高級(jí)食品生化專題二-第1章ppt課件

1、生物大分子的分別提取與純化生物大分子的分別提取與純化專題二專題二l 在提取過程中盡量添加目的物的溶解度，盡能夠降低雜在提取過程中盡量添加目的物的溶解度，盡能夠降低雜質(zhì)的溶解度，同時(shí)充分注重生物資料及目的物再提取過程中質(zhì)的溶解度，同時(shí)充分注重生物資料及目的物再提取過程中的活性變化。的活性變化。l 對(duì)酶類的提取要防止輔酶的喪失和其他失活要素的干擾。對(duì)酶類的提取要防止輔酶的喪失和其他失活要素的干擾。對(duì)蛋白質(zhì)類要防止其高級(jí)構(gòu)造的破壞，即變性作用，應(yīng)防止對(duì)蛋白質(zhì)類要防止其高級(jí)構(gòu)造的破壞，即變性作用，應(yīng)防止高熱，劇烈攪拌，產(chǎn)生大量泡沫，強(qiáng)酸、強(qiáng)堿及重金屬離子高熱，劇烈攪拌，產(chǎn)生大量泡沫，強(qiáng)酸、強(qiáng)堿及重金屬

2、離子的作用。的作用。l 多肽類及核酸類需留意防止酶的降解作用。提取過程中，多肽類及核酸類需留意防止酶的降解作用。提取過程中，應(yīng)在低溫下進(jìn)展，并添加某些酶抑制劑。應(yīng)在低溫下進(jìn)展，并添加某些酶抑制劑。l 對(duì)脂類生化制品應(yīng)特別留意防止氧化作用，減少與空氣對(duì)脂類生化制品應(yīng)特別留意防止氧化作用，減少與空氣的接觸，如添加抗氧化劑、通氮?dú)饧氨芄獾?。的接觸，如添加抗氧化劑、通氮?dú)饧氨芄獾取?二、生物大分子活性物質(zhì)的存在方式 對(duì)于胞內(nèi)物質(zhì)的提取要先破碎細(xì)胞，對(duì)于膜上對(duì)于胞內(nèi)物質(zhì)的提取要先破碎細(xì)胞，對(duì)于膜上物質(zhì)那么要選擇適當(dāng)?shù)娜軇┦蛊鋸哪ど先芙庀聛?。物質(zhì)那么要選擇適當(dāng)?shù)娜軇┦蛊鋸哪ど先芙庀聛怼?gòu)造，同時(shí)確?？臻g構(gòu)

3、造不受破壞。故經(jīng)常構(gòu)造，同時(shí)確?？臻g構(gòu)造不受破壞。故經(jīng)常在非常溫暖的條件下操作，以防止因劇烈外在非常溫暖的條件下操作，以防止因劇烈外界要素的作用而喪失其生物活性。界要素的作用而喪失其生物活性。A A、生物活性物質(zhì)在生物資料中含量較低，雜質(zhì)含、生物活性物質(zhì)在生物資料中含量較低，雜質(zhì)含量較高，而且生理活性愈高的成分，含量往往愈低。量較高，而且生理活性愈高的成分，含量往往愈低。 如胰島素在胰臟中的含量約為萬分之二，脫氧如胰島素在胰臟中的含量約為萬分之二，脫氧核糖核酸酶含量為十萬分之四，膽汁中的膽紅素含核糖核酸酶含量為十萬分之四，膽汁中的膽紅素含量為萬分之五。量為萬分之五。l 目的物與雜質(zhì)的理化性質(zhì)如

