山东师范大学：《酶工程》课程教学资源（PPT课件）第四章 酶的提取与分离纯化

第四章酶的提取与分离纯化 ●预处理(pretreatment):包括固液分离和细胞 破碎（分离胞内产物）等。 初步纯化(rough fractionation)(提取)：除 去与目的产物性质差异很大的杂质。 c高度纯化(fine fractionation)（精制)：除去 与产物性质相似以的杂质。 ~浓缩与干操(concentration and desiccation) (成品加工)：使酶与溶剂分离的过程

第四章 酶的提取与分离纯化 ⚫预处理（pretreatment）：包括固液分离和细胞 破碎（分离胞内产物）等。 ⚫初步纯化（rough fractionation） （提取）：除 去与目的产物性质差异很大的杂质。 ⚫高度纯化（fine fractionation） （精制）：除去 与产物性质相似的杂质。 ⚫浓缩与干燥（concentration and desiccation） （成品加工）:使酶与溶剂分离的过程

第一节酶的分离 发酵液预处理 (一)发酵液的相对纯化 1.无机离子的去除 2.杂蛋白质的去除 3.色素及其他物质的去除

第一节 酶的分离 一、发酵液预处理 (一)发酵液的相对纯化 1. 无机离子的去除 2. 杂蛋白质的去除 3. 色素及其他物质的去除

(二)发酵液的固液分离 主要方法是离心分离和过滤 1.影响发酵液过滤的因素 1)菌种 ●2)培养基组成 2.提高过滤性能的方法 1）絮凝和凝聚 2)稀释、加热 3)加助滤剂，常用硅藻土等

(二）发酵液的固液分离 1 . 影响发酵液过滤的因素 ⚫1）菌种 ⚫2）培养基组成 2. 提高过滤性能的方法 1）絮凝和凝聚 2）稀释、加热 3）加助滤剂，常用硅藻土等

二、 细胞破碎 (一)细胞壁组成 细胞壁的主要成分： 细菌：肽聚糖N-乙酰萄糖胺，N-乙酰胞壁酸) 酵母：葡聚糖，甘露聚糖，蛋白质 真菌：多糖（几丁质和葡聚糖

二、细胞破碎 （一）细胞壁组成 ⚫细胞壁的主要成分： ⚫ 细菌：肽聚糖(N-乙酰萄糖胺，N-乙酰胞壁酸) ⚫ 酵母：葡聚糖，甘露聚糖，蛋白质 ⚫ 真菌: 多糖（几丁质和葡聚糖） ⚫

各种微生物细胞壁的结构与组成 微生 革兰氏阳性 革兰氏阴性 放线 酵母菌 霉菌 物 细菌 细菌 菌 壁厚 15~50 10~13 同G 100~300 100~250 /nm 层次 单层 多层 多层 多层 主要 肽聚糖 肽聚糖 葡聚糖(30%~40% 多聚糖 组成 (40%~ (5%~10% 甘露聚糖(30%) (80%~90% 90% 脂蛋白 几丁质(1%~2% 脂类 多糖 脂多糖 蛋白质(6%8% 蛋白质 胞壁酸 (11%~22% 脂类8.5%~13.5% 蛋白质 磷脂 脂多糖 蛋白质 (1%一2%

微生 物 革兰氏阳性 细菌 革兰氏阴性 细菌 放线 菌 酵母菌 霉菌 壁厚 /nm 15 ~ 50 10 ~ 13 同G+ 100 ~ 300 100 ~ 250 层次 单层 多层 多层 多层 主要 组成 肽聚糖 (40% ~ 90%) 多糖 胞壁酸 蛋白质 脂多糖 (1%〜2%) 肽聚糖 (5% ~ 10%) 脂蛋白 脂多糖 (11% ~ 22%) 磷脂 蛋白质 葡聚糖(30% ~ 40%) 甘露聚糖(30%) 几丁质(1% ~ 2%) 蛋白质(6% ~ 8%) 脂类(8.5% ~ 13.5%) 多聚糖 (80% ~ 90%) 脂类 蛋白质 各种微生物细胞壁的结构与组成

外层（碳脂、脂多糖） 中层（脂蛋白） 内层（肽聚糖 细胞膜 细胞质 a,革兰氏阴性菌 b革兰氏阳性譵 细菌细胞壁的结构

细菌细胞壁的结构

M M ● 甘露聚糖 M (M © S-S蛋自质sS-S一蛋百质S-S 葡槳糖 膜 细胞质 酵母菌细胞壁的结构 M一甘露聚糖；P一磷酸二酯键；G一葡聚糖

酵母菌细胞壁的结构 M—甘露聚糖；P—磷酸二酯键；G—葡聚糖

(二)细胞破碎的方法 机械法 物理法 化学法 生物法（酶解)

（二）细胞破碎的方法 ⚫ 机械法 ⚫ 物理法 ⚫ 化学法 ⚫ 生物法（酶解）

●1.机械法： ·1)液体剪切：搅拌、匀浆。 。2)固体剪切：研磨，珠磨，捣碎。 ●2.物理法： 。1)超声波破碎法。 ·2)渗透压突变法：高渗（蔗糖，高盐等） 平衡后迅速转入低渗溶液或水中。 。3)冻融法：反复低温冰冻，室温融化

⚫1.机械法： ⚫ 1）液体剪切：搅拌、匀浆。 ⚫ 2）固体剪切：研磨，珠磨，捣碎。 ⚫2.物理法： ⚫ 1）超声波破碎法。 ⚫ 2）渗透压突变法：高渗（蔗糖，高盐等） ⚫ 平衡后迅速转入低渗溶液或水中。 ⚫ 3）冻融法：反复低温冰冻，室温融化

3.化学法 应用各种化学试剂与细胞膜作用 使细胞膜结构改变或破坏。 。1)有机溶剂处理：破坏膜磷脂结构，常用 ·丙酮、丁醇、氯仿等。 。2)表面活性剂处理：常用非离子型表面 活性剂，如Triton X-100,Tween等

⚫3. 化学法 应用各种化学试剂与细胞膜作用， 使细胞膜结构改变或破坏。 ⚫ 1）有机溶剂处理：破坏膜磷脂结构，常用 ⚫丙酮、丁醇、氯仿等。 ⚫ 2）表面活性剂处理：常用非离子型表面 ⚫活性剂，如Triton X-100，Tween等