木瓜蛋白酶廣泛地存在于番木瓜的根、莖、葉和果實(shí)內(nèi)。生產(chǎn)生活中其主要用于啤酒抗寒(水解啤酒中的蛋白質(zhì),避免冷藏后引起的渾濁)、肉類軟化(水解肌肉蛋白和膠原蛋白,使肉類軟化)。如圖為木瓜蛋白酶的提取和固定化的基本流程示意圖。請(qǐng)據(jù)圖回答下列問(wèn)題:
(1)木瓜蛋白酶能夠水解啤酒中的蛋白質(zhì),水解肌肉蛋白和膠原蛋白,但不能水解木瓜蛋白酶自身,其原因是
酶的催化作用具有專一性,只能對(duì)一種或一類蛋白進(jìn)行催化
酶的催化作用具有專一性,只能對(duì)一種或一類蛋白進(jìn)行催化
。
(2)提取酶的過(guò)程中,先破碎過(guò)濾再收集濾液并進(jìn)行離心,其作用是去除未破碎的細(xì)胞及細(xì)胞碎片
未破碎的細(xì)胞及細(xì)胞碎片
。第二次純化時(shí)采用鹽析法的原理是:通過(guò)加入大量的無(wú)機(jī)鹽(硫酸銨),使木瓜蛋白酶的溶解度降低,沉淀析出
加入大量的無(wú)機(jī)鹽(硫酸銨),使木瓜蛋白酶的溶解度降低,沉淀析出
,而與其他成分分離。提取到的木瓜蛋白酶需先進(jìn)行酶活性測(cè)定再做固定化,其原因是在提取過(guò)程中pH、溫度、乙醇、無(wú)機(jī)鹽等處理?xiàng)l件會(huì)對(duì)木瓜蛋白酶的結(jié)構(gòu)造成一定的影響,使其活性降低
在提取過(guò)程中pH、溫度、乙醇、無(wú)機(jī)鹽等處理?xiàng)l件會(huì)對(duì)木瓜蛋白酶的結(jié)構(gòu)造成一定的影響,使其活性降低
。
(3)與一般的酶制劑相比,固定化酶的突出優(yōu)點(diǎn)是既能與反應(yīng)物接觸,又能與產(chǎn)物分離,可以反復(fù)利用
既能與反應(yīng)物接觸,又能與產(chǎn)物分離,可以反復(fù)利用
。如圖所示該流程采用的固定化酶的方法是物理吸附法
物理吸附法
,酶固定化通常不采用包埋法固定,其原因是酶分子體積小,容易從包埋材料中漏出
酶分子體積小,容易從包埋材料中漏出
。
(4)表中表示不同貯存溫度條件下,該種固定化酶活性回收率(回收酶活性占原有酶活性的百分比)實(shí)驗(yàn)所得到的相關(guān)數(shù)據(jù)。
不同貯存溫度對(duì)固定化酶活性回收率的影響 |
時(shí)間/d |
回收率/% |
室溫 |
高溫 |
0 |
68.9 |
68.9 |
1 |
66.8 |
62.2 |
3 |
62.9 |
53.3 |
5 |
55.4 |
47.8 |
推測(cè)室溫條件下貯存的固定化酶其活性回收率更高的原因可能是
在較低溫度下,酶的結(jié)構(gòu)更為穩(wěn)定,不容易發(fā)生改變
在較低溫度下,酶的結(jié)構(gòu)更為穩(wěn)定,不容易發(fā)生改變
。