4、溶解度、目的物與雜質(zhì)的理化性質(zhì)如溶解度、 相對(duì)相對(duì)分子量、等電點(diǎn)都非常接近。在純化過程中生分子量、等電點(diǎn)都非常接近。在純化過程中生物資料中有效成分的生理活性處于不斷變化中，物資料中有效成分的生理活性處于不斷變化中，它們能夠被資料中本身的代謝酶所破壞，或?yàn)樗鼈兡軌虮毁Y料中本身的代謝酶所破壞，或?yàn)槲⑸锘顒?dòng)所分解，還能夠在制備過程中遭到微生物活動(dòng)所分解，還能夠在制備過程中遭到酸堿、鹽、重金屬離子、機(jī)械攪拌、溫度的作酸堿、鹽、重金屬離子、機(jī)械攪拌、溫度的作用改動(dòng)其生理活性。用改動(dòng)其生理活性。結(jié)晶結(jié)晶3 3雜質(zhì)情況雜質(zhì)情況 難于分別的雜質(zhì)會(huì)添加工藝的復(fù)雜性，嚴(yán)重難于分別的雜質(zhì)會(huì)添加工藝的復(fù)雜性，嚴(yán)重影

5、響回收率、質(zhì)量和經(jīng)濟(jì)效益。選材時(shí)，應(yīng)防影響回收率、質(zhì)量和經(jīng)濟(jì)效益。選材時(shí)，應(yīng)防止與目的物類似的雜質(zhì)對(duì)純化過程的干擾。如止與目的物類似的雜質(zhì)對(duì)純化過程的干擾。如胰臟含磷酸單酯酶和磷酸二酯酶，兩者難于分胰臟含磷酸單酯酶和磷酸二酯酶，兩者難于分開，故不選用胰臟為原料制備磷酸單酯酶，而開，故不選用胰臟為原料制備磷酸單酯酶，而改用前列腺為原料。改用前列腺為原料。4 4來源來源 應(yīng)選用來源豐富的資料，盡量不與其他產(chǎn)品應(yīng)選用來源豐富的資料，盡量不與其他產(chǎn)品爭(zhēng)原料，最好一物多用。如用胰臟可同時(shí)制備爭(zhēng)原料，最好一物多用。如用胰臟可同時(shí)制備彈性蛋白酶、激肽釋放酶、胰島素和胰酶。彈性蛋白酶、激肽釋放酶、胰島素和胰酶

6、。l 總之，提取是分別純化的前提，將經(jīng)過預(yù)處置或破碎的細(xì)胞或組織置于一定條件下或溶劑中，使被提取的生物大分子以溶解形狀充分的釋放出來，并盡能夠堅(jiān)持原來的天然形狀，不喪失生物活性的過程。l 用冷溶劑從固體物質(zhì)提取的過程可稱為浸漬。用熱溶劑那么可稱為浸提，也稱浸煮。l 提取通常貫穿再分別純化過程中，包括生化物質(zhì)與細(xì)胞固體或其他相結(jié)合物質(zhì)由固相轉(zhuǎn)移到液相中，或從細(xì)胞內(nèi)的生理形狀轉(zhuǎn)入外界特定的溶液中。提取可分為兩類：一類是對(duì)固體的提取，也稱液固提取，被處置的原料為固體；另一類是對(duì)液體的提取，也稱液液提取習(xí)慣上多稱為萃取，被處置的原料為液體。l 生物大分子的分別純化技術(shù)包括：生物大分子的分別分析和生物大

7、分子的制備。前者主要對(duì)生物體內(nèi)各組分加以分別后進(jìn)展定性、定量鑒定，它不一定要把某組分從混合物中分別提取出來。而后者那么主要是為了獲得生物體內(nèi)某一單純組分。l 為了維護(hù)目的物的生理活性及構(gòu)造上的完好性，生物產(chǎn)品制備中的分別方法多采用溫暖的“多階式方法進(jìn)展，即常說的“逐級(jí)分別方法。為了純化一種生化物質(zhì)經(jīng)常要結(jié)合幾個(gè)、甚至十幾個(gè)步驟，并不斷變換各種不同類型的分別方法，才干到達(dá)目的。 根據(jù)分子外形和大小不同進(jìn)展分別，如差速離心與超離心、膜分別透析、電滲析與超濾法、凝膠過濾法。 根據(jù)分子電離性質(zhì)帶電性的差別進(jìn)展分別，如離子交換法、電泳法、等電聚焦法。 根據(jù)分子極性大小及溶解度不同進(jìn)展分別，如溶劑提取法、

