高溫消泡劑與分離提純之鹽析法
發(fā)布時(shí)間：2012-12-11 14:42
微生物酶的提取方法，因酶的結(jié)合狀態(tài)與穩(wěn)定性的不同，應(yīng)用部門(mén)對(duì)產(chǎn)品的純度要求不同，而有一定的區(qū)別。如果提取到的酶是一種可溶于水的復(fù)雜混合物，則需要進(jìn)一步加以純化。適用于大生產(chǎn)的提純方法是以降低成本、提高效能而同時(shí)又提高產(chǎn)品純度和質(zhì)量為前提，事先應(yīng)當(dāng)經(jīng)小試驗(yàn)規(guī)模充分對(duì)比，從中加以挑選。理想的提純方法應(yīng)滿足兩個(gè)條件，即比活性的提高與總活性的回收高，但實(shí)際上往往難以兼得。
鹽析劑中性鹽的選擇：MgSO4,(NH4)2SO4,Na2SO4，NaH2PO4是常用的鹽析用中性鹽。其鹽析蛋白質(zhì)的能力隨蛋白質(zhì)的種類(lèi)而不同，但一般說(shuō)來(lái)這種能力按上述順序依次增大。一般可以說(shuō)含有多價(jià)陰離子的中性鹽與高溫消泡劑其鹽析效果好。但實(shí)際上(NH4)2SO4是最多用的鹽析劑，這是因?yàn)樗娜芙舛仍谳^低溫度下也是相當(dāng)高的。有的酶只有在低溫下穩(wěn)定，而低溫下Na2SO4，NaH2PO4的溶解度很低，常常不能達(dá)到使這種酶鹽析的濃度。
鹽析劑用量的決定：不同的酶使之鹽析沉淀的鹽析劑與高溫消泡劑用量是不同的，隨共存的雜質(zhì)的種類(lèi)和數(shù)量而有所差異。因此，適當(dāng)?shù)氖褂昧恐荒芨鶕?jù)實(shí)驗(yàn)決定，并根據(jù)數(shù)據(jù)可以繪制出鹽析曲線。
pH和溫度的影響：蛋白質(zhì)的溶解度在無(wú)鹽存在下，以在等電點(diǎn)時(shí)為最小，在稀鹽狀態(tài)時(shí)大致也是這樣。但在高濃度的中性鹽溶液與高溫消泡劑中，原有蛋白質(zhì)溶液pH的影響不大，實(shí)際上溶液最終的pH為鹽析劑與高溫消泡劑所決定。在無(wú)鹽或稀鹽溶液中，溫度低、蛋白質(zhì)的溶解度也低，但在高溫消泡劑與高濃度鹽溶液中，溫度高則蛋白質(zhì)的溶解度反而低。因此，一般說(shuō)來(lái)鹽析時(shí)不要降低溫度，除非這種酶不耐熱。
分部鹽析法：不同的酶或其它蛋白質(zhì)在同一中性鹽溶液中溶解度是不同的。劑用這一特性，先后添加不同濃度的中性鹽，就可能把其中的不同酶或雜質(zhì)蛋白分別鹽析出來(lái)。為了保證這種可能性，需要做出目的酶的鹽析曲線，先以低的中性鹽濃度除去大部分的雜蛋白質(zhì)，此時(shí)目的酶則很少沉淀下來(lái)。在分離沉淀物之后，在濾液中再補(bǔ)加一定量的同一中性鹽與高溫消泡劑，使達(dá)到沉淀目的酶所需鹽析劑與高溫消泡劑的濃度，此時(shí)目的酶基本上全部析出。
鹽析法的優(yōu)點(diǎn)是在常溫沉淀過(guò)程中不會(huì)造成酶的失活，沉淀物在室溫下長(zhǎng)時(shí)間放置也不會(huì)失活，在沉淀酶的同時(shí)夾帶沉淀的非蛋白質(zhì)雜質(zhì)少，而且適用于任何酶的沉淀。
它的缺點(diǎn)是沉淀物中含有大量的鹽析劑和高溫消泡劑。鹽析沉淀物的收集一般不常用離心分離法，而用傾出法。
本文參考《發(fā)酵工程原理與技術(shù)》一書(shū)。
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