中华人民共和国专业标准 蛋 白 酶 活 力 测 定 法
ZB X 66030-87
Measurement of proteinase activity
本方法适用于酿造酱油时在制品菌种、成曲的蛋白酶活力测定。
1 福林法
1.1 试剂及溶液: 以下试剂都为分析纯
1.1.1 福林试剂(Folin试剂):于2000mL磨口回流装置内,加入钨酸钠(Na2WO4·2H2O)100g,钼酸钠(Na2MoO4·2H2O)25g,蒸馏水700mL,85%磷酸50mL,浓盐酸100mL,文火回流10h。取去冷凝器,加入硫酸锂(Li2SO4)50g,蒸馏水50mL,混匀,加入几滴液体溴,再煮沸15min,以驱逐残溴及除去颜色,溶液应呈黄色而非绿色。若溶液仍有绿色,需要再加几滴溴液,再煮沸除去之。冷却后,定容至1000mL,用细菌漏斗(No4～5)过滤,置于棕色瓶中保存。此溶液使用时加2倍蒸馏水稀释。即成已稀释的福林试剂。
1.1.2 0.4mol碳酸钠溶液: 称取无水碳酸钠(Na2CO3)42.4g,定容至1000mL。
1.1.3 0.4mol三氯乙酸(T C A)溶液: 称取三氯乙酸(CCL3COOH)65.4g,定容至1000mL。
1.1.4 pH7.2磷酸盐缓冲液:称取磷酸二氢钠(NaH2PO4·2H2O)31.2g,定容至1000mL,即成0.2mol溶液(A液)。称取磷酸氢二钠(Na2HPO4·12H2O)71.63g,定容至1000mL,即成 0.2mol溶液(B液)。取A液28mL和B液72mL,再用蒸馏水稀释1倍,即成0.1mol pH7.2的磷酸盐缓冲液。
1.1.5 2%酪蛋白溶液:准确称取干酪素2g,称准至0.002g,加入0.1N氢氧化钠10mL,在水浴中加热使溶解(必要时用小火加热煮沸),然后用pH7.2磷酸盐缓冲液定容至100mL即成。配制后应及时使用或放入冰箱内保存,否则极易繁殖细菌,引起变质。
1.1.6 100μg/mL酪氨酸溶液:精确称取在105℃烘箱中烘至恒重的酪氨酸0.1000g,逐步加入6mL 1N盐酸使溶解,用0.2N盐酸定容至100mL,其浓度为1000μg/mL,再吸取此液10mL,以0.2N盐酸定容至100mL,即配成100μg/mL的酪氨酸溶液。此溶液配成后也应及时使用或放入冰箱内保存,以免繁殖细菌而变质。
1.2 仪器
a. 分析天平: 感量0.1mg;
b. 581-G型光电比色计或72型分光光度计;
c. 水浴锅;
d. 1、2、5、10mL移液管等。
1.3 操作
1.3.1 标准曲线的绘制
1.3.1.1 按下表配制各种不同浓度的酪氨酸溶液(表1)。
表 1 配制各种不同浓度的酪氨酸溶液
试 剂 管 号
1 2 3 4 5 6
蒸馏水,mL 10 8 6 4 2 0
100μg/mL酪氨酸,mL 0 2 4 6 8 10
酪氨酸最终浓度,μg/ml 0 20 40 60 80 100
1.3.1.2 测定步骤:取6支试管编号按表1分别吸取不同浓度酪氨酸1mL,各加入0.4mol碳酸钠5mL,再各加入已稀释的福林试剂1mL。摇匀置于水浴锅中。40℃保温发色20min在 581-G型光电比色计上分别测定光密度(OD) (滤色片用65**#)或用72型分光光度计进行 测定(波长660nm)。一般测三次,取平均值。将1～6号管所测得的光密度(OD)减去1号管( 蒸馏水空白试验)所测得的光密度为净OD数。
为了清楚起见。再列出表格如下 (表2)。
表 2
试 剂 管 号
1 2 3 4 5 6
按表1制备的不同浓度酪氨酸,mL 1 1 1 1 1 1