8、逆流分配法、分配層析法、鹽析法、等電點(diǎn)沉淀法及以及溶劑分級(jí)沉淀法。 根據(jù)物質(zhì)吸附性質(zhì)的不同進(jìn)展分別，如選擇性吸附與吸附層析法。 根據(jù)配體特異性進(jìn)展分別，如親和層析法。 精制一個(gè)詳細(xì)生物產(chǎn)品，經(jīng)常需求根據(jù)它的各種理化性質(zhì)和生物學(xué)活性，采用以上各種分別方法進(jìn)展有機(jī)組合，才干到達(dá)預(yù)期目的。 濃縮使從低濃度的溶液除去水或溶劑變?yōu)楦邼舛鹊娜芤骸Ｉa(chǎn)品制備工藝中往往在提取后和結(jié)晶前進(jìn)展?jié)饪s。 加熱和減壓蒸發(fā)使最常用的方法，一些分別提純方法也能起濃縮作用。例如，離子交換法與吸附法使稀溶液經(jīng)過離子交換柱或吸附柱，溶質(zhì)被吸附以后，再用少量洗脫液洗脫、分部搜集，可以使所需物質(zhì)的濃度提高幾倍以致幾十倍。超濾法利用

9、半透膜鈉光載留大分子的性質(zhì)，很適于濃縮生物大分子。此外，加沉淀劑、溶劑萃取、親和層析等方法等也能到達(dá)濃縮目的。下面重點(diǎn)引見幾種濃縮方法： 用添加中性鹽的方法來使某些蛋白質(zhì)或酶從稀溶液中沉淀出來，從而到達(dá)樣品濃縮的目的。最常用的中性鹽是硫酸銨，其次是硫酸鈉、氯化鈉、硫酸鎂、硫酸鉀等。 蒸發(fā)是溶液外表的水或溶劑分子獲得的動(dòng)能超越溶液內(nèi)分子間的吸引力以后，脫離液面進(jìn)入空間的過程?？梢越柚舭l(fā)從溶液中除去水或溶劑使溶液濃縮。 在常壓下加熱使溶劑蒸發(fā)，最后溶液被濃縮稱為常壓蒸發(fā)。該方法操作簡(jiǎn)單，但僅適用于濃縮耐熱物質(zhì)及回收溶劑。 裝液容器于接納器之間要安裝冷凝管使溶劑的蒸汽冷凝。裝液要求需用圓底蒸餾瓶，

10、裝液量不宜超越蒸餾瓶的1/2容積，以免沸騰時(shí)溶液霧滴被蒸氣帶走或溶液沖出蒸餾瓶。加熱前需加少量玻璃珠或碎瓷片，使溶液不致過熱暴沸。暴沸易使液體沖出，或使蒸餾瓶壓力陡增二致破裂。 操作時(shí)，先接通冷卻水，防止直接加熱，要選用適當(dāng)?shù)臒嵩?。熱浴溫度較溶劑沸點(diǎn)高2030，溫度過高使蒸發(fā)速度太快，蒸餾瓶?jī)?nèi)的蒸氣壓超越大氣壓以后易將瓶塞沖開，逸出大量蒸氣，甚至使蒸餾瓶炸裂。 普通減壓的加溫蒸發(fā)器常用圓底燒瓶，先將液體參與容器，接通冷卻水，再翻開真空泵。開場(chǎng)時(shí)減壓要緩慢，加熱致一定溫度后 ，溶劑即大量蒸發(fā)。如氣泡過多，應(yīng)立刻翻開閥門，降低真空度。 結(jié)晶是使溶質(zhì)呈晶態(tài)從溶液中析出的過程。由于初析出的結(jié)晶多少會(huì)帶有一些雜質(zhì)，因此需求反復(fù)結(jié)晶才干得到較純的產(chǎn)品。從比較不純的