1材料与方法
1.1试验仪器移液枪及枪头、微样进注器、刻度吸管、分析天平(精确度±0.
1.2试验材料纤维素酶和木聚糖酶,均为黄褐色粉末状,溶于水,由湖南尤特尔生化有限公司生产并提供。
1.3试验试剂 柠檬酸一柠檬酸钠缓冲液(pH值4.8,纤维素酶)、碳酸氢钠一碳酸钠缓冲液(pH值6.5,木聚糖酶)、DNS试剂(由分析纯的3,5一二硝基水杨酸、氢氧化钠及酒石酸钠钾配制而成)、0.1%葡萄糖标准液、0.1%木糖标准液。
1.4试验设计将无机盐与酶样分别以1:10和1:2混合均匀,取样配制成待测酶液,测定酶活力。 1.5酶活力测定 1.5.1测定方法。采用3,5一二硝基水杨酸法(简称DNS法)(高雯等,1991)。
1.5.2酶活力单位定义。纤维素酶:在
1.5.3测定底物。1.0%羧甲基纤维素钠盐(简称 CMC-Na)(pH值为4.8±0.05)、1.0%燕麦木聚糖(pH值为6.5±0.05),均系荷兰SIGMA公司生产。
1.5.4待测酶液的制备。分别称取l g纤维素酶和木聚糠酶(准确到0.
1. 5.5绘制标准曲线。取6支编号试管,用微样进注器,分别加入相应底物和缓冲液各500 uL,以及按编号由l~6分别加入0.1%葡萄糖标准液(纤维素酶)或木糖标准液(木聚糖酶)O、1、20、25、30、35 uL,再于每管中加入3 mL DNS试剂,充分混匀后置沸水中水浴5 min,再经冷水冷却5 min,以第1号试管为对照,在540 nm下测光密度,再以光密度作为纵座标,葡萄糖终含量(纤维素酶)或木糖终含量(木聚糖酶)作为横座标绘制标准曲线。
1.5.6酶活力测定。取0.5 mL底物于两支试管中,与待测酶液一起置于
表l 1:10和1:2添加无机盐后对纤维素酶、木聚糖酶活力的影响 Iug
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纤维素酶活力 | 木聚糖酶活力 | ||
添加无机盐 | 1:10 | 1:2 | 1:10 | 1:2 |
NaCI | 1005 | 1005 | 524I | 5318 |
KI | 1001 | 1001 | 5012 | 50/8 |
CuCl2.2H2O | 957 | 902 | 1937 | 1798 |
MgCl2.6HgO | 1000 | 1048 | 4446 | 4248 |
ZnS04.7H2O | 1052 | 1084 | 4480 | 4261 |
MnCL24H2O | 1225 | 1435 | 4546 | 4359 |
KH2Po4 | 996 | 1036 | 5313 | 5336 |
CaCl2 | 1001 | 1069 | 5202 | 5381 |
FeCl3 | 1007 | 1160 | 4407 | 4211 |
2.1 对纤维素酶酶活力影响
由表1可以看出,以1:10添加无机盐ZnSO4、MnCl2对纤维素酶有激活作用,其中MnCl2的激活作用最明显,可使酶活提高22.5%,其次是 ZnSO4,提高酶活5.2%。以1:10添加NaCI、FeCl3、KI和CaCl2,虽然纤维素酶酶活力有所提高,但提高的幅度很小,分别为0. 5%、0.1%、0.1%,其激活效果不明显;MgCl2对酶活无影响,而CuCl2则对酶活起抑制作用,使酶活降低了4.3%。
由表1可以看出,MgCl2,ZnSO4,,MnCI2KH2PO4、 CuCl2,FeCl3随着添加比例的增加,对酶的激活或抑制作用更加明显,其中MnCl2可使酶活提高43.5%。以1:10添加对酶活基本无影响的 MgCl2、 KH2P04和CaCl2随着离子浓度的增加,对酶的激活作用也分别上升至4.8%、3.6%和6.9%。添加 NaCl和KI对纤维素酶的激活作用并未随离子浓度的增加而加强。CuCl2随着离子浓度的升高对纤维素酶活性的抑制作用也由原来的4.3%上升至9. 8%,其抑制作用更加明显。从KH2PO4及其添加比例与其酶活变化情况来看,一定浓度的KH2PO4对纤维素酶具有激活作用。但从KI的添加情况来看,纤维素酶活力并未随其离子浓度的变化而变化,而是趋于稳定。造成这种情况的原因可能是I一对纤维素具有一定的抑制作用,也可能是KH2PO4中对纤维素酶起激活作用的是H2PO4,而不是 K+,但具体是哪一种原因,还有待进一步研究。
2.2对木聚糖酶酶活力影响
结合表1可以看出,NaCl、Kl、KH2PO4、CaCl2对木聚糖酶具有激活作用,其他无机盐对木聚糖酶均起抑制作用,特别是 CuCl2,低浓度的CuCl2可使木聚糖酶活性降低61.26%。随着CuCl2浓度的增加,木聚糖酶失活现象越严重,可高达64.04%。在酶与底物作用之前,可以看到酶液中有蓝色絮状沉淀,待测酶液与底物反应并加入DNS试剂以后,溶液变成深蓝色沉淀。究其原因可能是Cu>与木聚糖酶的必需基团结合或与之发生反应,从而造成了木聚糖酶失活。另外,MgCl2、MnCl2、ZnS04、FeCl3对木聚糖酶均具有不同程度的抑制作用,且其抑制作用随其离子浓度的增加而有不同程度的加强。NaCl、KI、 KH2P04、CaCl2对木聚糖酶具有一定的激活作用,但NaCl的激活作用保持4.3%左右,而CaClz的激活作用随着无机盐浓度的增加而有所增强。
3结论
通过本试验可以看出,无机盐对纤维素酶具有不同程度的影响,其中NaCl、KI、MgCl2、ZnS04、 MnCl2、KH2PO4、FeCl3、CaCI2对纤维素酶起激活作用,其作用程度除NaCl、KI以外均随其浓度的增加而有不同程度的加强。在本次试验没计的条件下,MnCl2的激活效果虽显著,其他无机盐的激活作用由大到小依次为FeCl3、ZnSO4、CaCl2、MgCl2、 KHzPO4、NaCl。CuCl2对其起抑制作用。
无机盐对木聚糖酶也有不同程度的影响, NaCl、KI、KH2PO4、CaCI2对木聚糖酶具有激活作用,作用程度随着离子浓度的增加而有所增强。 CuCl2、MgCl2、MnCl2、ZnSO4、FeCl3均对木聚糖酶起抑制作用,其抑制作用随离子浓度的增加而有所增强。在本次试验设计的条件下, CuCl2的抑制作用最明显,其他无机盐的抑制作用由大到小分别为MgCl2、ZnSO4、MnCl2。