發(fā)布時(shí)間:2012-10-23 11:58:17
沉淀是溶液中的溶質(zhì)由液相變成固相析出的過程，主要是為了通過沉淀達(dá)到濃縮的目的，或通過沉淀除去非必要的成分；其次將已純化的產(chǎn)物轉(zhuǎn)為固體便于保存。
沉淀法是根據(jù)生物發(fā)酵消泡劑的發(fā)酵產(chǎn)物在等電點(diǎn)時(shí)，或在一定濃度的有機(jī)溶劑、中性鹽類或有機(jī)沉淀劑中溶解度降低而析出沉淀，或生物發(fā)酵用消泡劑的發(fā)酵產(chǎn)物與一些酸、堿、鹽類等形成不溶性鹽類或復(fù)合物而析出沉淀的原理，從而達(dá)到分離提取的目的。
1、等電點(diǎn)沉淀法
有些生物發(fā)酵消泡劑發(fā)酵產(chǎn)物例如酶、氨基酸和某些抗菌素具有兩性電離的性質(zhì)，隨著溶液PH值的不同，酸堿極性基團(tuán)例如氨基酸的氨基與羧基進(jìn)行著不同程度的解離，從而使整個(gè)分子帶有正電荷或負(fù)電荷，只有當(dāng)溶液的PH值達(dá)到一定值時(shí)整個(gè)分子所帶的正負(fù)電荷等，靜電荷等于零，形成偶極離子，這時(shí)由于分子之間的相互撞擊，通過靜電引力的作用結(jié)合成較大的聚合體而沉淀析出，此時(shí)的PH值稱為該分子的等電點(diǎn)。因而在等電點(diǎn)時(shí)這些生物發(fā)酵用消泡劑發(fā)酵產(chǎn)物的溶解度最小。用等電點(diǎn)法提取發(fā)酵產(chǎn)物就是根據(jù)這一性質(zhì)。
由于各種蛋白質(zhì)分子內(nèi)部所含堿性氨基酸和酸性氨基酸的數(shù)目不同，各種蛋白質(zhì)的等電點(diǎn)有差別。凡是堿性氨基酸含量多的蛋白質(zhì)，等電點(diǎn)偏堿性；凡是酸性氨基酸含量多的蛋白質(zhì)，等電點(diǎn)偏酸性。因?yàn)轸然怆x度大于氨基解離度，所以，大多數(shù)蛋白質(zhì)的等電點(diǎn)PI＜7.0而接近5.0。同樣氨基酸分子上所含氨基、羧基等極性基團(tuán)的數(shù)目以及各種基團(tuán)的解離程度不同，也有各自的等電點(diǎn)。酸性氨基酸的等電點(diǎn)偏酸性，堿性氨基酸的等電點(diǎn)偏堿性而中性氨基酸中ɑ-羧基的電離比ɑ-氨基容易，等電點(diǎn)也偏酸性，一般pl為6.0左右。
2、不溶性鹽沉淀法
某些生物發(fā)酵消泡劑的代謝產(chǎn)物在一定的pH值下，能與酸堿或金屬離子、表面活性劑等形成不溶性鹽而沉淀析出，再用適當(dāng)?shù)姆椒ㄊ箯?fù)合物溶解達(dá)到分離提取的目的，已用于工業(yè)生產(chǎn)的有單寧沉淀提取酶、鋅鹽法提取谷氨酸、鈣鹽法提取檸檬酸和鹽酸鹽法提取四環(huán)素等等。
3、有機(jī)溶劑沉淀法
近來的研究有所發(fā)展，有機(jī)溶劑可能破壞蛋白質(zhì)的某種鍵如氫鍵，使其空間結(jié)構(gòu)發(fā)生某種程度的變形，使一些原來包在內(nèi)部的疏水基因暴露于表面，與有機(jī)溶劑的疏水基園結(jié)合，形成疏水層，從而使蛋白質(zhì)沉淀。當(dāng)?shù)鞍踪|(zhì)的空間結(jié)構(gòu)發(fā)生變形超過一定程度，就會(huì)導(dǎo)致完全的變性。
有機(jī)溶劑的選擇首先是能和水混溶。只有選用合適的有機(jī)溶劑，注意調(diào)整樣品的濃度、溫度、生物發(fā)酵消泡劑、pH值和離子強(qiáng)度，使這些因子綜合地發(fā)揮作用，才能獲得較好的提取效果。
4、鹽析法
鹽析法又稱中性鹽沉淀法，是酶和蛋白質(zhì)提純工作中使用較早的方法之一，要使酶蛋白沉淀，就必須破壞其水膜，中和其電荷。由于中性鹽的親水性大于酶蛋白的親水性，當(dāng)加入大量中性鹽時(shí)，它們能奪去酶蛋白表面的電荷，又使酶蛋白表面的電荷被中和，而使沉淀析出。
由于各種酶蛋白顆粒的大小及親水程度的不同，使各種酶在同一中性鹽中的溶解度也有差別，因而所需中性鹽的濃度也不一樣。
鹽析時(shí)，在酶穩(wěn)定的前提下，使pH值盡可能接近等電點(diǎn)。溫度方面，除考慮對熱特別敏感的酶宜維持低溫外，一般可以不要降低溫度。
有時(shí)為了純化目的酶，還可以考慮采用分級鹽析技術(shù)，分級鹽析分離的可能性由各種酶的鹽析曲線決定。
本文參考《發(fā)酵微生物學(xué)》一書。
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