0.4mol/L Na2CO3,mL 5 5 5 5 5 5
福林试剂,mL 1 1 1 1 1 1
O D值 1
2
3
平均
净O D值 0
以净O D值为横坐标,酪氨酸的浓度为纵坐标,绘制成标准曲线(或可求出每度OD所相当的酪氨酸量K)。
1.3.2 样品稀释液的制备。
1.3.2.1 测定酶制剂: 称取酶粉0.100g,加入pH7.2磷酸盐缓冲液定容至100mL,吸取此液5mL,再用缓冲液稀释至25mL,即成5000倍的酶粉稀释液。
1.3.2.2 测定成曲酶: 称取充分研细的成曲5g,加水至100mL,在40℃水浴内间断搅拌1h,过滤,滤液用0.1mol pH 7.2磷酸盐缓冲液稀释到一定倍数(估计酶活力而定)。
1.3.3 样品测定: 取15×100mm试管3支,编号1、2、3(做2只也可),每管内加入样品稀释液1mL,置于40℃水浴中预热2min,再各加入经同样预热的酪蛋白1mL,精确保温10min,时间到后,立即再各加入0.4mol三氯乙酸2mL,以终止反应,继续置于水浴中保温20min,使残余蛋白质沉淀后离心或过滤,然后另取15×150mm试管3支,编号1、2、3,每管内加入滤液1mL,再加0.4mol碳酸钠5mL,已稀释的福林试剂1mL,摇匀,40℃保温发色20min后进行光密度(OD)测定。空白试验也取试管3支,编号(1)、(2)、(3),测定方法同上,唯在加酪蛋白之前先加0.4mol三氯乙酸2mL,使酶失活,再加入酪蛋白。
为了清楚起见,分别列出表格于下 (见表3及表4)。
表 3
试 剂 管 号 试 剂 管 号
1 2 3 (1) (2) (3)
预热酶液, mL 1 1 1 预热酶液, mL 1 1 1
预热2%酪蛋白, mL 1 1 1 0.4mol三氯乙酸, mL 2 2 2
作用10min (精确计时) 作用10min (精确计时)
0.4mol三氯乙酸, mL 2 2 2 预热2%酪蛋白, mL 1 1 1
表 4
试 剂 管 号
1 2 3 (1) (2) (3)
滤 液, mL 1 1 1 1 1 1
0.4mol Na2CO3,mL 5 5 5 5 5 5
O D值
平均O D值
净O D值
样品的平均光密度(O D)一空白的平均光密度(OD)=净OD值。
1.4 计算 在40℃下每分钟水解酪蛋白产生1μg酪氨酸,定义为1个蛋白酶活力单位。
A 1
样品蛋白酶活力单位(干基)=━━━×4×N×━━━━ ……………………… (1)
10 1 - W
式中:A--由样品测得OD值,查标准曲线得相当的酪氨酸微克数(或OD值×K);
4--4毫升反应液取出1 mL测定 (即4倍);
N--酶液稀释的倍数;
10--反应10min;
W--样品水分百分含量。
1.5 注意事项 以上介绍的方法用于测定中性蛋白酶(pH7.2)。若要测定酸性蛋白酶或碱性蛋白酶, 则把配制酪蛋白溶液和稀释酶液用的pH缓冲液换成相应pH缓冲液即可。现把几种常用pH缓冲液配方提供如下:
1.5.1 pH7.5磷酸盐缓冲液 (0.02mol/L) 称取磷酸氢二钠(Na2HPO4·12H2O)6.02g和磷酸二氢钠 (NaH2PO4·2H2O)0.5g以蒸 馏水溶解定容至1000mL。
1.5.2 pH 2.5乳酸-乳酸钠缓冲液 (0.05mol)
A 液: 称取80%～90%乳酸10.6g,加蒸馏水稀释定容至1000mL。
B 液: 称取70%乳酸钠16g,加水稀释定容至1000mL。
取A 液16mL与B 液1mL混合稀释一倍即成。
