1.l 原理
纤维素酶是水解纤维素生产葡萄糖及纤维二糖的一类酶的总称。包括C1酶、CX酶及纤维二糖酶。C1酶使天然纤维素晶体分链,成为直链纤维素。CX酶不能水解天然纤维素,但能分解直链纤维素β-1,4糖苷键生成纤维二糖。纤维二糖经过纤维二糖酶作用生成葡萄糖。测定葡萄糖的方法很多,比较简单的方法可以采用3,5-二硝基水杨酸法(简称DNS法)。3,5-H硝基水杨酸是一种氧化剂,能与还原糖作用,使硝基还原成氨基,溶液变为橙色。在一定的还原糖浓度范围内,橙色的深度与还原糖的浓度成正比,据此可以推算出纤维素酶的活力。但是不同来源的纤维素酶对不同的天然纤维素的分解能力也不同,即使是同一种酶,对不同的天然纤维素的分解能力也不同。为了统一标准,目前通常以羧甲基纤维素钠盐(简称CMC)作为纤维素酶作用的底物。但需要指出的是CMC无论在结构上还是在性质上都不同于天然纤维素,天然纤维素不溶于水,而CMC有很强的亲水性,非常容易被纤维素酶分解。在相同条件下,同一种纤维素酶分解CMC所产生的还原糖远大于水解天然纤维素所产生的还原糖。因此CMC酶活力只能代表CX酶的活力,而且它的数值总是比较高的,只能供作参考。
1.2 操作方法
1.2.1 试剂
1.2.1.l 二硝基水杨酸试剂
称取酒石酸钾钠91g,溶于500ml水中,再依次加入3,5-二硝基水杨酸3.5g,NaOH2Og,加热搅拌、溶解,再加入重蒸酚2.5g,无水亚硫酸钠2.5g,加热搅拌、溶解,冷却后定容至 1000ml。储棕色瓶中,放置一周后使用。
1.2.1.2 pH值为4.6的柠檬酸缓冲浓浓度为0.1mol/l的柠檬酸溶液26.7ml和浓度为0.2mol/l的磷酸氢二钠溶液23.3ml,混合后加水稀释到1000ml。
1.2.1.3 pH值为5.0的磷酸氢二钠一柠檬酸缓冲液取浓度为0.2mol/l的磷酸氢二纳溶液25.7ml和浓度为0.1mol/l柠檬酸溶液24.3m1,混合后加水稀释至 1000ml。
1.2.1.4 羧甲基纤维素钠盐溶液称取CMC 1g,加水1000ml,在水浴中加热溶解,再加入20mlpH值为5.0的磷酸氢二钠一柠檬酸缓冲液和 40ml水,混匀。
1.2.1.5 500μg/ml标准葡萄糖溶液称取分析纯葡萄糖0.5g(在105℃干燥至恒重),加蒸馏水溶解,定容至 1O00ml。
1.2.2 绘制标准曲线配制浓度(单位:μg/ml)分别为:O、40、80、100、160、200、240的葡萄糖溶液。各取5ml加入到不同的试管中,再分别加入DNS试剂5ml,加热煮沸5min,取出置冷水中冷却,在721型分光光度计上比色。(波长为520nm,以浓度为0μg/ml的葡萄糖反应液体作空白对照)。
1.2.3 样品酶活的测定取纤维素酶粉5g,充分碾细,加100ml蒸馏水,与40℃水浴中,搅拌3Omin,使酶蛋白充分溶出,过滤,离心取上清液,稀释至恰当倍数。吸取稀释的酶液lml,加入 CMC溶液4ml,混匀,在40℃保温糖化30min,取出后加入NS试剂5ml,(空白样:5ml蒸馏水十 5mlDNS试剂)蒸煮 5min,取出冷却后进行比色测定,对照标准曲线计算葡萄糖的含量。
1.2.4 酶活计算CMC酶活=(G × N)/( V × t)式中:G――酶分解CMC释放出的葡萄糖量,μg;N――酶粉的稀释倍数;V一-反应用酶量,g;t——反Jdl时间,min。纤维素酶活定义:在pH值为5.0,40℃条件下每分钟水解 CMC释放出1μg葡萄糖所需的酶量为1个酶活单位。