小麦种子淀粉酶酶学性质的研究

小麦种子淀粉酶酶学性质的研究

小麦种子淀粉酶酶学性质的研究Enzymatic properties of amylases from

wheat

摘要：在小麦种子中提取淀粉酶，研究相关酶学性质，了解温度、PH值以及激活剂和抑制剂对淀粉酶活性的影响，并且对酶的活力进行测定。不同的温度、PH条件下和加激活剂或抑制剂情况下淀粉酶将淀粉水解的程度不同，产物遇碘呈现不同的颜色，由此可知道酶活性的最适温度和最适PH，也可知道激活剂能使酶的性增加，抑制剂能使酶的活性降低。对酶的活力进行测定时，是测定产物麦芽糖的量，来表示酶的活力。

麦芽糖能将3、5—二硝基水杨酸还原成棕红色的氨基化合物（520nm处有最大吸收峰），其颜色深浅与麦芽糖浓度成正比，利用分光光度法测定棕红色的氨基化合物吸光值，从而得到产物麦芽糖的量，来表示酶的活力[1]。

关键词：小麦种子；淀粉酶；温度；PH值；激活剂；抑制剂；酶的活力;分光光度计

研究背景：二十一世纪是生物信息时代，各种生物学领域研究层出不穷 ,对酶的研究是其中一个重要方面,目前对酶的研究已转入了后期，各种酶的生化性质也相继被研究出，酶是一种具有催化活性的蛋白质，由氨基酸通过肽链连接而成,只有在适当的温度、pH和离子强度下才具有生物活性,有些酶还需要辅酶或者辅因子[2]。通过此次实验研究，让我们进一步加深对淀粉酶的认识和学习，同时培养我们设计实验的基本思路，学会科学的实验组合，提出合理的实验方案,为以后研究其他种类的酶提供了研究方法和实验依据,也为我们以后更多的设计型实验作好铺垫。

目的：通过此次实验研究让我们进一步的加深对淀粉酶的学习和认识。同时，培养我们设计

实验的基本思路，学会科学的实验组合，提出合理的实验方案，为研究其他种类的酶提供了研究方法和实验依据，也为设计性实验做好铺垫。

意义：生物体内的各种代谢变化都是由酶驱动的,酶有两种功能:其一,催化各种生化反应,是生物催化剂;其二,调节和控制代谢的速度、方向和途径,是新陈代谢的调节元件。酶对细胞代谢的调节主要有两种方式:一是通过激活或抑制以改变细胞内已有酶分子的催化活性;另一种是通过影响酶分子的合成和降解,以改变酶分子的含量。这种酶水平的调节机制是代谢的最关键的调节[4]。现代酶学正向着两个方向发展：酶的分子生物学和酶工程学，它们是现代生物技术的重要组成部分，应用范围包括医药，食品，化学工业，诊断分析和生物传感器，涉及的品种不少，如淀粉酶，其市场需求生产规模和产值均很乐观，并已产生巨大经济效益[5]。

1 材料与方法

1.1材料

小麦(Triticum aestivum)东北农业大学生命科学学院生化教研室提供

1.2方法

1.2.1标准曲线的制作

1.2.2粗酶的提取称取2克萌发的小麦种子研磨成匀浆，倒入25ml具塞刻度的试管中，用蒸馏水稀释至刻度线处，混匀后在室温下静置，每隔数分钟震荡一次，放置20分钟后，开始离心（4000r/min）10分钟，取上清液备用。

1.2.3定性法分析温度对酶活性影响准备8支试管分别编号A、a、B、b、C、c、D、d，第一步分别在A、B、C、D管中加入PH=5.6的缓冲液柠檬酸1ml;第二步分别在A、B、C、D管中加入0.3%的NaCl溶液1ml;第三步分别在A、B、C、D管中加入0.1%的淀粉溶液2.5ml;第四步分别在a、b、c、d管中加入淀粉酶提取液1ml;第五步分别把A、a管放在4℃冷冻箱中,把B、b管放在室温下,把C、c管放在40℃水浴中,把D、d管放在沸水浴中,10min钟后把A 管中的溶液倒入a管, 把B管中的溶液倒入b管, 把C管中的溶液倒入c管, 把D管中的溶液倒入d管,再把a管放在4℃冷冻箱中,把b管放在室温下,把c管放在40℃水浴中,把d

管放在沸水浴中,进行酶促反应10min;最后在a、b、c、d管中加入碘液各一滴,并观察颜色变化情况。

1.2.4定性法分析PH值对酶活性影响准备三支试管分别编号Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ, 第一步在Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ管中分别加入PH=3.0、PH=5.6、PH=9.6的缓冲液柠檬酸2ml; 第二步分别在Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ管中加入0.3%的NaCl溶液1ml; 第三步分别在Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ管中加入0.1%的淀粉溶液2.5ml;第四步分别在Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ管中加入淀粉酶提取液1ml;最后各管混匀，放在40℃水浴中进行酶促反应10min,各加入碘液1滴，并观察颜色变化情况。

1.2.5定性法分析激活剂或抑制剂对酶活性影响准备三支试管分别编号Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ, 第一步在Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ管中分别加入PH=5.6的缓冲液柠檬酸2ml; 第二步在Ⅰ管中加入0.3%的NaCl 溶液1ml，在Ⅱ管中加入0.3%的CuSO4溶液1ml，在Ⅲ管中加入蒸馏水1ml; 第三步分别在Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ管中加入0.1%的淀粉溶液2.5ml;第四步分别在Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ管中加入淀粉酶提取液1ml;最后各管混匀，放在40℃水浴中进行酶促反应10min,各加入碘液1滴，并观察颜色变化情况。

1.2.6测定小麦种子不同部位α-淀粉酶的活力准备三支试管分别编号Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ, 第一步在Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ管中加入淀粉酶提取液1ml; 第二步在Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ管中分别加入PH=5.6的缓冲液柠檬酸1ml; 第三步在Ⅰ管中加入0.4mol/lNaOH溶液4ml，然后将各管放在40℃水浴中5 min；第四步分别在Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ管中加入0.1%的预热的淀粉溶液2ml，将各管混匀，放在40℃水浴中进行酶促反应5min；最后在Ⅱ、Ⅲ管中加入0.4mol/lNaOH溶液各4ml（终止酶促反应）。

再准备0、A、B、C四个管，第一步在A、B、C三个管中加入上面Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ管中的酶反应液2 ml，在0号管中加入蒸馏水2ml；第二步在0、A、B、C四个管中加入3、5—二硝基水杨酸（DNS）2ml；第三步将各管混匀，放在沸水浴中5min，冷却，加蒸馏水定容至25 ml；最后以0号管为空白对照，测定A、B、C三个管中溶液的吸光值（OD540），再查标准曲线，得到对应吸光值下的麦芽糖的量[1]。

2 结果