Амилолитическую активность АС определяют по степени гидролиза крахмала до декстринов ферментами испытуемого препарата. За единицу амилолитической активности принято такое количество фермента, которое ка- ализирует гидролиз 1 г крахмала при 30° С в течение 1 ч . строго определенных условиях. Количество расщепленного крахмала не должно превышать 30% от исходного. В данном методе процесс декстринирования не доводится до стадии получения неокрашивающихся йодом веществ.
Количество крахмала, подвергнувшегося гидролизу, устанавливают по изменению его окраски с йодом, которую измеряют с помощью фотоэлектроколориметра.
Для точности определения необходимо строго соблюдать условия проведения ферментативной реакции: температура 30° С, pH среды для грибных препаратов 4,7, для бактериальных 6,0, продолжительность реакции 10 мин, концентрация субстрата 1 %, объем реакционной смеси 15 мл (10 мл субстрата и 5 мл ферментного раствора).
Техника определения следующая. В две пробирки (диаметром 2 и высотой 18 см) вносят по 10 мл 1%-ного раствора крахмала и темперируют их в ультратермостате при 30° С 10—15 мин. Затем, не вынимая из термостата, в пробирку, которая будет служить контрольной, добавляют 5 мл дистиллированной воды, во вторую — опытную — 5 мл ферментного раствора. Содержимое пробирок быстро и тщательно перемешивают и помещают для выполнения гидролиза в ультратермостат точно на 10 мин (по секундомеру).
В две конические колбочки набирают по 50 мл основного раствора йода и тотчас после окончания ферментации крахмала из пробирок отбирают по 0,5 мл реакционной смеси и вносят их в колбочки. Содержание колб перемешивают, фермент при этом инактивируется, а содержимое колб в результате йод-крахмальной реакции окрашивается: контрольная проба — в синий цвет, опытная — в фиолетовый различной интенсивности (в зависимости от количества непрогидролизованного крахмала).
Оптическую плотность полученных окрашенных растворов измеряют сразу после смешивания на фотоэлектроколориметре при красном светофильтре (λ = 656 нм) при длине рабочей грани кюветы 1 см. Контрольным раствором при колориметрнровапии является дистиллированная вода, Отсчет снимают по красной шкале левого барабана прибора.
Оптическая плотность контрольного раствора, характеризующая количество взятого для определения крахмала, обозначается буквой Д1 (она должна быть не менее 0,7). Оптическая плотность опытного раствора Д2 характеризует количество крахмала и декстринов в реакционной смеси,
Количество прогидролизованного крахмала С, г, определяют из уравнения
С = (Д1-Д2).0,1/Д1.
Если эта величина меньше 0,02 или больше 0,07, то анализ повторяют при другом разведении ферментного раствора.
Так как ферменты грибных и бактериальных препаратов специфичны по действию на крахмал, то и расчет их активности различен.
Амилолитическая активность АС, ед/г, рассчитывается по приведенным ниже уравнениям.
Из плесневых грибов:
АС = (7,264С — 0,03766) • 1000/р;
из бактериальных:
АС = (5,885С + 0,001671) • 1000/р.
Здесь С — количество крахмала, прогидролизованного в период реакции, г; р — количество ферментного препарата, взятого для анализа, мг.
Чтобы выразить АС в международных единицах — (мкмоль/мин)/г, следует полученный результат умножить на 103, так как 1 г/ч прореагировавшего крахмала составляет 103 мкмоль/мин. Например, для определения АС ферментного препарата грибного происхождения приготовили исходный раствор в мерной колбе вместимостью 100 мл, внеся туда 0,1 г препарата. Для приготовления рабочего ферментного раствора взяли 2 мл исходного и разбавили его до 200 мл водой. Ферментную реакцию проводили с 5 мл рабочего раствора, который содержал
n = 0,1 • 2 • 5 • 1000/(100 • 200) — 0,05 мг препарата.
Оптическая плотность контрольного раствора крахмала Д1 — 0,71, а опытного Д2 = 0,385. Отсюда количество гидролизованного крахмала
С = (0,71 —0,385)0,1/0,71 = 0,045 77 г.
Амилолитическая активность препарата
АС = (7,264 • 0,04577 — 0,03766) 1000/0,05 = 5896 ед/г.
Реактивы.
- Основной раствор йода. 0,5 г металлического йода помещают в бюкс с притертой крышкой и растворяют в 2 мл дистиллированной воды в присутствии 5 г йодида калия. После полного растворения йода раствор переносят в мерную колбу вместимостью 200 мл с притертой пробкой и объем доводят до метки дистиллированной водой. Основной раствор хранят в темноте и используют в течение 1 месяца.
- Рабочий раствор йода. Получают разбавлением 2 мл основного раствора 0,1 н. соляной кислотой в мерной колбе до 100 мл. Оптическая плотность при колориметрировании на ФЭК, (длина грани кюветы 1 см, светофильтр синий X = 453 нм) должна быть 0,160. В случае отклонения от этой величины ее приводят к необходимой добавлением- нескольких капель 0,1 н. НС1 или основного раствора йода.
- Ацетатный буферный раствор (pH 4,7). Раствор А — 1 н. раствор уксусной кислоты: 57,25 мл (60,12 г) ледяной уксусной кислоты или 58,63 мл (61,22 г) уксусной кислоты в 1 л.
Раствор Б — 1 н. раствор ацетата натрия.: 136,09 кристаллического или 82 г безводного CH3COONa в 1 л.
Для получения буферного раствора с pH 4,7 смешивают в равных, количествах растворы А и Б, а для получения раствора с pH 4,6 смешивают 17 мл раствора Л с 10 мл раствора Б.
- Фосфатный буферный раствор (pH 6,0). Для приготовления буфера используют растворы гидроортофосфата натрия — 11,376 г/л и дигидроортофосфата калия — 9,078 г/л, смешивая их в соотношении 1 : 9. pH проверяют на потенциометре.
- 1%-ный раствор крахмала. 1 г навески сухого вещества растворимого картофельного крахмала переносят в в мерную колбу вместимостью 100 мл, добавляют 25 мл воды и после перемешивания еще добавляют 25 мл воды. Затем колбу помещают в кипящую водяную баню на 15 мин, непрерывно помешивая до полного растворения крахмала. Содержимое колбы охлаждают при помешивании и добавляют 10 мл буферного раствора (ацетатного с pH 4,7 при анализе грибных пли фосфатного с pH 6,0 при анализе бактериальных препаратов) и содержимое колбы доводят до метки дистиллированной водой.
Для проверки оптической плотности полученного раствора к 10 мл его добавляют 5 мл дистиллированной воды, хорошо перемешивают и 0,5 мл переносят в коническую колбочку, в которую вносят также 50 мл рабочего раствора йода. Оптическую плотность окрашенного раствора определяют на фотоэлектроколориметре в кювете с длиной грани 1 см при красном светофильтре (λ= 656 нм). Оптическая плотность должна быть не менее 0,7.