Stivelse og amylaseenzymer
Et enzym er et biomolekyle, som katalyserer kemiske reaktioner ved at øge reaktionshastigheden uden selv at blive påvirket. Enzymer findes i naturen, for eksempel i menneskelige kropsvæsker som spyt. Humant spyt indeholder enzymet amylase, som er vigtigt for fordøjelsen. Som eksempel skal stivelse nedbrydes til mindre disakkarider, før den kan fordøjes. Spyt er rigt på amylase, som er specialiseret til at nedbryde stivelse, så kroppen lettere kan fordøje maden.
Kvalitetskontrol
Amylase er et vigtigt enzym i brygning, bagning og fremstilling af medicin. For at sikre korrekt produktionskvalitet er det vigtigt at kontrollere enzymaktiviteten. Enzymaktiviteten måles sædvanligvis i en totrinsproces med et enzymassay. Assayet kan enten måle på stivelsens forsvinden eller på fremkomsten af disakkarider. For at måle enten det ene eller det andet er første trin at tilsætte et reaktant, som for eksempel muliggør en farveaflæsning. I et andet trin kan farven kvantificeres spektrofotometrisk, og enzymaktiviteten måles. Ved brug af SpectroCuvette™ One måles enzymaktiviteten på et konventionelt spektrofotometer uden behov for at tilsætte et reaktant. I ét procesttrin kan brydningsindekset måles og give information om enzymaktiviteten, hvilket muliggør nem kvalitetskontrol.
Princip
Den nye SpectroCuvette™ One har et indbygget optisk filter, som gør det muligt at bestemme brydningsindeks med et konventionelt spektrofotometer. Enzymaktiviteten ændrer opløsningens brydningsindeks, så SpectroCuvette™ One kan måle enzymaktiviteten (figur 1).
Figur 1. Brydningsindeks som funktion af tid for en opløsning, hvor stivelse nedbrydes af amylaseenzymer fra spyt.
Sikkerhedsforanstaltninger
Denne metode indebærer ingen særlige sikkerhedsforanstaltninger. Følg almindelig laboratoriepraksis.
Måling
- Materialer og apparatur
Det eneste apparatur, der kræves, er et konventionelt spektrofotometer og en computer med internetadgang. Til hver måling kræves en SpectroCuvette™ One. - Prøveforberedelse
En 1 % stivelsesopløsning fremstilles ved først at veje 1 g stivelse (Maizena) og blande den med 5 mL koldt deioniseret (DI) vand og derefter tilsætte den til 95 mL svagt kogende vand under omrøring, indtil stivelsen er helt opløst. Lad den køle af til stuetemperatur, og tilsæt derefter 300 μL spyt. Bland godt før hver måling. - Måleprocedure
Spektrofotometeret og computeren tændes, og den online SpectroCuvette™ One-software åbnes i en webbrowser. En SpectroCuvette™ One (figur 2) bruges til brydningsindeksmålingerne over tid ved at følge softwarevejledningen for hver måling. For hver måling viser softwaren enzymopløsningens brydningsindeks, og dette kan vises som funktion af tid eller andre variable, afhængigt af eksperimentatorens foretrukne præsentation.
Figur 2: SpectroCuvetteTM One måler brydningsindeks og absorbans for den samme prøve med kun et konventionelt spektrofotometer og den online SpectroCuvetteTM-software.