浓度与酶的添加量存在联系,米氏方程可阐述这一问题。酶分子中的可解离侧链基团的排列不仅决定酶蛋白的二级结构和三级结构,而且与酶的活性部位也有联系,故pH与酶解反应也有极大的影响。综上所述本课题主要研究反应温度,底物浓度,pH,水解时间,酶的添加量来确定最适宜条件。
2.酵母酶解产物的检测
酵母酶解产物检测方式有很多,主要根据产物确定反应速度。酵母粉中粗蛋白含量的测定;参照GB 5009.5-2010 凯氏定氮法[2]。酵母抽提酶活力测定;参照GB/T 23527-2009[3] 紫外分光光度法。水解度的测定;采用甲醛滴定法[4]。单因素试验分别对温度、pH 值、加酶量、底物浓度进行单因素试验[5]。 响应面优化试验在单因素试验的基础上, 根据二次回归正交旋转组合设计试验[6]方法对温度、pH 值、加酶量和底物浓度这四个因素进行响应面优化。在试验设计的基础上, 进行多组试验得出数据, 最后运用DesignExpert8.05[7] 软件对所得数据进行处理, 最终得到优化试验工艺参数, 进行验证性试验。
3.酵母酶解分析二次回归正交旋转组合设计
五因素部分(反应温度,底物浓度,PH,水解时间,酶的添加量)实施二次几乎正交旋转组合试验GUI实现将五因素部分实施的二次几乎正交旋转组合设计以用户界面的形式给出,实现了程序的封装性。图形用户界面的形式将用户和计算机联系起来,节约了试验设计的时间同时让用户更直观的了解五因素部分实施二次几乎正交旋转试验设计的过程实验设计需要繁琐的计算,尤其试验次数过多时需要处理的数据更加繁琐。MATLAB[的图形用户界面或GUI为我们提供了一个实现试验设计的方便可行的方法。用户界面是人,即用户与计算机或计算机程序的接触点或交互方式,是用户与计算机进行信息交流的方式。计算机在屏幕显示图形和文本。用户通过输入设备,如键盘、鼠标、绘制板或麦克风,与计算机通信。用户界面设定了如何观看和感知计算机、操作系统或应用程序。通常,多是根据悦目的结构和用户界面功能的有效性来选择计算机或程序。图形用户界面或GUI]是包含图形对象,如窗口、图标、菜单和文本的用户界面。以某种方式选择或激活这些对象,通常引起动作或发生变化。最常见的激活方法[10]是用鼠标或其他设备去控制屏幕上的鼠标指针的运动,按下鼠标按钮,标志着对象的选择或其他动作。