1.5.3 pH 3.0乳酸-乳酸钠缓冲液 (0.05mol)
A 液: 称取80%～90%乳酸10.6g,以水定容至1000mL。
B 液: 称取70%乳酸钠16g,蒸馏水溶解定容至1000mL。 取A 液8mL与B 液1mL,混合稀释一倍即成。
1.5.4 pH 10硼砂-氢氧化钠缓冲液
A 液: 称取硼砂19.08g,用蒸馏水溶解定容至1000mL (0.05mol)。
B 液: 称取氢氧化钠8g,用蒸馏水溶解定容至1000mL (0.2N)。 取A 液250mL,B液215mL混合,用蒸馏水稀释定容至1000mL即成。
1.5.5 pH 11.0硼砂-氢氧化钠缓冲液 A液: 称取硼砂19.08g,用蒸馏水定容至1000mL 。B液: 称取氢氧化钠4g,用蒸馏水定容至1000mL 。 取A液与B液等量混合。
1.5.6 2%酪蛋白溶液配成酸性时,须先加数滴浓乳酸,使之湿润以加速其溶解。
2 甲醛法 成曲蛋白酶活力的测定,如用福林法测定确有困难时,可用甲醛法测定作过渡。
2.1 仪器
a. 分析天平:感量0.01g;
b. 水浴锅;
c. 电烘箱;
d. 容量瓶、吸管、滴定管等。
2.2 试剂与溶液
a. 1%酚酞指示剂;
b. 0.1%麝香草酚蓝;
c. 0.1N氢氧化钠液、甲醛(试剂配制法同氨基态氮的测定,见ZBX 66038-87《氨基态氮测定法》)。
2.3 操作
2.3.1 目测法 称取研细均匀的成曲样品10g,放入250mL锥形瓶中,加55℃温水80mL,充分摇匀,置于 55℃水浴锅中保温3h,取出后加热煮沸以破坏酶活力,冷却后定容至100mL,充分摇匀后以脱脂棉过滤,吸取滤液10mL,移至150mL锥形瓶中,加水50mL,1%酚酞指示剂0.2mL,以0.1N氢氧化钠标准溶液滴定至刚显微红色(pH 8.2),记下滴定数作为总酸,继续加甲醛10mL,用0.1N氢氧化钠液滴定至深红色(pH 8.5)为终点,若再加麝香草酚蓝1mL作指示剂,则滴至紫红色为终点。记下滴定数,减去空白数后计算成氨基态氮。另称取曲10g做水分,再折算成干基数。
2.3.2 酸度计法 所用仪器、药品、操作方法等与氨基态氮测定法同 (见 ZB X 66038-87)。
2.4 计算 蛋白酶活力 (克氨基态氮/100g)(干基)
(V-***Vo)×N×0.014 100
=━━━━━━━━━━━━×━━━ ……………………………… (2)
10 1 -W
10×━━━
100
式中:V--加入甲醛后氢氧化钠标准液滴定数, mL;
***Vo--甲醛空白滴定数, mL;
W--曲水分,%;
N--氢氧化钠标准溶液的当量数,N;
0.014--氮的毫克当量数。
附加说明:
本标准由商业部副食品局提出。
本标准由上海市酿造科学研究所起草。
本标准主要起草人须凤高。
*本法实质上是在一定温度下、一定时间内,成曲利用自身的蛋白酶把自身原料中的蛋白质水解成氨基酸。以测定氨基态氮的量来衡量蛋白酶活力的数值。在培养和堆放过程,环境温度和自身含有水分,故已有少量氨基酸生成。为了能和福林法的酶活力进行对照,可用空白试验以扣除此误差,方法是另取一曲样于开始时即将成曲酶活杀灭,其余操作步骤完全相同。杀酶的方法是把已煮沸的蒸馏水70mL倾入10g成曲中,并马上继续把成曲液 煮沸几分钟,其余操作与样品同,成曲和甲醛的空白一起算成Vo。
中华人民共和国商业部1987-11-20批准 1988-07-01实施
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