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01
总氮,总氮,简称为TN,总氮的定义是水中各种形态无机和有机氮的总量。包括NO3-、NO2-和NH4+等无机氮和蛋白质、氨基酸和有机胺等有机氮。
6.有机氮,是指与碳结合的含氮物质的总称。微生物发酵常用的有机氮源包括玉米浆,蛋白胨,酵母提取物,豆粕,氨基酸,尿素等。有机氮由氨基酸组成,根据水解程度可以分为:蛋白、胨、肽、氨基酸。发酵工业一般采取具有一定水解程度的胨作为氮源。
蛋白䏡:䏡蛋白胨又称朊间质蛋白胨,又叫蛋白胨,与普通蛋白胨的区别是其含有1%~2%的能被硫酸铵所沉淀的䏡氮。䏡蛋白胨是一种特殊的高营养的蛋白胨,富含高分子量的肽。
蛋白胨:是蛋白质分解产物,如将牛肉、酪蛋白、牛奶粉、白明胶、大豆蛋白、丝蛋白、血纤维蛋白等为原料,经不完全的水解工艺所得的产物。市售产品以淡黄至棕黄色粉剂为主。其平均分子量介于䏡和肽之间,约2000左右。
肽:一个氨基酸的氨基与另一个氨基酸的羧基可以缩合成肽,形成的酰胺基在蛋白质化学中称为肽键。肽又可以分为2肽,寡肽,多肽等。
02
在科研工作中需要测定蛋白含量,总氮含量以及氨氮含量。科研工作者也建立了各种各样的氮含量的测定方法,但是由于其检测原理的不同,其适用范围也不一样,具体见下表:
方法 | 灵敏度 | 时间 | 原理 | 优缺点 | 适用范围 |
凯氏定氮法(Kjedahl法) | 灵敏度低,适用于0.2~ 1.0mg氮,误差为 ±2% | 费时 8~10小时 | 将蛋白氮转化为氨,用酸吸收后滴定 | 干扰较少,非蛋白氮会干扰有机氮的测定(可用三氯乙酸沉淀蛋白质而分离) | 用于标准蛋白质含量的准确测定;凯氏定氮法被国内外视为蛋白质含量的标准检验方法,可作为衡量其他蛋白质含量检测方法准确性的标准。干扰少;费时太长,不可测硝肽氮。 |
双缩脲法(Biuret法) | 灵敏度低1~20mg | 中速 20~30分钟 | 多肽键+碱性Cu2+®紫色络合物 | 干扰少,灵敏度低。 | 凡具有两个酰胺基或两个直接连接的肽键,或能过一个中间碳原子相连的肽键,这类化合物都有双缩脲反应。适用于快速氮不准确的蛋白含量测定。 |
紫外吸收法 | 较为灵敏50~100mg | 快速 5~10分钟 | 蛋白质分子中,酪氨酸、苯丙氨酸和色氨酸残基的苯环含有共扼双键,使蛋白质具有吸收紫外光的性质。吸收高峰在280nm处,其吸光度(即光密度值)与蛋白质含量成正比。此外,蛋白质溶液在238nm的光吸收值与肽键含量成正比。利用一定波长下,蛋白质溶液的光吸收值与蛋白质浓度的正比关系,进行蛋白质含量的测定。 | 受各种嘌吟和嘧啶;各种核苷酸的干扰 | 适于用测定与标准蛋白质氨基酸组成相似的蛋白质。 |
Folin-酚试剂法(Lowry法) | 灵敏度高~5mg | 慢速 40~60分钟 | 双缩脲反应;磷钼酸-磷钨酸试剂被Tyr和Phe还原 | 受硫酸铵;Tris缓冲液;甘氨酸;各种硫醇的干扰。耗费时间长;操作要严格计时;颜色深浅随不同蛋白质变化 | 同双缩脲法 |
考马斯亮蓝法(Bradford法) | 1~5mg | 快速5~15分钟 | 考马斯亮蓝染料与蛋白质结合时,其lmax由465nm变为595nm | 强碱性缓冲液;TritonX-100;SDS | 游离氨基酸、肽和低分子量蛋白质不会与考马斯染料试剂产生颜色。一般情况下,肽或蛋白质的质量必须大于 3,000 道尔顿才能被该试剂检出。在某些应用中,这是一个优点。 |
BCA法 | 0.5-20μg/mL | BCA法基于双缩脲原理,碱性条件下蛋白质将Cu2+还原成Cu+,BCA鳌合Cu+作为显色剂,产生蓝紫色并在562nm有吸收峰,单价Cu+与蛋白质呈剂量相关性。 | 不易受一般浓度去污剂的干扰;抗干扰能力强。可受螯合剂,高浓度还原剂的影响。 | 单个氨基酸和二肽在双缩脲反应中不受影响,但三肽以及更大的多肽或蛋白质会发生反应,产生吸收峰位于 540 nm 的淡蓝色至篮紫色复合物。一个二价铜离子与附近四到六个多肽结合形成有色螯合物。产生的颜色强度与参与反应的肽键数目成正比。 | |
杜马斯定氮 | 3-5min | 样品在高纯氧中充分燃烧的过程中,将氮元素转化为氮气或氮氧化物,再经过高温铜的还原,使所有的氮转化为 N 2 ,然后利用热导检测器检测 N 2 的含量来推算样品中氮含量。因此杜马斯定氮法也称为杜马斯燃烧法或燃烧定氮法。 | 快速,简洁 | 杜马斯燃烧法既能将有机氮转化为N2 ,又能将无机的硝态氮转化为 N 2。 国家标准GB5009.5-2016中规定 杜马斯定氮法仅适用于蛋白质大于10g/100g的固体样品。 | |
其他方法 | 纳氏试剂分光光度法可用于测氨氮。甲醛滴定法测定氨基氮和氨氮。 |
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