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A preliminary studies on the technology of cellulase extracted from Helix pomatia

蜗牛纤维素酶提取工艺的初步研究


利用白玉蜗牛的内脏废弃物,以蜗牛纤维素酶为主要提取酶类,采用正交实验的方法初步探讨了蜗牛酶的提取工艺条件。研究结果表明:蜗牛纤维素酶的提取时间约为10h、pH为5.0、提取温度为0℃,盐析饱和度为70%,得到纤维素粗品的最高酶活力为1.402U·ml-1

This paper makes a research on the technical conditions about how to abstract cellulase from Helix pomatia pomatia. The optimum conditions were studied through orthogonal experiment. The results manifest that the best abstraction pH and temperature were 5.0 and 0℃ respectively, and the optimum time is about 10 hours. On the basis of the above conditions we abstracted primary product of cellulase through partition chromatography and found the most active unity of cellulase is 1.402 U·ml-1.


全 文 :生态科学2002年11月第2l卷第4期 ECOLoGICSCⅢNCENov,2002.21f4):327—329
蜗牛纤维素酶提取工艺的初步研究
孙祖莉 刘玉田(烟台大学化学生物理工学院,山东,烟台264005)
【摘要】 利用白玉蜗牛的内脏废弃物,以蜗牛纤维素酶为主要提取酶类,采用正交实验的方法初步探讨了蜗牛酶的提取
工艺条件。研究结果表明:蜩牛纤维索酶的提取时间约为10h、pH为5.O、提取温度为0℃,盐析饱和度为70%,得到纤
维衰粗品的最高酶活力为1柏2u·Inl~。
关量词白玉蜗牛纤维素酶提取工艺
中圈分类号: Q503 文献标示码:A 文章编号:1008_8873(2002)04-327一03
Apr叫lnI岫ry砷lm鹤蚰th岫洲。韶0f讪山鼬eHt期ded岫眦即砌∞函,SmZIlli.“uYut柚((bllege0fChe商s缸y
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蜗牛属于软体动物门,腹足纲,大蜗牛属。它来
源简单,繁殖较快,饲养方便,以摄取富含纤维素的
植物性材料为主,可将纤维素水解产生的葡萄糖作为
生长发育的能源物质。蜗牛肉除以高蛋白、低脂肪、
不含胆固醇、肉质细腻、味道鲜嫩可口外,蜗牛消化
腺中含有二十余种酶,具有应用价值的主要有纤维素
酶、果胶酶、∞淀粉酶、l,4-p-D甘露糖内切酶、p-
D葡萄糖水解酶、*甘露糖苷酶、甘露糖醇氧化酶、
氨基酸转移酶和胆碱脂酶,其中以纤维索酶
(10%)、果胶酶(10%)、∞淀粉酶(8%)最多“’
”。在不影响蜗牛食用的情况下,如何充分利用蜗牛的
内脏废弃物.提取蜗牛酶.既利于蜗牛的综合利用,
增加效益.又利于环保,将成为我们研究的课题。
本文以白玉蜗牛内脏为原料,采用正交实验方法,
以蜗牛中的纤维素酶为主要提取酶类.对蜗牛酶的提取
工艺进行初步的探讨.为研究工作提供相应的思路。
l材料和方法
1.1材料
白玉蜗牛(胁溉卵m砥口)由烟台飞龙蜗牛养殖厂提
供。2001年10月宰杀,内脏放入冰箱冰冻;羧甲基纤维
索钠(o忙小h)由上海青东化工厂生产;sepIl幽【坩50
为Pllmmcia产品;透析袋D8mm为青岛华泰生物产品
公司提供:其余试剂均为国产分析纯试剂。
1.2蜗牛纤维素酶样品制备”’”
1.2.1选择重约20~30g的蜗牛.用清水冲洗干净,轻
轻敲碎蜗牛外壳,并小心剥去,可食用肉送去食品加
工间,内脏废弃物收集后放置.18℃冰箱冷冻作为酶提
取原料。
1.2.2 取出冰箱冷冻蜗牛内脏物,稍微化开,放入组
织捣碎机机中.再加入3倍体积的柠檬酸磷酸盐缓冲
溶液匀浆,保持低温条件下搅拌提取后,3℃离心15
nlill(8000rpm),收集上清液,进行纤维素酶活力分
析。
1_3纤维素酶活力测定方法”’”
1.3.1 稀释酶液:用pH值5.0的柠檬酸磷酸盐缓冲溶
