DNS(3,5-二硝基水杨酸)法是测定水解酶(如淀粉酶、纤维素酶、糖化酶等)活力的经典方法,其原理是:酶水解底物(如淀粉、纤维素)产生的还原糖与DNS试剂在沸水浴中反应,生成棕红色的氨基化合物,颜色深浅与还原糖含量成正比,可通过分光光度计在540nm处测定吸光度。

为了将吸光度换算成还原糖含量(通常以葡萄糖计),必须首先制作标准曲线。
1、配制标准葡萄糖溶液:准确配制1.0 mg/mL的葡萄糖标准溶液(无水葡萄糖于105℃烘干至恒重)。
2、操作:取7支试管,按梯度加入0、0.2、0.4、0.6、0.8、1.0、1.2 mL葡萄糖标准液,用蒸馏水补至2.0 mL,加入3.0 mL DNS试剂。
3、显色:沸水浴5分钟,流水冷却,定容至25 mL。
4、比色:以0号管为空白,在540nm处测定吸光度。

5、拟合:以吸光度为纵坐标,葡萄糖含量(mg)为横坐标,绘制标准曲线并求出回归方程。
二、酶活测定基本步骤(以测定α-淀粉酶为例)
不同酶的具体参数(底物浓度、pH、缓冲液、反应温度、终止反应方式)需根据酶的不同调整,但核心流程一致:
1、酶液制备:提取或稀释酶液至合适浓度。关键:预制管中酶液浓度应使最终反应产物吸光度落在标准曲线范围内。
2、酶促反应:

- 取两支试管(一支测定管,一支酶空白对照管)。
- 在试管中加入底物溶液(如1%可溶性淀粉,用特定pH缓冲液配制) 1.0 mL。
预热:在反应温度(如60℃)水浴中预热5分钟。
启动反应:在测定管中加入稀释酶液 1.0 mL,立即计时(空白管中加入等量经煮沸灭活的酶液或先加DNS终止反应)。
反应:准确反应一定时间(如15分钟或30分钟),期间可震荡。
3、终止与显色:
- 立即加入DNS试剂 3.0 mL,混合均匀(DNS试剂含NaOH,可使酶变性失活,终止反应)。
空白对照管操作:先加DNS试剂,再加酶液(或加灭活酶液),后续操作相同。
4、显色与比色:将上述试管沸水浴5分钟→流水冷却→用蒸馏水定容至25 mL→在540nm处测定吸光度(测定管减去空白管吸光度)。
酶活单位(U)定义
最常用的定义为:在特定条件下(温度、pH、底物浓度),每分钟水解底物产生1微摩尔(µmol)或 1毫克(mg) 还原糖(以葡萄糖计)所需的酶量定义为一个酶活性单位。
酶活计算公式
\[
\text{酶活力 (U/mL)} = \frac{(A \times K) \times 1000}{t \times V \times 180} \quad \text{(若定义单位为 µmol/min)}
\]
或更简化的质量单位定义:
\[
\text{酶活力 (U/mL)} = \frac{A \times K \times 1000}{t \times V}
\]
A×K:从标准曲线查得的葡萄糖含量(mg)。
1000:将体积换算为升的单位转换系数(若原始体积单位为mL)。
t:酶促反应时间(min)。
V:酶液用量(mL)。
180:葡萄糖的分子量(mg/mmol),若单位定义为µmol则需要;若定义为mg则不需要。
实例:
取1.0 mL稀释10倍的酶液,与底物反应30分钟,得到葡萄糖0.5 mg,则:
\[
\text{酶活力} = \frac{0.5 \text{ mg} \times 1000}{30 \text{ min} \times 1.0 \text{ mL}} = 16.7 \text{ U/mL(原始酶液)}
\]
1、空白对照:必须设置酶空白(先加DNS终止再加酶)和底物空白(不加酶或加灭活酶),而非简单用水调零,目的是消除酶液本身颜色、底物自身水解等干扰。
2、反应时间:反应必须在初速度阶段(产物生成与时间呈线性关系),通常不应超过30分钟,否则产物积累可能抑制酶活或底物耗尽。
3、稀释倍数:酶液必须适当稀释,如果吸光度超过标准曲线范围(gt;1.0),需重新稀释酶液重复实验,不能通过稀释测定管来补救,因为显色反应非完全线性。
4、终止时机:加入DNS试剂后应立即充分混匀,并在沸水浴中加热足量时间(通常5分钟)以保证显色完全。
5、显色稳定性:显色后最好在20-60分钟内完成比色,时间过长可能导致颜色褪变。
6、仪器预热:分光光度计需提前开机预热至稳定状态。
| 现象 | 可能原因 | 解决方法 |
| 吸光度非常高(>2.0) | 酶液浓度过高或反应时间过长 | 稀释酶液、缩短反应时间 |
| 吸光度极低或为负 | 酶失活、反应条件不当(pH/温度离谱) | 重新配制酶液、检查缓冲液pH和温度 |
| 标准曲线线性差 | 移液不准确、显色时间不足或过长 | 校准移液枪、严格控时 |
| 测得酶活重复性差 | 酶液蒸发、反应体系未充分预热 | 使用密封试管、保证水浴锅温度均匀 |
简而言之,DNS法测酶活的核心是:精确控制反应时间 > 绘制可靠的标准曲线 > 设置正确的空白对照 > 保证吸光度在线性范围内,如果你需要测定特定酶(如纤维素酶、糖化酶、β-葡萄糖苷酶等),记得查阅该酶的国家标准或行业标准,因为底物、缓冲液pH、反应温度和终止剂会有具体差异。
文章摘自:https://idc.huochengrm.cn/dns/27021.html
评论