液配制。
1.3.2底物:将0.6g的羧甲基纤维素钠溶于100lIIl,
pH值5.0的柠檬酸磷酸缓冲溶液中。
1.3.3 酶活力分析:将酶液与底物分别于40℃水浴锅
中预热,然后取0.5Inl酶液加入2.0ml底物溶液中。
混匀.于40℃反应30111in,加2.5111l3.5-二硝基水杨
酸,取出置沸水浴中5min,立即用自来水冷却。另做
一空白管,以O.5tIll水代替酶液,其他操作同样,在
721型分光光度计上测出490nm处的光密度值,对照
葡萄糖标准曲线,求出酶活力。
1.3.4 酶活力单位:在上述条件下,每分钟产生1
啪删葡萄糖的酶量为一个活力单位。
孙祖莉(1铺2_.女,耐教授.主要从事食品科学与生暂技术方面的
爵,‘B_吐m埔州u鲥㈣加咀.09-“收蔫.擀ll—∞娅
万方数据
生态科学 21卷
2 结果与讨论
2.1葡萄糖标准曲线的绘制
取8支2011ll刻度试管,分另iJ力口入o.00,o.10.
0.20.0.30,O.40,0.50,0.60,0.70,0.80m1的l
mg·m1。的标准葡萄糖溶液,用0.2m01.L_1醋酸钠缓
冲溶液定容至5rnl后,各管均加入llTll2m01.L1氢
氧化钠溶液和2删DNs显色剂,摇匀后置于沸水浴中
加热.5rIlin后自来水水冷却,蒸馏水定容至20rnl,
摇匀。以1号管为对照于490nm处测定各管的OD
值。以葡萄糖溶液量为横坐标,OD值为纵坐标,绘制
标准曲线。结果如图l所示。
标准葡萄糖量G1ucⅨ”qu锄n州㈣
圈1葡萄糖标准曲线
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2.2蜗牛纤维素酶提取工艺条件的选择
首先对蜗牛纤维素酶提取工艺过程中的缓冲溶液
pH、室温(约20℃)提取时间和硫酸胺盐析饱和度进
行选择。采用三因素、四水平正交实验安排”1。正交实
验的因素水平如表l所示。根据正交实验设计方案,
蜗牛纤维素酶提取工艺条件的结果如表2所示。
从正交实验的结果得出;Rn>RB>Rc,在此三个
因素中对于纤维素酶提取工艺条件影响的大小依次为
缓冲溶液pH>提取时间>盐析饱和度。对于因素A,
K2>蝎>瞄>K1,以缓冲溶液的pH为5.0较为合适,
其余依次为5.6、6.2、4.4;对于因素B,K4>K3>K1
>K2,室温提取时间为5h较为合适,其余依次为4
h、2h、3h;对于因素c,K3>K2>K4>Kl,硫酸胺
盐的盐析饱和度为70%较为合适,其余依次为60%、
8U%、50%。
2.3蜗牛纤维素酶提取温度的选择
酶是生物活性物质,随着提取温度的变化,酶的
活性会发生相应的变化。在以上初步确定提取工艺条
件的情况下,对蜗牛纤维素酶的提取温度进行了初步
研究。我们选择了四个水平,分别为冰水混合物(o
℃)、冰箱冷藏室(约lo℃)、室温(约20℃)、30
℃的水浴,所得结果如表3所示。
盐析前,提取温度为20℃的纤维素酶活力最高,0
℃时其次、提取温度为lo℃、30℃的纤维素酶活力较
低。盐析后纤维素酶活力变化趋势相同。引起这一结
果的原因,可能是低温下酶没有完全溶出所致。为证
实这一分析,我们设计了以下的实验,在0℃和20℃
条件下适当延长提取时间。结果如图2所示。
由图2可以看出:提取时间延长到10h时,O℃下
提取的纤维素酶活力明显高于20℃条件下,由此证明
我们的分析是正确的,也就是,在0℃下提取时间太短.
裹2蜗牛酶提取工艺的正交实验表
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1.683
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1.969
0.644
1.610
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0.644
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不能将材料中的纤维素酶完全提取出来,为了增大产
率,应该适当的延长提取时间;虽然较高的提取温度
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蜗牛纤维素酶提取工艺的初步研究
作者: 孙祖莉, 刘玉田
作者单位: 烟台大学化学生物理工学院,山东,烟台,264005
刊名: 生态科学
英文刊名: ECOLOGIC SCIENCE
年,卷(期): 2002,21(4)
被引用次数: 2次

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